Как работи металотърсачът
Направи си сам електронен металдетектор
Металотърсачът е относително просто устройство, чиято електронна схема осигурява добра чувствителност и стабилност. Отличителна черта на такова устройство е неговата ниска работна честота. Индукторите на металотърсача работят с честота 3 kHz. Това осигурява, от една страна, слаба реакция на нежелани сигнали (например сигнали, произтичащи от наличието на мокър пясък, малки парчета метал и др.), А от друга страна, добра чувствителност при търсене на скрити водопроводни тръби и пътища за централно отопление, монети и други метални предмети.
За внедряване и персонализиране на веригата са необходими подходящи умения и опит.
Блоковата схема на металотърсача е показана на фиг. един.
Генераторът на металотърсача възбужда трептения в предаващата намотка с честота около 3 kHz, създавайки в него променливо магнитно поле. Приемащата намотка е разположена перпендикулярно на предаващата намотка по такъв начин, че магнитните силови линии, преминаващи през нея, да създават малка ЕМП. На изхода на приемащата намотка сигналът липсва или е много малък. Метален предмет, попадайки в полето на намотката, променя стойността на индуктивността и на изхода се появява електрически сигнал, който след това се усилва, коригира и филтрира. По този начин на изхода на системата имаме сигнал с постоянно напрежение, чиято стойност леко се увеличава, когато намотката се приближава до метален предмет. Този сигнал се подава към един от входовете на веригата за сравнение, където се сравнява с еталонно напрежение, което се прилага към втория му вход. Референтното ниво на напрежението се регулира така, че дори и малко увеличение на напрежението на сигнала да доведе до промяна в състоянието на изхода на веригата за сравнение. Това от своя страна активира електронен превключвател, в резултат на което аудио сигнал се изпраща към изходните усилвателни каскади, предупреждавайки оператора за наличието на метален предмет.
Схематичната диаграма на металотърсача е показана на фиг. 2.
Предавателят, състоящ се от транзистор VT1 и свързани елементи, възбужда трептения в бобината L1. След това сигналите, пристигащи към намотката L2, се усилват от микросхемата D1 и се коригират от микросхемата D2, свързана според веригата на амплитудния детектор. Сигналът от детектора отива към кондензатор C9 и се изглажда от нискочестотен филтър, който се състои от резистори R14, R15 и кондензатори C10 и C11. След това сигналът отива към входа на веригата за сравнение D3, където се сравнява с референтното напрежение, зададено от променливите резистори RP3 и RP4. Променливият резистор RP4 се използва за бързо и грубо регулиране, а RP3 е за фина настройка на еталонното напрежение. Генераторът, сглобен на транзистор с един преход VT2, работи в непрекъснат режим, но генерираният от него сигнал влиза в основата на транзистора VT4 само когато транзисторът VT3 се затвори, тъй като, когато е в отворено състояние, този транзистор се шунтира изходът на генератора. Когато на входа на микросхемата D3 пристигне сигнал, напрежението на изхода му намалява, транзисторът VT3 се затваря и сигналът от транзистора VT2 през транзистора VT4 и контрола на силата на звука RP5 отива към изходния етап и високоговорителя.
Схемата използва две захранвания, елиминирайки възможността за обратна връзка от изхода на веригата към нейния чувствителен вход. Основната верига се захранва от 18 V батерия, която се намалява до стабилно напрежение от 12 V. с помощта на микросхемата D4. В този случай намаляването на напрежението на батерията по време на работа на веригата не причинява промяна в настройката. Изходните етапи се захранват от отделно захранване от 9 V. Изискванията за мощност са доста ниски, така че три акумулаторни батерии могат да се използват за захранване на устройството. Захранващата батерия на изходния етап не изисква специален превключвател, тъй като при липса на сигнал изходният етап не консумира ток.
Металотърсачът е доста сложно устройство, така че сглобяването на веригата трябва да се извършва на етапи с щателна проверка на всеки етап. Веригата е монтирана на платка, на която има 24 медни ленти с по 50 отвора, всяка с стъпка от 2,5 мм. На първо място, в лентите се правят 64 разреза и се пробиват три монтажни отвора. След това на гърба на платката са монтирани 20 джъмпера, щифтове за външни връзки, а също и два щифта за кондензатор C5.
След това се инсталират кондензаторите C16, C17 и микросхемата D4. Тези елементи образуват захранване с напрежение 12 V. Този етап се проверява чрез временно свързване на батерия с напрежение 18 V. В този случай напрежението на кондензатора C16 трябва да бъде 12 + - 0,5 V. След това, монтирани са елементите на изходния етап: резистори R23-R26, кондензатори C14 и C15 и транзистори VT4-VT6. Трябва да се отбележи, че тялото на транзистора VT6 е свързано към неговия колектор, поради което контактът на тялото със съседни елементи и джъмпери е неприемлив. Тъй като изходният етап не консумира ток при липса на сигнал, той се проверява чрез временно свързване на високоговорител, променлив резистор RP5 и 9 V батерия
След това се монтират резисторите R20-R22 и транзисторът VT2, образуващи генератор на звукови сигнали. Когато са свързани два захранващи блока, в високоговорителя се чува звуков фон, променящ се с промяна в позицията на копчето за регулиране на силата на звука. След това на платката са монтирани резистори R16-R19, кондензатор C12, транзистор VT3 и микросхема D3. Работата на веригата за сравнение се проверява, както следва. Променливите резистори RP3 и RP4 са свързани към измервателния вход D3. Този вход се формира от два 10K резистора, единият от които се свързва с положителната + 12V релса, а другият към нулевата релса. Вторите клеми на резисторите са свързани към щифт 2 на микросхемата D3. Джъмпер от този щифт служи като временна точка на свързване. При груба настройка (и двете батерии са включени), която се извършва от променлив резистор RP4, в определена негова позиция звуковият сигнал се отрязва, докато при фина настройка с променлив резистор RP3 се извършва плавна промяна в сигнал трябва да се подава близо до тази позиция. Когато тези условия са изпълнени, започнете да инсталирате резистори R6-R15, кондензатори C6-C11, диод VD3 и микросхеми D1 и D2.