Ю. Верхало - Твой друг электроника
Устройство для поиска клада состоит из двух однокаскадных генераторов, собранных на транзисторах типа П13—П16, и однокаскадного усилителя, собранного на транзисторе такого же типа. Принципиальная схема устройства показана на рис. 35.
Рис. 35. Металлоискатель
Генерация создается за счет обратной связи между катушкой L1,включенной в цепь коллектора Т1 (первый генератор), и катушкой L2, включенной в цепь базы. Частота генерации (порядка 80—100 кгц) определяется индуктивностью катушки L1 и емкостью конденсатора С1. Аналогично работает и второй генератор, собираемый на транзисторе Т1. Через последовательно соединенные катушки связи L3 и L6 генерируемые колебания подводятся к усилителю, который собирается на транзисторе Т3. К выходу усилительного каскада подключаются головные телефоны Тлф.
Во время работы устройства через головные телефоны протекают переменные токи с частотой обоих генераторов и с разностью этих частот. Изменение частоты одного из генераторов (при внесении в зону контура железных предметов) сразу же отразится на высоте звука в телефонах.
Работу по сборке конструкции лучше всего начать с изготовления катушек L1, L2 и L3, которые наматываются в виде рамки. Для этого нужно из гетинакса или органического стекла выпилить рамку с внешними размерами 300х400 мм. По углам рамки укрепляются стойки — четыре болта или шпильки, на которые и укладываются витки этих катушек. Чтобы не повредить изоляцию катушек, болты нужно обернуть изоляционной лентой. Сначала наматывается катушка L1 (с отводом от 15-го витка, считая сверху). Затем наматываются витки катушки L2 и, наконец, L3. Данные всех катушек устройства приведены в табл. 1 (при намотке катушек не забудьте оставить выводы длиною 20–25 см). Верхние (по схеме) концы катушек соединяются между собой в один общий вывод. К общему выводу и ко второму выводу катушки L1 припаивается конденсатор C1.
Намотанные катушки и конденсатор C1 слегка приподнимаются и обматываются сверху двумя-тремя слоями изоляционной ленты. Затем, для лучшего закрепления катушек (осторожно тонким сверлом вдоль расположения витков), просверливаются два ряда отверстий. Через эти отверстия пропускается рыболовная леска, и, таким образом, катушки будут прочно прикреплены к рамке. Теперь угловые стойки-болты не нужны, их можно осторожно удалить. К рамке прикрепляется рукоятка. Ее можно сделать из деревянных брусков или бамбуковых палок.
При монтаже устройства желательно применять транзисторы одного типа с коэффициентом усиления В = 30–40, конденсаторы со слюдяным диэлектриком типа КСО-1 и КСО-2, резисторы — малогабаритные мощностью 0,12—0,25 вт. Катушки второго генератора наматываются на карбонильном сердечнике типа СБ-4. Он, в свою очередь, имеет подстроечный сердечник диаметром 8 мм, который выводится через стенку корпуса. После сборки прибора на него одевается ручка, и он служит для подстройки прибора. На сердечник СБ-4 сначала наматывается катушка L4 (с отводом), затем на нее наматываются катушки L5 и L6. Данные катушек прибора приведены в табл. 2. При налаживании прибора сначала при помощи частотомера или осциллографа определяется частота первого генератора, затем на эту же частоту настраивается и второй генератор. При настройке первого генератора второй генератор отключается; для этого отпаивается вывод эмиттера транзистора Т2. При настройке второго генератора отпаивается эмиттер транзистора Т1, а настройка проводится путем подбора величины конденсатора С4 при среднем положении подстроечного сердечника катушек L1, L5, L6. При увеличении емкости конденсатора С4 частота колебаний уменьшается и наоборот. Регулировкой частоты второго генератора нужно добиться «нулевых» биений, при этом звук в головных телефонах исчезает. Затем нужно немного сдвинуть настройку — должен хорошо прослушиваться звук низкого тона, что соответствует максимальной чувствительности прибора. Если теперь рамку с катушками поднести к металлическому предмету, звук в головных телефонах должен измениться.
Электронная часть (все детали прибора вместе с источником питания) монтируется в небольшом металлическом корпусе. В корпусе делается отверстие для соединительных проводов, идущих к катушкам L1, L2, L3, и для подстроечного сердечника катушек L5, L6. На корпусе монтируются два гнезда для головных телефонов Тлф и выключатель питания Вк1 типа тумблер. Корпус укрепляется в средней или верхней частях рукоятки рамки.
При поисках «клада» рамку нужно вести на небольшом расстоянии от пола или от земли. Прибор хорошо реагирует на предметы, находящиеся от рамки на расстоянии 100–150 мм.
ПРИБОРЫ СРОЧНОЙ ИНФОРМАЦИИ ДЛЯ СПОРТСМЕНОВ
Различная правильно переданная спортсмену информация позволяет быстрее освоить и правильно выполнить то или иное упражнение. Звуковой генератор может быть применен во многих случаях, когда спортсмену нужно дать информацию о ритмичности движения или движений, выполнении определенного элемента или фазы упражнения, нарушении темпа, задержке на старте и др.
Такая информация может поступать в виде периодически повторяющихся или одиночных звуковых сигналов. Активно осмысливая, самостоятельно или под руководством тренера, свое движение при этих сигналах, спортсмен устраняет ошибки или убеждается в правильности выполняемых движений. Подобные приборы могут использоваться и при судействе соревнований.
Инерционный контактный сигнализатор
Такие сигнализаторы могут быть применены для получения срочной информации о силе, амплитуде, ритмичности движений, а также об ошибках в схеме движений бегуна, во время разбега, при прыжках в высоту и длину или движений лыжника-гонщика, или гребца.
Прибор состоит из звукового генератора, собранного, например, по схеме мультивибратора, и инерционного датчика. Последний работает по принципу инерционного замыкателя (см. рис. 36, б).
Датчик собирается в небольшом пластмассовом или скленном из органического стекла корпусе размером 45x30x10 мм (рис. 36).
Рис. 36. Инерционный контактный сигнализатор
Внутри корпуса 1 монтируются плоская стальная пружина 2 (см. рис. 36, а), контакты 3 и 4 и регулирующие винты 5. На нижнем конце пружины 2, взятой, например, от старых часов, припаивается грузик 6, а верхний припаивается или прочно зажимается в пропиле винта 7, закрепленного на резьбе в верхней стенке корпуса. Снаружи на этот винт навертываются две гайки, верхняя — фигурная, получится клемма для подключения одного из проводов 8, идущих к звуковому генератору (к точкам а и б).
В нижней части корпуса закрепляются два контакта — передний 3 и задний 4. Они выполняются так же, как и верхний, только головки винтов срезаются и вместо них припаиваются серебряные контакты (например, от пластин старого реле). Такие же контакты нужно припаять и к грузику.
Регулирующие винты 5 устанавливаются на резьбе и после регулировки упругости пружины зажимаются контргайками. Одна из боковых стенок корпуса делается съемной для удобства доступа к деталям датчика. Готовый датчик при помощи четырех винтов с гайками прикрепляется к ремешку. Таким образом, датчик может или прикрепляться при помощи ремешка с пряжкой к телу спортсмена, или при помощи пружинных зажимов пристегиваться к его одежде (рис. 36, в).
Второй провод, идущий к звуковому генератору, находящемуся в кармане одежды спортсмена или прикрепленному к его поясу, подключается к контакту 3 или 4. При положительном или отрицательном ускорении пружина с припаянным на нижнем конце грузиком изгибается. Контактные площадки грузика соединяются с контактами 3 или 4, и цепь включения генератора (или головного телефона) замыкается. Причем можно сделать и так, что цепь будет замыкаться и при отрицательном, и при положительном ускорении. Для этого контакты 3 и 4 нужно соединить кусочками проводника. Можно дифференцировать движения, тогда в разрыв цепи одного из контактов включается добавочный резистор. Падение напряжения на этом резисторе приведет к изменению частоты сигнала генератора.
