Схема металлоискателя повышенной чувствительности на 3х микросхемах К561ЛЕ5

Данный металлоискатель является усовершенствованным вариантом металлоискателя, основанного на сравнении частот двух генераторов, один из которых опорный , а второй поисковый — изменяет частоту своих колебаний при приближении к металлическим предметам. Устройство может «различать» цветные и черные металлы.

Принципиальная схема

Опорный генератор собран на элементе DD1.1, а поисковый — на элементах DD2.1 и DD2.2. Частота колебаний опорного генератора, определяемая данными его контурной катушки L1 и конденсаторов С1 и С2, и при указанных номиналах составляет 100 кГц (рис. 1).

Частота поискового генератора, колебательный контур которого образуют выносная катушка L2 и конденсаторы СЗ—С5, близка к частоте опорного генератора. Ее плавно изменяют конденсатором переменной емкости СЗ в пределах одного-двух килогерц.

Элемент DD1.2 выполняет функцию каскада, служащего для развязки между генераторами по переменному напряжению. Микросхемы DD1 и DD2 металлоискателя питаются от источника постоянного тока GB1 через развязывающие фильтры R6C8 и R7C9.

Элемент DD3.1 — смеситель сигналов генераторов. На его выходе формируются колебания с суммарными и разностными частотами генераторов и их гармоник. Для выделения сигналов разностной, т. е. звуковой частоты предназначен фильтр низких частот (НЧ) R3C6.

Такое схемотехническое построение металлоискателя позволяет получить биения генераторов частотой в несколько герц.

Чтобы обеспечить прослушивание сигналов столь низких частот на головные телефоны использовано преобразование синусоидального, а точнее — треугольного сигнала в короткие импульсы с удвоенной частотой следования. Достигается это с помощью компаратора напряжения, собранного на элементах DD3.2 — DD3.4.

Принципиальная схема металлоискатель повышенной чувствительности на трех микросхемах K561ЛE5

Рис. 1. Принципиальная схема металлоискатель повышенной чувствительности на трех микросхемах K561ЛE5.

За один период частоты биений компаратор дважды переключается из одного логического состояния в другое. Формируемые им прямоугольные импульсы дифференции-руюгся цепью C7R8.

Поэтому на телефоны, подключенные к разъему Х2, поступают короткие импульсы напряжения и громкость звукового сигнала мало зависит от его частоты.

В телефонах, которые могут быть как высокоомными, так и низкоомными, слышатся «щелчки». Громкость их регулируют переменным резистором R8 (он совмещен с выключателем питания SA1).

Все детали, кроме разъемов и контурной катушки поискового генератора, нужно разместить на печатной плате из двустороннего фольгированного материала (рис. 2).

Монтаж односторонний — со стороны печатных проводников. Фольга другой стороны, которую по краям платы соединяется с общим проводом питания, выполняет роль экрана.

Детали и конструкция металлоискателя

Монтажную плату и источник питания (батарея «Корунд») лучше разместить в металлическом корпусе подходящих размеров, например, спаянном из пластин фольгированного текстолита.

Если корпусом будет служить пластмассовая коробка, то по краям платы, а также в местах, обозначенных на рис. 1 штриховыми линиями, надо припаять вертикально полоски медной фольги шириной 7—10 мм.

Микросхемы K561ЛE5 можно заменить на K176ЛE5, К176ЛА7, К561ЛА7. Конденсатор СЗ — КП-180 или другой, с максимальной емкостью 180—240 пФ. Конденсаторы С8—С10 — оксидные К50-6 или серий К52, К53, остальные—КМ, КЛС.

металлоискатель

Печатная плата для металлоискателя повышенной чувствительности на микросхемах K561ЛE5

Рис 2. Печатная плата для металлоискателя повышенной чувствительности на микросхемах K561ЛE5.

Резистор R8 — СПЗ-Зв, остальные — ВС, MЛT. Разъемы X1 и Х2 — любые малогабаритные. Для повышения термостабильности конденсаторы С1, С2, С4 и С5 надо использовать с ТКЕ не хуже MI500.

Катушка L1, содержащая 300 витков провода ПЭВ-2 0,08, должна быть намотана на каркасе контура ПЧ радиоприемника «Альпинист-407».

Выносную катушку L2 поискового генератора (рис. 3) рекомендуется выполнить в такой последовательности:

  1. на оправке диаметром 240—250 мм намотать 30 витков провода ПЭВ-2 0,6 мм;
  2. получившийся жгут скрепить в 10—12 местах тонкой прочной ниткой;
  3. нагревая катушку над пламенем газовой плиты до температуры 50—60 °С, пропитать эпоксидной смолой;
  4. после отверждения смолы катушку обмотать лакотка-нью или (в крайнем случае) изоляционной лентой;
  5. готовую катушку заэкранировать, обмотав тонкой медной фольгой с таким расчетом, чтобы в передней части образовался небольшой, длиной 5—10 мм, незамкнутый участок экрана катушки (можно, конечно, использовать и алюминиевую фольгу);
  6. готовую выносную катушку и ее экран соединить (через разъем X1) с конструкцией металлоискателя двужильным экранированным проводом.

Выносная катушка поискового генератора металлоискателя

Рис. 3. Выносная катушка поискового генератора металлоискателя.

Налаживание прибора

Налаживание металлоискателя следует начинать с настройки опорного генератора и проверки работоспособности компаратора напряжения. Для этого ротор конденсатора С3 установить в положение средней емкости и подстроечником катушки L1 изменять частоту опорного генератора до появления в телефоне звукового сигнала.

Затем этим же подстроечником следует добиться «нулевых биений» — «щелчков» в телефоне, следующих с частотой в несколько герц. Бывает, что достигнуть этого не удается. Причиной тому могут быть неполадки в компараторе.

В таком случае надо проверить работоспособность остальной части устройства — к выходу элемента DD3.1 подключить высокоомный телефон (на пример, ТОН-2) и тем же подстроечником катушки L1 добиться звукового сигнала.

В противном случае придется искать ошибку в монтаже генераторов или неисправные детали.

Настройка компаратора заключается в подборе резистора R9, показанного на рис. 1 штриховыми линиями. Его сопротивление может быть в пределах 300 кОм...1 МОм.

Если на выходе компаратора (выводы 10, 11 микросхемы DD3) напряжение высокого уровня, то этот резистор включают между выводами 5 и 6 элемента DD3.2 и общим проводом.

После настройки опорного генератора подстроечник катушки L1 необходимо зафиксировать в каркасе каплей клея. Для удобства работы с металлоискателем его выносную катушку лучше всего снабдить деревянной или пластмассовой ручкой. Можно, кроме того, сделать несколько выносных катушек разного диаметра.

Источник: Корякин-Черняк С.Л. Семьян А.П. - Металлоискатели своими руками.

18 4261 Металлоискатели
металлоискатель металлодетектор
Комментарии (12):
#1 Андрей Апрель 05 2016
+6

Собрал, все получилось. проволоку 0.08 не нашел, опорный намотал проволокой 0.2, контур приемника альпинист 407 тоже не нашел сделал сам из старого колена от удочки длинной 5 см. надел на старый ферритовый стержень. катушка л2 залитая эпоксидкой очень недалекая, сделал диаметром 21 40 витков и без эп-ки лучше работает, хотя не знаю почему, получилось методом тыка. Конденсатор С3 переменный не нашел поставил какой был, 90пф, а должен 180. генераторы работали сразу, а с компаратором помучился в итоге R9 1М, но единственное металлы он не различает. Может быть не ко всем компонентам отнесся не с должной критичностью если найду поставлю другие. А вообщем все здорово, СПАСИБО!!!!!!!!!

#2 алексей Февраль 15 2018
+5

Напишите список электронных компонентов

#3 root Февраль 15 2018
+4

Список электронных компонентов для сборки металлоискателя:

  • Резистор 15 КОм - 2шт.
  • Резистор 150 КОм - 2шт.
  • Резистор 1 КОм - 2шт.
  • Резистор 1 МОм - 1шт.
  • Резистор переменный 10 КОм - 1шт.
  • Резистор подстроечный (R9) 1 МОм - 1шт.
  • Конденсатор 0,01 мкФ - 4шт.
  • Конденсатор 0,047 мкФ - 1шт.
  • Конденсатор 150 пФ - 1шт.
  • Конденсатор электролитический 10 мкФ - 1шт.
  • Конденсатор электролитический 3,3 мкФ - 1шт.
  • Конденсатор переменный 10-180 (240) пФ - 1шт.
  • Малогабаритный переключатель.
  • Разъем и штекер для подключения наушников.
  • Разъем для подключения поисковой катушки (3 контакта).
  • Батарея с напряжением 9В.

Для изготовления катушек L1 и L2 понадобится:

  • Каркас катушки ПЧ-контура (с сердечником) от радиоприемника отечественного производства.
  • Провод эмалированный диаметром 0,08 мм.
  • Провод эмалированный ПЭВ-2 диаметром 0,6 мм.
#4 Алексей Март 22 2018
+2

Сделал всё как написано
Почему не работает ?

#5 root Март 22 2018
+2

Схема этого металлоискателя состоит из четырех основных блоков:

  1. Опорный генератор;
  2. Генератор с поисковой катушкой;
  3. Смеситель;
  4. Компаратор напряжения.

Схема металлоискателя на микросхеме с обозначением функциональных блоков

Процесс налаживания металлоискателя подробно описан в статье. Возможные причины неработоспособности этой схемы:

  • ошибки в монтаже (замыкания, неправильная установка компонентов, плохая пайка ножек деталей);
  • неправильно изготовленная печатная плата (расположение ножек микросхем не соответствует схеме соединений);
  • неисправность микросхемы (подпалена статическим электричеством, перегрев при пайке);
  • неисправность других электронных компонентов.

При наладке и использовании этого металлоискателя он должен питаться от батареи напряжением 9В, использование сетевого блока питания может создать нежелательные помехи в работе схемы. Входы неиспользуемых элементов микросхем DD1 и DD2 должны быть замкнуты на общий - как на печатной плате (рис. 2).

Проверка печатной платы:

Печатная плата для металлоискателя на трех микросхемах

Работоспособность генераторов 1 и 2 можно проверить используя осциллограф или частотомер, при отсутствии таких приборов придется действовать по принципу, который изложен автором статьи.

#6 Сергей Сентябрь 26 2018
+2

можно ли в опорнике заменить катушку кварцем?

#7 Виталий Январь 24 2019
+3

глубина поиска ?

#8 Александр Компромистер Январь 25 2019
+2

Сергею: Катушку кварцем заменить можно практически всегда, но кварц катушкой - редко и не петко: с ухудшением стабильности генерируемой частоты.

#9 Владимир Май 10 2019
+2

А проволоку на поисковую катушку именно 0,6мм нужно? Можно 0,3мм намотать или двойной 0,3 ?

#10 root Май 10 2019
+2

Владимир, попробуйте применить провод диаметром 0,3мм, сначала намотав катушку одним проводником. Когда схема заработает, то можно изготовить еще одну катушку, намотанную в два провода, и сравнить результаты.

#11 Александр Компромистер Май 12 2019
+1

В этой схеме я заметил несколько искусственно созданных инверторов. Нельзя ли их объединить в одну микросхему, скажем, К176ЛН1 или К176ЛН2 ?

#12 Александр Компромистер Май 12 2019
+1

Составной инвертор повышенной мощности, собранный на ЛЭ DD3.3, DD3.4, думаю, можно заменить одним ЛЭ, умощненным транзистором, включенным по схеме, скажем, ОБ. Да и вообще: ЛЭ DD3.1 собрать на транзисторах по схеме из даташита на ЛЭ 2 И-НЕ.

Написать комментарий:

cashback