ТРАССОИСКАТЕЛЬ

В. Трояновский, Радио №1/1965, ст. 43

Электрические трассоискатели на­ходят широкое применение в различных отраслях народного хо­зяйства. Однако, несмотря на много­летнее совершенствование этих приборов, даже последние разработ­ки [1, 2] имеют ряд существенных недостатков.

Одним из них является плохая избирательность приемника. Кон­денсатор антенного контура прием­ника не пропускает на вход уси­лителя сигналы с частотами выше резонансной. Сигналы же более низ­ких частот, уловленных антенной, в том числе и наиболее активные наводки промышленной частоты сво­бодно проходят на вход усилителя и усиливаются им в равной мере с по­лезным сигналом. По этой причине для улучшения соотношения сигнал/помеха приходится значительно увеличивать мощность а иногда еще и вводить стрелочный прибор [1].

Описываемая схема трассоискателя переработана с целью устранения указанных недостатков. В предлага­емом виде прибор позволяет с точ­ностью до 10 см определять осевую линию залегания телефонных кабе­лей, проложенных на глубине до 1 м, а также ориентировочно опре­делять глубину залегания кабеля и места некоторых повреждений. Дальность действия прибора 3—4 км.

Прибор состоит из двух блоков — генератора и приемника. Для пита­ния генератора применяется акку­муляторная батарея напряжением 24 в. Приемник рассчитан на питание от батареи КБС-0,5 но может работать и от 2-3 элементов ФБС, а в крайнем случае— и от одно­го элемента ФБС. Емкость батареи КБС-0,5 обеспечивает не менее 100 часов непрерывной работы при­емника.

Схема. Принципиальная схема ге­нератора представлена на рис. 1. Задающий генератор с модулятором собран на транзисторе T1 (П14). При разомкнутом выключателе Bk1 транзистор T1 с контуром L1C3 в цепи коллектора и элементами R1C2 в цепи базы образует одну из разно­видностей трехточечного LC генера­тора с рабочей частотой 1000 гц. Частичное включение контура в кол­лекторную цепь позволяет под­ключать значительные нагрузки непосредственно к коллектору тран­зистора T1 без заметного снижения добротности контура в целом. Посто­янная времени базовой цепи выби­рается близкой к периоду колебаний. При подключении с помощью Bk1 конденсатора C1 постоянная времени базовой цепи резко возрастает и генератор превращается в широко известный по применению в УКВ диапазоне сверхрегенератор, только в данном случае частота модуляции составляет необходимые 2—3 гц. Каскад на транзисторе Т2 (П14) является буферным между генерато­ром и мощным двухтактным выход­ным каскадом, собранным на тран­зисторах Тз, T4 (П201). Сопротив­ление R2 создает необходимый на­чальный режим транзистору Т2 по току; сопротивление Rз служит для понижения напряжения питания, подаваемого на первые два маломощ­ные транзисторы в целях предохра­нения от перегрузок по предельно допустимым параметрам (особенно при работе с модуляцией). Сопротив­ления R4, R5 создают необходимый начальный режим транзисторам вы­ходного каскада с целью максималь­ного их использования по неискажен­ной отдаваемой мощности. Секцио­нированная обмотка выходного тран­сформатора позволяет согласовать выход генератора с нагрузкой в 1 — 2 ома, 50 ом и 200 ом. Выходная мощ­ность генератора составляет 5—8 вт. При необходимости повышения мощ­ности генератора выходные транзис­торы можно заменить на П4, а между транзистором Т2 и выходным кас­кадом добавить один каскад, собран­ный по схеме с общим эмиттером на транзисторе П201.

Принципиальная схема приемника с магнитной антенной представлена на рис. 2. Антенный контур L1C1 настроен на частоту генератора. На­пряжение звуковой частоты поступает через сопротивление R1 на вход усилителя, собранного на четырех маломощных транзисторах (П14 или других). Первые два транзистора образуют вместе с двойным Т-образным мостом в цепи отрицательной обратной связи избирательный усилитель. При этом использование проводимости моста позволяет изба­виться от переходных емкостей и получить температурно стабильную схему [3]. Сопротивление R1 необ­ходимо для обеспечения нормальных условий работы избирательного усилителя с таким мостом. Два каскада на транзисторах Тз и T4 обеспечи­вают необходимое усиление. Началь­ный режим этих транзисторов опре­деляется сопротивлениями R6 и R11. Телефоны — высокоомные, типа ТОН-2.

Конструкция и детали. Генератор смонтирован на гетинаксовой плате, прикрепленной на уголках к перед­ней панели и вставляемой в корпус на салазках. Размеры платы 150х X100 мм, толщина 2 мм. Применение платы из изоляционного материала позволяет расположить монтажные лепестки в наиболее удобных местах и тем самым резко сократить количе­ство соединительных проводов либо применить печатный монтаж. На передней панели размещены тумблеры Bk1 и Вк-2, выходные клеммы и клем­мы подключения питания. Остальные детали укреплены на плате. Мощные транзисторы приподняты над платой с помощью втулок и имеют неболь­шие подковообразные радиаторы из алюминия. Катушка L1 содержит 500 + 500 витков провода ПЭЛ 0,1 и выполнена на сердечнике СБ-3. Трансформатор Tp1 намотан на ферритовом кольце наружным диаметром 8 мм и сече­нием 2×3 мм; первичная обмотка содержит 300 витков провода ПЭЛ 0,1, а вторичная — 80 + 80 витков провода ПЭЛ 0,15. Трансформатор Тр2 собран на сердечнике из пластин трансформаторной стали Ш-19, тол­щинa набора 25 мм. Первичная об­мотка его содержит 130 + 130 витков провода ПЭЛ 0,51, а вторичная — 40 + 160 + 200 витков из провода соответственно ПЭЛ 1,2, ПЭЛ 0,51, ПЭЛ 0,33.

Монтаж приемника вместе с кон­денсатором антенного контура C1 выполнен на плате из гетинакса тол­щиной 1—2 мм, закрепленной с по­мощью шпилек внутри винипластовой трубки внешним диаметром 24 мм, служащей одновременно держа­телем корпуса с магнитной антенной. Этот корпус может поворачиваться относительно держателя на угол до 120° и фиксироваться в любом поло­жении, что необходимо для различ­ных режимов поиска. Антенная ка­тушка намотана на стандартном фер­ритовом стержне Ф-600 размерами 140 X 8 мм и содержит 9 секций по 200 витков в каждой, выполненных проводом ПЭЛШО 0,15; намотка типа «универсаль». В верхней части держателя имеется коробка для ба­тареи КБС и телефонные гнезда.

Транзисторы Тз и T4 желательно подобрать с b = 40 — 70.

Налаживание прибора. Методика налаживания прибора в принципе не отличается от описанной В. Ло- мановичем и И. Стрижевским [2]. Необходимо только учесть следую­щее. Частота генератора регулиру­ется с помощью сердечника катушки L1 и подбором конденсатора Сз. Сопротивление R2 необходимо подо­брать таким, чтобы при отключенном транзисторе T1 ток коллектора тран­зистора Т2 составлял 8 — 10 ма, Желательно, чтобы транзисторы T₃ и T4 были с одинаковыми парамет­рами. Ток, потребляемый от акку­муляторов, зависит от нагрузки и может достигать 1 а.

При налаживании приемника особое внимание следует уделить тщатель­ному подбору элементов моста — от этого зависит усиление на «несу­щей» частоте. Лучше всего следовать методике, предложенной Е. Куфлевским [3]. Режим первых двух кас­кадов устанавливается автомати­чески за счет обратной связи по по­стоянному току, режим оконечных каскадов следует подобрать с по­мощью сопротивлений R6 и R11 так, чтобы напряжение на коллекторе транзистора Tз составляло около четверти напряжения питания, а на коллекторе транзистора T4 — около половины этого напряжения. При напряжении питания 4,5 в при­емник потребляет ток 4 -5 ма.

ЛИТЕРАТУРА:

[1] Зотов А. А. Трассоискатель подземных газопроводов, «Газовая промышленность», 1962, № 9.

[2] Л о м а н о в и ч В., Стрижевский И. Трассоискатель, «Радио», 1961, № 1.

[3] Куфлевский Е. И. Избирательный RС-усилитель на полу­проводниковых триодах с не­посредственной связью, «Радио­техника», 1961, № 9.