Очень много вопросов, у любого собирающего или выбирающего схему металлодетектора (далее М.Д.) VLF, возникает c оценкой
качества его работы. В рекламных буклетах разных фирм мы видим: GEB, LCD дисплей, процессор, наличие программ вырезающих не
нужные металлы, звук поет "хоть соловьем" и другие многочисленные "навороты". Но достаточно дорогие (более $1000), в
земле глубже 35-40 см пятак "не видят".
Что влияет, на глубину обнаружения в М.Д. VLF?
Для примера обратимся к рисунку 1.
Рис. 1
Что мы видим? Это генератор, катушки и входной усилитель. Эти элементы и определяют чувствительность нашего прибора. Пойдем
по порядку.
Генератор TX
Частота в VLF конструкциях обычно выбирается от 5 до 10 кГц - это наиболее приемлемые частоты, для четкой дискриминации
металла. Теперь форма сигнала. Встречается и синусоидальная и меандр(прямоугольные импульсы). Что лучше, сказать сложно.
Смена полярности магнитного поля происходит при переходе + в - или - в + (выход TX), т.е. по фронту импульса. В этом
отношении меандр предпочтителен, но он плох большим количеством гармоник и есть шанс настроить катушки на вторую или третью
гармонику или на различные сочетания их и основной частоты (при отсутствии опыта). Далее - мощность TX. С одной стороны нужно
больше, с другой расход батарей.
Выход - разумный компромисс между первым и вторым.
Катушки.
Они являются наиболее важной частью прибора и на 80 процентов определяют чувствительность М.Д.
Для самодельных катушек важным является:
а) Конструкция.
б) Размеры
в) Механическое исполнение.
г) Тщательная настройка.
Разберем эти части более подробно.
Как правило, в VLF М.Д. есть две катушки - RX и TX (гораздо реже они объединены в одну). Наиболее просты в исполнении и
настройке два типа катушек. См рисунок.
Рис. 2
В данной статье, мы рассмотрим первый тип DD (хотя и второй не сложнее). Я намерено не рассматриваю более сложные
конструкции, т.к. их изготовлении требует опыта и соответственной технической и технологической базы.
Размеры - чем больше размер катушек, тем больше глубина обнаружения. Правда здесь есть две стороны медали: с увеличение
размера катушек падает чувствительность к мелким предметам и возрастает к большим. Вывод - нужно иметь несколько сменных
катушек или изготовлять катушки под конкретные цели поиска. Наиболее "ходовой" диаметр катушек 20-30 см и 50-100см.
Механическое исполнение - основа стабильности параметров катушек. Требования: жесткость основания (текстолит, оргстекло,
пластик, фанера), жесткость катушек (проклейка, обмотка и приклейка), заделка крепления кабеля, меры термостабильности
(крышки, пенопласт, заливка мастиками, шпаклевками, строительной пеной).
При всем этом, нужно не переборщить, иначе вы не подымете свою катушку (штанга - толчок, жим).
Тщательная настройка - кропотливая работа по "выжиманию" из наших катушек 80 процентов прибора (настройка в резонанс и
"сведения в ноль"). Более подробно в конце статьи.
Входной усилитель (В.У).
Основные требования: микросхема с малым уровнем шума, небольшое усиление (10-20 раз), отсутствие корректирующих частотную
характеристику емкостей (смещение фазы).
На выходе В.У. мы имеем 0, при отсутствии цели и сигнал (синус), при присутствии цели, пропорциональный размеру предмета и
расстоянию. Этот сигнал состоит из двух составляющих:
1). Амплитуда - размер предмета, расстояние (не зависит от типа металла).
2). Смещение фазы (относительно TX) - в плюс (цветной) и минус (черный).
Измеряя точно фазовый сдвиг, мы можем точно
определить сам металл. Пример: железо -50 град. сталь -30 град. никель + 30 град. и т.д.
Рассмотрев эти три узла, мы можем сказать, что они и определяют чувствительность нашего М.Д. Все, последующие узлы М.Д.
имеют различную схемную реализацию и предназначены: для индикации, для частичной или полной дискриминации.
В продолжении, я расскажу, как изготовить и настроить катушки DD.
Михаил ("MikeS").