Это устройство служит для регистрации факта перемещения какого либо металлического предмета через рамку, например, спрятанного в сумке или багаже, одежде аналогично контрольному устройству в аэропортах. Принцип действия основан на влиянии вихревых токов, возникающих в металлическом предмете на добротность катушки.
Принципиальная схема показана на рисунке. Устройство состоит из генератора на полевых транзисторах VT1 и VT2, узла обработки его сигнала на транзисторе VT3 и операционном усилителе А1 и выходного ключа на транзисторе VT4.
Датчиком служит катушка L1, образующая вместе с конденсаторами С1 и C2 колебательный контур. Транзистор VT2 выполняет роль источника стабильного тока и динамической нагрузки генераторе на VT1. Амплитуда колебаний стабилизируется благодаря подаче на затвор VT1 через интегрирующую цепь R4C6R5 и катушку L1 постоянного напряжения? полученного путем выпрямления диодами VD1 и VD2 выходного напряжения генератора.
С выхода генератора сигнал поступает на эмиттерный повторитель на транзисторе VT3, затем на выпрямитель на диодах VD3 и VD4 и далее через две интегрирующие цепи R9 C11 R11 C13 и R10 C12 R12 C14 с разными постоянными времени, на компаратор на операционном усилителе А1. В установившемся режиме выходное напряжение компаратора равно нулю и транзистор VT4 оказывается закрытым, на его коллекторе отрицательное напряжение.
В момент включения питания потенциал на затворе VT1 равен нулю и генератор возбуждается. По мере роста напряжения (пропорционального уровню переменного напряжения на выходе генератора) на С6 амплитуда колебаний плавно уменьшается и фиксируется на определенном установившемся уровне. Примерно к этому времени устанавливается нулевое напряжение на выходе ОУ А1.
При приближении металлического предмета к катушке L1 потери в контуре L1 C1 C2 увеличиваются и амплитуда генерируемых колебаний на некоторое время (зависящее от постоянной времени R4C6R5) уменьшается. В результате напряжение на выходе выпрямителя VD3 VD4 также уменьшается и через некоторое время оно уменьшается и на инвертирующем входе А1.
Поскольку, из-за большей постоянной времени цели R12 C14 чем R11 C13, уровень на его прямом входе не успевает за изменением уровня на инвертирующем, напряжение на выходе А1 резко увеличивается и открывает транзистор VT4.
При указанных на схеме номиналах интегрирующих цепей устройство замечает металлические предметы, движущиеся со скоростью более 0,5 м/сек. Более медленные перемещения остаются незамеченными.
Катушка L1 намотана на диэлектрическом кольце диаметром 350 мм, она содержит 250 витков многожильного намоточного провода, свитого из 20-ти проводов ПЭВ-2 0,12. Частота колебаний, вырабатываемых генератором - 25 кГц.
