Схема кварцованного металлоискателя на биениях (5 микросхем)

Схема самодельного металлоискателя на биениях, которая построена на пяти микросхемах. Находит монету 0,25мм на глубине 5см, пистолет - на глубине 10см, металлическую каску - 20см.

Принципиальная схема

Принципиальная схема металлоискателя на биениях изображена ниже. Схема состоит из следующих узлов: 

• кварцевый генератор,
• измерительный генератор,
• синхронный детектор,
• триггер Шмидта,
• устройство индикации.

Кварцевый генератор реализован на инверторах D1.1— D1.3. Частота генератора стабилизирована кварцевым или пьезокерамическим резонатором с резонансной частотой 32768 Гц (часовой кварц).

Рис. 1. Принципиальная схема кварцованного металлоискателя на биениях.

Цепочка R1C2 препятствует возбуждению генератора на высших гармониках. Через резистор R2 замыкается цепь ООС, через резонатор Q1 — цепь ПОС.

Генератор отличается простотой, малым потребляемым током от источника питания, надежно работает при напряжении питания 3—15 В, не содержит подстроечных элементов и чересчур высокоомных резисторов.

Дополнительный счетный триггер D2.1 необходим для формирования сигнала со скважностью, в точности равной 2, что требуется для последующей схемы синхронного детектора.

Измерительный генератор реализован на дифференциальном каскаде на транзисторах VT1, VT2. Цепь ПОС реализована гальванически, что упрощает схему. Нагрузкой дифференциального каскада является колебательный контур L1C1.

Частота генерации зависит от резонансной частоты колебательного контура и, в некоторой степени, от режимного тока дифференциального каскада. Этот ток задается резистором R3.

Для преобразования низковольтного выходного сигнала дифференциального каскада к стандартным логическим уровням цифровых КМОП-микросхем служит каскад но схеме с общим эмиттером на транзисторе VTЗ.

Формирователь с триггером Шмидта на элементе D3.1 обеспечивает крутые фронты импульсов для нормальной работы последующего счетного триггера.

Дополнительный счетный триггер D2.2 необходим для формирования сигнала со скважностью, в точности равной 2, что требуется для последующей схемы синхронного детектора.

Синхронный детектор состоит из перемножителя, реализованного на элементе D4.1 «Исключающее ИЛИ» и интегрирующей цепочки R6C4. Его выходной сигнал близок по форме к пилообразному, а частота этого сигнала равна разности частот кварцевого генератора и поискового генератора.

Триггер Шмидта реализован на элементе D3.2 и формирует прямоугольные импульсы из пилообразного напряжения синхронного детектора.

Устройство индикации является просто мощным буферным инвертором, реализованным на трех оставшихся инверторах D1.4—D1.6, включенных в параллель для увеличения нагрузочной способности. Нагрузкой устройства индикации являются светодиод и пьезоизлучатель.

Детали

Катушка L1 наматывается на какой-либо оправке диаметром 160 мм, и имеет 100 витков провода ПЭВ — 0,2 мм.

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

Более полное описание с дополнениями к этой схеме: Схема металлоискателя на биениях

11 9372 Металлоискатели

металлоискатель металлодетектор

Комментарии (6):

Непонятно только, как же он металл ищет?

Поиск металла выполняется поисковой катушкой L1, которая подключена к генератору частоты, собранному на транзисторах VT1, VT2. В схеме металлоискателя использованы два генератора: опорный генератор с кварцем и поисковый генератор на транзисторах с катушкой L1.

Сигналы с генераторов через счетные триггеры поступают на смеситель - DD4.1, далее сигнал идет на схему индикации и звуковой сигнализации.

Подробнее о работе металлоискателей на биениях можете почитать в других статьях с похожими по принципу действия схемами:

1. Миниатюрный металлоискатель на трех микросхемах К561ЛЕ5
2. Высокочувствительный металлоискатель на принципе биений (К561ЛА7, К561ЛА9)

К159НТ1 транзисторную сборку заменить можно на иностранную? bc848bdw1t1

Роман, можно. Также VT1 и VT2 из сборки К159НТ1 можно заменить транзисторами структуры N-P-N: КТ312, КТ315, КТ3102, BC546 и другими.

Добавили к статье ссылку на более полное описание этой схемы.

Вариант печатной платы и перечень элементов - Скачать.

BVM, благодарим за то что поделились своим вариантом печатной платы!