|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ Міношукач. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Початківцю радіоаматору Існує чимало конструкцій міношукачів або, як їх частіше називають у літературі, металошукачів, але ми познайомимося лише з трьома схемними рішеннями і можливостями, що розрізняються. Перша конструкція - міношукач на двох транзисторах (рис. 69). Розробив його московський радіоаматор В. Васильєв. Принцип роботи міношукача, як і більшості подібних конструкцій, полягає в тому, що при наближенні металевого предмета до котушки індуктивності генератора частота генератора змінюється. Чим ближче предмет і чим він більший, тим сильніший його вплив на частоту генератора.
Генератор міношукача виконаний на транзисторі V1 за схемою ємнісної триточки. Генерація утворюється через позитивний зворотний зв'язок між емітерним і базовим ланцюгами транзистора. Частота генератора залежить від ємності конденсаторів С1-С3 та індуктивності котушки L1. При наближенні котушки до металевого предмета індуктивність її змінюється - збільшується, якщо феромагнітний метал, наприклад залізо, і зменшується, якщо метал кольоровий - мідь, латунь. Але як простежити за зміною частоти? Для цього служить приймач, зібраний на другому транзисторі. Це теж генератор, зібраний, як і перший, за схемою ємнісної триточки. Частота його залежить від ємності конденсаторів С4-С6 та індуктивності котушки L2 і відрізняється від частоти першого генератора. Потрібну різницю частот підбирають подстроечником .котушки. Крім того, каскад на транзисторі V2 поєднує в собі і функцію детектора, що виділяє коливання низької частоти з високочастотних коливань, що надходять на базу транзистора. Навантаженням детектора є головні телефони В1; конденсатор С8 шунтує навантаження для коливань високої частоти. Коливальний контур приймача індуктивно пов'язані з контуром генератора, у колекторної ланцюга транзистора V2 протікають струми частотою обох генераторів, і навіть струм різницевої частоти, інакше кажучи, частоти биття. Якщо, наприклад, частота основного генератора 460 кГц, а частота генератора приймача 459 кГц, то різницева становитиме 1 кГц, т. е. 1000 Гц. Цей сигнал чути в телефонах. Але варто наблизити пошукову котушку L1 до металу, як частота звуку в телефонах зміниться – залежно від виду металу вона або знизиться або стане вищою. Це і стане сигналом виявлення "міни". Замість зазначених на схемі підійдуть П401, П402 та інші високочастотні транзистори. Головні телефони - високоомні, ТОН-1 або ТОН-2, але їх капсулі потрібно включати паралельно, щоб загальний опір становив 800...1200 Ом. Гучність звуку в цьому випадку буде дещо більшою. Резистори – МЛТ-0,25, конденсатори – КЛС-1 або БМ-2. Котушка L1 є прямокутною рамкою розмірами 175x230 мм, що складається з 32 витків дроту ПЕВ-2 0,35 (підійде провід ПЕЛШО 0,37). Конструкція котушки L2 показана на рис. 70. У двох паперових циліндричних каркасах 6 розміщені відрізки стрижня діаметром 7 мм з фериту 400НН або 600НН: один (1) довжиною 20...22 мм, закріплений постійно, інший (2) - 35...40 мм (рухливий - для підстроювання котушки). Каркаси обгорнуті паперовою стрічкою 3, поверх якої намотана котушка L2 (5) - 55 витків дроту ПЕЛШО (можна ПЕВ-1 або ПЕВ-2) діаметром 0,2 мм. Висновки котушки закріплені гумовими кільцями 4.
Джерело живлення – батарея 3336Л, вимикач S1 – тумблер, роз'єм X1 – двогніздна колодка. Транзистори, конденсатори та резистори генераторів змонтовані на платі (рис. 71) з ізоляційного матеріалу. Плату з'єднують із котушками, батареєю живлення, вимикачем та роз'ємом багатожильним проводом в ізоляції. Плату та інші деталі міношукача розміщують у фанерному клеєному футлярі розмірами 40х200x350 мм. Котушку L1 прикріплюють до дна футляра, а всередині котушки на відстані 5...7 мм від витків розміщують котушку L2. Поруч із цією котушкою кріплять плату. Роз'єм та вимикач прикріплюють зовні до бокової стоси футляра. Зверху до футляра кріплять (бажано на клею) дерев'яну ручку приблизно метрової довжини.
Налагодження міношукача починають із вимірювання режимів роботи транзисторів. Включивши живлення, вимірюють напругу на емітері першого транзистора (щодо загального дроту - плюсу живлення) - воно має бути 2,1 В. Точніше цю напругу можна підібрати резистором R2. Потім вимірюють напругу на емітер другого транзистора - воно повинно бути 1 В (встановлюють точніше підбором резистора R4). Після цього повільним переміщенням підстроювального сердечника котушки L2 домагаються появи головних телефонів гучного чистого звуку низької частоти. Наближаючи до пошукової котушки консервну банку, фіксують початок зміни тону звучання. Як правило, це відбувається на відстані 30...40 см. Точнішим підстроюванням частоти другого генератора домагаються найбільшої чутливості приладу. Наступна конструкція - міношукач на трьох транзисторах (рис. 72). Він здатний виявляти консервні банки чи листи заліза площею щонайменше 150 см2 на глибині до 30 див.
Розберемо роботу міношукача за його принциповою схемою. На транзисторі V1 зібрано генератор, що виробляє коливання частотою 80...100 кГц. Генерація утворюється через зворотний зв'язок між колекторною котушкою L1 і котушкою L2, підключеної до бази транзистора. Частота коливань залежить від індуктивності котушки L1 та ємності конденсатора С2. За такою ж схемою зібрано і другий генератор на транзисторі V2 з приблизно рівною першою частотою. Котушки зв'язку (L3 та L4) обох генераторів з'єднані послідовно і підключені до вихідного каскаду, зібраного на транзисторі V3. У його колекторний ланцюг включені (через роз'єм X1) головні телефони В1. Частота першого генератора стала (якщо поблизу пошукової котушки L1 немає металевого предмета), частота другого змінюється підстроюванням індуктивності котушки L6. Через головні телефони протікатимуть змінні струми з частотою обох генераторів та частотою биття. Якщо частоту другого генератора плавно підлаштовувати під частоту першого, в головних телефонах почується спочатку звук низької частоти, яка плавно зменшуватиметься, а потім виникнуть "нульові биття" - звук у телефонах зникне. Варто тепер піднести котушку першого генератора до металевого предмета - і телефони знову почується звук. Висота його буде тим більшою, чим ближче до предмета знаходиться котушка, а також чим більше за габаритами сам предмет. У цій конструкції можна використовувати транзистори серій МП39-МП42 з будь-яким буквеним індексом та статичним коефіцієнтом передачі струму 30...40. Конденсатори бажано взяти слюдяні (КСВ-1 або КСВ-2), резистори - МЛТ-0,25. Головні телефони – ТОН-1 або ТОН-2. Джерело живлення - батарея 3336Л або три малогабаритні акумулятори Д-0,25, з'єднаних послідовно. У першому варіанті пристрій працюватиме 100... 150 год, у другому - 40...50 год (а потім акумулятори доведеться заряджати). Роз'єм XI-двогнездна колодка, вимикач живлення - будь-якої конструкції. Котушки L4-L6 другого генератора намотують проводом ПЕВ-1 0,2 на каркасі з ізоляційного матеріалу, який потім поміщають у карбонільний сердечник СБ-28а (СБ-4а). На каркас спочатку намотують котушку L6-260 витків з відведенням від 60-го витка, рахуючи від верхнього за схемою виведення. Далі намотують котушку L5-40 витків і в останню чергу - L4 (2 витки). Щоб зручніше було обертати підбудовний осердя, на нього нагвинчують ручку налаштування (рис. 73).
Для котушок першого генератора спочатку виготовляють каркас (рис. 74). Він складається з фанерного диска 3 діаметром 445 і завтовшки 5...6 мм і щічок 1 і 4, вирізаних із тонкої фанери. Щечки приклеюють або прибивають до диска, а до верхньої щічки прикріплюють дерев'яну ручку такої довжини 5, щоб пристроєм було зручно користуватися при пошуку "мін" біля самої землі.
Між щічками розміщують котушки 2. Спочатку намотують котушку L1-55 витків дроту ПЕВ-1 0,6 з відведенням від 15 витка, вважаючи від верхнього за схемою виведення. Поверх її намотують котушку L2-10 витків ПЕВ-1 0,25. Котушку L3 намотують останньою - вона містить 2 витки дроту ПЕВ-1 0,25. Верхні за схемою висновки котушок (це можуть бути, наприклад, їх початку - при намотуванні, звичайно, всіх котушок в один бік) з'єднайте разом і зробіть загальний висновок гнучким монтажним дротом в ізоляції довжиною 100...120 мм. Провідники такої ж довжини підпаяйте і до інших висновків котушок. Всі провідники підпаяйте до контактів планки, встановленої на верхній щічці поблизу ручки. Тут же розмістіть конденсатор С2. Після цього покрийте котушки кількома шарами лаку і намотайте поверх них між щічками ізоляційну стрічку. Інші деталі розмістіть у корпусі (рис. 75), на верхній стінці якого зміцніть вимикач живлення та котушку другого генератора, а на бічній - розетку під вилку головних телефонів. Корпус прикріпіть до ручки у зручному місці та підключіть висновки котушок першого генератора до відповідних деталей. Тут найкраще скористатися саморобним кабелем. Для його виготовлення візьміть три різнокольорові монтажні дроти і пропустіть їх усередині металевого екрану, наприклад металевого обплетення екранованого дроту. Зверху на кабель надягніть полівінілхлоридну або гумову трубку і прикріпіть кабель до ручки. Металеве обплетення з'єднайте із загальним проводом котушок, а різнокольорові провідники - з висновками, що залишилися.
Налагодження міношукача зводиться до визначення частоти першого генератора та підстроювання другого. Найпростіше це зробити за допомогою будь-якого радіомовного приймача з антеним гніздом. Спочатку вимкніть другий генератор, відпаявши, наприклад, виведення емітера транзистора V2 від плюса джерела живлення. При включених головних телефонах з'єднайте їх нижній за схемою висновок (тобто колектор транзистора) через конденсатор ємністю 15...20 пФ з антеним гніздом приймача. Увімкнувши живлення міношукача, повертайте ручку налаштування радіо. У кількох точках шкали довгохвильового діапазону ви почуєте характерний шум гучномовця або побачите звуження сектора індикатора налаштування (він є зазвичай в лампових радіоприймачах). Різниця частот між двома сусідніми точками буде відповідати частоті генератора. Аналогічно перевіряють частоту другого генератора, вимкнувши перший. При середньому положенні підстроювального сердечника потрібно встановити підбором конденсатора С5 частоту другого генератора, що дорівнює частоті першого. Потім включають обидва генератори, обертанням підстроювального сердечника домагаються "нульових биття", а потім трохи повертають сердечник назад, щоб у головних телефонах був чутний звук низького тону. Таке налаштування відповідає максимальній чутливості пристрою. Піднесіть пошукову котушку до металевого предмета – і висота звуку зміниться. Під час пошуку міношукач потрібно нести на близькій відстані від поверхні землі і похитувати його з боку на бік. Тоді за найбільшою зміною тону в головних телефонах неважко визначити точне місце "міни". І ще одна конструкція - міношукач на семи транзисторах (рис. 76). Він розроблений московськими радіоаматорами Л. Булгаком та А. Степановим. Така велика кількість, в порівнянні з попередніми конструкціями, транзисторів дозволило досягти порівняно високої чутливості, стабільності в роботі і чіткої помітності чорних і кольорових металів.
В основі роботи міношукача лежить вже відомий вам принцип биття частот двох генераторів, один з яких опорний, а інший - перебудовується. Наближення виносної котушки коливального контуру до металу супроводжується зміною її індуктивності, отже, і частоти генератора. Предмет із чорного металу (феромагнетик) збільшує індуктивність котушки і відповідно зменшує частоту генератора. Кольоровий метал, навпаки, збільшує частоту генератора. Сигнал опорного генератора змішується з сигналом генератора, що перебудовується, після чого результуючий сигнал биття надходить на підсилювач і далі - на головні телефони. Навіть невеликі зміни частоти генератора, що перебудовується, відчуваються в телефонах як зміна частоти звуку. Оскільки в міношукачі вжито заходів для підвищення стабільності частот генераторів, з'явилася можливість працювати на частоті биття 1...10 Гц. А це підвищує чутливість приладу і знижує струм, що споживається ним від джерела живлення. Наприклад, цвяхи прилад виявляє на глибині до 15 см, а більші предмети - до півметра. Перебудований генератор виконаний на транзисторі V1 за схемою ємнісної триточки, а транзистор включений за схемою із загальною базою (інакше кажучи, база з'єднана за високою частотою із загальним проводом). Генерація виникає через позитивний зворотний зв'язок між колекторним та емітерним ланцюгами. Частота генератора залежить від індуктивності котушки L1 (вона виносна) та ємності конденсаторів С1-C3. Частоту генератора можна підлаштовувати змінним резистором R7, з движка якого постійна напруга подається на стабілітрон VЗ, що грає в цьому випадку роль варикапа. Варикап - це конденсатор, ємність якого залежить від напруги, що додається до його висновків. Такою ж властивістю змінювати свою ємність під дією напруги мають стабілітрони, а також деякі діоди, якщо подавати на них зворотну напругу (плюс на катоді, мінус на аноді). Звичайно, ця напруга не повинна перевищувати допустиму, обумовлену в довідкових даних. У нашому випадку ємність стабілітрона змінюється при зміні на ньому постійної напруги змінним резистором. Опорний генератор виконаний на транзисторі V2 теж за схемою ємнісної триточки. Його частота залежить від індуктивності котушки L2 та ємності конденсаторів C6, С7, С9. Режим роботи транзисторів генераторів задають резистори R1-R4. Високочастотні сигнали генераторів поєднуються на резисторі R5. Амплітуда результуючого сигналу змінюється з частотою биття: вона дорівнює різниці частот сигналів. Щоб виділити низькочастотну огинаючу сигналу, застосований детектор, виконаний за схемою подвоєння напруги на діодах V4, V5. Навантаженням детектора є резистор R6; конденсатор С11 встановлений для фільтрації високочастотної складової. Низькочастотний сигнал навантаження детектора надходить через конденсатор С12 на попередній підсилювач, зібраний на транзисторі V6. З навантаження каскаду (резистор R10) сигнал подається на підсилювач - формувач прямокутних імпульсів на транзисторі V7. Резисторами R11 і R12 визначається такий режим роботи транзистора, при якому він знаходиться на порозі відкривання. У результаті навантаженні каскаду (резистор R13) замість синусоїдального сигналу виділяються прямокутні імпульси, які потім диференціюються конденсатором С14 і перетворюються на гострі піки. Тривалість їх залежить від частоти проходження і тривалості прямокутних імпульсів. Позитивні піки сформованого сигналу керують транзистором V9. На колекторному навантаженні каскаду (резистори R16 і R17) з'являються прямокутні імпульси фіксованої тривалості, які з двигуна змінного резистора R16 (це регулятор гучності) подаються на вихідний каскад, зібраний на транзисторах V10, V11. Цей каскад навантажений на головні телефони В1, підключені через гнізда Х2 та Х3. У міношукачі можна застосувати мікросхему К159НТ1 з будь-яким буквеним індексом. В крайньому випадку, підійдуть два транзистори КТ315Г з однаковими або можливо близькими статичним коефіцієнтом передачі струму та зворотним струмом колектора. Замість транзисторів КТ342Б підійдуть КТ315Г, КТ503Е, КТ3102А – КТ3102Е. Транзистор КТ502Е замінимо на КТ361, а КТ503Е - на КТ315 з будь-яким буквеним індексом. Але в цьому випадку головні телефони мають бути високоомні (ТОН-1, ТОН-2). Якщо ж телефони низькоомні, транзистор V11 має бути потужнішим, наприклад КТ6ОЗБ, КТ608Б. Стабілітрон, крім зазначеного на схемі, може бути Д803-Д813, КС156А. Діоди V4, V5 – будь-які з серій Д2, Д9, Д10, a V8 – будь-який кремнієвий. Постійні резистори – МЛТ-0,125, змінний R7 – СП-1, R16 – будь-якого типу, але поєднаний з вимикачем живлення S1. Електролітичні конденсатори – К50-6, решта – КСВ, ПМ, МБМ або аналогічні. Особливу увагу слід приділити добору конденсаторів, що працюють у генераторах; вони повинні мати високу температурну стабільність. Котушку L2 намотують на сердечнику з фериту або карбонільного заліза, наприклад, СБ-12а або СБ-23-lla. Індуктивність її має бути 4 мГн. Щоб забезпечити таку індуктивність, число витків для осердя СБ-12а має бути 420, а для осердя СБ-23-11а - 250, провід ПЕВ-1 0,1. Частина деталей міношукача змонтована на платі (рис. 77), на якій для підпаювання висновків детально встановлено монтажні шпильки.
Основу сердечника котушки L2 приклеюють до плати. Після монтажу плату розміщують у корпусі (рис. 78), виготовленому з фанери. Розмір корпусу 115x170x40 мм. На лицьовій панелі корпусу встановлюють змінні резистори, вхідний роз'єм X1 (СГ-3) та гнізда для підключення головного телефону (можна встановити двогніздову розетку).
Виносна котушка L1 виконана у вигляді кільця (рис. 79) діаметром 160 ім. Вона містить 100 витків дроту ПЕВ-1 0,3. Для намотування котушки зручно скористатися будь-яким відповідним каркасом, витки укладаються внавал, а потім котушку знімають і екранують - обмотують фольгою так, щоб між кінцями екрана був зазор шириною близько 10 мм. Після цього котушку просочують епоксидним клеєм або обмазують епоксидною шпаклівкою. До висновків котушки заздалегідь припаюють провідники полівінілхлоридної ізоляції, ще один такий провідник приєднують до фольги. Після застигання клею або шпаклівки поверхню котушки, що вийшла, зачищають наждачним папером і прикріплюють до котушки перемичку з фанери або пластмаси. На перемичку встановлюють стійку, до якої кріплять штангу - за неї і тримають котушку при пошуку "мін". Кріплення штанги до стійки має бути таким, щоб було можливість змінювати кут між штангою та котушкою.
До провідників-висновків котушки підпаюють кабель довжиною близько метра, на іншому кінці якого встановлюють роз'єм СШ-3 - ним і підключають котушку до вхідного роз'єму. При цьому сам прилад або носять на плечі (до куточків на корпусі прикріплюють ремінь), або кріплять до штанги. Завершальний етап роботи – налагодження міношукача. Включивши прилад, двигун змінного резистора R7 встановлюють в середнє положення і обертанням підстроювального сердечника котушки L2 домагаються появи в телефонах клацань частотою 1...5 Гц. При необхідності підбирають конденсатор С6. Підбором резистора R8 досягають максимальної гучності сигналу. Слід пам'ятати, що підбудовним сердечником котушки L2 можна встановити частоту опорного генератора як вище, так і нижче частоти перебудовуваного генератора. У свою чергу, від цього залежить напрямок зміни частоти звукових сигналів залежно від виду виявленого металу. Тому бажано перевірити налаштування практично, наближаючи прилад до того чи іншого металевого предмета, щоб надалі знати про це. Під час пошуку "мін" частота звуку в телефонах може змінюватися через розрядку батареї живлення, суттєву зміну температури навколишнього середовища (наприклад, у сонячну та похмуру погоду), зміну магнітних властивостей ґрунту. Тому остаточне налаштування приладу роблять у момент наближення виносної котушки до землі - для цього і встановлений змінний резистор R7. Автор: Б.С.Іванов
Новий спосіб управління та маніпулювання оптичними сигналами
05.05.2024 Приміальна клавіатура Seneca
05.05.2024 Запрацювала найвища у світі астрономічна обсерваторія
04.05.2024
▪ Гаджет живиться лише від тепла людського тіла ▪ Гібридно-електричне повітряне таксі Plana ▪ Тривале перебування у невагомості роздмухує мозок ▪ Плазмові телевізори SONY KE-42MR1 та KE-50MR1
▪ Розділ сайту Телефонія. Добірка статей ▪ стаття Вони працюють, а ви їхню працю їсте. Крилатий вислів ▪ стаття Як люди відкрили закони спадковості? Детальна відповідь ▪ стаття Востриця простягнена. Легенди, вирощування, способи застосування
Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт
www.diagram.com.ua |
Дивіться інші статті розділу 
Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:
All languages of this page