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无线电电子与电气工程百科全书 MI-2 晶体管金属探测器。 无线电电子电气工程百科全书
上世纪70年代上半叶，MI-2型金属探测器在苏联研制成功并批量生产，在国民经济中得到广泛应用。 该装置的方案和设计经过反复细化和改进。 MI-2 金属探测器的一种著名变体可以推荐给无线电业余爱好者进行重复使用。 示意图 MI-2金属探测器是BFO（拍频振荡器）型设备的众多变体之一，也就是说，它是一种基于分析两个频率的拍频原理的设备。 同时，在本设计中，通过耳朵对频率变化进行评估（图2.12）。
该设备电路基于测量和参考振荡器、电容级、射极跟随器、施密特触发器和耳机。 测量发生器由晶体管 T1 构成，根据方案与公共基极连接。 该发生器的工作频率由振荡电路的参数决定，振荡电路由搜索线圈L1和电容器C3、C4组成。 自激所需的反馈电压由晶体管T1的集电极通过电容分压器C3、C4提供给发射极电路。 结果，在测量发生器的输出处形成频率为 510 kHz 的正弦信号。 根据与测量振荡器类似的方案在晶体管T6上制作参考振荡器。 该发生器的工作频率由振荡电路的参数决定，振荡电路由带有黄铜微调芯的 L3 线圈和电容器 C12、C13 和 C14 组成。 来自参考振荡器和测量振荡器的振荡通过电容器 C5 和 C11 馈送到由晶体管 T2 构成的混频器的输入。 晶体管T2的集电极电路包括由线圈L2和电容器C6组成的电路，其中区分差频的振荡。 搜索线圈 L1 是测量发生器振荡电路的一部分，是一个传感器，可对设备覆盖区域内金属物体的出现做出反应。 当线圈L1接近这样的物体时，其电感发生变化，因此测量发生器的信号频率发生变化。 结果，混频级输出处的信号频率也会改变。 由于在元件 L2 和 C6 上制作的混频器电路在没有金属物体的情况下被调谐到测量振荡器和参考振荡器的差频，因此信号频率的变化也会导致在混频器输出。 混频器电路的工作频率为1kHz。 接下来，选定的信号被馈送到发射极跟随器，该发射极跟随器在晶体管 T3 上产生，用于将施密特触发器与混频器相匹配。 施密特触发器由晶体管 T4、T5 组成，是一个电子继电器，可响应输入信号幅度的变化。 选择晶体管T4和T5的工作模式，使得当输入处的信号电压大于0,5V时触发触发器。产生的声信号被馈送到耳机BF1。 金属探测器由电压为1V的电源B9供电，而电流消耗不超过4-5mA。 细节和设计 从结构上讲，MI-2 金属探测器由两个模块组成。 搜索块包括形成测量发生器的元件，指示块包括参考发生器、电容级联、射极跟随器和施密特触发器。 两个单元通过屏蔽电缆互连。 MI-2 金属探测器的组装所使用的零件没有特殊要求。 唯一的限制仅与总体尺寸有关，因为大多数设备部件都安装在两个相对较小的印刷电路板上。 搜索块的细节放置在尺寸为 70x35 毫米的印刷电路板上，该电路板由单面镀箔 getinax 或玻璃纤维制成（图 2.13）。
显示单元的细节放置在尺寸为 150x75 mm 的印刷电路板上，该电路板也由单面镀箔 getinax 或玻璃纤维制成（图 2.14）。
在量产的MI-2金属探测器中，使用了MLT-0,125型电阻器，KLS-1型电容器C2、C8、C9、C15、C16和C1； C5、C11、C13——KSO-1； 电容器 C3、C4、C12、C14 - KSO-2 型； C6-肉骨粉或肉骨粉-2； 电解电容器 C7 和 C10 - K50-3 型。 当然，在重复该设备时，您可以使用现代元件基础中的任何类似部件。 TON-1 型耳机适合作为声信号源。 探测线圈L1被制成直径约为300mm的环形。 线圈的匝数被封闭在由直径为 8 毫米、壁厚为 1 毫米的硬铝管制成的静电屏蔽中。 为了制作线圈，需要将直径为 2 毫米、长度为 0,96 毫米的 1250 根 PEV-1000 电线制成一束。 首先，必须将止血带拖入 960 毫米长的 PVC 管中，然后拖入 XNUMX 毫米长的硬铝管中。 必须将装有电线的硬铝管按照模板弯曲成环形。 普通铝箔也可以用作屏风。 借助焊接在安装在搜索单元主体中的块上，将多条电线串联起来。 在制造线圈L1时，必须特别小心，确保屏蔽管的末端不要闭合，因为在这种情况下会形成短路线圈。 因此，最好用橡皮管隔离屏幕的两端。 混频器的线圈L2缠绕在环形铁氧体磁芯M2000 NM-A-K38x24x7上。 它有200匝直径为2毫米的PEV-0,47电线，安装在显示单元的印刷电路板上。 参考发生器的线圈L3包含135匝直径为0,1毫米的PELSHO线，缠绕在直径为7-9毫米的黄铜芯框架上。 如有必要，L3线圈特殊设计的详细说明可参见《无线电》杂志4年第1973期。 搜索块的主体由硬铝制成。 搜索线圈L1和搜索单元固定在专用手柄的底部。 显示单元的外壳也由硬铝制成。 外壳盖上安装有用于连接搜索单元的连接器（电路图中未示出）、S1开关和用于连接BF1耳机的X1连接器。 盖子上还应该有一个用于 L3 线圈调节旋钮的孔。 作为电源B1，例如可以使用两节串联的3336L电池。 设立 设置 MI-2 金属探测器的主要步骤是设置触发阈值和选择参考振荡器频率。 触发阈值通过选择电阻器R11的阻值来设置。 为此，将电容器 C2 的输出从晶体管 T8 的集电极拆焊，并将来自声音发生器、电压为 0,5 V、频率为 1 kHz 的信号施加到该电容器。 电阻器R11的阻值必须选择为使得随着声音发生器的信号幅度的轻微减小，耳机中的声音消失，并且晶体管T5的集电极电流变为零。 通过选择电容器C12的电容来粗略调整参考振荡器产生的信号的频率。 更准确地说，通过选择电容器C18的电容值来设置频率值。 这些调整应在距离探测线圈 L1 至少 1,5 m 处移除金属物体的条件下进行，参考振荡器的频率由频率计或示波器确定。 在这种情况下，电容器C11必须从晶体管T6的发射极焊接。 然后您需要设置参考振荡器的中心频率。 为此，恢复电容器C11与晶体管T6发射极的连接，断开搜索单元与显示单元的连接，并在L3线圈调谐旋钮设置为极限时用频率计测量参考振荡器的频率职位。 参考振荡器的平均频率被确定为测量频率的算术平均值。 如果需要，选择电容器C12和C13的电容，使得参考振荡器的平均频率与测量振荡器的频率相差1kHz。 通过旋转 L3 线圈的调谐核心调整测量振荡器和参考振荡器的频率后，在混频级的输出处，需要将信号电压电平设置为略高于 0,5 V。在这种情况下，触发将随着输入信号的频率进行切换，并且耳机中会听到声音信号。 工作程序 借助 MI-2 金属探测器进行搜索操作没有任何特殊功能。 如果该设备的覆盖范围内有金属物体，那么当搜索线圈L1接近它时，耳机中会听到不同频率的音调，音量减小。 如果线圈仍然靠近金属物体，那么混频器输出处的信号电压将变得小于触发阈值。 触发器将停止切换，耳机中的音频信号将消失。 如有必要，在搜索过程中，可以通过调整L3线圈铁芯的位置来调整金属探测器的拍频。 根据MI-2金属探测器实际使用过程中获得的数据，可以在600-800毫米的距离内检测到大型金属物体（例如井盖），小型金属物体（例如螺丝刀） - 在 70-100 毫米的距离，以及平均值的硬币，设备从距离 30-50 毫米开始做出反应。 作者：Adamenko M.V.
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