Автогенераторный металлоискательсо звуковым индикатором

Союз Советскик Социалистическик РеспубликОп ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВАРСКОМУ Сви ЕТЕЛЬСТВУ п 11817643(51) М. Кл.з 6 01 Ч 3/10 с присоединением заявки йо(23)П ио и Государственный комитет СССР по аелам изобретений и открытийДата опубликования описания 300381 ВСЕГ 2) Авторизобретен И. Арш Знамениссоединения непропетровский ордена Трудового Красногосударственный университет им.300-летияУкраины с Россией 1) Заявител Нйй ИЕТАЛЛОИСКАТЕЛЬ СО ЗВУКОВ ДИКАТОРОМ ЕНЕРАТ 54 Изобретение относится к резонанс- ным металлоискателям, сигнал которых определяется внесенным в индуктивный датчик сопротивлением и может быть использовано при поиске скрытых металлических предметов.Известен металлоискатель, в котором использованы автогенератор с индуктивным датчиком, включенным в резонансный контур, реп, обратной связи с включенным в нее звуковым индикатором в виде головных телефонов, и элементы цепи автосмещения.Колебания в цепи обратной связи демпфируются в диапазоне звуковых 1 частот. В присутствии металлического объекта в ближней зоне магнитного поля индуктивного датчика за счет внесенного комплексного сопротивления изменяется амплитуда и частота 2 . автогенератора. Это приводит к изменению демпфирования звуковой частоты в цепи обратной связи. Изменяющаяся частота и амплитуда звукового сигнала показывает присутствие металлического объекта в поле датчика )1). ростельяэи,Несмотря на использованиетой структурной схемы и коленого режима в цепи обратной указанное устройство не,имеет достаточной чувствительности, так как звуковой индикатор работает в очень узком диапазоне изменений звуковой частоты и, кроме того, автогенератор работает в большой области статической характеристики, охватывакщей и малые величины эквивалентного .опротивления автогенератора.Известен также портативный металлоискатель, основанный на определении величины внесенного в индуктивный датчик сопротивления. Этот металлоискатель содержит автогенератор на транзисторе с резистором в эмиттерной цепи, обмотку обратной связи, помещенную совместно с генераторной обмоткой на ферритовом стержне, релаксационный генератор Вина, в эмиттерной цепи которого включен термостабилизирующий диод усилитель Дарлингтона и индикатор. Появление металлического объекта в . ближней зоне поля индуктивного дат 1 чика снижает эа счет внесенного соп" 1 ротивления амплитуду колебаний ав:тогенератора. Этот сигнал после детектирования подается на -.лаксаационный генератор Вина, частота которого зависит от величины металлического объекта и его расстояния до датчика. После усиления сигнал, пропорциональный низкой частоте, по-дается на индикатор. Использование отдельног релаксационного генератора для индикации выходного сиг 5 нала, обеспечивающего повышение стабильности измерительной схемы, эффективно 2 .К недостаткам этого металлоискателя следует отнести его малую чувстви" тельность и очень узкий диапазон изменений частоты релаксационного генератора, что снижает информационные возможности при поиске различных по, величине металлических объектов.Цель изобретения - повышение чув ствительности и расширение диапазона измерений.Поставленная цель достигается тем, что в автогенераторный металлоискатель со звуковым индикатором, содержащий 2 О автогенераторный измеРитель, собранный по одноконтурной схеме с общей базой индуктивный датчик, включенный в качестве элемента колебательного контура коллекторной цепи автогенераторного 25 измерителя, амплитудный детектор с резистивным делителем из трех резисторов в цепи, нагрузки, цепь компенсации начального сигнала, низкочастотный генератор Вина с усилителем и звуковой индикатор, введены два управляемых резистора, два варикапа, в цепях смещения которых включены индуктивности и разделительные емкости, и инвертор, причем последовательно соединенные первый управляемый резистор З 5 и первый варикап с разделительной емкостью включены между входом и выходом усилителя генератора Вина, параллельно соединенные второй управляемый резистор и второй варикап с раз делительной емкостью, включены между входом усилителя генератора Вина и общей шиной устройства, нижний резистор делителя нагрузки амплитудного детектора соединен с управляющим электродом второго управляемого резистора, верхний резистор делителя соединен с управляющим электродом первого управляемого резистора, а средний резистор подключен к входу инвертора, вход которого соеднинен с анодами обоих варикапов через индуктивности.На чертеже приведена принципиальная схема устройства.устройство содержит автогенератор ный измеритель 1, инвертор 2, генератор Вина 3 и звуковой индикатор 4. Автогенераторный измеритель 1 собран на транзисторе 5 по одноконтурной схеме с общей базой и колебательным контуром в коллекторной цепи. Колеба тельный контур .состоит из емкости 6 и индуктивного датчика 7. Резисторы 8 и 9 и емкость 10 образуют цепь фиксированного смещения базы транзистора 5. Резистор 11 и емкость 12 образуют 65 цепь эммиттерного автосмещения, В цепи положительной обратной связи включена емкость 13. К коллектору транристора 5 подключен амплитудный детектор 14, нагрузкой которого является резистор 15 и последовательно с ним соединенный реэистивный делитель 16- 18. Переменный резистор 19 включен в цепь компенсации начального сигнала между источником питания и реэистивным делителем 16-18, Генератор Вина 3 содержит усилитель 20. Управляе мый резистор 21 и варикап 22, включенный параллельно емкости 23, образуют последовательную ВС цепь между выходом и входом усилителя 20. Управляемый резистор 24 и варикап 25, включенный параллельно емкости 26, образуют параллельную ВС цепь меиду входом усилителя 20 и общей щиной устройства. Емкости 27 и 28 и индуктивности 29 и 30 являются раздели-. тельными элементами в цепях смещения варикапов 22 и 25.Устройство работает следующим обазом.При отсутствии, объекта в ближней зоне поля датчика 7 амплитуда напряжения на коллекторе транзистора 5 максимальна и рабочая точка автогенераторнога измерителя 1 находится на наиболее чувствительной части статической характеристики, в зоне больших значений эквивалентного сопротивления автогенератора. Начальный сигнал, продедектированный амплитудным детектором 14 и выделяемый на резистивном делителе 16-18, регулируется с помощью переменного резистора 19 цепи компенсации. При этом начальная частота генератора Вина 3 определяется величиной постоянных времени цепочек во входной цепи и в цепи обратной связи усилителя 20.При появлении металлического объек. та в ближней зоне поля датчика 7 добротность колебательного контура 6 и 7 снижается, что приводит к уменьшению эквивалентного сопротивления автогенераторного измерителя 1 и соответственно к уменьшению напряжения на выходе амплитудного детектора 14. На реэистивном делителе 16-18 появляется напряжение положительной полярности, которое подается на управляющие электроды управляемых резисторов 21 и 24 и после инвертирования с помощью инвертора 2 на варикапы 22 и 25. Величина управляемых сопротивлений и емкостей варикапов пропорциональны величине полезного сигнала. Это приводит к значительному увеличению постоянных времени НС це" почек и, как следствие, к снижению частоты генератора Вина, которая по" дается на звуковой индикатор 4.Использование автогенераторного измерителя в высокочувствительном " режиме и резко изменяющихся управля817643 формула изобретения Составитель В.МайоршинаРедактор Ю.Ковач Техред М.федорнак Корректор Ю. Макаренко 1435/61 Тираж ВНИИПИ Государ по делам из 113035, Москва, 32 Подпн снтвенного комитета СССРбретений и открытийЖ,Раушская наб.,д.4/5 к илиал ППП "Патент",г. Ужгород, ул. Проектная, 4 емых резисторов и варикапов в кС цепях генератора Вина обеспечивает высокую чувствительность металлоискателя и расширяет диапазон измерений за счет увеличения диапазона измерения частоты, фиксируемой звуковым индикатором.5Начальная настройка звукового индикатора выбирается в зоне хорошо воспринимаемых частот порядка 0,8 работе металлоискател величина снижения частоты при фиксированном расстоянии от исследуемой поверхностй будет пропорциональна размерам металлического объекта, либо при фиксированном расположении объекта - расстоянию до него. 15 Автогенераторный металлоискатель 2 О со звуковым индикатором, содержащий автогенераторный измеритель, собранный по одноконтурной схеме с общей базой, индуктивный датчик, включенный в качестве элемента колебательного контура коллекторной цепи автогенераторного измерителя, амплитудный детектектор с резистивным делителем иэ трех резисторов в цепи нагрузки, цепь компенсации начального сигнала, низкочастотный генератор Вина с усилителем и звуковой индикатор, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения чувствительности и расширения диапазона измерений; в неговведены два управляемых резистора,два варикапа, в цепях смещения ко-торых включены индуктивности чразделительные емкости, и инвертор, .причем последовательно соединенныепервый управляемый резистор и первыйварикап с разделительной емкостьювключены между входом и выходом усилителя генератора Вина, параллельносоединенные второй управляеьнй резистор и второй варикап с раздели.;.-.тельной емкостью, включены междувходом усилителя генератора Вина иобщей шиной устройства, нижний резистор делителя нагрузки амплитудного .детектора соединен с управляющимэлектродом второго управляемого резистора, верхний резистор делителясоединен с управляющим электродомпервого резистора, а средний резистор подключен к входу инвертора,вход которого соединен с анодами обоих варикапов через индуктивности. источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США Р 3546628,кл. 324-3, опублик. 1970.2. Патент ФРГ 9 2027408,кл. 21 9 30/10, опублик. 1971 про.тотип