Чувствительный малогабаритный металлоискатель с использованием кварцевого резонатора
Металлоискатели, основанные на регистрации на биений, оказываются малочувствительными при поисках металлов со слабыми ферромагнитными свойствами, таких как, например, медь, олово, серебро. Повысить чувствительность металлоискателей этого типа невозможно, поскольку разность частот биения малозаметна при обычных методах индикации. Значительный эффект дает применение кварцованных металлоискателей. Металлоискатель, принципиальная схема которого приведена на рис. 1, а, состоит из измерительного генератора, собранного на транзисторе VT1, и буферного каскада - эмиттерного повторителя, собранного на транзисторе VT2, отделенных кварцевым резонатором ZQ1 от индикаторного устройства — детектора на диоде VD2 с усилителем постоянного тока на транзисторе VT3. Нагрузкой усилителя служит стрелочный прибор с током полного отклонения 1 мА.
Рис.1. (Малогабаритный чувствительный металлоискатель)
Вследствие высокой добротности кварцевого резонатора малейшие изменения частоты измерительного генератора будут приводить к уменьшению полного сопротивления последнего, как это видно из характеристики, приведенной на рис. 1, б, а это, в конечном итоге, повысит чувствительность прибора и точность измерений.
Подготовка к поиску заключается в настройке генератора на частоту параллельного резонанса кварца, равную 1 МГц. Эта настройка производится конденсаторами переменной емкости С2 (грубо) и подстроечным конденсатором С1 (точно) при отсутствии около рамки металлических предметов. Поскольку кварц является элементом связи между измерительной и индикаторной частями устройства, его сопротивление в момент резонанса велико и минимальное показание стрелочного прибора свидетельствует о точной настройке устройства. Уровень чувствительности регулируется переменным резистором R8.
Особенностью устройства является кольцевая рамка L1, изготовленная из отрезка кабеля. Центральную жилу кабеля удаляют и вместо нее продергивают шесть витков провода типа ПЭЛ 0,1 -0,2 мм длиной 115 мм. Конструкция рамки показана на рис. 1, а. Такая рамка обладает хорошим электростатическим экраном.
Жесткость конструкции рамки обеспечивается размещением ее между двумя дисками из оргстекла или гетинакса диаметром 400 мм и толщиной 5—7 мм.
В приборе использованы транзисторы КТ315Б, опорный диод — стабилитрон 2С156А, детекторный диод типа Д9 с любым буквенным индексом. Частота кварца может быть в интервале частот от 90 кГц до 1,1 МГц. Кабель — типа РК-50.
Список радиоэлементов
Обозначение | Тип | Номинал | Количество | Примечание | Магазин | Мой блокнот |
---|---|---|---|---|---|---|
VT1-VT3 | Биполярный транзистор | КТ315Б | 3 | Поиск в магазине Отрон | ||
VD1 | Стабилитрон | КС156А | 1 | 2С156А | Поиск в магазине Отрон | |
VD2 | Диод | Д9 | 1 | С любым буквенным индексом | Поиск в магазине Отрон | |
C1 | Подстроечный конденсатор | 2-15 пФ | 1 | Поиск в магазине Отрон | ||
C2 | Конденсатор переменной емкости | 140-680 пФ | 1 | Поиск в магазине Отрон | ||
C3 | Конденсатор | 5100 пФ | 1 | Поиск в магазине Отрон | ||
C4 | Конденсатор | 820 пФ | 1 | Поиск в магазине Отрон | ||
C5 | Конденсатор | 15 пФ | 1 | Поиск в магазине Отрон | ||
C6, C9 | Конденсатор | 0.1 мкФ | 2 | Поиск в магазине Отрон | ||
C7, C8 | Электролитический конденсатор | 100 мкФ 12 В | 2 | Поиск в магазине Отрон | ||
R1 | Резистор | 1 кОм | 1 | Поиск в магазине Отрон | ||
R2, R7 | Резистор | 3.9 кОм | 2 | Поиск в магазине Отрон | ||
R3 | Резистор | 15 кОм | 1 | Поиск в магазине Отрон | ||
R4 | Резистор | 12 кОм | 1 | Поиск в магазине Отрон | ||
R5 | Резистор | 330 кОм | 1 | Поиск в магазине Отрон | ||
R6 | Резистор | 560 Ом | 1 | Поиск в магазине Отрон | ||
R8 | Переменный резистор | 25 кОм | 1 | Поиск в магазине Отрон | ||
L1 | Катушка индуктивности | 1 | Изготавливается самостоятельно | Поиск в магазине Отрон | ||
Микроамперметр | 1 мА | 1 | Полное отклонение 1 мА | Поиск в магазине Отрон | ||
ZQ1 | Кварцевый резонатор | 1 МГц | 1 | 0.9-1.1 МГц | Поиск в магазине Отрон | |
SB1 | Выключатель | 1 | Поиск в магазине Отрон | |||
Б1 | Батарея питания | 9 Вольт | 1 | Поиск в магазине Отрон | ||
Скачать список элементов (PDF)
Прикрепленные файлы:
- quartz_metal_pp.rar (5 Кб)
Комментарии (40) | Я собрал (0) | Подписаться
Для добавления Вашей сборки необходима регистрация
Собираюсь сделать платку с несколькими ключами к каждому ключу конденсатор 40 пФ замыкаются параллельно, так можно?
Повышена чувствительность к аллюминию(фольга от кефира,пачки сигарет).
Также рекомендую проверить VT2.
Получил такие результаты:
Юбилейный рубль с Лениным прибор обнаруживал с 65 см
Только вот я не смог реализовать идею в нём - отличать цвет мет от чёрного металла.....при выставлении генератора в полосе пропускания кварцевого фильтра.....происходит завязывание генератора с фильтром ...даже при маленьких переходных конденсаторах. Поэтому индикаторный прибор со стрелкой по середине не адекватно реагирует на сигналы
Приходится пользоваться так...как есть.....частоту подвожу снизу к частоте фильтра и так определяю цвет мет.....если сверху - будет черный металл :) У кого не получилось - дерзайте....схема рабочая....и пищу для улучшения вам дал ! ;)
Валер,хотелось бы порассуждать как-нибудь!? Ну, так что?
1994 году я термостабилизировал генератор и ввел второй кварц.....сузил полосу пропускания фильтра. И чтобы повысить чувствительность прибора... частоту генератора понизил до 100 кгц, а кварцы поставил на 500 кг....по пятой гармонике ( если опорный генератор изменяется на 10 гц то на пятой гармонике уже 50 гц =) .
Как то непонятно там написано. То ли 25к или 2,5к?
Пробовал в двух вариантах L1. Ситуация такая, что стрелка прибора отклоняется когда подвожу метал на 2 см (впритирку). Как правильно (на какой ноге детали )посмотреть осциллографом сигнал, чтобы увидеть частоту генератора?