Magnum е един от най-известните металотърсачи в света и един от най-модифицираните детектори за метал. Негова модификация е широко разпространена в България и точно нея предлагаме в този кит за сглобяване. На пръв поглед устройството изглежда сложно поради многото елементи, от които е изградено, но това не е така. Детекторът показва добри показатели както по отношение на чувствителността, особено при търсене на дребни метални предмети, така и при различаване на металите и подтискане на земния ефект. В оригиналната схема сигнализацията е стрелкова и звукова, но в тази модификация стрелката е премахната – индикацията е изцяло звукова. Това е много по-удобно при търсене на силно „замърсени“ терени, например лозя, където има много излишен метал в почвата (парчета тел и др.).
Технически характеристики на Magnum:
– Принцип на действие: индуктивен баланс (VLF, very low frequency)
– Режим на работа: динамичен с автоматично нулиране и дискриминация
– Дълбочина на откриване: при правилна настройка на бобините и органите за настройка, чувствителността на металотърсача е от 20 до 25 см за една стотинка. Цигарена кутия (заради алуминиевото фолио) трябва да се улавя поне от 50-60 см. По-големи предмети се откриват на по-голямо разстояние.
– Индикация: звукова (слушалки или говорител)
– Бобини: излъчваща с диаметър около 20 см и приемна с диаметър 10 см
– Работна честота: ~15 kHz
– Захранване: батерии 18V и 9V
– Консумация: ~50 mA
Органи за управление
– С потенциометъра R19 (схема VT-022-1) се елиминира влиянието на земята (на място, където със сигурност знаете, че няма в земята метални предмети, дори телени късчета).
– С потенциометъра R21 (схема VT-022-1) се настройва дискриминаторът по такъв начин, че да различава цветни от черни метали без да губи чувствителност. Този потенциометър няма смисъл да се върти, след като е бил веднъж настроен.
– Потенциометърът R10 (схема VT-022-2) е за настройка на прага на звука.
– Дискриминация 1 – чист тон на цветни метали, припукване на черни.
– Дискриминация 2 – чист тон на цветни метали, силно изкривен сигнал на черни.
Схемата на металотърсача е показана на снимките по-долу (за да ги видите в пълен размер, отворете ги в нов прозорец).
Внимание! Дискриминация 2 не може да работи без да е включена дискриминация 1. Дискриминация 2 дава по-ясна представа за типа на метала.
С тример-потенциометъра на схема VT-022-2 се настройва на изхода на операционния усилвател U4 (схема VT-022-2) да има около 8 – 9 V (спрямо „-Vcc“). Настройката се започва от страната, която показва 0V и се върти, докато покаже стабилно напрежение (обикновено около 9 V) без повече да нараства. Тогава се спира. Веднъж настроен, тримерът повече не се пипа.
За захранване на металотърсача можете да използвате както обикновени батерии, така и акумулаторни.
Звуковият усилвател използва отделна батерия 9 V. Когато няма сигнал през батерията не протича ток и няма нужда от ключ за изключването й. Подходяща за целта е 9-волтова батерийка – тя ще ви стигне за няколко месеца работа.
Забележка: Може би ще се изкушите да си спестите 9-волтовата батерия – не го правете, макар, че е възможно. В този случай крайното звуково стъпало влияе на останалата схема и чувствителността на търсача спада значително.
Внимание: При случайно включване на батерията 18 V наобратно, за части от секундата изгаря стабилизаторът. Ако не отнемете погрешно включеното напрежение, ще гръмне и кондензаторът 470 uF, включен паралелно на захранването. В този случай трябва да се заменят операционният усилвател U6 (схема VT-022-2) и транзисторът до него 2Т6821. Основната схема не се поврежда. Затова, препоръчваме ви да поставите интегралната схема U6 от стабилизатора на цокъл – ще си спестите излишни нерви при разпояване.
Електронната част на металотърсача е сглобена на две платки, които впоследствие се монтират една над друга.
Забележка: Конекторът X1 на платка VT-022-1 с изводи 1, 2, 3, 4, 5 се свързва с лентов кабел с X1 на платка VT-022-2 като изводите съответстват на първия, тоест 1 се свързва с 1, 2 с 2 и т.н.
Потенциометрите се свързват с къси лентови кабели към платката.
Към SW1 и SW2 на платка VT-022-2 се свързват ключетата на „Дискриминация 1“ и „Дискриминация 2“, както е показано на схемата.
Бобини на търсещата глава
Металотърсачът използва две бобини – излъчваща и приемна, които се поставят в подходящ корпус (глава). По магазините все още могат да се купят корпуси за глави с диаметър 27 см, но за пример ще ви покажем как за целта може да се използва детско фрисби.
Бобини за Magnum:
Използваните бобини в Magnum могат да бъдат както Омега, така и DD. Приведените данни са за Омега.
L1 (излъчваща бобина – тип Омега) – 60 навивки, проводник 0.27 – 0.30, екранирана. Външен диаметър около 20 см.
L2 (приемна бобина) – 200 навивки, диаметър 10 см, проводник 0.20, екранирана.
Бобините са увити с изолираща лента за предпазване на екрана от разкъсване и се заливат с епосксидна смола, както е обяснено по-долу (виж „Настройка на бобините“). Това е важно, тъй като металотърсачът е много чувствително устройство – разместването и механичното деформиране на бобините е недопустимо, защото освен че ще се наруши тяхната настройка, детекторът непрекъснато ще издава звуци, които ще пречат на търсенето. Същото важи и за съединителния кабел, който свързва главата с електрониката. Той трябва да бъде увит около щангата и закрепен (с тиксо, например), за да не се клати и закача за треви и други препятствия. Този кабел е 4-жилен с екранировка – всяка бобина използва по две жила, а екранът се свързва към -Vcc.
Настройка на бобините
Настройката на бобините на Magnum е проста, но трябва да бъде направена с много голяма прецизност. Преди това цялата електроника трябва да бъде сглобена и свързана с бобините с кабела, който ще се използва в бъдеще. Отбележете, че кабелът участва в резонансните кръгове и не трябва впоследствие да бъде скъсяван – настройката на бобините ще се промени.
На пластмасова основа с диаметър около 20 см (в зависимост от размерите на корпуса на търсещата глава) сложете първо излъчващата бобина (тази, която изглежда като гръцката буква омега (Ώ) и я закрепете с лейкопласт. Върху нея сложете приемната бобина, както е показано на снимката.
За визуален контрол на настройката можете да използвате осцилограф, но ако нямате, използвайте схемата, показана на Фиг.3 (на Shema_3). Свържете я към изхода на операционния усилвател U1 в контролна точка КТ1 (краче 6 на U1). Измервателната система трябва да е на обхват 1 волт и да е стрелкова – с цифров уред трудно ще следите промяната на показанията.
Много внимателно започнете да движите приемната бобина спрямо излъчващата, като търсите минимално показание на уреда. Ако такъв минимум не може да бъде постигнат, разменете изводите на приемната бобина. Минимумът на сигнала е остър и трябва да сте внимателни, за да не го пропуснете. Когато го постигнете, залейте много внимателно приемната и предавателната бобина с епоксидна смола, като оставите малки участъци от предавателната бобина незалети. След втвърдяване на смолата настройката ще се е променила значително – коригирайте я с огъване на оголените участъци от излъчващата бобина и залейте вече целите бобини с епоксидна смола.
Кабелът, свързващ бобините също трябва да бъде залят в основата си. Сега вече можете да затворите търсещата глава и да я херметизирате. Изобщо, цялата конструкция на търсещата глава трябва да е много стабилна, за да не дава фалшиви сигнали.
Понякога, след втвърдяване на смолата се получава известено дебалансиране на бобините. Корекция на баланса можете да направите например с монета от 1, 2 или 5 стотинки, залепена на подходящо място отвън върху главата. Тази донастройка се извършва отново с уреда, с който настройвате и бобините.
Конструкцията на металотърсача може да е различна – всеки си има вкус. За тези, които сега за първи път правят металотърсач, ще дадем една примерна конструкция, която впрочем се е доказала като много удобна за работа.
За кутия на електрониката е използвана готова такава – в магазините за електронни части се продават всякакви кутии – можете да си изберете която ви хареса, стига платките да влязат в нея. За платките – те се поставят една над друга – отдолу VT-022-1, отгоре VT-022-2 – получава се своеобразен сандвич, който заема малко място. Тъй като платките са относително малки, при подходяща кутия можете да ги поставите и една до друга.
На кутията се монтират трите потенциометъра и ключетата за дискриминацията. Батерията 9V може да бъде привързана с тиксо близо до дръжката. Батериите 18V (независимо какви са), могат да се закрепят с тиксо под подлакътника – така се балансира добре металотърсачът, но все пак бързо ще уморява ръката. Затова ако батериите са обемисти е по-добре да се удължи кабелът им и те да се носят в отделна чантичка (например от противогаз).
В конструкцията на търсача са използвани две щанги – долна и горна. Долната представлява PVC тръба с диаметър 20 мм и дължина 50 см. Свързва се с търсещата глава задължително с пластмасов болт (например, от тоалетна дъска).
На горната щанга (PVC тръба с диаметър 25 мм, дължина 70 см) са монтирани подлакътникът, дръжката и кутията с електроника. В работно състояние двете тръби се закрепват с болт (обикновен).
Забележка! При работа с металотърсача, търсещата бобина е херметизирана и в нея не може да попадне вода. По тази причина уредът може да се използва за търсене под вода, но на дълбочина само до кутията с електроника. В показания пример електронната част на металотърсача не е херметизирана и трябва да се пази от влага, включително и от гъста мъгла и дъжд!
Работа с металотърсача
За работа с металотърсача е нужен малко навик, който лесно се придобива с известни тренировки. Преди всичко, тъй като в схемата на устройството е използвано автоматично нулиране, при търсене металотърсачът трябва да се движи наляво-надясно, тоест, ако го поставите неподвижен над метален предмет, той първоначално ще даде сигнал, но след това ще замлъкне. Това е направено с цел да се премахнат излишните смущения при търсене.
Преди да се започне търсене с металотърсача, той трябва да бъде настроен. Първо, трябва да се елиминира влиянието на земята. Това става с потенциометъра R19 на платка VT-022-1. Ако не го настроите, търсачът ще издава звук при всяко движение над земята, независимо дали има или няма метал под него. Следвайте тези стъпки:
– Изключете изцяло дискриминацията.
– Завъртете потенциометъра R10 на платка VT-022-2 до появата на звук и след това обратно до спирането му, но да е на ръба.
– Намерете място, където сте сигурни, че няманикакъв метал. Движете металотърсача нагоре-надолу (вертикално) над земята и въртете потенциометъра R19 докато при тези движения вече не се чува звук в слушалките. Това е – тази операция трябва да извършвате преди всяко търсене, тъй като в зависимост от различните почви и настройката на R19 ще е различна.
Забележка! Настройката за елиминиране на земния ефект не може да бъде направена в помещение – къща или апартамент – навсякъде в пода и стените има метал и такава настройка няма да е вярна.
Дискриминаторът се настройва с потенциометъра R21 на платка VT-022-1. Веднъж настроен той много рядко се налага да се пипа отново.
– Включете „Дискриминация 1“.
– Завъртете потенциометъра R21 докато при цветни метали се чува в слушалките чист тон, а при желязо – къс тон с припукване.
– Включете „Дискриминация 2“. На цветен метал уредът трябва да реагира с чист тон, а на черен – със силно изкривен сигнал.
Отбележете, че в единия край на потенциометъра търсачът ще реагира на всичко като на цветен метал, а в другия – на черен.
Забележка! Металотърсачите от типа на Magnum (принцип „Индуктивен баланс“) са „монетари“, тоест, предназначени са за откриване и разпознаване на малки метални предмети. По тази причина, дискриминацията ще реагира като цветен метал на всеки предмет по-голям от пресечната област на приемната бобина и вътрешната част на излъчващата бобина. Независимо дали това е цветен или черен метал.
Списък с компоненти
| Схема VT-022-1 Компоненти | Схема VT-022-2 Компоненти |
| Кондензатори
C1 10n C2 47n C3 470uF електролитен C4 27p C5 100n C6 47n C7 470n C8 10n C9 1n C10 10n C11 100n C12 1n C13 1n C14 100n C15 100n C16 100n C17 100n C18 100n C19 100n C20 100n
Резистори R1 180k R2 100k R3 22k R4 15k R5 2M2 R6 10k R7 4k7 R8 10k R9 10k R10 3k3 R11 15k R12 10k R13 10k R14 4k7 R15 10k R16 4k7 R17 10k R18 3k9 R19 47k потенциометър R20 2k2 R21 47k потенциометър R22 1k R23 100k R24 100k R25 33k R26 27k R27 27k R28 33k R29 39k R30 39k R31 22k R32 10k R33 33k R34 33k R35 27k R36 27k R37 39k R38 39k R39 22k R40 10k
Диоди D1 1N4148
Транзистори Q1 BC547 Q2 BC557
Интегрални схеми U1 CA3140 U2 741 (възможна е замяна с TL081 или TL071) U3 4007 U4 4007 U5 TL082 (възможна е замяна с TL072) U6 TL082 (възможна е замяна с TL072) U7 TL082 (възможна е замяна с TL072) U8 TL082 (възможна е замяна с TL072)
L1 Предавателна бобина L2 Приемна бобина
|
Кондензатори
C1 10n C2 1uF керамичен C3 10n C4 4,7uF/16V електролитен C5 470uF/16V електролитен C6 10n C7 1uF керамичен C8 10n C9 10uF/16V електролитен C10 10n C11 470uF/25V електролитен C12 10uF/16V електролитен C13 470uF/16V електролитен C14 470uF/16V електролитен
Резистори R1 2M R2 3M R3 10k R4 220k R5 22k R6 7k5 R7 1M R8 270k R9 270k R10 100k потенциометър R11 47k R12 6,8 Oм R13 2M R14 3M R15 10k R16 220k R17 22k R18 7k5 R19 1М R20 270k R21 270k R22 100k тример R23 470k R24 22k R25 33k R26 2k7 R27 10k R28 10k R29 4к7
Диоди D1 1N4148 D2 1N4148 D3 1N4148 D4 1N4148 D5 1N4148 D6 1N4148 D7 1N4148 D8 1N4148 D9 ценер 5V6
Транзистори Q1 BC547 Q2 2T6821 Q3 BC557 Q4 BC547 Q5 BC547 Q6 2T6821
Интегрални схеми U1 CA3140 (възможна е замяна с LF351, LF356) U2 CA3140 U3 CA3140 (възможна е замяна с LF351, LF356) U4 CA3140 (възможна е замяна с LF351, LF356) U5 555 U6 TL082 (възможна е замяна с TL072)
Sp1 слушалки или говорител с импеданс над 8 ома
SW1 ключе 3 извода SW2 ключе 2 извода
BT1 батерии с общо напрежение 18V (обикновени или акумулаторни) BT2 9V обикновена батерия |