Impulsinis metalo ieškiklis (PI)

Vieną dieną tėvas dirvoje pametė reples. Tada sugalvojau pasidaryti metalo ieškiklį.

 Iš pradžių bandžiau daryti patį paprasčiausią dažnių "mušimo" (BFO) detektorių. Iš paprastų K176ЛA7 mikroschemų. Bet ten didesni reikalavimai ritei, ji turi būti ekranuota, tamtikras vijų skaičius, kad pvz persijungiant prie kitos ritės nereikėtų labai perderinti generatorių. Na padariau. Iš viso panaudojau netgi 3 mikroschemas. Viena - atraminiam RC generatoriui, kita - LC generatorius, trečia - kaip dažnių sumatorius - ŽD stiprintuvas. Bet kad jautrumas jau visai nekoks.

Tada nusprendžiau daryti kažką geresnio. Truputį pasiknisus internete radau, jog vienas iš geresnių variantų būtų impulsinis (PI). Iš keleto variantų išsirinkau  aprašytą http://tomek.ucoz.ru/publ/4-1-0-27 . Ten buvo tokia schema:

 Kaikurie dalykai joje man pasirodė nelabai aiškūs, kodėl ta detalė ar ana, kodėl taip o ne kitaip, tai šią schemą ėmiau tik už pagrindą ir dariau kaip visad pagal save, iš po ranka esančių detalių.

Gavosi taip:

Pagrindiniai skirtumai: Naudojau paprastus operacinius stiprintuvus uA741, nedariau generatoriaus neigiamai įtampai operacinių stiprintuvų maitinimui, teigiamą įtampą ir neigiamą įtampas padariau perkeldamas analoginį "nulį" 5 voltais "žemiau" nuo 12 V maitinimo (čia reikia pažymėti, jog rezistorius R20, apkraunantis 7905 stabilizatorių - būtinas, ir gal net mažesnis nei 1K, vėliau dar šviesos diodą su rezistoriu lygiagrečiai prijungsiu).

Įtampų "perkėlimo" pasekoje teko perkelti raktinio tranzistoriaus BF245 valdymo signalą panašiai 5 voltais "žemiau" diodo ir kondensatoriaus pagalba (na ten šiaip reikėtų dėt dar vieną varžą ir pakeisti diodą į stabilitroną, ar dadėt stabilitroną). Kad atskirti analoginio stiprintuvo išėjimą nuo garsinio dažnio generatoriaus valdymo (ir perkelti lygį) vietoj tranzistoriaus panaudojau optroną iš kompiuterio modemo plokštės.

Šiek tiek apie derinimą. Reikalingas oscilografas, geriau dviejų kanalų. Pirma reikia pasitikrinti, ar veikia generatorius su IC2, pasireguliuoti jo dažnį panašiai tarp 100 ir 200 Hz. Pasitikrinti, ar impulsai pasiduoda į paieškos ritę L1 (ten impulsai gali siekti daugiau nei 200 V, pas mane - 260 V, todėl pirštais palietus plikus laidus gali šiek tiek "purtyti").

Į vieną oscilografo kanalą reikia paduoti signalą nuo T1 kolektoriaus (arba paduoti į syncho įėjimą). Pagal šį signalą sinchronizuojamas oscilografas. Kitas kanalas jungiamas prie IC6 išėjimo ir stebima, kurioje vietoje labiausiai keičiasi signalo kreivė priartinant pasirinktą metalą. Šį momentą reikia įsidėmėti ir po to perjungus šį oscilografo kanalą prie IC1 C dalies išėjimo (10 kanopa) potenciometro R9 pagalba nustatyti impulsą tam įsidėmėtam laikui. Žinoma galima ir vieno kanalo oscilografą prijungti prie C11 R22 Q1 sujungimo, ten truputį matosi mažas pakilimas (nusileidimas) tokio pat pločio, kokio yra impulsas iš IC1 C dalies išėjimo ir jis slankioja sukiojant R9 potenciometrą. Ten iškart matytusi,  ar tas impulsas yra reikiamoje vietoje.

Paieškos rites padariau dvi, viena apie 35 cm diametro, berods 65 vijos 0,4 mm vielos, kita - apie 15 cm diametro, vijų - panašiai.

Neelektrolitinius kondensatorius maitinimo filtravimui ėmiau iš kietų diskų, pasirodo ten palyginus maži keraminiai, bet talpa - 2,2 uF. R29 daugiaapsukiminis potenciometras. Optrono šviesos diodą gali tekti pajungti ir atvirščiai, čia žiūrint į kurią kreivės dalį ir kaip norima, kad reaguotų.

Išbandžius apie namus supratau, jog vinių galima rasti visur.  Jautrumas po bandomųjų derinimų: su didžiąją rite - didesnis metalinis daiktas randamas panašiai iki metro atstumu, su mažąja - vinis randama per 20-30 cm. Akumuliatorius - 12 V, 1,3 Ah švino rūgštinis, jo užtenka kažkur 4-5 valandom.

 Pagaliau radau laiko sudėti nuotraukas.

Surinkta plokštė, kurioje didelė dalis SMD detalių, bet jos sunkokai matosi.

Detalių pusė.

O čia jau su visais laidais, bereikia tik į dėžutę sunontuoti.

Medžiagos rankenai:

Čia jau viskas sudėta į dėžutę:

Oscilogramos:

4011 arba 176LA7 M/S 1 ir 2 kojos. Vidutinė įtampa ant tų kojų kaip matosi čia, 11V

Trečia koja, vidutinė įtampa ~0,5V

Ketvirta kojytė

10 koja

Čia  matosi ritės valdymo signalas, T2 kolektorius (geltonas), ir šiek tiek vėluojantis lauko tranzistoriaus valdymo signalas (mėlynas)

Signalai valdymo tranzistoriaus ir pirmo operacinio stiprintuvo išėjimuose.

Geltonas spindulys rodo impulsus ant valdymo tranzistoriaus kolektoriaus, impulsai 12V amplitudės. Mėlynas spindulys rodo signalą operacinio stiprintuvo išėjime, 6 koja. Ten dar matosi, kada atsidaro lauko tranzistorius ir sujungia su antru operacijiu stiprintuvu, toje vietoje yra nedidelis pakilimas.

Žemiau oscilogramos  valdymo signalo (geltonas spindulys) nuo T2 kolektoriaus ir IC1 išėjimo, už varžos (mėlynas spindulys). Čia variantai kai ritė nepajungta ir kai pajungta. Esant pajungtai ritei amplitudė gerokai pakyla.

Dvi IC1 išėjimo signalo oscilogramos sudėtos į vieną paveiksliuką. Čia esant 13 cm ritei ore, toli nuo metalo, ir patalpinus į ritės centrą 10 cnt monetą.

Čia matosi, kad priartinus monetą, mano pasirinktoje darbinėje vietoje (toje vietoje matosi laiptelis), signalo įtampa pasikeičia apie 250 mV.