Металлоискатель «Бабочка», который мы будем собирать, имеет следующие показатели глубины поиска по воздуху: пятикопеечную монету времен СССР обнаружит с расстояния 15 см, закаточную крышку для банок - с 30 см.
Канализационный люк металлоискатель рассмотрит на глубине в 60 см. Отличительными особенностями прибора является автоотстройка под грунт, возможность определения вида металла по звуковому сигналу. Максимальное потребление тока составляет 15 мА. Металлоискатель «Бабочка» можно совершенствовать по своему усмотрению.
Принцип работы детектора базируется на способности двух генераторов синхронизировать частоты. Они имеют аналогичную конструкцию, катушки находятся в одной плоскости на расстоянии 10 см друг от друга. При попадании в зону охвата катушки металлического предмета синхронизация срывается и в наушники проникает звуковой сигнал.
Большую часть деталей, которые нужны для сборки металлоискателя, можно взять из старой аппаратуры. В частности, для конструирования катушек неплохо подойдет кабель от отклоняющей системы, петли размагничивания телевизора. Практически все запчасти для схемы можно подобрать там же.
Кусок водопроводной трубы из металлопластика станет отличной штангой для будущего металлоискателя. Диаметр трубы должен составлять 26 мм, длина - метр. На штангу сверху можно надеть ручку велосипедного руля.
Схему нужно собирать по технологии навесного монтажа и приклеить к основанию штанги масляным лаком, так же поступить с катушками. Основание должно быть изготовлено из фанеры или сотового поликарбоната толщиной 8 мм и размерами 20х45 см.
Катушка металлоискателя должна быть диаметром около 20 см, провода - до 0,6 мм. Необходимо сделать 30 витков, с 10 начиная отвод.
Стоит отметить выводы катушек, чтобы не возникло сложностей со спайкой. Обе катушки должны быть абсолютно идентичные.
На основании также закрепляется штанга и система подстройки чувствительности, кабель с выходом для наушников протягивается наверх через внутреннюю часть штанги. Именно через разъем для наушников металлоискатель включается и выключается. То есть металлоискатель начинает работать после вставления разъема и отключается, если его вынуть.
Источником питания детектора служит обычная батарея для мобильного телефона, которая вместе со схемой приклеивается к основанию. К контактам батареи припаиваются провода от разъема зарядного устройства и питания генераторов. Зарядное устройство - такое же, как для мобильного телефона, с подходящим разъемом.
На основание штанга крепится пластиковыми винтами от тюбиков клея или металлическими винтами с гайками-барашками. Схему и обе катушки надо покрыть паркетным или мебельным масляным лаком и оставить до полного высыхания, после чего покрыть силиконом.
Чтобы настроить металлоискатель, понадобится пластиковая гайка, винтик и кусок алюминия или феррита (пригодится катушка индуктивности).
Сначала резьба смазывается смазкой густой консистенции, которая обеспечит плавное вращение. Рядом с катушкой клеится узел подстройки.
Дополнительная информация:
Описание оригинальной конструкции простого металлоискателя прислал Струтинский Владимир Андреевич из города Львов. Конструкцию металлоискателя «Бабочка», своими руками легко повторить в домашних условиях, дефицитные и дорогие детали не применяются.
Особенности металлоискателя «Бабочка»:
- расстояние обнаружения по воздуху монеты 5 коп СССР – 15 см;
- расстояние обнаружения по воздуху закаточной крышки для консервации – 30 см;
- расстояние обнаружения по воздуху люка канализации – 60 см;
- автоматическая подстройка под грунт;
- по характеру звукового сигнала, можно определить тип металла;
- максимальный ток потребления – 15 мА;
- широкие возможности для усовершенствования металлоискателя.
Принципиальная схема металлоискателя «Бабочка»
Принцип работы
Принцип работы основан на свойстве двух генераторов синхронизировать свои частоты. Оба генератора абсолютно одинаковы по конструкции, катушки расположены в одной плоскости, расстояние между ними равно 10 см. Когда в магнитное поле одной из катушек попадает металлический предмет, происходит срыв синхронизации и в наушниках появляется сигнал.
Конструкция и детали
Большинство деталей и материалов можно позаимствовать из отслужившей свой срок аппаратуры, например для катушек можно взять провод от отклоняющей системы, или петли размагничивания старого телевизора. Там же можно найти почти все остальные детали для схемы.
Кликните для увеличения
Схема собирается навесным монтажом и вместе с катушками (расстояние между катушками – 10 см.) приклеивается масленым лаком к основанию, изготовленному из сотового поликарбоната или фанеры толщиной – 8 мм, размером 20 на 45 см.
Диаметр катушек для металлоискателя примерно 20 см., диаметр провода 0,3-0,6 мм., 30 витков, от 10 витка - отвод. Обязательно пометьте выводы катушек, чтобы потом правильно припаять. Катушки должны быть абсолютно одинаковы.
К основанию крепится штанга и узел подстройки максимальной чувствительности. Провод с разъемом для наушников протягивается внутри штанги наверх. Включение и выключение металлоискателя происходит при помощи разъема для наушников. Когда разъем вставлен – металлоискатель работает, вынули разъем – питание отключили.
В качестве питания используется аккумулятор для мобильного телефона, он приклеивается вместе со всей схемой к основанию. Провода питания генераторов и от разъема зарядки припаиваются к контактам аккумулятора. Зарядное устройство – от любого мобильного телефона, разъем – любой подходящий.
Штанга крепится к основанию с помощью пластиковых винтов от клеевых тюбиков, также можно использовать металлические винты с гайками-барашками.
Катушки и схему покрываем мебельным или паркетным масленым лаком. После высыхания лака покрываем все силиконом.
Для настройки металлоискателя во время поиска используется пластиковая гайка и винт с кусочком феррита или алюминия (можно взять каркас от катушки индуктивности). Резьбу смазываем густой смазкой, чтобы вращение было плавным. Узел подстройки приклеивается рядом с катушкой.
Подлокотник для самодельного металлоискателя
Для изготовления подлокотника понадобятся отрезки водопроводной трубы внешним диаметром 20 мм и вентиляционной трубы диаметром 95мм, два самореза, кусочек ткани и клей. Труба подлокотника вставляется в трубу-штангу металлоискателя.
Настройка
Настройка производится до заливки лаком катушек, вдали от металлических предметов. Подсоединяем наушники. Сразу пищит. Если не пищит – ошибка в схеме. Или, что бывает редко, генераторы синхронизировались. Берем листок алюминия или консервную банку побольше. Подносим к катушкам поочередно. Над одной писк еще выше, над другой замолкает. На той катушке, где замолкает, отгибаем вовнутрь последний виток, пока не замолчит. На любую катушку сверху клеим трубочку с ферритом.
Работа с металлоискателем «Бабочка»
Подключаем наушники, тем самым включаем металлоискатель. Подстраиваем частоту на грань срыва синхронизации. Желательно, чтобы в наушниках были слышны щелчки, это максимальная чувствительность. При поиске, по резкому изменению частоты сигнала, определяем наличие металлического предмета в грунте.
Если найденный предмет, железный, небольшого размера, то частота будет уменьшаться вплоть до пропадания сигнала. Если предмет из цветного металла, или железный с большой площадью поверхности, то частота будет увеличиваться. При поиске крупных предметов, настраиваем частоту перед срывом, чтобы сигнала не было.
По принципу работы металлоискатели делятся на множество типов. Рассмотрим один из простейших металлоискателей – Бабочка, работающих по принципу срыва синхронизации генераторов частоты. Свое название он получил из-за наличия двух раздельных катушек, напоминающих крылья бабочки (рис. 1).
Его работа осуществляется микросхемой на операционных усилителях, два из которых принимают сигналы катушек, а третий высчитывает разницу, которая выводится на пьезоэлектрический динамик. Несмотря на свою простоту, данный металлоискатель, при хорошей настройке, неплохо показывает себя в поиске черного и цветного металлов, особенно – крупных размеров. Ниже описана подробная инструкция для изготовления данного металлоискателя.
Подбор деталей и материала
Благодаря микросхеме TL074, которая выполняет весь процесс работы металлоискателя, нам не потребуется много деталей. Опишем каждую из них и необходимый материал:
- Микросхема MC1 TL074CN. Нумерация контактов производится от ключа на корпусе против часовой стрелки, при виде сверху (рис. 2).
- Переменный конденсатор C1 100 пФ с диэлектрическим колпачком – для исключения искажения емкости при регулировке. При покупке старайтесь приобрести термостойкие типы.
- В качестве выключателя SA1 можно использовать любой тумблер или микровыключатель.
- Батарейка крона G1. Можно также использовать источник питания помощнее, например 8 батареек типа АА, что суммарно даст 12 В. Но это значительно увеличит размеры схемы.
- Контактный разъем для батарейки (рис. 3). Находим в ненужной технике, питающейся кроной или 8-ю батарейками типа АА.
- Пьезоэлектрический динамик PZT1 (рис. 4). Достать его можно в дешевых тестерах, детских игрушках и в других устройствах с наличием пищалки.
- Коробка для схемы. Подойдет любая диэлектрическая коробка, вплоть до картонной.
- Диэлектрическое основание для катушек и крепления штанги. Длину выбираете в районе 35-40 см, а ширину подбираете исходя из способа крепления штанги. Подойдет пластиковый или фанерный лист.
- Штангу можно выполнить из легкой деревянной палки или трубы ПВХ. Важным моментом является изготовление из диэлектрического материала. Крепление должно производиться также – без металлических составляющих, например клеем или пластмассовыми крепежами.
- Около 60-ти метров провода ПЭЛ диаметром 0,3 – 0,35 мм. Им мы будем наматывать катушки.
- Любая фольга для экранирования обмоток.
- Надежно экранированный кабель с наличием минимум двух жил (рис. 5).
- Электроизоляционный лак, нитки и изолента.
Сборка металлоискателя
Схема металлоискателя изображена на рисунке 6.
При сборке на печатной плате, схему монтажной платы и программу для ее обработки и распечатки можно скачать по ссылке . При печати ставим галочку на зеркальное отражение. Так же печатная плата изображена на рисунке 7.
При сборке навесным монтажом можно приклеить микросхему корпусом к коробке. Далее соединяем детали согласно схеме тоненьким изолированным проводом. Для выключателя, динамика и переменного конденсатора выводим провода для закрепления деталей на коробке. Припаиваем к схеме контактный разъем для батарейки. Закрепляем схему клеем.
На коробке делаем отверстия для переменного конденсатора и выключателя. Закрепляем их клеем или силиконом. Приклеиваем динамик изнутри к корпусу и делаем отверстия для хорошей слышимости. Производим соединение корпусных деталей со схемой. Закрепляем корпус на штанге любым удобным способом. Можно использовать металлические крепежи.
Производим соединение штанги с диэлектрическим основанием для обмоток. Можно воспользоваться клеем жидкие гвозди или пластмассовым крепежом.
Следующим этапом является сборка датчика – части металлоискателя, включающего в себя катушки индуктивности и крепление для них. Если следовать статье, то вы без проблем сможете собрать своими руками датчик, не отличающийся по качеству от датчиков сложных самодельных металлоискателей. Обе обмотки должны быть полностью идентичны и иметь зеркальное отражение. Опишем сборку первой катушки. Затем по аналогии с первой, соберете и подключите вторую.
Находим круглый предмет диаметром около 12 см. Производим намотку 70-ти витков подготовленным проводом. Наматываем аккуратно – без изгибов, переломов и повреждений изоляции провода. Два конца обмотки оставляем в стороне. Обмотку фиксируем на расстоянии 3-5 см нитками. Пропитываем обмотку лаком. После просушки изолируем обмотку изолентой и обматываем фольгой. Фольга ни в коем случае не должны замыкаться в конце круга! Пропаиваем провод по окружности к фольге и выводим его (рис 8), после чего снова изолируем обмотку изолентой. Выводы обмотки делаем минимальной длины.
Берем подготовленный кабель. Оба конца катушки спаиваем с жилами кабеля, а провод с фольги спаиваем с экраном кабеля. Надежно изолируем и заводим кабель в коробку с платой, после чего производим соединения согласно схеме. Экранированный вывод должен подключаться к минусу платы. Закрепляем кабель по всей длине штанги кроме основания. Это исключит помехи и сбои в настройке металлоискателя. После того как разобрались с одной катушкой, аналогичным способом делаем вторую.
Закрепление катушек будет производиться при настройке металлоискателя.
Регулировка устройства
Последним этапом сборки является закрепление катушек. Металлоискатель Бабочка является очень чувствительным, поэтому убираем все металлические предметы в радиусе действия. Не забываем об украшениях на теле – часы, сережки и другое. Вставляем батарейку и включаем металлоискатель. Начинаем с расположения катушек на основании. Оптимальное расстояние между ними 10 см. Если металлоискатель молчит – это говорит о неисправности схемы или об удачной синхронизации генераторов частоты. Подносим к датчику металлический предмет. Появление искажений или щелчков в динамике говорит о рабочей схеме. Если металлоискатель никак не реагирует на металлические предметы, то проверяем правильность соединения деталей и исправность батарейки.
Наша задача – закрепить обмотки в таком положении, при котором динамик молчит или производит единичные редкие щелчки. После достижения данного результата, фиксируем катушки клеем в таком положении. Закрепляем кабели датчика к основанию штанги, что бы обеспечить их неподвижность. Можно обрезать края основания по контуру катушек.
Последним шагом является добавление устройства для регулировки синхронизации в полевых условиях. На обе катушки сверху закрепляем пластмассовые трубочки и вставляем в них железные стержни. Стрежни и трубки подбираются таким образом, что бы исключить самовольное движение железа. После их установки, снова добиваемся идеальной настройки перемещением стержня в одной из трубочек (рис. 9).
Во время работы с металлоискателем, можно поэкспериментировать с переменным конденсатором С1 для подбора оптимальных расстояний обнаружения, и качества срабатывания. При сбое синхронизации пользуемся для настройки перемещением ферритовых стержней.
С наступлением весны всё чаще и чаще на берегах рек можно встретить людей с металлодетекторами. Большая часть из них занимается «золотым промыслом» сугубо из любопытства и азарта. Но некоторый процент действительно зарабатывает на поисках редких вещиц немалые деньги. Секрет успеха подобных изысканий не только в опыте работы, информации и интуиции, но и в качестве оборудования, которым они оснащены. Профессиональный инструмент стоит дорого, и если вы владеете азами знаний по радиомеханике, то, вероятно, не раз задумывались над тем, как сделать металлоискатель своими руками. Редакция сайт придёт вам на помощь и расскажет сегодня, как самостоятельно собрать прибор с помощью схем.
Читайте в статье:
Металлоискатель и его устройство
Такая модель стоит более 32 000 рублей, и, конечно, непрофессионалам такой прибор будет не по карману. Поэтому предлагаем изучить устройство металлодетектора, чтобы собрать вариацию такого устройство самому. Итак, самый простейший металлоискатель состоит из следующих элементов.
Принцип работы подобных металлодетекторов основан на передаче и приёме электромагнитных волн. Главными элементами прибора подобного типа являются две катушки: одна − передающая, а вторая − принимающая.
Металлоискатель работает так: магнитные силовые линии первичного поля (А) красного цвета проходят через металлический объект (Б) и создают в нём вторичное поле (зелёные линии). Это вторичное поле улавливает приёмник, и детектор посылает звуковой сигнал оператору. По принципу работы излучателей электронные устройства такого типа могут быть разделены на:
- Простые, работающие по принципу «приём-передача».
- Индукционные.
- Импульсные.
- Генераторные.
Самые дешёвые устройства относятся к первому типу.
В индукционном металлоискателе одна катушка, которая посылает и принимает сигнал одновременно. А вот приборы с импульсной индукцией отличаются тем, что генерирует ток передатчика, который включается на какое-то время и затем резко отключается. Поле катушки генерирует импульсные вихревые токи в объекте, которые обнаруживают, анализируя затухание импульса, наведённого в катушке приёмника. Этот цикл повторяется непрерывно, может быть сотни тысяч раз в секунду.
Как работает металлоискатель в зависимости от назначения и технического устройства
Принцип работы металлоискателя разнится в зависимости от типа устройства. Рассмотрим основные из них:
- Устройства динамического типа . Самый простой тип устройства, сканирующего поле постоянно. Главная особенность работы с таким прибором – необходимо все время находиться в движении, иначе сигнал пропадёт. Такие приборы просты в использовании, однако, они слабо чувствительны.
- Приборы импульсного типа. Имеют большую чувствительность. Часто к такому прибору идёт дополнительно несколько катушек для настройки под разные типы грунтов и металлы. Требуют определённых навыков для настройки. Среди приборов этого класса можно выделить электронные устройства, работающие на низкой частоте – не выше 3 кГц.
- Электронные приборы , с одной стороны, не дают реакцию (или дают слабую) на нежелательные сигналы: мокрый песок, мелкие кусочки металла, дробь, к примеру, а, с другой, обеспечивают неплохую чувствительность при поиске скрытых водопроводных труб и трасс центрального отопления, а также монет и других металлических предметов.
- Глубинные детекторы заточены под поиск объектов, находящихся на внушительной глубине. Они могут обнаружить металлические предметы на глубине до 6 метров, в то время как остальные модели «пробивают» только до 3. К примеру, глубинный детектор Jeohunter 3D способен производить поиск и обнаружение пустот и металлов, при этом показывая обнаруженные в грунте объекты в 3-мерном виде.
Работают глубинные детекторы на двух катушках, одна находится параллельно поверхности грунта, другая – перпендикулярно.
- Стационарные детекторы – это рамки, установленные на особо важных охраняемых объектах. Они вычисляют любые металлические предметы в сумках и карманах людей, проходящих сквозь контур.
Какие из металлоискателей подходят для изготовления своими руками в домашних условиях
К самым простейшим приборам, которые можно собрать самому, относятся устройства, которые работают по принципу – приём-передача. Существуют схемы, которые по силам даже начинающему радиолюбителю, для этого просто нужно подобрать определённый набор деталей.
В интернете есть множество видеоинструкций с подробным объяснением, как сделать простейший металлоискатель своими руками. Вот самые популярные из них:
- Металлоискатель «Пират».
- Металлоискатель – бабочка.
- Излучатель без микросхем (ИМС).
- Серия металлоискателей «Терминатор».
Однако, несмотря на то, что некоторые затейники пытаются предлагать системы сборки металлоискателя из телефона, такие конструкции не пройдут проверку «боем». Проще купить детскую игрушку-металлоискатель, толку будет больше.
А теперь подробнее о том, как сделать простой металлоискатель своими руками на примере конструкции «Пират».
Самодельный металлоискатель «Пират»: схема и подробное описание сборки
Самоделки на базе металлоискателя серии «Пират» одни из самых востребованных среди радиолюбителей. Благодаря хорошим рабочим качествам прибора, он может «засечь» предмет на глубине от 200 мм (для мелких вещей) и 1500 мм (крупные элементы).
Детали для сборки металлоискателя
Металлодетектор «Пират» является прибором импульсного типа. Для изготовления прибора вам потребуется приобрести:
- Материалы для изготовления корпуса, штанги (можно использовать пластиковую трубу), держателя и так далее.
- Проводы и изоленту.
- Наушники (подойдут от плейера).
- Транзисторы – 3 штуки: ВС557, IRF740, ВС547.
- Микросхемы: К157УД2 и NE
- Керамический конденсатор − 1 нФ.
- 2 плёночных конденсатора − 100 нФ.
- Электролитные конденсаторы: 10 мкФ (16 В) – 2 штуки, 2200 мкФ (16 В) – 1 штука, 1 мкФ (16 В) – 2 штуки, 220 мкФ (16 В) – 1 штука.
- Резисторы – 7 штук на 1; 1,6; 47; 62; 100; 120; 470 кОм и 6 штук на 10, 100, 150, 220, 470, 390 Ом, 2 штуки на 2 Ом.
- 2 диода 1N148.
Схемы металлодетектора для изготовления своими руками
Классическая схема металлоискателя серии «Пират» построена по микросхеме NE555. Работа устройства зависит от компаратора, один выход которого присоединён к генератору импульсов ИМС, второй − к катушке, а выход − к динамику. В случае обнаружения металлических предметов сигнал от катушки поступает на компаратор, а после − на динамик, который оповещает оператора о наличии искомых предметов.
Плату можно разместить в простой распределительной коробке, которую возможно купить в магазине электрики. Если вам недостаточно такого инструмента, вы можете попробовать сделать прибор более совершенного плана, в помощь вам схема для изготовления металлоискателя с ориентиром на золото.
Как собрать металлоискатель без использования микросхем
В этом устройстве для генерирования сигналов используются транзисторы советского образца КТ-361 и КТ-315 (можно воспользоваться аналогичными радиодеталями).
Как собрать печатную плату металлоискателя своими руками
Импульсный генератор собирается на микросхеме NE555. Через подбор С1 и 2 и R2 и 3 производится регулировка частоты. Полученные в результате сканирования импульсы передаются на транзистор Т1, а он передаёт сигнал транзистору Т2. Усиление звуковой частоты происходит на транзисторе ВС547 к коллектору, и подключаются наушники.
Для размещения радиодеталей используется печатная схема, которую можно легко изготовить самостоятельно. Для этого используем кусок листового гетинакса, покрытого медной электротехнической фольгой. На неё переносим соединяющие детали, размечаем места креплений, просверливаем отверстия. Дорожки покрываем защитным лаком, а после высыхания опускаем будущую плату в хлорное железо для травления. Это необходимо для удаления незащищённых участков медной фольги.
Как сделать катушку для металлоискателя своими руками
Для основы потребуется кольцо с диаметром порядка 200 мм (в качестве основания могут использоваться обычные деревянные пяльцы), на которое наматывается проволока 0,5 мм. Чтобы повысить глубину обнаружения металлов, каркас катушки должен быть в пределах 260−270 мм, а количество витков – 21−22 об. Если у вас нет под рукой ничего подходящего, можно намотать катушку на деревянной основе.
Катушка из медной проволоки на деревянной основе
| Иллюстрация | Описание действия |
 | Для намотки приготовьте доску с направляющими. Расстояние между ними равно диаметру основания, на которое вы будете крепить катушку. |
 | Намотайте проволоку по периметру креплений в 20−30 витков. Скрепите обмотку изолентой в нескольких местах. |
 | Снимите обмотку с основания и придайте ей округлую форму, при необходимости скрепите дополнительно обмотку ещё в нескольких местах. |
 | Подсоедините контур к устройству и протестируйте его работу. |
Катушка из витой пары за 5 минут
Нам понадобятся: 1 витая пара 5 cat 24 AVG (2,5 мм), нож, паяльник, припой и мультитестер.
| Иллюстрация | Описание действия |
 | Сверните провод в два мотка косичкой. Оставляем по 10 см с каждой стороны. |
 | Зачистите обмотку и освободите жилы для соединения. |
 | Соединяем жилы согласно схеме. |
 | Для лучшего крепления спаяйте их паяльником. |
 | Протестируйте катушку в том же порядке, что и устройство из медной проволоки. Выводы обмотки нужно припаять к многожильному проводу с диаметром в пределах 0,5−0,7 мм. |
Краткая инструкция по настройке металлоискателя «Пират», сделанного своими руками
После того как основные элементы металлоискатели готовы, приступаем к сборке. На штанге металлоискателя крепим все узлы: корпус с катушкой, приёмо-передающий блок и рукоятку. Если вы всё сделали правильно, то дополнительные манипуляции с прибором не потребуются, так как он изначально имеет максимальную чувствительность. Более тонкая настройка выполняется посредством переменного резистора R13. Нормальная работа детектора должна обеспечиваться при среднем положении регулятора. Если имеется осциллограф, то с его помощью на затворе транзистора Т2 нужно измерить частоту, которая должна составлять 120−150 Гц, а длительность импульса – 130−150 мкс.
Можно ли сделать своими руками подводный металлоискатель
Принцип сборки подводного металлоискателя ничем не отличается от обычного, с той лишь разницей, что придётся покорпеть над созданием непроницаемой оболочки с помощью герметика, а также над размещением специальных световых индикаторов, которые смогут сообщить о находке из-под воды. Пример, как это будет работать, в видео:
Металлоискатель «Терминатор 3» своими руками: подробная схема и видеоинструкция по сборке
Металлоискатель «Терминатор 3» многие годы занимает почётное место в рядах самодельных металлоискателей. Двухтональный прибор работает по принципу баланса индукции.
Его главными особенностями являются: небольшое энергопотребление, дискриминация металлов, режим цветных металлов, режим только золото и очень хорошие характеристики глубины поиска, по сравнению с полупрофессиональными фирменными металлоискателями. Мы предлагаем вам самое подробное описание сборки подобного устройства от народного умельца Виктора Гончарова.
Как сделать металлоискатель своими руками с дискриминацией металлов
Дискриминация металлов – это возможность прибора различать обнаруженный материал и осуществлять его классификацию. Дискриминация основана на разной электропроводности металлов. Самые простые способы определения типов металлов были реализованы в старых приборах и устройствах начального уровня и имели два режима – «все металлы» и «цветные». Функция дискриминации позволяет оператору реагировать на фазовый сдвиг определённой величины, сравниваемый с настроенным (эталонным) уровнем. При этом прибор не может различать цветные металлы между собой.
О том, как сделать самодельный профессиональный металлоискатель из подручных средств, в этом видео:
Особенности глубинных металлоискателей
Металлоискатели такого типа могут обнаружить объекты на большой глубине. Хороший металлоискатель, сделанный своими руками, заглядывает на глубину в 6 метров. Однако в этом случае размер находки должен быть солидным. Лучше всего работают такие детекторы для обнаружения старых снарядов или обломков достаточно большого размера.
Существует два типа глубинных металлодетекторов: рамочный и приёмопередатчик на штанге. Первый тип устройства способен охватывать для сканирования большой участок земли, однако, в этом случае эффективность, целенаправленность поиска снижается. Второй вариант детектора – точечный, он работает направленно вглубь на небольшом диаметре. Работать с ним необходимо медленно и осторожно. Если вы поставите цель − соорудить такой металлоискатель, следующее видео может подсказать вам, как это сделать.
Если у вас есть опыт по сборке такого устройства и его применению, расскажите о нём другим!
Поиск артефактов под землей - довольно популярное занятие. Для кого-то, это профессия, кто-то просто увлекается археологией. Существуют многочисленные группы кладоискателей: как романтиков, так и прагматичных добывателей ценностей. Всех этих людей объединяет одна страсть: поиск металлических предметов, спрятанных на различной глубине.
Если у вас есть точная карта с указанием места захоронения клада, либо планы проведения боев во время войны, это не гарантирует успех. Можно перелопатить тонны грунта, а искомый предмет будет спокойно лежать в паре метров от места активного поиска.
Для поиска золота, и менее ценных металлов, вам потребуется металлоискатель, который можно сделать своими руками.
Важная информация: Применение подобных приборов не запрещено Законом. Однако существуют наказания за последствия такого поиска, касающиеся раскопок, а также извлечения обнаруженных предметов.
Не будем вдаваться в тонкости, это тема другой статьи. Проще говоря: если вы нашли золотое кольцо на пляже, либо горсть советских монет в лесу - проблем, связанных с применением электронных средств поиска не будет.
А вот за извлеченные бронзовые ложки возрастом от 100 лет и старше, можно получить реальный срок или крупный штраф.
Тем не менее приборы для поиска металлических предметов в толще земли свободно продаются, а желающие сэкономить могут сделать металлоискатель своими руками в домашних условиях.
Принцип работы устройства
В отличие от детекторов грунта, работающих с использованием волн различной частоты или ультразвука, металлоискатель (фабричный, или созданный своими руками), работает с индуктивностью.
Катушка излучает электромагнитное поле, которое затем анализируется приемником. Если в зоне действия оказывается любой предмет, который проводит электроток, либо имеет ферромагнитные свойства - формат поля искажается. Точнее сказать, под действием активного поля катушки, объект формирует собственное. Это событие фиксируется приемником, и генерируется оповещение: перемещается стрелка прибора, звучит тональный сигнал, загораются световые индикаторы.
Зная методику работы, можно рассчитать электрическую схему, и создать мощный металлоискатель своими руками. Сложность конструкции зависит только от наличия элементной базы и вашего желания. Рассмотрим несколько популярных вариантов, как собрать самодельный металлоискатель:
Так называемая «бабочка»
Такое прозвище получено из-за характерной формы площадки, на которой расположены катушки индуктивности.
Расположение элементов связано с принципом работы. Схема выполнена в виде двух генераторов, работающих на одной частоте. При подключении к ним одинаковых катушек, создается индукционный баланс. Стоит попасть в электромагнитное поле постороннему предмету, обладающему электропроводимостью, как баланс поля разрушается.
Генераторы реализуются на микросхемах NE555. На иллюстрации изображена типовая схема такого прибора.
Катушка для металлоискателя (их две, на схеме: L1 и L2) делается своими руками из провода сечением 0.5–0.7 мм². Идеальный вариант - трансформаторная обмоточная медная жила в лаковой изоляции (извлекается из любого ненужного трансформатора). Характеристики не обязательно выдерживать с ювелирной точностью, при одном условии: катушки должны быть одинаковыми.
Примерные параметры: диаметр 190 мм, в каждой катушке ровно 30 витков. Собранное изделие должно быть монолитным. Для этого витки прихватываются монтажной нитью, и заливаются трансформаторным лаком. Если этого не сделать, вибрация витков будет сбивать схему с настроенного баланса.
Электрическая схема
Есть два варианта изготовления:
- учитывая малое количество элементов, можно собрать ее на макетной плате, соединив ножки деталей с помощью проводников;
- для аккуратности и надежности, лучше вытравить плату по предложенному чертежу.
Любая пайка «на соплях» может подвести в полевых условиях, и вам будет обидно за потраченное впустую время.
Так же, как и металлоискатель на транзисторах, прибор на NE555 нуждается в точной настройке перед использованием. На схеме видно три переменных резистора:
- R1 предназначен для настройки частоты генератора и достижения того самого баланса;
- R2 грубо настраивает чувствительность;
- с помощью резистора R3 можно выставить чувствительность с точностью до 1 см.
Информация: Подобная схема не может дискриминировать металлы. Искатель лишь дает понять, что объект существует. А по тональности сигнала (исходя из вашего опыта) можно определить приблизительный объем и глубину залегания.
Питание достаточно универсальное: 9–12 вольт. Можно подобрать АКБ от источника бесперебойного питания, или собрать блок питания из аккумуляторов формата ААА. Неплохой вариант - батареи 18650 (их еще используют для вейпа).
Настройка «бабочки»
Принцип работы описан выше, поэтому просто разберем технологию. Выставляем все резисторы в среднее положение, и обеспечиваем срыв синхронизации генераторов. Для этого складываем катушки «восьмеркой», и перемещаем их друг относительно друга, пока писк не перерастет в потрескивание. Это и есть срыв синхронизации.
Фиксируем кольца, и вращаем резистор R1 до появления устойчивого потрескивания с ровными интервалами.
Поднося к месту перехлеста катушек (это и есть очка поиска) металлические предметы, добейтесь устойчивого писка. Чувствительность регулируем резистором R2.
Остается подстройка резистором R3, который используется скорее для корректировки падения напряжения в источнике питания.
Механическая часть
Штанга для металлоискателя своими руками делается из легкой пластиковой трубы, либо из дерева. Использование алюминия нежелательно, поскольку он будет мешать работе. Схему и органы управления можно спрятать в герметичный корпус (например, распаечная коробка для проводки).
Искатель «бабочка» готов к работе.
Пират
Еще одна популярная импульсная модель для начинающих кладоискателей - металлоискатель «Пират» Его также легко сделать своими руками, подробная инструкция в двух вариантах:
Питание желательно приблизить к 12 вольтам, поскольку качество работы зависит от напряжения. Печатные платы уже опробованы, оба варианта на иллюстрации.
Катушка (в данном случае одна) изготавливается из той же трансформаторной проволоки 0.5 мм. Оптимальный диаметр 20 мм, количество витков 25. Поскольку мы делаем металлоискатель «Пират» своими руками, внешний дизайн отходит на второй план. Подойдут любы материалы, которые вы готовы были выбросить.
Рукоятку лучше выполнить разъемной, для удобства транспортировки. Помним, что использование металлов недопустимо.
Чувствительность регулируется двумя переменными резисторами в реальном времени, при проведении поиска. Никакая точная подстройка генератора не требуется.
А если вам удастся качественно загерметизировать корпус, можно заняться поиском «сокровищ» в пляжной полосе прибоя, и даже на дне водоема.
Подводный металлоискатель своими руками сделать сложнее, но он даст неоспоримое преимущество перед конкурентами.
Улучшение характеристик
Глубинный металлоискатель своими руками без дополнительных затрат можно сделать из готового «Пирата». Для этого можно пойти двумя способами:
- Увеличение диаметра катушки индуктивности. При этом существенно повышается проницаемость вниз, но снижается чувствительность к небольшим предметам.
- Снижение числа витков катушки с одновременной подстройкой схемы. Для этого придется пожертвовать одной катушкой для экспериментов. Снимаем (и отрезаем) виток за витком, пока не увидим, что чувствительность начала снижаться. Запоминаем количество витков при максимальных параметрах, и делаем новую катушку для этой схемы. Затем меняем резистор R7 на переменный, с аналогичными параметрами мощности. Проведя несколько экспериментов с чувствительностью, фиксируем сопротивление, меняем переменник на постоянный резистор.
Металлоискатель «Пират» можно собрать на популярном контроллере «Ардуино».
Пользоваться таким прибором удобнее, но дискриминации металлов по-прежнему не будет.
Разобравшись, как сделать металлоискатель своими руками для любительских задач, кратко разберем несколько серьезных моделей.
Металлоискатель Clone PI W своими руками
По сути, это удешевленный вариант профессионального искателя Clone PI-AVR, только вместо ЖК дисплея применяется линейка светодиодов. Это не так удобно, но по-прежнему позволяет контролировать глубину залегания артефактов.
Оптимальный по цене вариант - на микросхеме CD4066 и микроконтроллере ATmega8.
Разумеется, под это решение есть и макет печатной платы, только кнопки управления выносятся на отдельную панель.
Программирование ATmega8 - это тема отдельной статьи, если вы работали с такими контроллерами, никаких сложностей не возникнет.
Мощный металлоискатель Clone PI W, сделанный своими руками, позволяет находить металл не глубине более метра, правда без дискриминации.
Искатель «Шанс»
Похожая схема на контроллере ATmega8 называется «Шанс». Принцип работы аналогичный, только появилась возможность отсеивания (частичной дискриминации) черных металлов.
Также проработан рисунок печатной платы, который можно с успехом заменить классической «макеткой» для Ардуино
«Терминатор 3» своими руками
Если вам нужен самодельный металлоискатель с дискриминацией металлов, обратите внимание на эту модель. Схема достаточно сложная, но ваши труды окупаются найденными монетами, которые могут оказаться золотыми.
Особенность «Терминатора» состоит в разнесении приемной и передающей катушек. Для испускания сигнала изготавливается кольцо 200 мм. Для него укладывается 30 витков провода, затем он разрезается, в итоге мы получаем 2 полу-катушки общей емкостью 60 витков (смотреть схему).
Приемная катушка располагается внутри, 48 витков диаметром 100 мм.
Настройка производится с помощью осциллографа, после достижения оптимальных результатов по амплитуде, обмотки фиксируются в корпусе с помощью заливки эпоксидной смолой.
Затем производится опытная практическая настройка переключателя дискриминации. Для этого используются реальные объекты из различных металлов, а на переключателе режимов наносится их тип (после проверки).
Радиолюбителями прорабатывается усовершенствованный вариант «Терминатор 4», но практического экземпляра еще нет.
Простые детекторы металла из готовых электроприборов
Итог
Вне зависимости от сложности схемы, изготовление самодельного металлоискателя потребует от вас достаточно времени и сил. Поэтому из любопытства, такие приборы не делают. А вот для профессионального использования - это отличная альтернатива фабричным экземплярам.
Видео по теме
