Известны индукционные датчики, которые являются основой измерительной системы и имеют достаточную чувствительность; и представлены дифференциальными индукционными датчиками, которые являются наиболее чувствительными (патент US N° 5729143 А публ. 17.03.1998р), также аналогичная катушка второго типа (патент US Ng 4862316 А публ. 29.09.1989р). В этом случае одна катушка дифференциального датчика используется для передачи сигнала, а другая - для приема сигнала. Недостатками подобных устройств, в первую очередь, является то, что для изменения каждой частоты используются отдельные поисковые катушки, которые поочередно заменяются для обеспечения полного частотного диапазона сканирования, является неудобным и требует значительных затрат средств; кроме того, отсутствует возможность точной настройки поискового датчика с целью минимизации индукционного связи между приемной и передающей катушкой. Известный датчик, используемый в двухчастотных металлодетекторах (патент US Ne 3986104 А. публ. 12.06.1976 г..), что представляет собой индуктивную поисковую катушку, подключенную к низкочастотному генератору для генерации сигнала низкой частоты, последовательного резонансного контура, который настроен на первую частоту, и параллельный резонансный контур, настроенный на вторую частоту, отличную от первой, к генератору высокой частоты, для генерации сигнала высокой частоты, который имеет последовательный резонансный контур, настроенный на третью частоту и параллельного резонансного контура, настроенного на четвертую частоту, отличную от третьего частоты, п ричем один из последовательных или параллельных контуров подключен для передачи сигнала обратной связи в вишеуказанный высокочастотный генератор. Недостатком этого детектора является то, что одновременная работа на двух частотах сопровождается снижением эффективности, по сравнению с работой на каждой частоте отдельно. Кроме того, одновременная работа на двух частотах приводит к повышению энергозатрат и, как следствие, к сокращению срока службы источника питания. Прототипом заявляемой полезной модели является известный патент (UA 94262 U публ.10.11.2014р), но в этой схеме есть ряд существенных недостатков:

1. Потребность внешнего источника питания, отдельного от питания металл одете кто ра .

2. Необходимость присоединения источника питания к внешним контактам, которые расположены на незащищенной поверхности катушки, поэтому со временем могут окисляться от воздействия атмосферных осадков и воздействия окружающей среды.

3. Невозможность достижения минимальной индуктивной связи между приемной и передающей индуктивными обмотками с возможностью переключения двух и более частот при использовании только одной передающей и одной приемной обмотки для нормальной и качественной работы металлодетектора. Цель преплагаемой полезной модели - это создание многочастотной катушки для различных металлодетекторов любых типов с возможностью переключения частот внутри катушки без использования встроенного в катушку питания или внешних источников питания, отдельных от питания металлодетектора, без потери технических характеристик, по сравнению с отдельными одночастотными катуш ками, что работают на фиксированных частотах.

Сущность полезной модели заключается в том, что поисковый датчик (катушка) содержит две или более индуктивные обмотки, которые делятся на приемную и передающую, к концам которых присоединены любые конденсаторы последовательно или параллельно, или неприсенинены вообще. Также возможно соединение дополнительных индуктивных обмоток с конденсаторами, соединенными последовательно или параллельно, или без них. Автором были проведены исследования, в результате которых было выявлено, что для уменьшения индуктивной связи между приемной и передающей обмотками с возможностью переключения двух и более частот, недостаточно изменения емкости конденсатора (ов), который соединен последовательно или параллельно на приемную или передающую обмотку, путем переключения коммутаторов. Для уменьшения индуктивного связи необходимы одна или несколько дополнительных индуктивных обмоток или на приемную, или на передающую, или на обе обмотки, через которые при переключении будет проходить ток и катушка будет работать уже на другой частоте. Та ким образом, при возведении баланса катушки (уменьшение индуктивной связи) эти дополнительные индуктивные обмотки нужно расположить в катушке не параллельно друг другу, а с некоторым смещением, и только в этом случае можно достичь идеального баланса (максимального уменьшения индуктивной связи) на различных частотах. Таких дополнительных обмоток может быть от 1 до 1000, в зависимости от количества планируемых возможностей переключения частот. Также в поисковый датчик встроенный коммутатор один или более, исходя от количества необходимого переключения частот, а питание для переключения этих реле-коммутаторов берется из накопителя энергии, в котором накапливается энергия тока при включенном металлодетекторе. Команду на переключение либо не переключения дает микроконтроллер, который получает сигнал от датчика питания. Микроконтроллер следит за временем прерывания питания или цифровым сигналом, или новым цифровым сигналом. После анализа всех параметров микроконтроллер дает или не дает команду на переключение коммутаторов. Извещение об изменении частоты происходит с помощью одного или более диодов или многоцветного диода, или без диода с помощью меню металлодетектора или без уведомления. Все это расположено на плате внутри катушки и полностью герметично, потому что после установки этой схемы, катушка заливается эпоксидной смолой с минеральным наполнителем или без него.

С помощью этой полезной модели была изготовлена катушка способная работать на трех частотах и не требует при переключении никаких дополнительных источников питания, переключение осуществляется очень удобно. Таким образом пользователю не нужно иметь три отдельных катушки для работы на различных частотах, а достаточно иметь одну универсальную, которая одна может работать на всех нужных пользователю частотах, без потери технических характеристик, что свидетельствует о необходимости производства таких катушек с помощью этой полезной модели. Например, для поиска золотых самородков и украшений предпочтительнее использовать катушку с высокой частотой выше 10 кГц. А для поиска военных реликвий, археологических поисков лучше низкая частота, ниже 4 кГц. Для смешанного поиска хорошо подходит средняя частота в диапазоне от б кГц до 8 кГц. Принцип работы металлодетекторов вглубине почвы на разные цели с отдельными катушками одинакового размера, но работающих на различных частотах, указано на Фиг.8

На Фиг. 1 и Фиг. 2 изображена схема полезной модели на примере трехчастотной катушки для металлодетектора Minelab X-Terra 505/705, где ТХ1, ТХ2, ТХЗ - передающие индуктивные обмотки с различной величиной магнитной индукции; RX1, RX2, RX3 - приемные обмотки с различной величиной магнитной индукции. Они расположены таким образом, что достигается минимальная индуктивная связь «К» между ними. СТХ1, СТХ2, СТХЗ - конденсаторы, соединенные с передаточными обмотками. CRX - конденсатор, который соединен с приемными обмотками. Темным оттенком выделена наиболее чувствительная часть катушки металлодетектора. Также на схеме изображен микроконтроллер с авторской программой, Коммутатор N21 и Коммутатор N° 2 на основе электронных реле, а также Датчик питания и накопитель энергии на основе конденсатора большой емкости.

Полезная модель работает следующим образом: при включении металлодетектора катушка начала работать на частоте 7,5 кГц. Если пользователь желает изменить частоту на 18,75 кГц, то ему для этого необходимо выключить и включить металлодетектор кнопкой питания в течение времени до 2-х секунд, благодаря такому быстрому отключению и включению кнопки питания металлодетектора в средине катушки с помощью двух коммутаторов происходит переключение контактов с одних на другие, к которым присоединены конденсаторы различной емкости, а также другие индуктивные обмотки ( на примере этой схемы ТХ1, ТХ2, ТХЗ i RX1, RX2, RX3), в следствие чего происходит изменение частоты работы катушки. Переключение происходит с помощью встроенных 2-х коммутаторов (на примере этой схемы), питание для переключения этих реле берется благодаря накоплении тока в накопителе энергии, которая берется от питания катушки основным блоком металлодетектора. Команду на переключение подает микроконтроллер, анализируя команду от датчика питания и время отсутствия питания, все это находится на плате внутри катушки. Если пользователь изменяет частоту 18,75 кГц на следующую частоту 3 кГц, то нужно выключить и включить металлодетектор кнопкой питания в течение времени до 2-х секунд. Таким образом частоты переключаются циклически одна за другой. Если кнопку питания металлодектора выключить и включить более, чем 2 секунды, то переключение частот не происходит. Извещение об изменении частоты происходит в меню блока металлодетектора согласно инструкции пользования этой модели металлодетектора. На фиг.3, 4, 5, б, 7 изображена схема полезной модели с возможностью до 1000 изменений частот.

3) точками отмечена возможность изменений до 1000 частот. Конденсаторы CRX1-CRXN и CTX1-CTXN на этой схеме указаны с последовательным включением и различными емкостями.

4) точками отмечена возможность изменений до 1000 частот. Конденсаторы CRX1-CRXN и CTX1-CTXN на этой схеме указаны с параллельными и последовательным включением и различными емкостями.

5) точками отмечена возможность изменений до 1000 частот. Конденсатор CRX имеет постоянную емкость, конденсаторы CTX1-CTXN на этой схеме указаны с последовательным включением и различными емкостями.

6) точками отмечена возможность изменений до 1000 частот. Конденсаторы CRX и СТХ на этой схеме указаны с постоянным значением емкости.

7) точками отмечена возможность изменений до 1000 частот. Конденсаторы CRX1-CRXN и CTX1-CTXN на этой схеме указаны с параллельным включением и различными емкостями. Это только часть схем, которые можно использовать применив эту полезную модель, вообще их может быть гораздо больше.

Эта полезная модель подходит к различным типам индукционных датчиков, например, изображенных на фиг.9.