Металлоискатель своими руками — 12 принципиальных схем

Мечта найти клад всё чаще заменяется в наше время более реалистичной программой поиска драгоценных металлов в природной или искусственной среде.

В современных условиях очень важно найти и извлечь ценные материалы, оказавшиеся среди отходов, мусора или в другой неконтролируемой среде.

Аппаратура – важный компонент технологии такого поиска.

Поиск и извлечение золота и ценных металлов из отходов, мусора, в природной обстановке – часть стратегии рециклинга, технологии эффективной переработки использованных материалов, в том числе переработки драгоценных металлов.

Занятие их поиском в земле или в массе промышленных и других отходов не только требует применения аппаратуры, но и стимулирует её совершенствование. Создаются приборы разного уровня и специализации. Есть интерес к такой аппаратуре у любителей и энтузиастов поиска ценных металлов.

Металлоискатель Н. Мартынюка

Металлоискатель по схеме Н. Мартынюка (рис. 1) выполнен на основе миниатюрного радиопередатчика, излучение которого модулировано звуковым сигналом [Рл 8/97-30]. Модулятор — низкочастотный генератор выполнен по хорошо известной схеме симметричного мультивибратора.

Сигнал с коллектора одного из транзисторов мультивибратора подается на базу транзистора высокочастотного генератора (VT3). Рабочая частота генератора располагается в области частот УКВ-ЧМ радиовещательного диапазона (64… 108 МГц). В качестве катушки индуктивности колебательного контура использован отрезок телевизионного кабеля в виде витка диаметром 15.. .25 см.

Рис. 1. Принципиальная схема металлоискателя Н. Мартынюка.

Если к катушке индуктивности колебательного контура приблизить металлический предмет, частота генерации заметно изменится. Чем ближе поднесен предмет к катушке, тем больше будет уход частоты. Для регистрации изменения частоты используется обычный ЧМ-радиоприемник, настроенный на частоту ВЧ генератора.

Систему автоподстройки частоты приемника следует отключить. В отсутствие металлического предмета из громкоговорителя приемника слышен громкий звуковой сигнал.

Если к катушке индуктивности поднести кусок металла, то частота генерации изменится, а громкость сигнала снизится. Недостатком устройства является его реакция не только на металлические, но и на любые другие токопроводящие предметы.

Устройство металлодетектора

Металлоискатель – самый главный инструмент ручного поиска металлов в хаотичной природной или искусственной среде.
С помощью такого прибора можно искать не только чёрный металл, но и золото, серебро, другие драгоценные металлы.

Принцип устройства любого металлоискателя основан на электромагнитных эффектах.

Вот как работает типичная технология поиска металла:

1. Прибор создаёт электромагнитное поле.
2. Металлический объект, скрытно расположенный в инородной среде, оказывает воздействие на такое поле, когда попадает в сферу его влияния.
3. Прибор улавливает воздействие объекта на электромагнитное поле и сигнализирует об этом.

Большее количество моделей металлоискателей работают именно на таком принципе.

Технические различия такой аппаратуры позволяют получить более полную информацию о факте обнаружения металлического объекта, например:

• оценить массу находки;
• получить данные о форме, размерах и конфигурации объекта;
• уточнить место расположения, в том числе – по глубине.

В Сети есть множество информации о металлоискателях разной сложности и конструкции. Там же можно освежить в памяти теорию электромагнитного поля, изучаемую в школе.

Самые простые, примитивные металлоискатели (обычно это самодельные конструкции для поиска золота, серебра и других металлов энтузиастов-любителей) собирают из готовых устройств и изделий, работающих с использованием электромагнитных эффектов.

Многие знакомы с примитивной, но вполне работоспособной схемой металлоискателя, в котором электромагнитное поле создаёт импульсный элемент обычного калькулятора.

Реакцию создаваемого поля на обнаруженные металлические объекты улавливает самый простой бытовой радиоприёмник. Сигнал о такой находке — звуковой, достаточно отчётливый и понятный.
Более сложные любительские и профессиональные устройства поиска металлов сохраняют логическую основу технологии в виде трёх компонентов:

• генератора электромагнитного поля;
• датчика изменений этого поля;
• аппаратуры оценки обнаруженных аномалий, сигнализирующей об этом.

Устройства разного уровня сложности и функционального потенциала могут быть условно разделены на группы. Классификация на основе профессионализма и специализации пользователей – одна из общепризнанных:

• любительская аппаратура, собранная собственноручно и используемая в качестве инструмента хобби или новичками в деле поиска металлов;
• полупрофессиональная аппаратура, необходимая увлечённым любителям и фанатикам;
• профессиональные металлоискатели для постоянно работающих в этой сфере;
• специальные аппараты для мастеров поиска металла в сложных условиях – на глубине, под водой, с выделением драгоценных металлов.

Распространение аппаратуры поиска металлов таково, что многие устройства этого типа можно приобрести в магазинах садового и дачного инвентаря.

Аппарат для поиска и обнаружения металла нужен не только в деле рециклинга, в поиске артефактов и кладов. Многочисленные системы безопасности, всем известные рамки – одна из версий технологии поиска металла. Настройки этих рамок ориентированы на поиск оружия и аналогичных опасных предметов.

Катушка

Очень важный узел аппаратуры поиска металлов – катушка или рамка. Это чаще всего обмотка специальной конфигурации, задача которой сформировать электромагнитное поле и уловить его реакцию на обнаружение инородного для среды поиска металлического тела.

В большинстве конструкций катушку располагают на длинной штанге – ручке для её перемещения вблизи зоны поиска.

Для любительского изготовления катушек продаются каркасы наиболее востребованных типов. Проще всего сделать такое приобретение в интернет-магазине.

Многие любители
изготавливают каркасы катушек самостоятельно. Это делается из соображений экономии средств или в надежде получить более качественный инструмент авторской конструкции.
Для этого используются подручные средства – пластмассовые изделия, фанера и даже заполнение монтажной строительной пеной собранной обмотки.

Оператор поиска или кладоискатель стремится найти наиболее эффективную технику работы с металлоискателем, выбирая нужные режимы работы электроники и правильные приёмы манипуляций катушкой.

Электронная схема

Логический элемент металлоискателя – электронная схема. Она выполняет много функций:

1. Первая задача этого компонента заключается в создании электромагнитного сигнала нужного формата, который при помощи катушки преобразуется в поле.
2. Вторая задача электронной схемы – анализ улавливаемых рамкой изменений поля, их обработка.
3. Третья задача – подача информирующего сигнала оператору – звуком, светом, показаниями индикаторов и приборов.

Лучше всего, если желающий собрать электронную схему самостоятельно владеет познаниями в радиолюбительском деле или в электронной технике. Такой мастер может не просто собрать нужную схему, но и изменить, улучшить конструкцию.

Многие электронные устройства достаточно просты, их сборку может выполнить даже новичок. Полученное устройство будет работоспособным без настройки, если сборщик в точности выполнил рекомендации разработчика такой схемы.

Металлоискатель на основе низкочастотного LC-генератора

На рис. 2 — 4 показана схема металлоискателя с другим принципом действия, основанным на использовании низкочастотного LC-генератора и мостового индикатора изменения частоты. Поисковая катушка металлоискателя выполнена в соответствии с рис. 2, 3 (с коррекцией числа витков).

Рис. 2. Поисковая катушка металлоискателя.

Рис. 3. Поисковая катушка металлоискателя.

Выходной сигнал с генератора поступает на мостовую измерительную схему. В качестве нуль-индикатора моста использован высокоомный телефонный капсюль ТОН-1 или ТОН-2, который можно заменить стрелочным или иным внешним измерительным прибором переменного тока. Генератор работает на частоте f1, например, 800 Гц.

Мост перед началом работы балансируют на нуль подстройкой конденсатора С* колебательного контура поисковой катушки. Частоту f2=f1, при которой мост будет сбалансирован, можно определить из выражения:

Изначально в телефонном капсюле звук отсутствует. При внесении в поле поисковой катушки L1 металлического предмета, частота генерации f1 изменится, произойдет разбалансировка моста, в телефонном капсюле будет слышен звуковой сигнал.

Рис. 4. Схема металлоискателя с принципом действия, основанным на использовании низкочастотного LC-генератора.

Пират

Еще одна популярная импульсная модель для начинающих кладоискателей — металлоискатель «Пират» Его также легко сделать своими руками, подробная инструкция в двух вариантах:

1. На той же микросхеме NE555. Это классический генератор, который начинает работать при появлении металла в зоне действия катушки. Никаких подстроек не требуется, просто в динамике раздастся писк.

2. Металлоискатель, собранный на транзисторах, работает по такому же принципу. Собственно и схема аналогичная, только NE555 заменена транзисторным генератором на КТ315.

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:

1. Увеличение диаметра катушки индуктивности. При этом существенно повышается проницаемость вниз, но снижается чувствительность к небольшим предметам.
2. 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.

Мостовая схема металлоискателя

Мостовая схема металлоискателя с использованием поисковой катушки, изменяющей свою индуктивность при приближении металлических предметов, представлена на рис. 5. На мост подается сигнал звуковой частоты от низкочастотного генератора. Потенциометром R1 мост балансируют на отсутствие звукового сигнала в телефонном капсюле.

Рис. 5. Мостовая схема металлоискателя.

Для повышения чувствительности схемы и повышения амплитуды сигнала разбаланса моста к его диагонали может быть подключен усилитель низкой частоты. Индуктивность катушки L2 должна быть сопоставима с индуктивностью поисковой катушки L1.

Преимущества и недостатки

Самостоятельно собрать металлоискатель может только настоящий ценитель поиска древностей. У подобных самодельных приборов есть свои преимущества и недостатки. Минусы следующие:

1. Очень низкая чувствительность.
2. Малая проникающая способность.
3. Низкое качество используемых материалов.
4. Большая погрешность в расчетах.

Настоящие металлоискатели производятся с учетом многих параметров. В их схемах учитываются законы физики, например, воздействие магнитного поля на металлы различного химического состава. Также учитываются диаметры катушек, провод который используется, параметры основных радиодеталей. Самостоятельно рассчитать все эти параметры очень сложно.

Преимуществ самодельные устройства для поиска драгоценных металлов также не лишены. Можно выделить следующее:

1. Самостоятельная работа над проектом. Новичок получает опыт в проектировании и дальнейшей настройке прибора.
2. Получение опыта при обнаружении различных предметов из металла. Новичок может самостоятельно научиться определять металл и глубину его залегания.
3. Опыт при определении мест поиска пригодится для последующего усовершенствования технологии поисковой работы.

Подобные приборы можно модернизировать, дополняя более чувствительными катушками и мощными частотными генераторами.

Металоискатель на основе приемника с СВ диапазоном

Металлоискатель, работающий совместно с радиовещательным супергетеродинным радиоприемником средневолнового диапазона, можно собрать по схеме, показанной на рис. 6 [Р 10/69-48]. В качестве поисковой катушки может быть использована конструкция, изображенная на рис. 2.

Рис. 6. Металлоискатель, работающий совместно с супергетеродинным радиоприемником СВ-диапазона.

Устройство представляет собой обычный генератор высокой частоты, работающий на частоте 465 кГц (промежуточная частота любого АМ-радиовещательного приемника). В качестве генератора можно использовать схемы, представленные в главе 12.

В исходном состоянии частота генератора ВЧ, смешиваясь в близкорасположенном радиоприемнике с промежуточной частотой принимаемого приемником сигнала, приводит к образованию сигнала разностной частоты звукового диапазона. При изменении частоты генерации (при наличии в поле действия поисковой катушки металла), тональность звукового сигнала меняется пропорционально количеству (объему) металлического предмета, его удалению, природе металла (одни металлы повышают частоту генерации, другие, напротив, понижают).

Простые детекторы металла из готовых электроприборов

Металлодетектор легко соорудить из радиоприёмника, оснастив его высокочастотным передатчиком. Катушка состоит из 16 витков диаметром 12 см, сечение провода 0,5 мм². В момент обнаружения металла меняется высота сигнала.

Самодельный металлодетектор, изготовленный по схеме, может быть не менее надёжным, чем прибор фабричного производства. Простейший детектор металла можно изготовить без специализированного оборудования, даже не имея навыка в работе с радиоэлектроникой.

Простой металлоискатель на двух транзисторах

Рис. 7. Схема простого металлоискателя на кремниевом и полевом транзисторах.

Схема простого металлоискателя представлена на рис. 7. В устройстве использован низкочастотный LC-генера-тор, частота которого зависит от индуктивности поисковой катушки L1. При наличии металлического предмета частота генерации изменяется, что можно услышать с помощью телефонного капсюля BF1. Чувствительность такой схемы невысока, т.к. на слух определять малые изменения частоты достаточно сложно.

Самодельный металлодетектор – плюсы и минусы

Дешевизна, базовое преимущество самостоятельного изготовления любых изделий, актуальна для металлоискателя. Вот какие ещё есть достоинства у самодельного аппарата:

• наибольшее соответствие технологии поиска для новичков;
• возможности создания аппарата полностью индивидуальной формы, дизайна и конфигурации;
• удовольствие от самостоятельного изготовления эффективного, работоспособного прибора.

Как и любое устройство, изготовленное любительским образом, металлоискатель не лишён некоторых недостатков.

Вот какие особенности модели «Пират» отмечают пользователи:

• энергичное потребление заряда аккумуляторов питания;
• отсутствие дискриминации, то есть точной чувствительности на чёрные, цветные и драгоценные металлы;
• ограниченная в сопоставлении с дорогостоящими моделями чувствительность.

Несмотря на недостатки, модель «Пират» очень популярна. Это объясняется простотой самодельного изготовления и высокой результативностью недорогого аппарата.

Занятые в области рециклинга специалисты считают, что возможности дискриминации металлоискателя не имеют большого значения. Все найденные металлы настолько ценны, что их переработка всегда оправдана. Ориентация на поиск золота требует не только аппаратуры, но и немалого опыта, сопутствующих знаний и, конечно же, удачи.

Схема индикатора металла

Иной метод индикации наличия металла использован в устройстве по схеме на рис.9. Устройство содержит высокочастотный генератор с поисковой катушкой индуктивности и работает на частоте f1. Для индикации величины сигнала использован простейший высокочастотный милливольтметр.

Рис. 9. Принципиальная схема индикатора металла.

Он выполнен на диоде VD1, транзисторе VT1, конденсаторе С1 и миллиамперметре (микроамперметре) РА1. Между выходом генератора и входом высокочастотного милливольтметра включен кварцевый резонатор. Если частота генерации f1 и частота кварцевого резонатора f2 совпадают, стрелка прибора будет на нуле. Стоит частоте генерации измениться в результате внесения металлического предмета в поле поисковой катушки, стрелка прибора отклонится.

Рабочие частоты таких металлоискателей обычно находятся в диапазоне 0,1…2 МГц. Для начальной установки частоты генерации этого и других приборов подобного назначения используют конденсатор переменной емкости или подстроечный конденсатор, подключенный параллельно поисковой катушке индуктивности.

Самостоятельное изготовление

Новички, которые решили попробовать себя в поисках драгоценных металлов, должны понимать, что самодельное устройство не будет обладать чувствительностью и глубиной проникновения такой, какая есть у профессиональных металлоискателей. Устройства собственной сборки поможет выявлять драгоценные металлы на глубине залегания примерно до 1 метра. Также будет присутствовать возможность определения серебро- и золотосодержащих предметов на поверхности почвы. Далее будет представлено 2 инструкции по сборке металлоискателя на золото, которые можно собрать своими руками.

Прибор 1

Данное устройство является самым простейшим. Его сборка не потребует от новичка глубоких познаний в электронике и электротехнике. Прибор будет достаточно простой и примитивный, но сможет определить золото и серебро на глубине залегания до 0.5 метра в рыхлых грунтах. Например, с его помощью появится возможность поиска утерянных на пляже золотых украшений. Для сборки понадобится:

1. Обычный радиоприемник. Прибор должен обязательно работать от батареек с напряжением не менее 9 вольт.
2. Электронный калькулятор.
3. Пластиковая коробка, можно использовать упаковку от DVD дисков.
4. Несколько шурупов для крепления или двусторонний скотч.
5. Деревянная палка.

Для этой несложной схемы понадобятся самые дешевые приемник и калькулятор. Калькулятор оснащается тактовым генератором. Это электронное устройство обладает большой способностью к созданию помех для радиоволн.

Итак, руководство по сборке прибора следующее:

1. Коробку от диска необходимо открыть.
2. К ее крышке закрепить радиоприемник. Можно воспользоваться скотчем или прикрепить прибор при помощи шурупов. Главное не повредить внутренние элементы. Стоит помнить, что приемник, даже самый маленький, достаточно тяжелый прибор. От его крепления зависит дальнейшая эксплуатация самодельного металлоискателя.
3. Таким же образом прикрепляется калькулятор ко второй, внутренней стороне коробки.
4. На приемнике выбирается диапазон «АМ». При этом нужно выбрать практически пустую частоту с минимальным количеством помех и шумов в эфире.
5. Звучание приемника выставить на максимум.
6. Далее нужно включить калькулятор. Приемник отреагирует на помехи тактового генератора треском или шумом из динамика. Если шума нет, то значит нужно как можно ближе подвести калькулятор к приемнику.
7. Теперь необходимо уменьшить воздействие генератора на приемник. Делается это при помощи крышки коробки. Оба прибора, прикрепленные к крышке, нужно максимально приблизить друг к другу. После снижения воздействия помех, положение крышек коробки и приборов на ней, необходимо зафиксировать. Можно установить деревянную распорку или скрутить всю эту конструкцию с помощью изоляционной лентой.
8. Вся конструкция крепится на конец длинной палки. Делается это для удобства поиска и переноски.

После изготовления и настройки «самоделки», ее необходимо протестировать. Для этого нужно взять предмет из золота и положить на песок. Далее, над местом нахождения предмета, провести самодельным прибором. Приемник должен отреагировать появлением шума в эфире. После обнаружения нужно протестировать способность устройства к поиску на разных глубинах. Также стоит поэкспериментировать с различными по составу и объему металлами, для более точного определения драгоценных и черных элементов в почве. Диапазон увеличения проникновения регулируется при помощи положения калькулятора относительно приемника. Подобная самоделка не способна обнаружить золото на глубине до 1 метра. Зато с ее помощью можно научить определять металлические предметы по шуму в эфире, и заразиться желанием сконструировать более чувствительный и мощный прибор.

Прибор 2

Для создания этого устройства пригодятся знания в электротехнике, умение работать с паяльником и чтение электронных схем. Собранный прибор относится к простым импульсно-частотным приборам. Он обладает более высокой проникающей способность и возможностью настройки уровня частоты колебаний. Данное устройство состоит из следующих элементов:

1. Основной генератор для поиска. Это устройство работает с катушкой-передатчиком. Основное назначение элемента — передача созданного МП непосредственно в почву.
2. Вспомогательный генератор. Необходим для увеличения магнитного поля. С его помощью также увеличивается глубина прохождения сигнала и площадь сканирования. В схеме данной части имеет подстрочный резистор, с помощью которого можно проводить регулировку мощности и величины зоны воздействия.
3. Приемник. Основная деталь устройства, служит для получения обратного сигнала от просканированных объектов.
4. Частотный фильтр. Поможет снизить радиопомехи от работающих генераторов. Также в его функцию входит сглаживание внешних помех.
5. Электронный усилитель. Он необходим для приема окончательного сигнала при помощи внешнего динамика или наушников. Вместо наушников или динамика можно использовать световые индикаторы, собранные на основе светодиодов. Как вариант, дополнить уже имеющуюся схему этими элементами. Это позволить определять находку при работе на особо шумных участках за счет дополнительной опции — световой индикации.
6. Стабилизатор. Это устройство поможет выровнять ток питания от переносного аккумулятора или батареи.
7. Переменные резисторы. Их основная функция в настройке громкости звука и тона исходящего сигнала.

Далее необходимо собрать все компоненты схемы вместе.

Печатная плата

Создать этот элемент очень важно на пластине из текстолита. Это поможет жестко закрепить радиодетали и избежать прогорания основания во время выполнения пайки. Принципиальную схему, представленную ниже, необходимо напечатать на принтере. Далее нужно перевести рисунок на медную фольгу и аккуратно вырезать. Получившаяся схема накладывается на текстолитовую основу. На заключительном этапе, заготовка обрабатывается горячим утюгом. Таким образом, медная часть вплавляется в поверхность текстолита. В местах соединения радиодеталей необходимо проделать отверстия при помощи тонкого сверла или шила.

Очень важно! Во время сборки схемы, работа паяльником проводится без долгих задержек в местах пайки. Это поможет уберечь радиодетали от перегрева и повреждения.

Далее необходимо собрать принципиальную схему металлоискателя, четко соблюдая порядок соединения всех его компонентов.

Катушка

Эта деталь металлоискателя находится в постоянном соприкосновении с почвой. Ее легко повредить о камни, ветки и прочие элементы рельефа. Для того чтобы уберечь катушку, ее лучше собрать из кусков толстой фанеры. Толщина фанеры должна быть не менее 5 мм. Перед проектированием катушки необходимо определить ее диаметр. Это очень важный пункт. Оптимальный диаметр для обнаружения золотых предметов и мелких самородков составляет от 130 до 150 мм. Собирается деталь следующим образом:

1. Из фанеры вырезается 2 круга диаметром до 200 мм. каждый
2. Далее вырезается еще один круг диаметром от 125 до 160 мм.
3. Деталь малого диаметра помещается на круг большого диаметра. Вся конструкция при этом фиксируется шурупами.
4. На расстоянии 2–3 см от центра заготовки, просверливается отверстие диаметром 5–10 см. Также обязательно делается отверстие в центральном круге.
5. Далее понадобится медный, изолированный лаком провод с сечением до 0.3 мм. Его нужно намотать на центральный круг из фанеры. Число витков должно быть не менее 80.
6. Оба конца провода катушки выводятся в центральное отверстие. Длина концов должна быть не менее 300 мм. Так будет намного удобнее соединить провод с блоком. Вывод концов производится в самом конце сборки.

Далее необходимо разобрать несколько электролитических конденсаторов. Внутри них есть алюминиевая фольга. Ее необходимо достать и тщательно помыль. Далее:

1. Вынуть намотанный провод из малого фанерного круга.
2. Скрепить катушку в нескольких местах тонким проводом с изоляцией. Для этого подойдет, например, телефонный кабель. Можно использовать изоляционную ленту.
3. Очень плотно в один слой, обмотать заготовку фольгой от конденсаторов. Очень важно, чтобы концы ранее намотанного провода находились на расстоянии 10 см друг от друга. Кроме того необходимо, чтобы концы проводов выступали из-под фольги.
4. Фольга на концах закрепляется изоляционной лентой.
5. Теперь понадобится провод с сечением 0.5 мм. Можно взять обычный провод без лаковой изоляции, или предварительно снять ее, используя наждачную бумагу.
6. Заготовленный провод по всей длине нужно облудить при помощи паяльника и олова. Очень важно сохранять при работе тонкий слой олова на поверхности провода.
7. Конец приготовленного провода соединяется с окончанием катушки.
8. Далее провод обматывается поверх фольги. Нужно четко сохранять шаг 1 сантиметр.
9. Второй конец провода крепиться к катушке при помощи изоляционной ленты.
10. Всю получившуюся конструкцию необходимо плотно обмотать изоляционной лентой.
11. Снова поместить на центральный фанерный круг.
12. Вывести концы проводов в центральное отверстие.
13. Положить поверх конструкции третий фанерный круг и скрепить все это шурупами.

Далее понадобится собрать всю конструкцию.

Сборка

Для того чтобы собрать все приготовленные детали, необходим пластиковый контейнер с хорошо закрывающейся крышкой и деревянная палка. Очень хорошо подойдет черенок от садового инструмента среднего диаметра.

1. В контейнер помещается собранная плата с батареей питания.
2. Контейнер крепится к черенку на расстоянии от 20–30 см. от верхнего конца.
3. Ко второму концу черенка крепится каркас катушки индуктивности.
4. Конец провода, который является началом катушки, закрепляется на черенке при помощи шурупа.
5. Второй, парный конец от катушки, соединяется при помощи длинного, изолированного провода с выводом «1» микросхемы С1.1, обозначенной на принципиальной схеме.
6. Третий конец катушки соединяется с выводом конденсатора С1.

Оба провода можно обмотать вокруг держателя, или провести вдоль него, зафиксировав при помощи изоляционной ленты. Далее проводится настройка получившегося прибора.

Настройка

Перед тем как протестировать прибор, необходимо провести предварительные настройки собранной схемы. Это поможет выявить неисправности и провести тест частотных колебаний. Настройка параметров проводится следующим образом:

1. Первоначально проводится настройка частоты и громкости получаемого сигнала. Для этого требуется включить питание металлоискателя, и вращением подстрочного резистора R5, найти положение с самым громким и частым сигналом. Найденное положение фиксируется.
2. Далее понадобится предмет из золота. К нему нужно поднести катушку прибора. Должен появиться сигнал низкой частоты. Вращением резистора R4 необходимо добиться наиболее высокого звучания сигнала. Положение элемента также нужно зафиксировать.
3. При помощи резистора R2 проводится настройка интенсивности получаемых сигналов. Необходимо отвести катушку на расстояние до 0.5 см., и послушать частотный звук. Попробовать усилить его. Если усиления нет, то нужно подвести катушку на 10 сантиметров ближе, и повторить настройку. Таким образом выбирается наибольшая глубина и четкость сигнала.

Далее проводится тест прибора непосредственно на грунте. Предмет из драгоценного металла помещается на поверхность почвы и проводится его поиск. Как только изделие было обнаружено, его необходимо поместить на глубину не более 10 сантиметров и повторить тест. С каждым новым тестированием, предмет помещается на большую глубину. Для расширения поисков и настройки прибора требуется повторить тест с изделием из серебра и «черного» металла. Так новичок сможет оценить получаемый сигнал от разных металлов на различной глубине залегания.

Во время тестирования и дальнейшей эксплуатации собранного устройства, нужно помнить, что частота и уровень частотных колебаний напрямую зависит от состава почвы, ее жесткости, влажности, величины предмета и так далее.

Типовый металлоискатель с двумя генераторами

На рис. 10 приведена типовая схема самого распространенного металлоискателя. Его принцип действия основан на биениях частот эталонного и поискового генераторов.

Рис. 10. Схема металоискателя с двумя генераторами.

Рис. 11. Принципиальная схема блока-генератора для металлоискателя.

Однотипный узел, общий для обоих генераторов, показан на рис. 11. Генератор выполнен по общеизвестной схеме «емкостной трехточки». На рис. 10 показана полная схема устройства. В качестве поисковой катушки L1 применяется конструкция, представленная на рис. 2 и 3.

Начальные частоты генераторов должны быть одинаковы. Выходные сигналы с генераторов через конденсаторы С2, СЗ (рис. 10) подаются на смеситель, выделяющий разностную частоту. Выделенный звуковой сигнал через усилительный каскад на транзисторе VT1 поступает на телефонный капсюль BF1.

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.

Металлоискатель на принципе срыва частоты генерации

Металлоискатель может работать и на принципе срыва частоты генерации. Схема такого устройства изображена на рис.12. При выполнении определенных условий (частота кварцевого резонатора равна резонансной частоте колебательного LC-контура с поисковой катушкой) ток в цепи эмиттера транзистора VT1 минимален.

Если резонансная частота LC-контура заметно изменится, то генерация сорвется, а показания прибора значительно возрастут. Параллельно измерительному прибору рекомендуется подключить конденсатор емкостью 1 …100 нФ.

Рис. 12. Схема металлоискателя что работает на принципе срыва частоты генерации.

Основные параметры

Как и любое техническое устройство металлодетектор обладает определенными параметрами, характеризующими их функциональные свойства.

Глубина обнаружения

На первом месте стоит глубина обнаружения металла. Кстати, многие компании, производящие подобные устройства не показывают предельную глубину, на которой их продукция может обнаружить металлические изделия. И если такая цифра и указана, то, скорее всего, это данные полученные во время лабораторных испытаний. То есть, реальные, полевые условия существенно отличаются от лабораторных (полигонных).

Это значит, что при выполнении реальной работы своими руками, глубина обнаружения будет несколько меньше, чем указано в паспорте. Почему так происходит? Дело в том, что состав грунта оказывает существенное влияние на способности металлодетектора. В самом деле, одно дело вести поиск в речном песке, а другое в грунте с высоким содержанием железа. Металлические изделия, особенно те, которые длительное время находятся на глубине, окисляются и изменяют свои свойства и это оказывает влияние на возможности обнаружения объекта.

Глубина обнаружения металлоискателем

Большая часть современных металлоискателей может найти металлические объекты на глубине до 2,5 м, специальные глубинные изделия могут обнаружить изделие на глубине до 6 метров.

Частота работы

Второй параметр – это частота работы. Все дело в том, что низкие частоты позволяют металлоискателю видеть на довольно большую глубину, но мелкие детали они увидеть не в состоянии. Высокие частоты позволяют заметить мелкие объекты, но не допускает просмотра грунта на большую глубину.

Самые простые (бюджетные) модели работают на одной частоте, модели которые относят к среднему ценовому уровню используют в работе 2 и более частоты. Существуют модели, которые при поиске применяют 28 частот.

Металлодетекторы для поиска мелких предметов

Искатели металла, предназначенные для поиска небольших металлических предметов в быту, могут быть собраны по представленным на рис. 13 — 15 схемам.

Такие металлоискатели работают также на принципе срыва генерации: генератор, в состав которого входит поисковая катушка индуктивности, работает в «критическом» режиме.

Режим работы генератора установлен подстроенными элементами (потенциометрами) так, что малейшее изменение условий его работы, например, изменение индуктивности поисковой катушки, приведет к срыву колебаний. Для индикации наличия/отсутствия генерации использованы светодиодные индикаторы уровня (наличия) переменного напряжения.

Катушки индуктивности L1 и L2 в схеме на рис. 13 содержат, соответственно, 50 и 80 витков провода диаметром 0,7…0,75 мм [Fs 8/75]. Катушки намотаны на ферритовом сердечнике 600НН диаметром 10 мм и длиной 100… 140 мм. Рабочая частота генератора около 150 кГц.

Рис. 13. Схема простого металлоискателя на трех транзисторах.

Рис. 14. Схема простого металлоискателя на четырех транзисторах со световой индикацией.

Катушки индуктивности L1 и L2 другой схемы (рис. 14), выполненной в соответствии с патентом ФРГ(№ 2027408, 1974 г.), имеют 120 и 45 витков, соответственно, при диаметре провода 0,3 мм [Р 7/80-61]. Использован ферритовый сердечник 400НН или 600НН диаметром 8 мм и длиной 120 мм.

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.

Другими словами, устройства этого типа перед работой необходимо настраивать своими руками.

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.

Но кроме этого, при их эксплуатации необходимо учитывать и то, что у них высокое энергопотребление.

Типовая конструкция

В состав металлоискателя входят следующие составные части:

1. 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.
2. 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.
3. 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.
4. 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.
5. 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.

Вот такая относительная простота конструкция и позволяет изготовлять металлоискатели своими руками.

Бытовой искатель металла

Бытовой искатель металла (БИМ) (рис. 15), выпускавшийся ранее (г. Москва), позволяет обнаружить мелкие металлические предметы на удалении до 45 мм. Намоточные данные его катушек индуктивности неизвестны, однако при повторении схемы можно ориентироваться на данные, приводимые для приборов аналогичного назначения (рис. 13 и 14).

Рис. 15. Схема бытового искателя металла.

Литература: Шустов М.А. Практическая схемотехника (Книга 1), 2003 год

«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.

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.

Принцип работы металлоискателя

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

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

Я и Диод. Развлекательно — технический блог

Немного почитав радиолюбительские форумы по изготовлению металлоискателей, обнаружил, что большинство людей собирающих металлоискатели, на мой взгляд, незаслуженно списывают со счетов металлоискатели на биениях — так называемые BFO металлоискатели. Якобы это технология прошлого века и «детские игрушки». — Да, это простой и непрофессиональный прибор, требующий определенных навыков и опыта в обращении. Он не имеет четкой селективности металлов и требует подстройки в процессе эксплуатации. Однако и с ним можно производить удачный поиск при определенных обстоятельствах. Как вариант — пляжный поиск — идеальный вариант для металлоискателя на биениях.

Инструкция по изготовлению металлодетектора для золота

Детали и материалы

Классический прибор состоит из:

1. Катушки.
2. Дешифратора.
3. Сигнализатора.

Металлоискатель состоит из катушки, дешифратора и сигнализатора.

Кроме того, для предстоящих работ следует подготовить:

1. Керамические и электрические конденсаторы.
2. Резонатор.
3. Контроллеры.
4. Пленочные конденсаторы.
5. Стабилизатор.
6. Резисторы.
7. Звуковые излучатели.
8. Проводы и изолирующую ленту.
9. Материалы для подготовки штанги.
10. Резисторы.
11. Микросхемы К157УД2 и NE.

Схемы

Классическая схема сборки металлоискателя выглядит следующим образом:

1. На основной плате закрепляются конденсаторы, резисторы и транзисторы с учетом выбранной схемы.
2. Дальше припаивается 2 провода от аккумуляторного отсека и динамиков.
3. Потом производится наматывание провода на каркас. Сделав 10 витков, нужно предусмотреть 20-сантиметровый отвод.
4. На следующем этапе потребуется снять катушку с каркаса и зафиксировать витки изолентой.
5. После этого наматывается вторая катушка, которая зеркально повторяет предыдущую.
6. С учетом схемы следует припаять выводы детекторов и собрать подставку, размещая катушки на расстоянии 15 см. Между ними устанавливается плата.
7. Элементы фиксируются клеем и замазываются маслянистым лаком.
8. К подставке прикрепляется рукоять.

Электрическая схема металлоискателя.

Схема металлоискателя из ручки.

Схема катушки металлоискателя.

Комплектация металлоискателя AKS

Устройство состоит из следующих основных элементов:

• Основной блок-радиолокатор со светодиодной индикацией
• Приёмное устройство с индикацией
• Зарядное устройство адаптер 220 В
• DVD диск с инструкцией
• Чехол водонепроницаемый

Далее смотрите видео, где показывают практическую работу с МД, а также разборку корпуса и внутреннюю схему. Качество не очень, но удалось разглядеть такую плату с деталями и парочкой микросхем. Вторая поменьше – блок зарядного устройства.

Немного о смартфонах

Существует мнение о том, что вполне возможно изготовить металлоискатель из смартфона. Это не так! Да, есть приложения, которые устанавливают под ОС Android.

Но по факту, после установки такого приложения он действительно сможет находить металлические предметы, но только предварительно намагниченные. Искать и тем более дискриминировать металлы он не сможет.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Автор Тема: Металлоискатель своими руками-лучшие идеи (Прочитано 10112 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Быстрый ответ

В быстром ответе можно использовать BB-теги и смайлы.

Предупреждение: в данной теме не было сообщений более 30 дней. Если не уверены, что хотите ответить, то лучше создайте новую тему.

Обратите внимание: данное сообщение не будет отображаться, пока модератор не одобрит его.