R5 на эмиттер транзистора Т1 и не нарушило нормальную работу первого генератора.
Резистор R4 и конденсатор С5 образуют ячейку развязывающего фильтра, предотвращающего влияние одного генератора на другой. Ведь частоты, на которых работают оба генератора, не очень отличаются одна от другой, и, если не будет развязывающего фильтра, оба генератора будут работать точно на одной частоте, и миноискатель будет бездействовать.
Одной ячейки фильтра может оказаться недостаточно, поэтому по другую сторону смесителя установлена еще одна ячейка, состоящая из резистора R7 и конденсатора С7.
Второй генератор собран по такой же схеме, что и первый, с той лишь разницей, что частота настройки его может изменяться в небольших пределах с помощью конденсатора переменной емкости С11. Этим конденсатором можно настроить второй генератор при отсутствии «мины» точно на частоту первого. Благодаря нулевым биениям звук в наушниках в этом случае исчезнет.
Вторым отличием генератора, собранного на транзисторе Т3, является конструктивное оформление катушки индуктивности L2 его резонансного контура. Эта катушка выполнена в виде большой, диаметром 20–35 см, круглой рамки, укрепленной на деревянной штанге.
Переменное напряжение со второго генератора подается на смеситель через конденсатор С10. Резисторы R5 и R6 относятся к смесителю и образуют такой же делитель напряжения питания, как и резисторы R1 и R2 в первом генераторе и R9, R10 во втором. Этот делитель нужен для создания необходимого режима работы транзистора Т2 смесителя. Нагрузкой смесителя служат головные телефоны (наушники) Тлф. Кроме функций смешивания электрических колебаний от двух генераторов, смеситель еще и усиливает суммарные колебания, что делает звук в наушниках более громким и отчетливым.
Катушку L2 при поиске «мин» перемещают вдоль исследуемой поверхности. Как только рядом с катушкой появляется металлическая «мина», близость массивного металлического предмета меняет индуктивность катушки, а следовательно, меняется и частота колебаний, генерируемая вторым генератором. Это изменение частоты мы отчетливо слышим в наушниках при приближении к «мине».
Итак, наш миноискатель работает следующим образом. При включении питания (батарея КБС-Л-0,50 от карманного фонаря или батарея «Крона» от малогабаритного транзисторного приемника) с помощью выключателя Вк1 оба генератора начинают работать. Высокочастотное напряжение с генератора, собранного на транзисторе T1, через конденсатор С6 поступает на базу смесителя (транзистор Т2). На базу этого же транзистора через конденсатор С10 поступают и высокочастотные колебания от генератора, собранного на транзисторе Т3. В нагрузке смесителя-усилителя образуются и сумма и разность и много других комбинационных частот в результате сложения двух высокочастотных колебаний. Нас интересует только разность этих колебаний, которую мы сможем услышать в наушниках.
Уменьшение или увеличение разностной частоты произойдет тогда, когда катушка индуктивности резонансного контура второго генератора будет приближаться к разыскиваемой «мине».
Корпусом миноискателя может служить любая пластмассовая, деревянная или металлическая коробочка размерами 108x68 мм. Очень удобно поместить миноискатель в пластмассовом корпусе от карманного приемника. Такие корпуса имеются в продаже.
Монтаж миноискателя и все его детали, кроме катушки L2 и наушников, размещены на гетинаксовой плате размерами 57x45 мм и толщиной 1,5–2,0 мм. Для монтажной платы можно использовать любой другой листовой изоляционный материал, даже тонкую фанеру.
Размеры монтажной платы следует выбирать в зависимости от величины футляра, в который помещают миноискатель. Внешний вид платы с деталями миноискателя показан на рисунке 7, а весь миноискатель — на рисунке 8.
Рис. 7. Монтажная плата миноискателя.
Рис. 8. Внешний вид настоящего миноискателя.
Изготовление миноискателя начинают с заготовки монтажной платы. Выпиливают из листового материала плату по размерам заготовки (рис. 9) и затем просверливают все отверстия, указанные на этом чертеже.
Рис. 9. Разметка монтажной платы.
В отверстия диаметром 1,0–1,5 мм забивают монтажные штырьки или пистоны. Штырьки можно изготовить из медной луженой проволоки. К этим штырькам припаивают соединительные провода или выводы деталей. При изготовлении большого количества миноискателей очень удобно использовать печатный монтаж.
Все детали, входящие в миноискатель, за исключением катушек L1 и L2, фабричные, имеющиеся в широкой продаже. Катушка L1 содержит 200 витков провода, намотанных без каркаса. Намотка типа «универсаль» проводом ПЭЛШО 0,1. В данной конструкции используется одна секция от контура промежуточной частоты приемника «Рекорд» старого выпуска. Можно катушку L1 изготовить самостоятельно. Для этого необходим каркас из любого изоляционного материала. Диаметр каркаса 12 мм. Внутри каркаса должен быть подстроенный ферритовый или карбонильный сердечник. Чертеж каркаса показан на рисунке 10.
Рис. 10. Чертеж каркаса катушки генератора.
Катушка L2 несколько необычной конструкции. Она намотана без каркаса. Диаметр намотки 350 мм, число витков 14, провод ПЭЛ 0,25.
В связи с тем, что эту катушку в процессе поиска «мин» мы будем перемещать вдоль поверхности земли, часто задевая за различные неровности почвы, ее следует обернуть несколькими слоями изоляционной ленты либо поместить в защитную оболочку, выполненную из оболочки коаксиального кабеля или любого другого, имеющего хлорвиниловую изоляцию. Катушку L2 следует укрепить на деревянной рейке длиной 80—100 см. Когда будут готовы плата, катушки индуктивности и все детали для миноискателя, можно приступать к монтажу.
Прежде чем припаивать детали, следует убедиться в их исправности. После окончания монтажа, то есть когда все детали будут установлены на свои места и соединены монтажными проводами, необходимо проверить правильность монтажа, его соответствие принципиальной схеме. Только убедившись, что все соединения сделаны правильно, можно включать источники питания и приступать к налаживанию миноискателя.
Обычно при исправных деталях и правильном монтаже миноискатель начинает работать сразу. Если же генераторы не работают, нужно отсоединить второй генератор от смесителя, а в коллекторную цепь транзистора первого генератора включить миллиамперметр (рис. 11).
Рис. 11. Схема включении миллиамперметра при настройке миноискателя.
Тогда, если замкнуть накоротко катушку L1 или конденсатор С3, коллекторный ток должен резко возрасти.
Заставить работать генератор можно изменением величин сопротивления резистора R1 и емкости конденсатора С3.
Налаживание второго генератора производится точно так же.
Если оба генератора работают и их частоты немного отличаются одна от другой, то в наушниках будет слышен слабый звук высокого тона. При приближении катушки L2 к какому-либо металлическому ферромагнитному предмету высота тона должна заметно снижаться.
Подстройку частоты второго генератора в небольших пределах можно производить с помощью конденсатора С11. Если оба генератора настроить на одну частоту, то при отсутствии «мины» звука в наушниках не будет слышно вовсе. При приближении катушки L2 к «мине» в наушниках появится звук, тон которого будет становиться тем выше, чем ближе к «мине» будет находиться катушка.
Закончив изготовление миноискателя и испробовав его на учебных «минах», можно приступить к разминированию. Если вы не участвуете в военизированном походе или игре «Зарница», то можно организовать игру «Найди „мину“».
«Найди „мину“» — игра коллективная, ее можно проводить как в помещении, так и на открытой местности. Для игры нужно составить две команды и выбрать жюри.
Число участников в каждой команде должно быть не более 3–5 человек. В зависимости от наличия миноискателей поиск ведут либо сразу все члены команды, либо по одному человеку от каждой команды. В первом случае каждый участник находит неограниченное число «мин», во втором общее число «мин» должно быть равно числу членов команды и каждый участник игры находит только одну «мину». Выигрывает та команда, которая быстрее «разминирует» отведенный участок на местности или в помещении.
Перед началом игры скрытно от участников члены жюри устанавливают и маскируют «мины». В помещении допускается «минировать» не только полы, но и стены, мебель и другие предметы. Необходимо только учитывать, что нельзя «мины» ставить на батареи центрального отопления, листы железа, дверные петли, ручки и другие металлические предметы. Как уже было сказано, в качестве «мин», устанавливаемых в помещении, могут быть использованы крышки от консервных банок, обрезки листов кровельного железа и другие металлические пластины, которые очень удобно маскировать тонким ковром, листом бумаги, обоями или линолеумом. Тщательность маскировки целиком зависит от изобретательности членов жюри.
Более интересной и наглядной будет игра «Найди „мину“» на открытой местности. Участок местности размером 20x20 м размечают колышками с бечевкой — это «минное» поле, на котором маскируют соответствующее число «мин». Весь участок делят пополам, определяя место поиска для каждой команды. Зарывать «мины» глубже 10 см не рекомендуется, так как это сильно затруднит поиск.
Команды выходят на старт из какого-либо укрытия, где участники игры находились во время установки и маскировки «мин». Если каждый участник имеет индивидуальный миноискатель, поиск начинают обе команды в полном составе. Нашедший «мину» выходит из игры на старт, а судьи фиксируют время, затраченное на поиск каждым участником. Побеждает та команда, суммарное время поиска у которой будет меньше.