Вильямс Никитин - В помощь радиолюбителю. Выпуск 7
2.2. Транзисторный металлоискатель [6]
С помощью этого металлоискателя можно обнаружить массивные металлические изделия на глубине до 60 см от поверхности земли, а небольшую монету — на глубине до 5 см.
Построение схемы соответствует классическому принципу — образование биений между колебаниями двух генераторов: эталонного и поискового, схема которого содержит поисковую катушку индуктивности. Принципиальная схема металлоискателя приведена на рис. 8.
Рис. 8. Принципиальная схема транзисторного металлоискателя
Эталонный генератор собран на транзисторе Т1. Частота генерируемых им колебаний определяется колебательным контуром L1, С1. Положительная обратная связь создается конденсатором С3. Поисковый генератор собран на транзисторе Т2, в коллекторную цепь которого включена выносная головка с колебательным контуром, состоящим из поисковой катушки L2 и конденсаторов С5 и Сб. Колебания обоих генераторов с эмиттеров транзисторов Т1 и Т2 через развязывающие цепочки С4, R7 и С9, R8 поступают на диодный смеситель Д1. Высокочастотные комбинационные составляющие подавляются фильтром нижних частот R9, СЮ, а низкочастотные биения через разделительный конденсатор С11 подаются на вход двухкаскадного усилителя, собранного на транзисторах Т3 и Т4, который нагружен на пьезоэлектрические головные телефоны Тл.
Катушка L1 намотана на каркасе диаметром 6 мм и содержит 115 витков провода ПЭЛ 0,3 мм с отводом от 15-го витка, считая от коллектора. Катушка L2 выполнена в виде рамки из 50 витков провода ПЭЛ 0,5 мм с отводом от 10-го витка, считая от конденсатора С7.
Витки катушки огибают четыре стойки, установленные на изоляционной пластине выносной головки (рис. 9), которая соединяется с основной схемой трехжильным кабелем длиной 1,5 м.
Вместо транзисторов ОС44 и ОС71 можно использовать КТ361Б. Диод ОА70 можно заменить диодом Д2Ж.
Рис. 9. Размещение деталей выносной головки
2.3. Искатель скрытой проводки
Борисов А. [7]
Этот простой миниатюрный прибор предназначен для определения места прохождения в стене скрытой электрической проводки, что необходимо во избежание ее повреждения и поражения электрическим током при сверлении в стенах отверстий. Принципиальная схема прибора помещена на рис. 10.
Рис. 10. Принципиальная схема искателя скрытой проводки
Она содержит всего три транзистора: на двух — VT1 и VT3 — собран мультивибратор с емкостными связями, третий — VT2 — представляет собой электронный ключ.
Как только замкнутся контакты выключателя SB1 и на схему будет подано питание, мультивибратор начнет работать, а транзисторы — поочередно отпираться, что приведет к частым вспышкам светодиода HL1. Транзистор VT2 при этом заперт. Стоит приблизить щуп WA1 к электрическому проводу, вокруг которого имеется электрическое поле, — как транзистор VT2 откроется и через низкоомный резистор R4 замкнет цепь базы VT3 на минус. В результате колебания мультивибратора будут сорваны, и светодиод погаснет. Питание на схему напряжением 9 В подается от батареи «Крона» или «Корунд».
Все детали искателя кроме щупа размещаются на печатной плате (рис. 11).
Рис. 11. Чертеж печатной платы (в масштабе 2:1) искателя скрытой проводки
Щуп состоит из пластмассового конического колпачка, внутри которого располагается металлический стержень.
Устройство помещается в пластмассовый корпус, показанный на рис. 12, который можно склеить из молочного оргстекла. Такая миниатюрная конструкция позволяет носить искатель в кармане.
Рис. 12. Внешний вид корпуса искателя
2.4. Металлоискатель
Булгак Л., Степанов А. [8]
Металлоискатель этой конструкции, собранный на транзисторах и одной микросхеме К159НТ1Г, которая представляет собой набор из двух биполярных транзисторов, построен по классической схеме, содержащей два генератора и устройство, позволяющее распознавать изменения частоты биений. Основное отличие этого металлоискателя От других известных конструкций состоит в том, что генераторы собраны на транзисторах, сформированных на одном кристалле. Это обеспечивает высокую стабильность частоты генераторов, возможность использования частоты биений менее 10 Гц. Металлоискатель способен обнаруживать гвозди на глубине 15 см от поверхности земли, а крышки колодцев — на глубине 60 см. Потребление тока от батареи 3336Л напряжением 4,5 В не превышает 2 мА.
Принципиальная схема металлоискателя представлена на рис. 13.
Рис. 13. Принципиальная схема металлоискателя
Генераторы собраны по одинаковым схемам с общей базой и обратной связью с коллектора на эмиттер через конденсаторы С3 и С7.
Сигналы обоих генераторов смешиваются на резисторе R5 и детектируются диодами V4, V5, включенными по схеме удвоения напряжения. При детектировании образуются комбинационные частоты. Высокочастотные составляющие подавляются конденсатором С11, а разностная частота через конденсатор С12 поступает на вход усилителя звуковой частоты. Транзистор V6 работает в линейном режиме, a V7 и V9 — в ключевом, благодаря чему синусоидальный сигнал преобразуется в прямоугольный. Конденсатор С14 дифференцирует положительные перепады, а отрицательные подавляются диодом V8. Резистор R16 используется в качестве регулятора громкости.
Начальная настройка прибора на нулевые биения производится сердечником катушки L2. Подстрока частоты эталонного генератора в рабочем режиме выполняется стабилитроном V3, исполняющем функции варикапа, с помощью переменного резистора R7.
Поисковая катушка L1 наматывается внавал на оправке диаметром 160 мм и содержит 100 витков провода ПЭВ-1 диаметром 0,3 мм. После снятия с оправки катушка пропитывается эпоксидной смолой и экранируется — обматывается фольгой с наличием зазора на концах. Катушка L2 содержит 250 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,1 мм и помещается в броневой сердечник СБ-23-11a. Индуктивность катушки — 4 мГн. В качестве звукоизлучателя В1 используются высокоомные головные телефоны.
Глава 3
РЕЛЕ ВРЕМЕНИ
3.1. Реле времени на одном транзисторе
Виноградов Е. [9]
Рассматриваемое реле времени срабатывает при кратковременном нажатии кнопки и отпускает после заданного промежутка времени. Принципиальная схема реле приведена на рис. 14.
Рис. 14. Принципиальная схема реле времени на одном транзисторе
В исходном состоянии транзистор Т1 заперт, электромагнитное реле Р обесточено, а конденсатор С1 разряжен. При нажатии кнопки Кн конденсатор С1 быстро заряжается от источника питания практически до напряжения этого источника. После отпускания кнопки появляется ток базы транзистора, достаточный для его отпирания, от коллекторного тока срабатывает реле, и начинается медленный разряд конденсатора. По мере разряда уменьшается напряжение на конденсаторе, вследствие чего падает ток базы транзистора и его коллектора. Когда коллекторный ток станет меньше тока удержания реле, оно отпустит.
Время выдержки определяется скоростью разряда конденсатора или постоянной времени разряда, которая равна произведению емкости конденсатора на сопротивление цепи разряда — параллельное соединение двух цепей: резисторы R3, R4, R5 и R1 с сопротивлением эмиттерного перехода транзистора. В верхнем по схеме положении движка переменного резистора R5 резистором R4 можно устанавливать выдержку в пределах от 1 до 10 с, резистором же R5 — более минуты.
В схеме можно использовать транзистор КТ361В и электромагнитное реле РЭС15, паспорт РС4.591.004. Если необходимо реле с двумя группами переключающих контактов, можно использовать РЭС52, паспорт РС4.555.020.
3.2. Реле времени на транзисторах
Суковатицин А. [10]
Это реле времени собрано на трех транзисторах, два из которых соединены по схеме мультивибратора. Благодаря этому исключается обычный недостаток нечеткого срабатывания, когда транзистор должен запереться при уменьшении тока базы. Принципиальная схема реле показана на рис. 15.
Рис. 15. Схема реле времени на транзисторах
В исходном состоянии, показанном на схеме, после подачи на схему питания начинается заряд конденсатора С1. Ток заряда течет от плюса источника питания через эмиттерный переход транзистора VT2, С1 (по схеме справа налево) и резистор R3 на минус питания. Транзистор VT2 отпирается, и срабатывает электромагнитное реле К1, что приводит к замыканию контактов К1.1. Это приводит к отпиранию до насыщения транзистора VT3. Низкий потенциал его коллектора приводит к тому, что потенциал базы транзистора VT1 также низкий, и он заперт. Конденсатор С1 заряжен до напряжения, почти равного напряжению питания. Это состояние является устойчивым.
