Особенности собранного своими руками металлоискателя со схемой дискриминации металлов
Металлоискатели с простой схемой позволяют обнаруживать скрытые предметы, но для того чтобы узнать, какие именно, придётся поработать лопатой. Вместо золотой монеты или военной каски, можно найти всего лишь кусок трубы и потратить на это много времени. Чтобы облегчить задачу поисковикам, детекторы стали оснащаться дискриминаторами, которые позволяют различать тип металла и пропускать различный мусор. 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.
В профессиональных металлоискателях используются дискриминаторы с выделением диапазона. Используемые в подобных приборах микропроцессорные системы позволяют запрограммировать устройство на реагирование только на определённые группы металлов. Дискриминация полезна на замусоренных участках, но снижает глубину обнаружения на 10−20%.
Металлоискатель своими руками: схема на золото
Конструкция и принцип работы прибора
Металлодетекторы, предлагаемые на рынке, работают на разных принципах. Многие считают, что они используют принцип импульсной эхо- или радиолокации. Их отличие от локаторов заключается в том, передаваемый и принимаемый сигналы, действуют постоянно и одновременно, ко всему прочему они работают на совпадающих частотах.
Принцип работы металлоискателя
Приборы, работающие по принципу «прием-передача», регистрируют отраженный (переизлученный) от металлического предмета сигнал. Этот сигнал появляется из-за воздействия на металлический предмет переменным магнитным полем, которое генерируют катушки металлоискателя. То есть в конструкции устройств этого типа предусмотрено наличие двух катушек, первая – передающая, вторая – приемная.
Схема металлоискателя
Приборы этого класса обладают следующими достоинства:
- простота конструкции;
- большие возможности для обнаружения металлических материалов.
В тоже время, металлоискатели этого класса обладают определенными недостатками:
- металлоискатели могут быть чувствительными к составу грунта, в котором производят поиск металлических предметов.
- технологические сложности при производстве изделия.
Другие устройства иногда называют металлоискатель на биениях. Это название пришло из далекого прошлого, точнее со времен, когда широко эксплуатировались супергетеродинных приемников. Биения – это явление, которое становится заметно при суммировании двух сигналов с близкими частотами и равными амплитудами. Биение заключается в пульсировании амплитуды просуммированного сигнала.
Частота пульсирования сигнала равняется разностью частот суммируемых сигналов. Пропуская такой сигнал через выпрямитель, его еще называют детектором, выделяют, так называемую разностную частоту.
Такая схема долго применялось, но в наши дни, ее не применяют. Их сменили синхронные детекторы, но термин остался в применении.
Металлодетектор на биении работает, используя следующий принцип – он регистрирует разность частот от двух генераторных катушек. Одна частота стабильна, вторая содержит в себе катушку индуктивности.
Устройство настраивают своими руками так, чтобы генерируемые частоты совпадали или по крайней мере были близки. Как только, в зону действия попадает металл, происходит изменение заданных параметров и частота изменяется. Разность частот может быть зарегистрирована разными способами, начиная от наушников и заканчивая цифровыми методами.
Устройства этого класса отличаются простой конструкцией датчика, слабой чувствительностью к к минеральному составу почвы.
Типовая конструкция
В состав металлоискателя входят следующие составные части:
- Катушка – это конструкция коробчатого типа, в ней располагают приемник и передатчик сигнала. Чаще всего катушка имеет эллиптическую форму и для ее изготовления применяют полимеры. К ней подведен провод, соединяющий ее с блоком управления. Это провод передает сигнал от приемника к блоку управления. Передатчик формирует сигнал при обнаружении металла, который транслируется на приемник. Катушку устанавливают на нижнюю штангу.
- Металлическую часть, на которой фиксируется катушка и настраивается угол ее наклона, называют нижней штангой. Благодаря такому решению происходит более тщательное исследование поверхности. Существуют модели, в которых нижняя часть может регулировать высоту металлоискателя и обеспечивает телескопическое соединение со штангой, которую называют средней.
- Средняя штанга – это узел, расположенный между нижней и верхней штангами. На ней закрепляют приспособления, позволяющие регулировать размеры устройства. на рынке можно встретить модели, которые состоят из двух штанг.
- Верхняя штанга, как правило, имеет изогнутый вид. Она напоминает, букву S. Такая форма считается оптимальной для закрепления ее на руке. На ней устанавливают подлокотник, блок управления и рукояткой. Подлокотник и рукоятку изготавливают из полимерных материалов.
- Блок управления металлодетектором необходим для обработки получаемых от катушки данных. После того, как сигнал преобразован он направляется на наушники или другие средства индикации. Кроме того, блок управления предназначен для регулировки режима работы устройства. Провод от катушки присоединяется с помощью быстросъемного устройства.
Конструкция металлоискателя
Все устройства входящие в состав металлоискателя выполняют во влагозащищенном исполнении.
Самодельный металлоискатель «Пират»: схема и подробное описание сборки
Если вы только задумались о том, как сделать самодельный металлоискатель, не стремитесь браться за сложные модели. Начните с простого, но эффективного «Пирата». Название это придумал автор самоделки из сочетания Pi (импульс) и Ra-t (радиоскоп). Название прижилось, а простая и понятная схема сборки так полюбилась пользователям, что «Пират» стал одной из самых популярных самоделок в этой области. В настоящее время существует уже 4 модификации схемы «Пират». Металлоискатель просто собирается своими руками, без использования каких-то специфических инструментов.
Единственный недостаток этого прибора заключается в том, что в металлоискателе, изготовленном своими руками, отсутствует схема работы с дискриминацией металлов. Но для начинающего кладоискателя это несущественно.
Кроме деталей, необходимых для сборки, вам потребуется для работы паяльник, отвёртка, изоляционная лента
Детали для сборки металлоискателя
Для изготовления прибора вам потребуется приобрести:
- 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;
- переменные резисторы – 3 штуки на 10 и 100кОм, 400 Ом (1Вт);
- транзисторы – 3 штуки, ВС557, IRF740, ВС547;
- 2 диода 1N148;
- 2 микросхемы: К157УД2 и NE555.
Кроме перечисленных деталей, запаситесь наушниками от плеера
Ещё вам потребуется пластиковая труба для штанги, батарейки или аккумуляторы на 9В и провод ПЭВ диаметром 0,8 мм.
Схемы металлодетектора для изготовления своими руками
Простейшая схема «Пирата» выглядит таким образом.
Плату можно разместить в корпусе карманного приёмника или любой удобной по размеру пластиковой коробке, подходят даже простые распределительные коробки из арсенала электрика.
Если вы хотите пойти в своих экспериментах дальше, вот схема для изготовления металлоискателя с ориентиром на золото.
Схема металлодетектора «Терминатор 4» с повышенной чувствительностью
Если вы правильно собрали схему, прибор будет исправно работать. Возможные проблемы с микросхемой.
| Проблема | Способ решения |
|---|---|
| Нет писка и реакции на изменение частоты. | Подберите резистор на 10 кОм с последовательным соединением с конденсатором в генераторе на 300 пФ. |
| Излишнее возбуждение генератора, шипение и свист | Добавьте конденсатор на 1000 пФ с выводом на корпус. |
Как собрать печатную плату металлоискателя своими руками
Схема печатной платы металлодетектора довольно проста. Условно можно разделить её на несколько блоков:
- узел катушки поиска;
- усилитель звука на транзисторе;
- генератор импульсов;
- усилитель двухканальный.
Вот так это выглядит.
Импульсный генератор собирается на таймере 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.
Катушка из витой пары
Подробная инструкция по настройке металлоискателя «Пират», сделанного своими руками
Для окончательной сборки прибора вам потребуется пластиковая труба. Схема сборки проста. Чувствительность детектора настраивается с помощью потенциометров. Добейтесь результата, чтобы он распознавал монету с расстояния в 30 сантиметров. Залежи металла больших размеров он «услышит» за метр–полтора. «Пират» не распознаёт цветные металлы под вами или чёрные, так что тут придётся просто копать, и не исключено, что вы наткнётесь на старое корыто, а не на вожделенный клад. Но в этом случае можно брать не качеством, а количеством, ведь любой металл можно сдать в пункт приёма вторсырья.
Не исключено, что вам повезёт, и все труды будут не напрасны
Как будет выглядеть «Пират» в сборе − в следующем видео. Остаётся только отметить, что набор-конструктор для изготовления этого устройства можно купить по интернету. К нему, кстати, прилагается подробная инструкция, как самому сделать металлоискатель в домашних условиях из деталей комплекта.
Пошаговая инструкция по сборке простого самодельного металлоискателя своими руками
Необходимые инструменты и материалы
Для сборки металлоискателя своими руками понадобятся:
- Инструменты: кусачки, ножик, пила мелкая, отвертка, паяльник.
- Материалы: провод, припой, флюс, клей, изолента, радиодетали, деревянная или пластиковая палка.
В качестве штанги, а также элементов ее крепления нужно использовать диэлектрики (полимеры, дерево, клей), чтобы они не вносили помех в работу металлоискателя.
Подготовка деталей
Нужно подготовить плату, на которой будет монтироваться электрическая схема. В качестве платы может использоваться даже картон. На ней от руки размечают расположение будущих деталей и проделывают отверстия.
Радиодетали покупают в магазине или выпаивают из старой аппаратуры. Однако нужно следить, чтобы детали были одинаковыми. Это позволит легче согласовать работу двух детекторов.
Чувствительного металлоискателя на базе схемы двухконтурного осциллятора
Этапы изготовления:
- Располагают на плате транзисторы, резисторы и конденсаторы и припаивают согласно приведенной ниже схеме.
- Припаивают два провода от батарейного отсека, а также два пьезоэлектрических динамика.
- Наматывают провод на круглый каркас диаметром около 22 см. После 10 витков делают отвод провода длиной 20 см. Провод в месте отвода не разрывают, а складывают руками пополам. Делают еще 20 витков. В результате должно получиться три вывода длиной 20 см: начало провода, конец и отвод после 10-го витка.
- Снимают катушку с каркаса, придерживая витки руками, и плотно фиксируют изолентой.
- Наматывают вторую катушечку, которая должна зеркально повторять первую. Снимают ее с каркаса и фиксируют изолентой.
- Припаивают согласно схеме выводы катушечных детекторов.
- Собирают подставку. Катушки располагают друг от друга на расстоянии примерно 15 см, а между ними прикрепляют плату.
- Настраивают детекторы перед закреплением. Включают металлоискатель и, перемещая руками катушки, добиваются максимальной тишины. Подносят металл к одной из них. Если звук заметно изменяется, значит, металлоискатель работоспособен.
- Фиксируют элементы клеем и замазывают масляным лаком.
- Прикрепляют к подставке рукоятку.
На трансформаторе с Ш-образными пластинами
Это простой параметрический металлоискатель с индуктивной обратной связью. Позволяет обнаруживать скрытую проводку, арматуру в стенах и перекрытиях, а также крупные металлы в почве. Трансформатор используется маломощный от любого радиоприемника. Чтобы своими руками превратить трансформатор в детектор, нужно разомкнуть его магнитопровод: снять каркас, прямые перемычки и обмотки.
Существуют две схемы переделки трансформатора. В первой используются старые обмотки, во второй они наматываются заново.
В первом случае Ш-образные пластины нужно сложить вместе и на них надеть обмотки. Обмотка на схеме II – сетевая, обмотка I – понижающая на 12 В. Конденсатором С1 настраивается тон звука. Вместо транзистора МП40 можно использовать КТ361.
Во втором случае на Ш-образные пластины наматываются обмотки на 1000 витков (на схеме I) и 200 витков (на схеме II). Для обмотки I используется провод ПЭЛ-0,1. Через 500 витков делается отвод. Обмотка II наматывается проводом ПЭЛ-0,2.
Трансформатор герметизируется и помещается на нижней штанге металлоискателя. При приближении к металлу в наушниках изменится тональность сигнала.
На транзисторах
Также несложная схема, состоящая из транзисторов К315Б или К3102, конденсаторов, резисторов, наушника и элемента питания.
Первый транзистор создает задающий генератор, второй – поисковый генератор. Если к катушке приблизить металл, в наушниках появляется звук. Подробная схема приведена ниже.
На микросхеме К561ЛЕ5
Схема состоит из микросхемы, наушников, резисторов и конденсаторов. Катушка L1 подключается к задающему генератору, а L2 – к поисковому генератору микросхемы. Металлический предмет влияет на частоту поискового генератора, меняя звук в наушниках. Настраивается МД конденсатором С6. Он устраняет лишние шумы. Напряжение питания прибора 9 В.
Выбор звукового индикатора и источника питания
В качестве источника звука, который будет издаваться при обнаружении металла, можно использовать обычные динамики, которые устанавливаются в радиоприемники. Подойдет как российский, так и китайский вариант. Главное, чтобы его сопротивление составляло 8 Ом.
К динамику необходимо подсоединить два потенциометра. Они необходимы для регулировки устройства. Понадобятся подстроечные резисторы с разными показателями максимального сопротивления:
- на 10 кОм;
- на 100 кОм.
В качестве источника питания нужно использовать батарею с выдаваемым напряжением 12 В. Это может быть несколько соединенных батареек типа «Крона» или один аккумулятор. Все зависит от набора имеющихся под рукой элементов. Хорошо себя зарекомендовали аккумуляторы для шуруповертов или аналогичных устройств. Они достаточно компактны и обладают сравнительно большой емкостью. Чтобы максимально защитить прибор от помех, для соединения платы со схемой и катушки, рекомендуется применять экранированный провод.
Для дополнительной защиты элементов схемы на входе устанавливается стабилизатор уровня напряжения. Это может быть микросхема с обозначением L7812.
Металлоискатель своими руками
Несмотря на большое разнообразие подобных приборов на рынке, большинство из них стоят очень дорого, а бюджетные изделия не гарантируют высокую точность и глубину обнаружения ценных предметов. По этой причине всё больше и больше людей мечтают о самодельном металлоискателе.
Даже если вам никогда не приходилось работать с подобным оборудованием, вы наверняка знаете, что оно предназначается для точного поиска предметов с характерными электрическими или магнитными свойствами, что и отличает их от окружающей среды, где они расположены. Простыми словами — металлоискатель определяет металлические изделия в верхних слоях грунта.
Однако устройство используют не только для поиска сокровищ в грунте. В настоящие дни оно является востребованным и для военных, детективов-криминалистов, геологов, строителей и представителей многих других сфер деятельности. Однако такие лица отдают предпочтение профессиональным приборам, а самодельные решения актуальны лишь для новичков.
Сегодня изготовление столь полезного устройства не является чем-то невыполнимым или нереальным, т. к. в свободном доступе предлагается множество схем, чертежей и инструкций. И даже самый неопытный человек сможет изобрести неплохой инструмент, который сможет найти монетку с советский пятак на глубине 20−30 сантиметров или железяку размерами с канализационный люк на глубине 1−1,5 метра под землей.
К тому же инструмент для поиска металла может стать полезным и для бытового хозяйства, ремонтных или строительных работ. Для примера, вы можете случайно определить возле своего частного дома центнер-другой брошенной трубы или металлической конструкции, заработав неплохие деньги на сдаче металлолома. А ведь в земле находится неизмеримое множество по-настоящему бесценных изделий, поэтому каждый желающий может попытать удачу.
Важная особенность: если вы никогда раньше не проводили каких-либо работ с электротехникой или радиоприборами, не пугайтесь множества схем, формул и терминологии. Принцип создания металлодетектора в домашних условиях остаётся очень простым. Главное — быть готовым выделить небольшое количество времени и запастись терпением. Правильный подход к делу позволит создать неплохой инструмент, который сможет определять металлы на различной глубине.
Подробная инструкция металлоискателя терминатор 3 своими руками
Данный тип конструкции предназначен для поиска монет. Процесс его сборки совсем несложен. Однако опыт по сборке такого инструмента все же необходим. Терминатор способен обнаружить предмет, даже если цель захвата минимальна.
Для начал следует подготовить необходимое оборудование, а именно:
- мультиметр, который измеряет скорость.
- LC метр.
- Осциллограф.
Далее необходимо найти схему с разбивкой на узлы. Теперь можно изготовить печатную плату, в которую следует впаять по порядку перемычки, резисторы, панели под микросхемы и остальные детали. Следующим шагом будет промывка спиртом платы. Обязательно стоит проверить на наличие дефектов. В рабочем ли состоянии плата можно проверить следующим образом:
- Включить питание.
- Выкрутить регулятор чувствительности до того, как в динамике не будет слышен звук.
- Коснуться пальцами разъема датчика.
- При включении должен мигнуть, а затем погаснуть светодиод.
Если все действия произошли, то все сделано правильно. Теперь можно делать катушку. Необходимо подготовить обмоточный эмальпровод 0,4 мм диаметром, который надо сложить вдвое. На листе фанеры рисуется круг, имеющий диаметр 200 мм и 100 мм. Теперь по кругу надо вбить гвозди, расстояние между ними должно быть 1 см.
Далее можно перейти к наматыванию витков. На 200 мм следует сделать их 30, а на 100 — 48. Затем первую катушку надо пропитать лаком, когда он высохнет, можно обмотать ниткой. Нитку можно снять, и, спаяв середину, получится цельная обмотка из 60 витков. После катушку надо обмотать изолентой довольно плотно. А сверху накладывается фольга в размере 1 см, это будет экран, на нее сверху мотается еще изолента. Концы должны выходить наружу.
На второй катушке также необходимо спаять середину. Для того чтобы запустить генератор, надо первую катушку подключить к плате. Вторую катушку следует обмотать проводом в 20 витков, затем подключаем ее к плате. Теперь требуется подключить осциллограф минус на минус к плате, а плюс подключается к катушке. Обязательно посмотрите какая частота будет при включении и запомните ее или зафиксируйте на бумаге.
Теперь катушки надо положить в специальную форму, чтобы потом залить их смолой. Далее осциллограф подключается к плате, минусовым полюсом, амплитуда должна достигнуть нулевого значения. Катушки в форме заливают смолой примерно на половину глубины. Когда все готово, проводится настройка шкалы дискриминации металлов.
Список деталей для металлоискателя терминатор 3
В качестве деталей для металлоискателя трио понадобятся:
- Конденсаторы металлоплёночные;
- SMD резисторы;
- Микросхемы;
- Транзисторы;
- Диоды.
При наличии данных деталей можно собирать металлодетектор терминатор про самостоятельно.
Конструкция и принцип работы
Конструкция металлоискателей состоит из следующих основных элементов:
- Катушка принимает и передает электромагнитный сигнал, сканируя поверхность с искомым металлом.
- Блок управления обрабатывает сигнал, получаемый от катушки, оповещает пользователя графическим или звуковым сигналом, а также позволяет своими руками настраивать режимы работы детектора.
- Нижняя штанга фиксирует катушку и регулирует угол ее наклона.
- Средняя штанга – промежуточное звено между нижней и верхней штангой, позволяет регулировать высоту металлоискателя.
- Верхняя штанга. Здесь размещается блок управления, а также удобная рукоятка с подлокотником, чтобы руки пользователя не устали от длительного удерживания металлоискателя.
Металлоискатель через катушку излучает электромагнитное поле. Когда в этом поле оказывается металл или любой другой токопроводящий материал, поле искажается и ослабляется. Блок управления улавливает это и подает сигнал.
Поэтому чувствительные электронные схемы позволяют своими руками создавать приборы с дискриминацией металлов, которые могут отличать цветмет от чермета.
Назначение и особенности металлоискателя
Первые попытки создать детектор для обнаружения металлов в различных средах предпринимались еще в начале 20-го века. Поначалу с его помощью владельцы заводов следили за утечкой деталей с производства. Но впоследствии появились различные разновидности прибора, которые приносили пользу военным и промышленным специалистам. Слишком объемные габариты затрудняли широкое использование приборов, но в 60-х годах начали появляться легкие модели с более простым устройством, принципы которых сохранились до сих пор.
Действие детекторного устройства основано на силе притяжения металлов 2-мя магнитными катушками, первая из которых создает магнитный импульс, направляя его в почву. Другая играет роль приемника отраженного сигнала от находящихся на глубине предметов с сильной проводимостью электрического тока, к которым относятся практически все металлы.
Для предотвращения попадания издаваемого магнитного излучения сразу на приемный элемент прибора, создается индукционное равновесие, в котором система сбалансирована таким образом, что на выходе сигнал равен 0. При условии, что в такую уравновешенную схему попадает металлический предмет, происходит дисбаланс, о чем сообщает поступающий сигнал.
Когда искомые предметы оказываются в зоне воздействия магнитного импульса, возникает соответствующий сигнал, который передается через наушники.
Его сила может меняться, в зависимости от дальности нахождения или глубины залегания металлических фрагментов.
С помощью простого электронного устройства можно находить, недоступные обычному восприятию, ценные предметы и металлолом в нейтральной среде, а также влажной почве, обладающей слабой проводимостью. Металлоискатель подает сигнал о наличии железа, серебра, меди или подобных материалов в различных грунтах, воде, старых стенах, среди свалки разных вещей и в живых организмах.
Магазинные металлоискатели
Современные металлоискатели имеют очень много различных функций и опций для более надежного и качественно поиска предметов под землей. У всех имеются различные достоинства и недостатки.
Однако среди фирменных моделей широким спросом пользуется металлоискатель с дискриминацией металлов, который позволяет понять, какой вид металла обнаружил прибор.
Для каждого металла характерен свой звуковой сигнал, а также свой числовой символ, который отображается на экране устройства. Это очень удобно и практично, таким образом можно распознать цветной или черный металл обнаружен прибором, однако данное устройство имеет очень высокую стоимость.
Но есть и еще одно решение, это сделать металлоискатель своими руками. Возможно, не все будет получаться с первого раза и не так быстро. Поэтому, подробную инструкцию как изготовить металлоискатель можно найти во многих специальных изданиях, и на различных тематических сайтах.
