27 февраля 2021 г.

Металлоискатель с двумя катушками находящийся в одной плоскости так называемая «Бабочка».

Металлоискатель построен на принципе срыва синхронизации двух катушек. Именно из-за такой интересной конструкции, внешне напоминающей бабочку, устройство и получило такое название. Самоделка проста в сборке, а все компоненты легко достать. 

А теперь о самом главном, на какую же глубину способно видеть это чудо техники. По словам автора, пятикопеечная монета времени СССР обнаруживается на глубине до 15 см, что является довольно неплохим показателем. Металлическую крышку от банки прибор видит на глубине уже в 30 см, а такой массивный предмет как металлический люк прибор обнаруживает на высоте в 60 см. 

Металлоискатель может работать в воде, а одной зарядки аккумуляторов хватает на 20-30 часов работы. Потребляемый ток составляет 15 мА, весит устройство всего 500 грамм. Прибор можно настроить под любой грунт. Также имеется простой дискриминатор, тип металла можно определять по тональности звука  в наушники.
 Состоит из двух генераторов на кт315. Можно использовать и другой высокочастотный транзистор. Рабочая частота составляет не более 0,2 МГц (по-видимому 150-200кГц). В спокойном состоянии генераторы вырабатывают одну и ту же частоту. Разность которой даёт модуляцию. Это довольно сложно добиться - синхроной работы генераторов, поэтому девиация (скорее всего) будет присутствовать постоянно - низкочастотный писк. Но как только рамку-антенну подведут к металлическому предмету изменится частота одного из генераторов (частота снижается). Эта разность между двумя генераторами будет смодулирована в динамик. Чем ближе к металлу, тем больше меняется частота звука. По звуку можно определить о металлическом предмете в зоне действия металлоискателя. Схему питают от аккумуляторной батареи, хватает до 20-30 часов работы. Используются обычные низкоомные наушники. 

Материалы и инструменты для изготовления:
- два транзистора КТ315 (ВС182, ВС546...);
- два конденсатора 1000 пф (1 нф или 102);
- два конденсатора 10000 пф (10 нф или 103);
- стереонаушники;
- два сопротивления на 100 кОм;
- одна батарейка от мобильного на 3.7В;
- провод типа ПЭВ или ПЭЛ диаметром 0,5-0,7 мм в лаковой изоляции;
- паяльник и прочие инструменты;
- материалы для изготовления корпуса.
Схема не слишком жесткая, поэтому точно соблюдать количество витков, номинал деталей и источник питания не обязательно. Самое главное условие - идентичность правой и левой стороны. Помехи при работе компенсируются, и грунт на качество работы не влияет. Если схема собрана симметрично, она работает сразу. Сигналы с генераторов подаются на пластины Х и У. 





Рамка-антенна в диаметре 15 см, мотают 30 + 10 витков. Количество витков может быть и больше, но рамки должны быть одинаковыми. Схема собирается и устанавливается "навесным монтажем". Её приклеивают к куску легкого и прочного пластика, либо картона, но его нужно обработать водонепроинциаемым лаком.

Первый виток катушки припаивается к минусу от батареи. Далее нужно наматывать катушку, например на кастрюле, после десяти витков нужно сделать петлю. Здесь провод нужно зачистить и припаять к эмиттеру транзистора, то есть среднему отводу на схеме. Далее нужно намотать последние 30 витков, впоследствии этот провод припаивается к соединению двух конденсаторов 10000 пф и 1000 пф. Таким точно образом нужно собрать и вторую катушку.
Конструкцию крепят на пластмассовую трубу, либо можно использовать деревянную палку. Вероятно возникнет необходимость настройки генераторов. Без осциллографа такую настройку трудно произвести. Главное чтобы разность между генераторами в спокойном состоянии была как можно меньше.
Другой вариант
Другой вариант.
Начинающим конструкторам и матерым скептикам предлагаю опробовать такой вариант " бабочки" 

   Детали:
Т1, Т2 - П422;  D1, D2 - Любые высокочастотные;  
Т1, Т2 можно заменить на КТ315, поменяв  
полярность источника питания.
R1, R4 - 56 Ком;  R2, R3 - 180 0м;  
С2, С6 - 1200 Пф;  С3, С4 - 3300 Пф; 
С1 - 15000 Пф;  С8 - 22000 Пф;  С5 - 220 пф
С7 - конденсатор переменной емкости от
малогабаритного транзисторного радиоприемника
L1 мотаем на каркас контура ПЧ малогабаритного
транзисторного радиоприемника проводом диаметром 
0,2 мм ; чисчо витков 30 с отводом от 10 витка.
Зкран и старая обмотка естественно с контура 
удаляются. Оставляем только внутренний подстроечный
ферритовый сердечник. Катушку помещаем в одном корпусе с
с остальными деталями.
L2 мотаем на оправке диаметром 20 см проводом 
диаметром 1,2 мм; число витков 12 с отводом от 4 витка.
Это поисковая катушка и соединяется тремя проводами с
электронным блоком.
Телефон высокоомный (ТОН-1, ТОН-2) или другой модели.

        Настройка:
1. В начале следует убедиться в работоспособности
генераторов, настроив измерительный прибор на измерение
переменного напряжения. Контрольные точки - концы
катушек L1 и L2. При исправных генераторах на концах
контурных катушек должно быть небольшое переменное 
напряжение.

2. Настраиваем опорный генератор ввернув сердечник
 катушки L1  до упора и затем медленно вращая его против 
часовой стрелки, ищем положение при котором в наушниках
 возникает звук биений. Таких положений может быть несколько.
 Выбираем оптимальное положение - это как правило когда
 сердечник максимально вывернут из катушки, а звук биений 
слышен достаточно громко. 
Ищем положение, при котором чувствительность металлоискателя 
оказывается наибольшей, а звук достаточно различим. Чем выше 
частота опорного генератора, тем более высокой 
чувствительностью обладает металлоискатель.

Высокая чувствительность данной схемы объясняется тем, что
частота опорного генератора в несколько раз больше частоты
поискового генератора и их синхронизация происходит на 
гармониках.

        Параметры чувствительности
         металлоискателя (на воздухе):

Крышка алюминиевой кастрюли средних размеров - 65 см
Банка алюминиевая круглая из под шпротов     - 45 см
Монета советская 5 копеек              - 22 см
Монта российская современная 10 рублей         - 18 см
Шарик стальной омедненый (пулька
пневматического пистолета диаметр 4,5 мм)    - 10 см
 

Другой вариант на одной микросхеме LF347N https://www.chipdip.ru/product/lf347n-2