Как сделать металлоискатель дома

Содержание

Время чтения: 6 минут Нет времени?

Отправим материал вам на e-mail

Вы просто не поверите, сколько сокровищ лежит буквально под нашими ногами. Понятно, что мы и не подозреваем о наличии клада, пока он не отзовётся писком в металлоискателе. Без этого инструмента не могут себе представить работу археологи, геологоразведчики, поисковики и строители. Профессиональный инструмент стоит дорого, так что если для вас поиски клада – хобби, вы непременно задумаетесь, как сделать металлоискатель своими руками. Cегодня редакция HomeMyHome.ru предлагает изучить некоторые лайфхаки, рабочие схемы и проверенные инструкции по изготовлению этого прибора. Это не так сложно, как кажется, и даже если вы начинающий радиолюбитель, справитесь с задачей без особых усилий.

Поиски сокровищ – увлекательное хобби, требующее знаний не только в области истории, но и в технике и электронике

Как работает металлоискатель и его устройство

Принцип действия прибора основан на законах физики, позволяющих распознавать объекты на расстоянии. Действие это направленное и ограниченное. Чем дороже металлоискатель, тем больше радиус его работы и чувствительность детектора. В сложных моделях есть функция распознавания металлов. Каждый вид металла по-своему взаимодействует с частотой поискового контура, а прибор сравнивает реакцию с эталоном и выводит информацию для оператора на дисплей или подаёт звуковой сигнал.

В другом популярном варианте конструкции прибор анализирует сдвиг фазы в передающей и приёмной катушке. Когда в зоне действия детектора нет металлов, катушка передаёт сигнал с небольшой амплитудой. По мере приближения к поисковому объекту амплитуда увеличивается. Таким образом, вы можете различать цветные и чёрные металлы и обнаруживать пустоты в грунте. Устройство металлоискателя отражено в следующей схеме.

Схема металлоискателя с разными принципами работы

Параметры металлоискателей в зависимости от назначения и технического устройства

Металлоискатели для любителей – это простейшие устройства динамического типа. Поисковая головка прибора должна постоянно двигаться, только так может появиться искомый сигнал. Если вы остановите движение, сигнал пропадёт. Такие простейшие детекторы удобны тем, что не требуют сложных настроек, позволяют исключать средние грунты. Из недостатков придётся отметить его слабую чувствительность и частые ложные срабатывания на сложных участках.

Скорость сканирования прибора – около 30 сантиметров в секунду

Приборы среднего класса имеют лучшую чувствительность. В заводской комплектации к такому устройству идёт несколько поисковых головок разного размера. Для настройки детектора потребуются определённые навыки. Металлоискатели среднего класса способны распознавать металлы.

Компьютеризированные устройства – это уже профессиональный инструмент с жидкокристаллическим экраном и стрелочной индикацией. В памяти его процессора загружены программы, способные распознавать и различать сигнал, классифицировать каждый обнаруженный объект. Профессионалы самостоятельно программируют устройства под условия поиска, исключая нежелательные срабатывания.

Инструменты для поиска золота срабатывают не только на монеты и драгоценности, находящиеся в земле, но и на самородный металл. Он не годится для поиска мелких частиц, вроде песка. Их он не распознаёт, особенно если грунт имеет высокую минерализацию.

В остальном эти металлоискатели очень чувствительны и отлично срабатывают, например, при поиске золотых украшений в песке пляжа

Глубинные детекторы заточены под поиск объектов, находящихся на внушительной глубине. Они могут обнаружить металл на глубине до 6 метров, в то время как остальные модели «пробивают» только до 3. Такие устройства распознают пустоты и другие внутренние аномалии грунта. 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 типы металлоискателей можно сделать в домашних условиях своими руками

Детекторы делятся на 5 основных типов по принципу обнаружения искомого объекта.

Рассмотрим, какие из металлоискателей подходят для изготовления своими руками в домашних условиях:

Тип Особенности Годится ли для изготовления своими руками
Приём-передача Работает с двумя индукционными катушками. При отсутствии искомого объекта сигнал не проходит в приёмную катушку. Да
Индукционный Объединяет функции обеих катушек. Сигнал постоянный, меняющийся при определении металла. Нет, как правило, возникают сложности с выделением результативного сигнала.
На основе измерителя частоты В конструкцию прибора входит LC-генератор, меняющий частоту при обнаружении металлических предметов. Имеет невысокую чувствительность. Да
С измерителем добротности Имеет анализатор сигналов LC-генератора. Плохо работает при низких температурах. Да
Импульсный Основан на передаче вихревых импульсных токов. Сигнал меняет свой характер в зависимости от типа обнаруженного металла. Да

А теперь подробнее о том, как сделать простой металлоискатель своими руками на примере конструкции «Пират».

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.

К сведению! Многие интересуются, как сделать своими руками металлоискатель из телефона. Некоторые разработчики даже предлагают программы, которые можно закачать в телефон и использовать для этой цели. Серьёзные радиолюбители могут лишь посоветовать вам использовать кое-какие запчасти – например, вход от наушников или батарейку, возможно, плату для создания микросхемы.

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.

Важный момент! Чтобы избавиться от возможных помех при прикосновении к регуляторам прибора, все корпусы переменных резисторов соединяются с минусом платы.

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.

К сведению! Можно изготовить металлоискатель своими руками без микросхем. В сети вы найдёте множество аналоговых схем на транзисторных генераторах. Такие приборы будут обнаруживать металл на глубине до 20 сантиметров в грунте и до 30 – в сыпучем песке.

Как сделать катушку для металлоискателя своими руками

Катушка – важная деталь прибора. Её можно сделать из медной проволоки или витой пары. Подробнее в нашем мастер-классе.

Катушка из медной проволоки

Иллюстрация Описание действия
Для катушки подойдёт медная проволока диаметром 0,5 мм.
Для намотки приготовьте такую доску с направляющими. Расстояние между направляющими должно быть 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.
Подберите основание, которое будет держать форму. Это может быть крышка от пластикового ведра или деревянные пяльцы для рукоделия.
Подсоедините контур к устройству и протестируйте его работу.
В собранном виде катушка из проволоки может выглядеть таким образом.
Для тестирования работы устройства проводите металлическими предметами над катушкой на разной высоте.
Читайте также:  Что нужно для газового резака

Катушка из витой пары

Иллюстрация Описание действия
Сверните провод в два мотка, как показано на фото, оставив два конца примерно по 10 сантиметров каждый.
Зачистите обмотку и освободите жилы для соединения.
Соедините жилы так, как показано на схеме.
Для лучшего контакта спаяйте концы проводов.
Протестируйте катушку в том же порядке, что и катушку из медной проволоки.

Совет! Если вы хотите сделать более мощную катушку своими руками для металлоискателя, придайте ей эллипсовидную форму.

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.

Можно ли сделать своими руками подводный металлоискатель

Поиски подводных сокровищ – увлекательное занятие. Шансов найти что-нибудь ценное не так уж мало, особенно если у вас есть какие-то наметки, где искать. «Пират», о котором мы говорили, может справиться и с подводными поисками. Нужно лишь слегка его модифицировать, сделав хорошую изоляцию от влаги и заменив звуковую сигнализацию на светодиодную. Как это будет работать в этом видеосюжете.

Металлоискатель «Терминатор 3» своими руками: подробная схема и видеоинструкция по сборке

Ещё одна модификация самодельного металлодетектора – «Терминатор». Самоделкины постоянно совершенствуют прибор, и сейчас популярна третья версия устройства, работающая по принципу баланса индукции.

Схема «Терминатора 3»

Мы предлагаем вам самое подробное описание сборки подобного устройства от народного умельца Виктора Гончарова.

К сведению! Для самостоятельной сборки своими руками вы можете выбрать металлоискатель в форме бабочки с двумя контурами. Это немного сложнее, но не менее эффективно.

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. Процессор детектора анализирует фазовый сдвиг между сигналами двух катушек и не просто отличает цветные металлы от чёрного, а может распознать, медь это, золото или серебро. Самый простой процесс дискриминации реализуется в импульсных устройствах. Они способны находить и отличать цветной от чёрного металла.

Профессиональные модели оснащены программируемыми «мозгами», способными подавать сигнал только по искомому объекту, не отвлекая оператора на другие находки

К сведению! Каким бы профессиональным ни был прибор, не ждите от него стопроцентного результата. Многие материалы имеют схожую электропроводность, так что и машина может ошибаться.

Подробная информация по сборке такого детектора в видеосюжете.

Особенности глубинных металлоискателей

Глубинный металлоискатель привлекателен тем, что может обнаружить объекты там, где другие приборы бессильны. Хороший глубинный металлоискатель, сделанный своими руками,заглядывает на глубину в 6 метров, и ему не помеха корни, пустоты или другие преграды. Один нюанс – с его помощью можно обнаружить только крупные предметы, да и это понятно, ведь ради пары монет вы не станете копать шестиметровую яму.

И снова мы возвращаемся всё к той же универсальной модели детектора «Пират». Оказывается, на его основе можно сделать и глубинный прибор, и это совсем несложно. Процесс модификации описан в этом видео.

Как видите, нет ничего невозможного! Если есть запал, пробуйте и экспериментируете. Возможно, где-то вас ждут несметные сокровища, способные в корне изменить вашу жизнь. Если у вас есть опыт по сборке такого устройства и его применению, поделитесь им в комментариях, мы будем вам очень благодарны!

Экономьте время: отборные статьи каждую неделю по почте

На чтение: 6 минут Нет времени?

Сейчас, пожалуй, нет человека, который бы не знал, что такое металлоискатель или металлодетектор. Но напомним ещё раз, это прибор, позволяющий определять скрытое местонахождение металлов. Металлодетектор очень популярен среди археологов-любителей и кладоискателей. Устройство стоит довольно дорого, а некоторые модели и вовсе обладают заоблачной ценой, и именно поэтому большинство радиолюбителей предпочитает собирать его самостоятельно. В сегодняшней статье мы рассмотрим, как сделать металлоискатель своими руками, принцип действия прибора, популярные схемы, а также особенности сборки и настройки.

Читайте в статье

Как работает металлоискатель

Металлоискатель, или металлодетектор – электронное устройство, состоящее из первичного датчика (катушка с обмоткой) и вторичного узла. Приборы для обнаружения металлов разделяют на несколько типов:

  1. «приёмо-передача»;
  2. индукционные;
  3. импульсные;
  4. генераторные.

Устройство металлодетектора

Устройства средней ценовой категории в основном относятся к типу «приёмо-передачи». Принцип работы подобных металлодетекторов основан на передаче и приёме электромагнитных волн. Главными элементами прибора подобного типа являются две катушки: одна − передающая, а вторая − принимающая. Первая катушка передаёт электромагнитные волны, свободно проходящие через нейтральную среду и которые при столкновении с металлическими предметами отражаются и передаются на приёмное устройство. После того как отражённый сигнал попадает на вторую катушку, оператор зуммером информируется о нахождении цели.

Металлодетектор индукционного типа работает по тому же принципу, что устройства «приёмо-передачи». Главное различие между ними заключается в количестве катушек с обмоткой. В индукционном металлоискателе одна катушка, которая посылает и принимает сигнал одновременно. Импульсные приборы нечувствительны к концентрации солей в грунте и включают в свою конструкцию катушку, электромагнитное поле которой создаёт на поверхности металла вихревые токи, улавливаемые детектором. Такой принцип действия снижает возможности к дискриминации, что может осложнить поиск.

Принцип работы импульсного металлодетектора

Металлоискатели генераторного типа бывают разных типов, но все они построены на основе LC-генератора. Они обладают низким уровнем чувствительности и, как правило, предназначены для того, чтобы находить металл только одного вида. Также металлодетекторы можно разделить на три категории:

  1. общего пользования;
  2. средний класс;
  3. профессиональное оборудование.

Функциональные и технические параметры металлодетекторов

Прежде чем выбрать и купить хороший металлоискатель, следует чётко определиться с тем, в какой среде будут вестись поисковые работы. Также необходимо учесть предполагаемые размеры искомых предметов и глубину их залегания. Рассмотрим основные характеристики, на которые нужно обратить особое внимание при покупке детектора:

  • принцип действия;
  • рабочая частота прибора;
  • чувствительность;
  • вес;
  • балансировка грунта;
  • целеуказание;
  • дискриминатор;
  • дополнительные функции.

Принцип работы и рабочая частота детектора – основные характеристики, определяющие возможности прибора и показывающие, к какой категории его можно отнести (простой грунтовый, средний класс или профессиональный). Чувствительность определяет глубину залегания предметов, с которой может работать прибор. Как правило, этот показатель находится в пределах от 100−150 мм до 600−1500 мм. Однако существуют глубинные модели, предназначенные для поиска предметов на глубине 5 метров. Дискриминатор даёт возможность настроить прибор на поиск определённого вида металла. Это позволяет оператору не отвлекаться на металлизированный мусор.

Какие виды металлоискателей можно сделать своими руками

Можно приобрести детектор в специализированном магазине или сделать металлоискатель своими руками в домашних условиях. Существуют схемы, которые по силам даже начинающему радиолюбителю. К устройствам, которые можно собрать самостоятельно, можно причислить:

  • «бабочку»;
  • прибор без микросхем (ИМС);
  • модель «Пират»;
  • «Терминатор 3» и пр.

На просторах интернета ходит информация, что якобы можно собрать своими руками металлоискатель из телефона. Запомните два слова – это фикция. Существуют какие-то приложения, благодаря которым можно включить планшет или смартфон в схему детектора, но вот полноценное устройство для поиска металлов и их распознавания сделать невозможно.

Собранный своими руками металлоискатель «бабочка» имеет свои особенности

Как собрать своими руками металлоискатель «Пират»: подробная инструкция

Модели серии «Пират» стоят порядка 100−300 $. Такая стоимость обусловлена возможностью прибора обнаруживать предметы на глубине от 200 мм (для мелких вещей) и 1500 мм (крупные элементы). Рассмотрим особенности сборки и настройки устройства для поиска металлов, а также его составляющие.

Материалы, необходимые для сборки своими руками мощного металлоискателя

Для изготовления металлодетектора понадобятся следующие материалы и компоненты:

  • ИМС КР 1006ВИ1 или NE 555 (зарубежный аналог) для создания передающего блока;
  • транзистор IRF 740;
  • ИМС К 157УД2 и транзистор ВС 547 для сборки приёмного узла;
  • транзисторы типа NPN;
  • провод ПЭВ 0,5 для создания катушки;
  • материалы для изготовления корпуса, штанги и т.д.;
  • пластина, покрытая медным листом, для изготовления печатной платы;
  • провода;
  • изолента;
  • бокорезы;
  • паяльник;
  • скальпель;
  • набор отвёрток;
  • пассатижи;
  • различные виды крепежа.

Детали для самодельного металлоискателя «Пират»

Сбор металлодетектора своими руками: схемы

В настоящее время схем металлодетектора «Пират» много, поскольку некоторые радиолюбители стали модернизировать их под свои нужды. Все варианты рассматриваться не будут, только самые проверенные и наиболее популярные.

Схема детектора на микросхеме NE555

Классическая схема металлоискателя серии «Пират», построенная на ИМС-таймере 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.

Сборка своими руками схемы металлоискателя «Пират 4», построенного на основе ИМС

Сборка своими руками металлоискателя без микросхем

В отличие от предыдущей схемы, в этом устройстве для генерирования сигналов используются транзисторы советского образца КТ-361 и КТ-315 (можно воспользоваться аналогичными радиодеталями).

Схема металлоискателя на транзисторах

Печатная плата своими руками

Детали куплены, схема имеется, и теперь нужно всё это собрать. Для размещения радиодеталей используется печатная схема, которую можно легко изготовить самостоятельно. Для этого понадобится кусок листового гетинакса, покрытого медной электротехнической фольгой. На заготовку перенести выбранную схему, обозначить дорожки, соединяющие детали, и просверлить отверстия в местах их крепления и пайки. Дорожки покрыть защитным лаком, а после высыхания опустить будущую плату в хлорное железо для травления (удаления незащищённых участков медной фольги).

Монтажная плата

После того как плата готова, можно устанавливать и распаивать радиодетали. Следующим этапом будет проверка схемы при помощи измерительных приборов.

Катушка для металлоискателя – как сделать своими руками

Благодаря тому, что металлодетектор «Пират» является устройством импульсного типа, то точность при сборке катушки неважна. Для основы потребуется кольцо с диаметром порядка 200 мм, на которое нужно намотать 25 витков проволоки ПЭВ 0,5 мм. Чтобы повысить глубину обнаружения металлов, каркас катушки должен быть в пределах 260−270 мм, а количество витков – 21−22 об. Далее оправку с проводом нужно хорошо обмотать изоляционной лентой.

Читайте также:  Кованые подставки под цветы напольные фото

Готовую катушку поместить в корпус из диэлектрического материала. Для этого можно использовать подходящие по размеру корпуса от неисправной бытовой техники «на выброс». Кстати, это позволит защитить катушку от механических повреждений во время работы с детектором. Выводы обмотки нужно припаять к многожильному проводу с диаметром в пределах 0,5−0,7 мм. Лучше всего использовать витую пару.

Самодельная катушка для металлодетектора «Пират»

Проверка и настройка металлоискателя

На штанге металлоискателя крепим все узлы прибора: корпус с катушкой, приёмо-передающий блок и рукоятку. Если схема управления собрана правильно, то настройка прибора не потребуется, 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.

Собранный своими руками металлоискатель «Пират»

На видео показана настройка металлоискателя.

Как сделать подводный металлоискатель своими руками

Иногда поисковые работы приходится переносить с суши под воду. Как быть в таком случае, ведь электроника выйдет из строя? Есть, конечно, специальные устройства для работы под водой, но можно сделать глубинный металлоискатель своими руками. Для этого можно взять самый обычный самодельный детектор и поместить все узлы в герметично закрывающиеся корпуса. К тому же стоит немного модифицировать устройство и вместо звуковой сигнализации установить световые индикаторы.

Простой металлоискатель, своими руками переоборудованный в глубинный

Как сделать своими руками металлоискатель «Терминатор 3»: подробная инструкция

Модель «Терминатор 3» давно пользуется популярностью среди радиолюбителей, и за много лет существования прибор получил много усовершенствований. Предлагаем пошаговую инструкцию, как самому сделать металлоискатель в домашних условиях. Прибор отличается низким энергопотреблением, возможна настройка на поиск определённых типов металла и неплохие глубинные характеристики.

Внешний вид электронного блока управления

Инструменты

Перед тем как сделать самодельный металлоискатель, нужно подготовить следующие инструменты:

  • паяльник или паяльная станция;
  • припой, олово, канифоль;
  • пассатижи, круглогубцы, бокорезы;
  • набор отвёрток;
  • ножовка по металлу;
  • осциллографии и другие контрольно-измерительные приборы.

Набор инструментов для радиолюбителя

Схема, подбор деталей и монтажная плата

Для изготовления блока управления необходимо сделать монтажную плату, на которой будут размещаться все необходимые радиокомпоненты. Схему, представленную ниже, нужно перенести на гетинаксовую пластину с покрытием из медной фольги и изготовить монтажную плату таким же образом, как описано выше в статье для металлодетектора «Пират». Размер схемы должен быть в пределах 104×66 мм, а заготовка для платы на 10 мм больше с каждой стороны.

Принципиальная схема металлоискателя «Терминатор 3» Перечень необходимых радиодеталей Печатная плата металлоискателя

Как подготовить печатную плату для металлоискателя подробно расскажем в пошаговой инструкции:

Иллюстрация Описание процесса
Берём текстолитовую пластину с покрытием из медной фольги. Обезжириваем химическим способом или механическим (зашкурить).
Наносим схему на пластину, покрываем дорожки защитным лаком и подвергаем заготовку травлению (описано выше, как для металлоискателя «Пират»). Тонким сверлом просверлить отверстия для радиодеталей и креплений к корпусу.
Размещаем радиодетали в соответствии со схемой и проводим распайку.
Вот так будет выглядеть готовая плата металлодетектора «Терминатор 3».

Катушка металлоискателя

Это, собственно, самая чувствительная часть прибора. Она отвечает за сканирование пространства под землей. Рассмотрим этапы создания простой катушки для металлоискателя:

Иллюстрация Описание процесса
На куске фанеры очерчиваем два круга, соответствующих диаметрам катушек – внутренне и наружной. Вбиваем по периметру окружности гвозди.

Диаметр внешней обмотки TX должен быть в пределах 200 мм. Катушка делается из двух сложенных проводов. Наматываем на гвозди 30 витков.

Перевязываем обмотку по окружности нитками. Вытаскиваем гвозди, полученную катушку покрываем лаком, и после того как он высохнет, обматываем изолентой и фольгой.

Точно таким же образом изготавливаем внутреннюю обмотку RX, которая в два раза меньше TX и содержит 48 витков проволоки.

Помещаем катушки в корпус и проводим распайку проводов, которые будут присоединены к блоку управления. Вот так будет выглядеть готовая рамка металлоискателя.

Самодельный металлоискатель: подробное описание схемы сборки и настройка

Подробно этапы сборки платы и основные элементы металлоискателя мы рассматривали ранее, сейчас нам предстоят самые последние и ответственные шаги: сборка корпуса и настройка прибора.

Иллюстрация Описание процесса
Берём подходящую коробку или изготавливаем корпус самостоятельно. Просверливаем отверстия под подстроечные резисторы и разъём. Монтируем в корпусе готовую плату и регуляторы.
Закрываем корпус, подключаем рамку металлоискателя и крепим всё на пластиковую трубу с рукояткой. Металлоискатель собран и готов к работе.

Предлагаемое видео поможет с настройкой металлодетектора.

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

Особенности сборки глубинного металлоискателя

Глубинный тип металлоискателя – особое устройство, способное обнаруживать предметы, спрятанные на большом удалении от поверхности земли. Именно на значительной глубине можно найти самые интересные и ценные предметы. Некоторые модели способы обнаруживать металлы на расстоянии от 4 до 6 м под землёй.

Разделяют два вида глубинных металлодетекторов: рамочный и приёмопередатчик на штанге. Первый тип устройства способен охватывать для сканирования большой участок земли. Так, поиск ускоряется, но негативно отражается на результативности. Второй вариант детектора работает на небольшой площади, но лучше определяет центр цели. С подобным устройством хорошо проводить поиск в траве, лесу или камышах. Поэтому при выборе типа металлодетектора нужно определить, в каких условиях будет осуществляться сканирование.

Глубинный металлодетектор

Если у вас есть опыт сборки металлоискателя своими руками, расскажите об этом другим! Если у вас есть вопросы к автору статьи, задавайте его в комментариях.

Металлоискатель или металлодетектор предназначен для обнаружения предметов, по своим электрическим и/или магнитным свойствам отличающихся от среды, в которой они находятся. Попросту говоря, он позволяет находить металл в земле. Но не только металл, и не только в грунте. Металлодетекторами пользуются службы досмотра, криминалисты, военные, геологи, строители для поиска профилей под обшивкой, арматуры, сверки планов-схем подземных коммуникаций, и люди многих других специальностей.

Металлоискатели своими руками чаще всего делают любители: кладоискатели, краеведы, члены военно-исторических объединений. Им, начинающим, и предназначена в первую очередь данная статья; описанные в ней устройства позволяют найти монету с советский пятак на глубине до 20-30 см или железяку с канализационный люк примерно в 1-1,5 м под поверхностью. Однако этот самодельный приборчик может пригодиться и на хозяйстве при ремонте или на стройке. Наконец, обнаружив в земле центнер-другой брошенной трубы или металлоконструкций и сдав находку в металлолом, можно выручить приличную сумму. А подобных сокровищ в земле российской точно больше, чем пиратских сундуков с дублонами или боярско-разбойничьих кубышек с ефимками.

Примечание: если вы не сведущи в электротехнике с радиоэлектроникой, не пугайтесь схем, формул и специальной терминологии в тексте. Самая суть излагается попросту, и в конце будет описание прибора, который можно сделать за 5 мин на столе, не умея не то что паять, а проводки скрутить. Но он позволит «пощупать» особенности поиска металлов, а возникнет интерес – придут и знания с навыками.

Немного больше внимания по сравнению с остальными будет уделено металлоискателю «Пират», см. рис. Этот прибор достаточно прост для повторения начинающими, но по своим качественным показателям не уступает многим фирменным моделям ценой до $300-400. А главное – он показал отличную повторяемость, т.е. полную работоспособность при изготовлении по описаниям и спецификациям. Схемотехника и принцип действия «Пирата» вполне современны; по его настройке и методике использования имеется достаточно руководств.

Принцип действия

Металлоискатель действует по принципу электромагнитной индукции. В общем схема металлоискателя состоит из передатчика электромагнитных колебаний, передающей катушки, приемной катушки, приемника, схемы выделения полезного сигнала (дискриминатора) и устройства индикации. Отдельные функциональные узлы часто объединяют схемотехнически и конструктивно, напр., приемник и передатчик могут работать на одну катушку, приемная часть сразу выделяет полезный сигнал и т.п.

Принцип действия металлоискателя

Катушка создает в среде электромагнитное поле (ЭМП) определенной структуры. Если в зоне его действия оказывается электропроводящий предмет, поз. А на рис., в нем наводятся вихревые токи или токи Фуко, которые создают его собственное ЭМП. В результате структура поля катушки искажается, поз. Б. Если же предмет не электропроводящий, но обладает ферромагнитными свойствами, то он искажает исходное поле за счет экранирования. В том и другом случае приемник улавливает отличие ЭМП от исходного и преобразует его в акустический и/или оптический сигнал.

Примечание: в принципе для металлоискателя не обязательно, чтобы предмет был электропроводящим, грунт – нет. Главное, чтобы их электрические и/или магнитные свойства отличались.

Детектор или сканер?

В коммерческих источниках дорогие высокочувствительные металлодетекторы, напр. Терра-Н, нередко называют геосканерами. Это неверно. Геосканеры действуют по принципу измерения электропроводности грунта по разным направлениям на разной глубине, эта процедура называется боковым каротажем. По данным каротажа компьютер строит на дисплее картинку всего, что в земле, включая различные по свойствам геологические слои.

Разновидности

Общие параметры

Принцип действия металлодетектора возможно воплотить технически разными способами соответственно назначению прибора. Металлоискатели для пляжного золотоискательства и строительно-ремонтного поиска внешне могут быть похожи, но существенно отличаться по схеме и техническим данным. Чтобы правильно сделать металлоискатель, нужно четко представлять себе, каким требованиям он должен удовлетворять для данного рода работы. Исходя из этого, можно выделить следующие параметры поисковых детекторов металла:

  1. Проницание, или проникающая способность – максимальная глубина, на которую распространяется ЭМП катушки в грунте. Глубже прибор ничего не обнаружит при любом размере и свойствах объекта.
  2. Величина и размеры зоны поиска – воображаемая область в земле, в которой объект будет обнаружен.
  3. Чувствительность – способность обнаруживать более или менее мелкие предметы.
  4. Избирательность – способность сильнее реагировать на желательные находки. Сладкая мечта пляжных старателей – детектор, который пищит только на драгоценные металлы.
  5. Помехоустойчивость – способность не реагировать на ЭМП посторонних источников: радиостанций, грозовых разрядов, ЛЭП, электротранспорта и др. источников помех.
  6. Мобильность и оперативность определяются энергопотреблением (на сколько батареек хватит), массогабаритами прибора и размерами зоны поиска (сколько можно «прощупать» за 1 проход).
  7. Дискриминация, или разрешающая способность – дает оператору или управляющему микроконтроллеру возможность по реакции прибора судить о характере найденного объекта.
Читайте также:  Проверка конденсаторов большой емкости

Дискриминация, в свою очередь, параметр составной, т.к. на выходе металлоискателя наличествует 1, максимум 2 сигнала, а величин, определяющих свойства и расположение находки, больше. Тем не менее, с учетом изменения реакции прибора во время приближения к объекту, в нем выделяются 3 составляющих:

  • Пространственная – свидетельствует о расположении объекта в зоне поиска и глубине его залегания.
  • Геометрическая – дает возможность судить о форме и размерах объекта.
  • Качественная – позволяет строить предположения о свойствах материала объекта.

Рабочая частота

  1. Сверхнизкочастотные (СНЧ) – до первых сотен Гц. Абсолютно не любительские приборы: энергопотребление от десятков Вт, без компьютерной обработки по сигналу ни о чем судить нельзя, для перемещения нужен автотранспорт.
  2. Низкочастотные (НЧ) – от сотен Гц до нескольких кГц. Просты схемотехнически и конструктивно, помехоустойчивы, но мало чувствительны, дискриминация плохая. Проницание – до 4-5 м при энергопотреблении от 10 Вт (т. наз. глубинные металлодетекторы) или до 1-1,5 м при питании от батареек. Реагируют острее всего на ферромагнитные материалы (черный металл) или большие массы диамагнитных (бетонные и каменные строительные конструкции), поэтому иногда называются магнитодетекторами. К свойствам грунта мало чувствительны.
  3. Повышенной частоты (ПЧ) – до нескольких десятков кГц. Сложнее НЧ, но требования к катушке невысоки. Проницание – до 1-1,5 м, помехоустойчивость на троечку, хорошая чувствительность, удовлетворительная дискриминация. Могут быть универсальными при использовании в импульсном режиме, см. ниже. На обводненных или минерализованных грунтах (с обломками или частицами скальных пород, экранирующих ЭМП) работают плохо или вовсе ничего не чуют.
  4. Высокой, или радиочастоты (ВЧ или РЧ) – типичные металлоискатели «на золото»: отличная дискриминация на глубину до 50-80 см в сухих непроводящих и немагнитных грунтах (пляжный песок и т.п.) Энергопотребление – как в пред. п. Остальное – на грани «неуда». Эффективность прибора во многом зависит от конструкции и качества исполнения катушки (катушек).

Примечание: мобильность металлоискателей по пп. 2-4 хорошая: от одного комплекта солевых элементов («батареек») АА и без переутомления оператора можно работать до 12 час.

Особняком стоят импульсные металлоискатели. У них первичный ток в катушку поступает импульсами. Задав частоту следования импульсов в пределах НЧ, а их длительность, которая определяет спектральный состав сигнала, соответствующей диапазонам ПЧ-ВЧ, можно получить металлодетектор, совмещающий в себе положительные свойства НЧ, ПЧ и ВЧ или перестраиваемый.

Метод поиска

Насчитывается не менее 10 методов поиска предметов с помощью ЭМП. Но такие, как, скажем, метод непосредственной оцифровки ответного сигнала с компьютерной обработкой – удел профессионального применения.

Самодельный металлоискатель схемотехнически строят более всего следующими способами:

  • Параметрическим.
  • Приемо-передающим.
  • С накоплением фазы.
  • На биениях.

Без приемника

Параметрические металлоискатели в некотором роде выпадают из определения принципа действия: в них нет ни приемника, ни приемной катушки. Для детекции используется непосредственно влияние объекта на параметры катушки генератора – индуктивность и добротность, а структура ЭМП значения не имеет. Изменение параметров катушки ведет к изменению частоты и амплитуды вырабатываемых колебаний, что фиксируется разными способами: измерением частоты и амплитуды, по изменению тока потребления генератора, измерением напряжения в петле ФАПЧ (системы фазовой автоподстройки частоты, «подтягивающей» ее к заданному значению) и др.

Параметрические металлоискатели просты, дешевы и помехоустойчивы, но пользование ими требует определенных навыков, т.к. частота «плывет» под влиянием внешних условий. Чувствительность у них слабая; более всего используются как магнитодетекторы.

С приемником и передатчиком

Устройство приемопередающего металлоискателя показано на рис. в начале, к пояснению принципа действия; там же описан и принцип работы. Такие приборы позволяют добиться наилучшей эффективности в своем диапазоне частот, но сложны схемотехнически, требуют особо качественной системы катушек. Приемопередающие металлоискатели с одной катушкой называются индукционными. Их повторяемость лучше, т.к. проблема правильного расположения катушек относительно друг друга отпадает, но схемотехника сложнее – нужно выделить слабый вторичный сигнал на фоне сильного первичного.

Примечание: в импульсных приемопередающих металлоискателях от проблемы выделения также удается избавиться. Объясняется это тем, что в качестве вторичного сигнала «ловят» т. наз. «хвост» переизлученного объектом импульса. Первичный импульс вследствие дисперсии при переизлучении расплывается, и часть вторичного импульса оказывается в промежутке между первичными, откуда ее несложно выделить.

До щелчка

Металлоискатели с накоплением фазы, или фазочувствительные, бывают либо однокатушечными импульсными, либо с 2-мя генераторами, работающими каждый на свою катушку. В первом случае используется тот факт, что импульсы при переизлучении не только расплываются, но и задерживаются. Во времени сдвиг фаз нарастает; когда он достигает определенной величины, дискриминатор срабатывает и в наушниках раздается щелчок. По мере приближения к объекту щелчки становятся чаще и сливаются в звук все более высокого тона. Именно на этом принципе построен «Пират».

Во втором случае техника поиска та же, но работают 2 строго симметричных электрически и геометрически генератора, каждый на свою катушку. При этом вследствие взаимодействия их ЭМП происходит взаимная синхронизация: генераторы работают в такт. При искажении общего ЭМП начинаются срывы синхронизации, слышимые как те же щелчки, а затем тон. Двухкатушечные металлоискатели со срывом синхронизации проще импульсных, но менее чувствительны: проницание их в 1,5-2 раза меньше. Дискриминация в обоих случаях близка к отличной.

По писку

Биения 2-х электросигналов – сигнал с частотой, равной сумме или разности основных частот исходных сигналов или кратных им – гармоник. Так, напр., если на входы специального устройства – смесителя – подать сигналы с частотами 1 МГц и 1 000 500 Гц или 1,0005 МГц, а к выходу смесителя подключить наушники или динамик, то услышим чистый тон 500 Гц. А если 2-й сигнал будет 200 100 Гц или 200,1 кГц, случится то же самое, т.к. 200 100 х 5 = 1 000 500; мы «поймали» 5-ю гармонику.

В металлоискателе на биениях действуют 2 генератора: опорный и рабочий. Катушка колебательного контура опорного маленькая, защищенная от посторонних влияний, или его частота стабилизирована кварцевым резонатором (попросту – кварцем). Контурная катушка рабочего (поискового) генератора – поисковая, и его частота зависит от наличия предметов в зоне поиска. Перед поиском рабочий генератор настраивают на нулевые биения, т.е. до совпадения частот. Полного нуля звука как правило не добиваются, а настраивают до очень низкого тона или хрипа, так удобнее искать. По изменению тона биений судят о наличии, величине, свойствах и расположении объекта.

Примечание: чаще всего частоту поискового генератора берут в несколько раз ниже опорной и работают на гармониках. Это позволяет, во-первых, избежать вредного в данном случае взаимного влияния генераторов; во-вторых, точнее настроить прибор, в-третьих, вести поиск на оптимальной в данном случае частоте.

Металлоискатели на гармониках в общем сложнее импульсных, однако работают на любом грунте. Правильно изготовленные и настроенные, они не уступают импульсным. Об этом можно судить хотя бы по тому, что золотоискатели-пляжники никак не сойдутся во мнениях, что же лучше: импульсник или на биениях?

Катушка и прочее

Самое распространенное заблуждение начинающих радиолюбителей – абсолютизация схемотехники. Мол, если схема «крутая», то все будет тип-топ. Относительно металлоискателей это вдвойне неверно, т.к. их эксплуатационные достоинства сильнейшим образом зависят от конструкции и качества изготовления поисковой катушки. Как выразился некий курортный старатель: «Находимость детектора должна тянуть карман, а не ноги».

При разработке прибора его схему и параметры катушки подгоняют друг к другу до получения оптимума. Определенная схема с «чужой» катушкой если и заработает, то до заявленных параметров не дотянет. Поэтому, выбирая прототип для повторения, смотрите прежде всего описание катушки. Если оно неполное или неточное – лучше строить другой прибор.

О размерах катушки

Большая (широкая) катушка эффективнее излучает ЭМП и глубже «просветит» грунт. Ее зона поиска шире, что позволяет уменьшить «находимость ногами». Однако, если в зоне поиска окажется крупный ненужный предмет, его сигнал «забьет» слабый от искомой мелочи. Поэтому желательно брать или делать металлодетектор, рассчитанный на работу с катушками разного размера.

Примечание: типичные диаметры катушек 20-90 мм для поиска арматуры и профилей, 130-150 мм «на пляжное золото» и 200-600 мм «на большое железо».

Монопетля

Традиционный тип катушки детектора металла т. наз. тонкая катушка или Mono Loop (одинарная петля): кольцо из многих витков эмалированного медного провода шириной и толщиной раз в 15-20 меньше среднего диаметра кольца. Достоинства катушки-монопетли – слабая зависимость параметров от типа грунта, сужающаяся книзу зона поиска, что позволяет, двигая детектор, точнее определять глубину и расположение находки, и конструктивная простота. Недостатки – малая добротность, отчего в процессе поиска «плывет» настройка, подверженность помехам и расплывчатая реакция на объект: работа с монопетлей требует значительного опыта пользования данным конкретным экземпляром прибора. Самодельные металлоискатели начинающим рекомендуется делать с монопетлей, чтобы без особых проблем получить работоспособную конструкцию и приобрести с ней поисковый опыт.

Индуктивность

При выборе схемы, чтобы убедиться в достоверности обещаний автора, и тем более при самостоятельном конструировании или доработке, нужно знать индуктивность катушки и уметь ее рассчитывать. Даже если вы делаете металлоискатель из покупного набора, индуктивность все равно нужно проверить измерениями или расчетом, чтобы не ломать потом голову: почему, все вот вроде исправно, а не пищит.

Калькуляторы для расчета индуктивности катушек имеются в интернете, но компьютерная программа все случаи практики предусмотреть не может. Поэтому на рис. дана старая, десятилетиями проверенная номограмма для расчета многослойных катушек; тонкая катушка – частный случай многослойной.

Номограмма для расчета многослойных катушек

Для расчета поисковой монопетли номограммой пользуются следующим образом:

  • Берем величину индуктивности L из описания прибора и размеры петли D, l и t оттуда же или по своему выбору; типичные значения: L = 10 мГн, D = 20 см, l = t = 1 см.
  • По номограмме определяем количество витков w.
  • Задаемся коэффициентом укладки k = 0,5, по размерам l (высота катушки) и t (ширина ее) определяем площадь сечения петли и находим площадь чистой меди в ней как S = klt.
  • Поделив S на w, получим сечение обмоточного провода, а по нему – диаметр провода d.
  • Если получилось d = (0,5…0,8) мм, все ОК. В противном случае увеличиваем l и t при d>0,8 мм или уменьшаем при d
Ссылка на основную публикацию
Adblock detector