Самый простой металлоискатель: САМЫЙ ПРОСТОЙ МЕТАЛЛОИСКАТЕЛЬ — Мир Антенн

Содержание

САМЫЙ ПРОСТОЙ МЕТАЛЛОИСКАТЕЛЬ

Предлагаю для повторения лично собранный недавно и успешно заработавший простой металлоискатель. Этот металлоискатель работает по принципу «передача-прием». В качестве передатчика использован мультивибратор, а в качестве приемника — усилитель звуковой частоты. Принципиальная схема была опубликована в журнале Радио.

Схема передатчика МД

Схема приёмника МД

Схема приёмника МД — второй вариант

Параметры металлоискателя

— рабочая частота — около 2 кГц;
— глубина обнаружения монеты диаметром 25 мм — 9 см;
— железной закаточной крышки от банки — 25 см;
— алюминиевого листа размерами 200×300 мм — 45 см;
— канализационного люка — 60 см.

Подключенные к нему поисковые катушки должны быть абсолютно одинакавые по размеру и намотачным даным. Их необходимо расположить так, чтобы в отсутствие посторонних металлических предметов связь между ними практически отсутствовала, примеры катушек приведены на рисунке.

Если катушки передатчика и приемника расположить именно так, то сигнал передатчика в приемнике прослушиваться не будет. При появлении поблизости от этой сбалансированной системы металлического предмета, в ней под действием переменного магнитного поля передающей катушки возникают так называемые вихревые токи и как следствие, собственное магнитное поле, которое наводит в приемной катушке переменную ЭДС.

Сигнал, принятый приемником, преобразуется телефонами в звук. Схема металлоискателя действительно очень проста, но несмотря на это, довольно хорошо работает, да и чувствительность не плохая. Мультивибратор передащего блока можно собрать и на других транзисторах аналогичной структуры.

Катушки металлоискателя имеют размер 200х100 мм и содержат около 80 витков проводом 0.6-0.8мм. Для проверки работы передатчика вместо катушки L1 подключают наушники и убеждаются в том, что при включении питания в них слышен звук. Затем, подключив на место катушку, контролируют ток, потребляемый передатчиком — 5. ..8 мА.

Приемник настраивают при замкнутом входе. Подбором резистора R1 в первом каскаде и R3 во втором устанавливают на коллекторах соответственно транзисторов напряжение, равное примерно половине напряжения питания. Затем подбором резистора R5 добиваются того, чтобы ток коллектора транзистора VT3 стал равным 5…8 мА. После этого, разомкнув вход, подключают к нему катушку приемника L1 и, принимая сигнал передатчика на расстоянии примерно 1 м, убеждаются в работоспособности устройства.

В моём варианте металлодетектор выглядит так, как на фото выше. Всё делал из подручных материалов. Автор — Жека.

Форум по МД для начинающих

Форум по обсуждению материала САМЫЙ ПРОСТОЙ МЕТАЛЛОИСКАТЕЛЬ

Простой металлоискатель | Мастер-класс своими руками

Я без сомнения могу сказать, что это самый простой металлоискатель из всех что я видел. В основе которого лежит всего одна микросхема TDA0161. Вам не нужно будет ничего программировать – просто собрать и все.

Еще, его огромное отличие в том, что он при работе не издает никаких звуков, в отличии от металлоискателя на микросхеме NE555, который изначально неприятно пищит и о найденном металле нужно догадываться по тональности.

В этой схеме зуммер начинает пищать только тогда, когда обнаружит металл. Микросхема TDA0161 это специализированный промышленный вариант для индукционных датчиков. И на ней в основном строят металлодетекторы для производства, дающие сигнал при приближении металла к индукционному датчику.
Приобрести такую микросхемку можно на — TDA0161 aliexpress.com
Стоит она не дорого и вполне доступна каждому.

Вот схема простого металлоискателя

Характеристики металлоискателя

Напряжение питание микросхемы: от 3,5 до 15В
Частота генератора: 8-10 кГц
Потребляемый ток: 8-12 мА в режиме сигнализации. В состоянии поиска примерно 1 мА.
Рабочая температура: от -55 до +100 градусов Цельсия

Металлоискатель не только очень экономичен, но и очень неприхотлив.

Для питания хорошо подойдет аккумулятор от старого сотового телефона.
Катушка: 140-150 витков. Диаметр катушки 5-6 см. Можно переделать на катушку большего диаметра.

Чувствительность будет зависеть напрямую от размеров поисковой катушки.
В схеме я использую и световую сигнализацию и звуковую. Можно выбрать что-нибудь одно, если хотите. Зуммер с внутренним генератором.
Благодаря такой несложной схеме можно сделать карманный металлодетектор или большой металлоискатель, в зависимости от того что вам больше необходимо.

Металлоискатель после сборки работает сразу и в настройки не нуждается, за исключением выставлением порога срабатывания переменным резистором. Ну это стандартная процедура для металлоискателя.
Так что друзья, собирайте вещь нужная и, как говориться, в хозяйстве сгодиться. К примеру, для поиска электропроводки в стене, хоть гвоздей в бревне…

Смотрите видео работы металлоискателя

Сделай сам металлоискатель или металлодетектор своими руками

Всем привет сегодня мы рассмотрим интересную схему металлоискателя на микросхеме двухканального операционного усилителя TL072 и что из этого получится мы сегодня и узнаем в нашей статье. Собирать

Приветствую, радиолюбители-самоделкины! Думаю, каждому в жизни хотелось бы найти клад — откопать ямку под каким-нибудь одиноким деревцем и обнаружить там старинный сундук с драгоценностями. Звучит

Собственно, это не классический металлоискатель, а Pin Pointer. Традиционный металлоискатель может обнаружить закопанный предмет и приблизительно определить его местонахождение. Пинпоинтер позволяет

Об этом металлоискателе в сети существует множество статей, да далеко в лес не ходить, даже на этом сайте есть минимум три.

Однако в процессе сборки я перешерстил много из них и каждая по своему

Приветствую, Самоделкины! Металлоискатель очень заманчивое устройство. Его можно использовать для самых разных целей, например, для поиска старой проводки, водопроводных труб, ну и клада в конце

Quasar ARM — это один из самых популярных металлодетекторов, схема и прошивка которого находятся в свободном доступе на сайте автора, за что ему отдельное спасибо. Возможности этого прибора выносят

Приветствую всех любителей металлопоиска. В этой статье хочу поделится своим опытом сборки замечательного пинпоинтера Малыш FM2V2, который имеет высокую стабильность работы и способен отличить

Переработка схемы глубинника Колоколова-Щедрина. Отличия от оригинальной схемы: 1. Кварцевого генератора на микросхеме к561.. и кварце на 32 кГц- НЕТ. Сигнал 32 кГц дает Ардуино Про Мини. 2. Схемы

Из этой статьи вы узнаете, как можно сделать очень простой металлоискатель из почти подручных материалов. Не смотря на всю свою простоту, металлоискатель работает, он может найти монету на глубине

Рассмотрим еще один самодельный металлоискатель, требующий минимум вложений и не столь больших знаний для сборки. Уникальность металлоискателя в том, что он имеет не круглую катушку, как в

Рассмотренный ниже прибор является довольно мощным металлоискателем, он способен обнаружить монету в 25 мм на глубине порядка 30-ти см, а максимальная глубина обнаружения, по заявлению автора,

Рассмотрим, как можно сделать простой и довольно мощный металлоискатель на основе двух взаимосвязанных осцилляторов. Один осциллятор в такой схеме будет являться фиксированным, а другой будет от

Приветствую всех Самоделкиных! Представляю на Ваш суд очередной самодельный девайс, испытания которого можно посмотреть на сайте YouTube — канал « Обзор и демонстрация работы металлоискателя:

Этот металлоискатель был разработан на основе уже известного устройства «Терминатор Про». Основным его преимуществом является качественная дискриминация, а также малое потребление тока. Также сборка

Простой металлоискатель из подручного материала своими руками

Приветствую всех Самоделкиных!
Представляю на Ваш суд очередной самодельный девайс, испытания которого можно посмотреть на сайте YouTube — канал «Iskander AP».

Исходным источником для данной самоделки послужил наш с Вами любимый сайт – «usamodelkina.ru». Только в отличие от ранее опубликованной статьи металлоискатель «Бабочка», где автор выложил описание изготовления металлоискателя с нескольких статей, мною прибор был изготовлен и протестирован.

Обзор и демонстрация работы металлоискателя:

Настройка

По сложившейся традиции сборка устройства осуществлялась из подручного материала:

бумага, листовой пластик, леска, нить, рейки, ветка дерева, изолента, провода, клей ПВА. В магазине пришлось приобрести только радиодетали и два комплекта USB разъемов. Стереонаушники можно взять от сотового телефона.

Для работы использовались инструменты:
— линейка;
— кусачки;
— ножницы;
— ножницы по металлу;
— дрель-мини;
— электропаяльник;
— зажимы;
— термопистолет;
— маркер и т.д.

Как было выше сказано, схема взята из ранее опубликованной статьи.

Но в связи с отсутствием некоторых номиналов конденсаторов были сделаны небольшие изменения.

Итак, радиокомпоненты:
— два транзистора КТ315;
— четыре конденсатора 2200 пф;
— два конденсатора 10000 пф;
— два резистора на 100 кОм.

Размечаем на бумаге будущую плату

Склеиваем 10-15 листов бумаги для достижения, примерно, 1-1,5 мм толщины

Сверху, на получившийся «сэндвич», наклеиваем размеченный листок

Заготовку отправляем под пресс

После просушки вырезаем заготовку платы и сверлим отверстия под ножки радиодеталей

Размещаем радиокомпоненты на плате, производим пайку

Нарезаем бумажные полоски

Используя кастрюлю, склеиваем из полосок два кольца (примерно в 6 – 8 слоев)

На кольцах делаем надрезы, для удобства намотки катушек

Для катушек использован двойной медный провод в лаковой изоляции диаметром 0,1 мм (в результате получилось 0,2 мм)

Так же, используя для удобства кастрюлю, производим намотку катушек по схеме 0 – 10 – 30 витков

Обматываем катушки изолентой

Производим разметку листового пластика и вырезаем заготовки

Делаем заготовки для корпуса рабочей платы

Разбираем гарнитуру сотового телефона и выпаиваем стерео разъем под наушники

В заготовках корпуса сверлим отверстия под стерео разъем с одной стороны и под провода с другой

Завершаем сборку рабочей платы и корпуса для нее

Вышеописанным способом делаем вторую плату, из медной проволоки изготавливаем токоведущие дорожки

Закрепляем катушки и плату с дорожками на нижней заготовке корпуса, производим пайку, соблюдая схему подключения витков катушек

На верхней заготовке корпуса делаем отверстие

Дальше, больше — импровизации нет предела.

Моя задумка по разборной рукоятке и креплению на ней корпуса с катушками

Торцы разрезанной рукоятки нацарапываем для лучшей пропитки клеем при намотке нити

Вырезаем площадку для крепления корпуса платы

На жгут из шести проводов производим пайку USB разъемов с одной стороны и с другой – пайку выводов из корпуса платы

И в итоге получилось примерно так!
Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

Металлоискатели для начинающих. Простые металлоискатели для детей

Чем отличается металлоискатель для начинающих

Не стоит думать, что недорогие металлоискатели для новичков примитивные приборы, состоящие из рамки, рукоятки и блока управления с одной кнопкой. Это совершенно не так, они оснащены несколькими режимами, катушкой средней чувствительности, информативным и удобным меню. Именно на нем стоит сконцентрировать внимание при выборе металлоискателя для начинающих.

Металлодетекторы для начинающих оснащены электронным блоком управления с информативным ЖК-дисплеем, на котором пользователь видит все настройки и все получаемые данные в графическом или цифровом отображении.

Прибор для новичков практически всегда металлоискатель с дискриминацией. Пользователь избавляется от мук определения вида металла по тональности звука, сможет нацелиться на поиск черных или цветных металлов, монет или ювелирных украшений. Но в простых металлоискателях дискриминация по видам металла ограниченная.
Обязательно присутствует режим динамического поиска «Все металлы», на нем тестируются все металлоискатели и учатся кладоискатели.
Функция локации Pin-Point присутствует не у всех детекторов, также, как и отражение глубины залегания находки на экране дисплея. Справедливости ради стоит сказать, что этим могут похвастаться не все профессиональные металлоискатели, так как функция не очень важная.
Простой металлоискатель редко имеет многотональную звуковую индикацию, она компенсируется дискриминацией и информативным меню. Да и не все имеют тонкий слух и желание учиться распознавать вид металла и глубину залегания по звуку.

Катушка металлоискателя начального уровня не отличается высокой чувствительностью. Но для новичка это неважно, тем более, что чаще всего есть возможность замены на более чувствительную, как у приборов Garrett.
Недорогие металлоискатели имеют упрощенную незащищенную от влаги конструкцию, чаще всего из пластика с элементами металла. За счет этого значительно снижается стоимость.

Как видите металлоискатели для новичков низшего ценового диапазона вполне функциональны и работоспособны, просты в управлении поиском и настройках, имеют достаточно большой потенциал и справляются с поставленной задачей.

В каких случаях лучше купить металлоискатель недорого

Желание купить лучший металлоискатель понятно и приветствуется, особенно если кладоискательство уже стало стабильным увлечением и есть ценные находки. Но в некоторых случаях целесообразнее и даже эффективнее купить простой металлоискатель подешевле.

Начинающим копателям будет очень трудно разобраться со сложными тонкими настройками навороченных металлодетекторов. И поиск принесет только разочарование вместо удовлетворения.
Недорогие металлоискатели с простым меню не дают возможности сбить настройки или слишком с ними перемудрить. Поиск будет направленным по заданным параметрам.
Профессиональные металлодетекторы предполагают наличие у пользователя опыта и определенных знаний регулировок частоты, грунта, звуковой индикации и т.д. Металлоискатели для начинающих предназначены для «чайников» — достаточно выбрать несколько пунктов из уже сформированного меню и можно идти за кладом.
Если ищете подарок ребенку и желаете привить ему интерес к кладоискательству, то простой металлодетектор лучший вариант. Такой металлоискатель для детей не только прост в обращении, но и имеет малый вес за счет упрощенной конструкции. Вам достаточно помочь ребенку на начальном этапе, а дальше он легко справится самостоятельно.
Если у вас нет цели колесить в поисках кладов по всей стране, вы хотите время от времени обследовать местное поле или лес, то в дорогом и сложном металлоискателе нет необходимости.
Для занятия пляжным поиском вполне подойдет простой металлоискатель с высокой частотой и низкой чувствительностью.
При покупке дачного участка владельцы сталкиваются с проблемой очистки его от мусора, в том числе крупного металлического. Чтобы не перекапывать всю площадь, достаточно пройтись по ней с металлоискателем. В этом случаем покупка недорого аппарата очень целесообразна.
Для новичков недорогие металлоискатели хорошая возможность натренировать навыки поисковика, разобраться в нюансах дела, а главное, понять по душе ли вообще занятие, хватит ли упорства, трудолюбия и терпения идти по тропам за желанным кладом.
Успех копателей в большей мере зависит от знаний местности, упорства и удачи, аппаратура играет в этом вспомогательную роль. Именно поэтому многие начинающие кладоискатели быстро разочаровываются после неудачного поиска. Разочарование усугубляется напрасно затраченной большой суммой на навороченный металлоискатель, который остается пылиться без дела — продать его будет проблематично, чтобы вернуть хотя бы половину стоимости.

Дешевый металлоискатель не значит плохой, металлоискатель для начинающих справляется со своими задачами не хуже профессиональных металлоискателей, но только в том случае, если является качественным прибором уже зарекомендовавшего себя производителя и куплен в проверенном магазине.

Простой металлоискатель(на 1 транзисторе) своими руками.

Если у вас имеется длинноволновый транзисторный приемник в исправном состоянии, вы легко можете собрать к нему несложную приставку — металлоискатель. Схема металлоискателя представляет собой обычный генератор LC, на частоту около 140 КГц. Катушка колебательного контура L1 12 см в диаметре, содержит в себе 16 витков провода (подойдет любой изолированный монтажный или лакированный обмоточный, диаметром 0,25 — 0,5 мм). Витки укладываются на площадке из фанеры подходящего размера и фиксируются, например, с помощью клея — «холодная сварка» или «жидкие гвозди».

Резисторы и конденсатор — любого типа, транзистор маломощный высокочастотный, обратной проводимости.
Подойдут — КТ315, КТ3102 с любой буквой. Схема собирается на плате из гетинакса или текстолита, печатный монтаж не обязателен, соединения деталей можно выполнить любым, изолированным монтажным проводом.

После сборки, схема вместе с источником питания располагается рядом с катушкой на площадке из фанеры, с деревянной ручкой удобной длины. Приемник крепится на ручку и настраивается на частоту приема, близкую к 140 КГц, до возникновения звука напоминающего скрип. При приближении катушки к какому-либо металлическому предмету, его тональность будет меняться.

Несмотря на простоту схемы, по своей чувствительности такой металлоискатель практически не уступает промышленным образцам.
С его помощью такие металлические предметы как, золотое кольцо или монета, можно обнаружить на глубине до 20 см.

Портативный металлодетектор.

Малогабаритный металлоискатель — металлодетектор может быть полезен людям, чья профессия связана с выполнением ремонта в различных помещениях. С его помощью можно легко обнаружить скрытые в стенах металлические предметы — гвозди, шурупы, стальную арматуру, на глубине нескольких сантиметров.

В основе работы большинства схем металлоискателя лежит традиционный принцип.
Индуктивность катушки(L) входящей в контур LC генератора изменяется, при приближении к ней металлических предметов.
Это ведет к изменению рабочей частоты генератора, что может быть обнаружено например, на слух — при условии что генератор работает на достаточно низкой, звуковой частоте.

На самом деле, металлоискатель собранный по схеме с одним генератором НЧ оказался бы малоэффективным — изменения индуктивности при поиске малогабаритных предметов как правило, очень незначительны.
Соответственно, отклонения частоты малозаметны — чувствительность очень низка.

На практике, чаще всего применяют схемы на основе не одного, а двух одинаковых генераторов. Частоты на которой они работают, выбираются выше звуковой — например в 3 — 4 раза . Соответственно, при том же изменение индуктивности катушки L, численное изменение частоты будет больше а чувствительность выше.

Но если частота генератора находится выше звуковой, как можно обнаружить на слух ее изменения?
В области звука может оказаться «разностная частота» биений, получаемая при смешении частот обоих генераторов.
Численно, она равна их разности(отсюда и ее название).

Чем ближе друг к другу частоты генераторов, тем ниже значение разностной частоты.
Разностную частоту можно выделить, усилить(если необходимо) и преобразовать в звук с помощью наушников или динамической головки. При поиске металлического предмета изменяется частота только одного из двух генераторов. Это ведет к изменению разностной частоты и как следствие — высоты звука.

Схема на логических элементах, разработанная в лаборатории журнала «Радио» отличается отсутствием катушки намотанной вручную(использован эл.магнит реле РЭС9). Это значительно упрощает ее практическую реализацию.
Кроме того, только один из составляющих ее генераторов — LC(элементы DD1.1, DD1.2), а второй — RC(элементы DD2.1, DD2.2). Поэтому отпадает необходимость использования конденсатора переменой емкости, для настройки металлоискателя.

Кроме генераторов, схема содержит смеситель(элемент DD1.3) и компаратор(элементы DD1.4, DD2.3).
Фильтр низкой частоты(R3,C3) выделяет сигналы разностной частоты, которые поступают на вход компаратора. На его выходе формируются прямоугольные импульсы такой же частоты. С выхода элемента DD2.4 они поступают через конденсатор С5 на разъем, в гнездо которого вставляют вилку головных телефонов.
В качестве головных телефонов используются малогабаритные наушники от плейера.

Для сборки понадобятся:
1. Две микросхемы К561ЛЕ5( можно К561ЛА7).
2. Пластина из фольгированного гетинакса или текстолита.
3. Реле РЭС9 — паспорт РС4.524.200.(сопротивление обмотки 500 Ом).
4.Постоянные резисторы любой марки мощностью 0,125 — 0,25 Ватт, номиналами R2 — 20КОм, R3,R4 — 30КОм, R5,R6 — 150КОм, R7 — 2МОм.
5. Переменный резистор R1 — СП4, СПО.
6. Конденсатор С4 — оксидный(электролитический) серий К52, К53 емкостью 15 мФ на напряжение 15в.
6. Разъем — гнездо, для подключения наушников.

Реле разбирают и удаляют подвижные элементы, делают отвод от провода соединяющего последовательно обе катушки.

Предложенный вариант печатного монтажа.

На самом деле возможны и другие варианты печатной платы. Используя более современные детали и двусторонний монтаж, можно значительно сократить ее размеры.

Наладка устройства после сборки, сводится к подбору конденсатора С2, при среднем положении движка резистора R1 — до появления звукового сигнала в наушниках.
Хотя, в большинстве случаев, если устройство собрано правильно, — наладка может и не потребоваться.

Схема металлоискателя с кварцевым резонатором.

Металлы с слабо выраженными ферромагнитными свойствами, — медь, олово, серебро чрезвычайно трудно обнаружить, используя схему основанную на регистрации биений. Что бы собрать металлоискатель для нахождения предметов состоящих из подобных металлов нужна схема, основанная на другом принципе.

Предложенная схема содержит в себе только один генератор(на транзисторе VT1), согласующий каскад на транзисторе VT2 и детектор на диоде VD2 с усилителем постоянного тока(VT3), отделенным кварцевым резонатором ZQ1. В качестве индикатора использован микроамперметр, с током полного отклонения 1 мА. Если точно настроить генератор на резонансную частоту кварца, отклонение стрелки будет минимальным. Ведь кварцевый резонатор обладает очень большим сопротивлением на этой частоте.

При малейшем отклонении частоты, сопротивление кварца снижается — уровень проходящего через него сигнала становится достаточным для работы детектора. Ток возникающий на выходе детектора усиливается каскадом VT3. Под его воздействием стрелка прибора отклоняется.

Настройка генератора осуществляется конденсаторами переменной емкости С2 (грубо) и подстроечным конденсатором С1 (точно) при отсутствии около рамки металлических предметов. Диапазон генератора достаточно широк, поэтому можно использовать кварцевый резонатор на частоту от 90 кГц до 1,1 МГц.

Диаметр рамки L1 — 380мм. Она представляет из себя кольцо из алюминиевой трубки диаметром 8мм, с шестью витками провода ПЭЛ 0,1 — 0,2, продернутыми внутри.
Транзисторы VT1,VT2,VT3 — КТ315Б, детекторный диод — Д9 с любым буквенным индексом, конденсаторы и резисторы любого типа.

На главную страницу

Как сделать самый простой металлоискатель своими руками

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:

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

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

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.
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.
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.
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

Поиск сокровищ остается прибыльным занятием, которое может приносить значительную выгоду человеку. Поэтому подобным занятием занимаются даже респектабельные сограждане, ведь при упоминании о кладах у любого возникает волнение. Говоря другими словами, каждый ходит по неизведанным сокровищам, которые не редко могут стоить состояние. Поэтому применение металлодетектора, способного находить предметы, сокрытые под поверхностью грунта, остается популярным решением. В процессе работы подобных устройств могут применяться разные технологические процессы. Устройства остаются востребованными среди:

Геологов;
Строителей;
Криминалистов;
Кладоискателей.

Виды металлодетекторов

Перед тем, как собрать металлоискатель стандартного типа в домашних условиях, следует уделить внимание нескольким важным факторам. Пользователю следует понимать, что существует несколько разновидностей устройств, имеющих соответствующую сферу применения. Металлодетекторы могут быть:

Низкочастотными;
Сверхнизкочастотными;
Повышенной частоты;
Радиочастотными.

Последние представляют категорию металлодетекторов, которыми пользуются для обнаружения золотых украшений. Устройство способно обеспечить дискриминацию металлов на значительной глубине, а также применять детектор возможно в условиях немагнитных грунтов, включая песок. Показатель энергопотребления устройства находится в пределах нормы. Большая часть показателей таких приборов определяется качеством сборки.

Сверхнизкочастотными устройствами пользуются тогда, когда сигнал находится на отрезке до 100 Гц. Как результат – устройство нельзя отнести к любительскому типу. Модель потребляет 30-60 Вт и больше, а без использования специальных устройств для обработки сигнала детектор мало чем сможет помочь.

Низкочастотное оборудование отличается более широким рабочим диапазоном. Модели отличаются простотой, как в конструкционном, так и схематическом плане. В то же время металлодетекторы данной группы демонстируют стойкость перед помехами, но их уровень чувствительности оставляет желать лучшего. Расход энергии начинается от 10 Вт, а способности оборудования позволяют обнаруживать скрытые металлические предметы на глубине в 4 метра. Из-за особенностей эксплуатации устройство еще называют магнитодетектором. Особенности грунта играют маловажную роль в случае применения данной модели оборудования.

Металлодетекторы повышенной частоты работают в пределах десятков кГц. В технологическом плане оборудование демонстрирует более высокую сложность, сравнивая его с НЧ, но при изготовлении катушек удается значительно сэкономить время по причине средних требований к последним.

Основные характеристики устройств

Встретить самодельный, но достаточно практичный металлоискатель, сегодня не сложно. Каждое подобное устройство обладает значительными эксплуатационными показателями, которые и учитываются покупателями. Так в первую очередь следует уделить внимание тому, какой метод поиска используется конкретным металлодетектором. Сегодня технологический процесс предусматривает больше десятка разных методов, позволяющих обнаруживать скрытые предметы. Но часть из них отличается невысокой продуктивностью, в то время как другие (с оцифровкой сигнала) могут использоваться только вместе с профессиональным оснащением. Самодельная конструкция основывается на использовании таких методов:

Приемо-передающего;
Накопительного;
Параметрического.

Каждый параметр металлодетектора взаимосвязан с остальными. К примеру, при изменении частоты в направлении снижения, удается получить качественное проницание, расширяя зону для обнаружения. Но достичь такого результата удается путем потребления большего объема энергии. К тому же, такой подход чреват снижением чувствительности. Увеличение размеров катушки в итоге приводит к падению мобильности, так как конструкция значительно утяжеляется. Поэтому каждая характеристика взаимоисключающая и имеет привязку к частоте.

Что лучше сканер или детектор?

Существующие конструкции предполагают определенный принцип действия, который и предстоит выбрать покупателю. Поэтому перед тем, как остановить свой выбор на конкретном варианте, следует узнать его особенности и применение. Так многие дорогие устройства, используемые в коммерческих целях и обладающие значительной чувствительностью, обозначаются в качестве сканеров. Но на практике обнаруживается, что это не так. В принципе действия геосканеров заложена работа в рамках определения электропроводимости почвы, эта процедура получила обозначение боковой каротаж. Собранная информация в рамках этого метода приводит к построению изображения на дисплее, на котором отмечаются разные слои. Но сканер этого не делает. Поэтому в большинстве случаев выбор стоит делать в сторону металлодетектора.

Принцип работы устройств

Собираясь изготовить металлоискатель, воспользовавшись для этого доступными средствами и своими руками, следует заранее понять, как это изделие будет функционировать. Стандартная модель оборудования является электронным прибором, который оснащается первичным датчиком, а также вторичным элементом. Первым может выступать катушка, для намотки которой подходит обычный медный провод. В основе действия металлодетектора обязательно лежит принцип изменения поля, которое колеблется при наличии металлических изделий неподалеку.

При обнаружении металла датчик обнаруживает вихревые токи. Именно они и меняют то поле, которое создается нашим устройством. Задача вторичного элемента заключается в том, чтобы фиксировать полученный импульс и уведомить пользователя о том, что произошло обнаружение металлического объекта.

Для более простого понимания, можно подразделить на:

Модели общего назначения;
Оборудование среднего уровня;
Профессиональные металлодетекторы.

Как сделать простую модель металлоискатель своими руками?

Для изготовления рабочего прибора можно воспользоваться теми элементами, которые входят в состав обычной домашней аппаратуры, не используемой по причине поломки или морального устаревания. Но в целях исключить риск поломки в процессе эксплуатации, лучше изготовить металлодетектор с применением новых запчастей. Все компоненты должны отличаться полной идентичностью. Дополнительным преимуществом станет покупка элементов, входящих в одну партию. Теоретический материал помогает правильно подключить все элементы структуры.

Намотка выполняется с использованием шаблона, которым может стать любой сферический элемент с радиусом в 10 или 12.5 см. Для катушки потребуется ровно 30 витков. В процессе потребуется вывести один конец, после чего намотать еще 10 витков, и вывести второй конец. При этом, нельзя допускать разрыва провода. Когда будет намотано еще 20 витков, то следует вывести третий конец. Во время вывода следует не скупиться, чтобы провод имел запас в 10 см минимум. После завершения работы выполняем перемотку с помощью изоляционной ленты. Вторая катушка создается точно также.

Сборка на плате

Все подготовленные элементы следует распределить по поверхности платы, после чего можно приступать к их закреплению, для чего используется указанная выше схема. В случае применения текстолита пайка должна выполняться строго по дорожкам. Схема может располагаться в пластиковом контейнере.

Дальше следует соединение выходов катушек. Припайка проводится так, чтобы вывести два провода для подключения элементов питания. Следующий шаг заключается в том, чтобы подготовить подставку для конструкции. Расстояние между катушками должно составлять больше 10 см, о чем следует помнить.

Для того, чтобы надежно смонтировать намотанные катушки, следует дополнить схему элементами питания и наушниками, но не закреплять их. Перемещение датчика позволит найти взаиморасположение, при котором на наушники не идет шум.

Собираем простейший металлодетектор собственноручно

В конструкцию подобного устройства входит стандартный набор элементов, включая:

Для того, чтобы собрать металлоискатель, нам потребуется комплект элементов, которые сложно найти в домашних условиях. Поэтому для изготовления своими руками придется заблаговременно обзавестись:

Конденсаторами керамическими;
Конденсатором электрическим;
Контроллерами;
Резонатором;
Конденсаторами пленочными.
Стабилизатором;
Резисторами;
Излучателем звукового типа.

Для спайки элементов можно воспользоваться макетным или навесным методом. Расположение компонентов конструкции не имеет значения, но важно исключить соприкосновения. Для питания устройства будет использоваться элемент на 9-12 вольт. Во время намотки катушки можно воспользоваться маленькой кастрюлей в качестве заготовки. Потребуется сделать порядка 90 витков, после чего следует осторожно извлечь катушку с внешней плоскости кастрюли, не нарушая структуру, и закрепить ее при помощи изоленты или клейкой ленты. После этого следует полностью обмотать изделие изолентой, чтобы готовая катушка приобрела монолитную структуру.

Изготовить металлодетектор своими руками не сложно, если действовать в рамках указанной последовательности. Так потребуется сделать защиту для катушки, чтобы исключить образование помех в процессе работы. Для профессионального оборудования на этом этапе работ пользуются фильтрами. Но стандартное устройство достаточно экранировать с применением фольги. Материал можно выбирать любой, вне зависимости от его толщины. Главным требованием будет не сплошное экранирование, чтобы обеспечить подключение сигнального провода.

Соединение фольги выполняется при помощи заизолированного провода, который следует обкрутить клейкой лентой. Далее следует припайка элемента к шине со знаком минус. Последней задачей является прошивка микроконтроллера, после чего работы по созданию детектора завершены. Сделать это можно при помощи программатора. Калибровку изделия следует проводить на чистой почве.

Металлодетектор без микросхем

Возиться с пайкой элементов, а также программированием блока управления, желает далеко не каждый. Избавиться от подобных задач помогает схема, в которой используются транзисторные элементы. Устройство данного типа отличается аналоговым принципом действия, в котором катушки разнесены, а работа выполняется в одновременном режиме. Как результат, модель не способна показать высокой производительности. Чувствительность металлодетектора страдает, а дискриминация отсутствует. Устройство позволяет найти небольшие украшения на глубине до 20 см, при поисках на песке глубина увеличивается на 10 см.

Особенности высокочастотного оборудования

При применении высокочастотных металлодетекторов можно заметить несколько отличительных черт, которыми обладает оборудование. В первую очередь это применение одновременно двух катушек. Одна из них выполняет роль передаточной. Движение тока осуществляется при помощи кабелей, что приводит к образованию магнитного поля. Вторая катушка выполняет принимающую функцию. Она не только получает, но и интерпретирует, а также усиливает импульс, который исходит от металлических предметов, что позволяет определить местоположение скрытого металлического изделия.

Поиск артефактов под землей — довольно популярное занятие. Для кого-то, это профессия, кто-то просто увлекается археологией. Существуют многочисленные группы кладоискателей: как романтиков, так и прагматичных добывателей ценностей. Всех этих людей объединяет одна страсть: поиск металлических предметов, спрятанных на различной глубине.

Если у вас есть точная карта с указанием места захоронения клада, либо планы проведения боев во время войны, это не гарантирует успех. Можно перелопатить тонны грунта, а искомый предмет будет спокойно лежать в паре метров от места активного поиска.

Для поиска золота, и менее ценных металлов, вам потребуется металлоискатель, который можно сделать своими руками.

Важная информация: Применение подобных приборов не запрещено Законом. Однако существуют наказания за последствия такого поиска, касающиеся раскопок, а также извлечения обнаруженных предметов.

Не будем вдаваться в тонкости, это тема другой статьи. Проще говоря: если вы нашли золотое кольцо на пляже, либо горсть советских монет в лесу — проблем, связанных с применением электронных средств поиска не будет.

А вот за извлеченные бронзовые ложки возрастом от 100 лет и старше, можно получить реальный срок или крупный штраф.

Тем не менее приборы для поиска металлических предметов в толще земли свободно продаются, а желающие сэкономить могут сделать металлоискатель своими руками в домашних условиях.

Принцип работы устройства

В отличие от детекторов грунта, работающих с использованием волн различной частоты или ультразвука, металлоискатель (фабричный, или созданный своими руками), работает с индуктивностью.

Катушка излучает электромагнитное поле, которое затем анализируется приемником. Если в зоне действия оказывается любой предмет, который проводит электроток, либо имеет ферромагнитные свойства — формат поля искажается. Точнее сказать, под действием активного поля катушки, объект формирует собственное. Это событие фиксируется приемником, и генерируется оповещение: перемещается стрелка прибора, звучит тональный сигнал, загораются световые индикаторы.

Зная методику работы, можно рассчитать электрическую схему, и создать мощный металлоискатель своими руками. Сложность конструкции зависит только от наличия элементной базы и вашего желания. Рассмотрим несколько популярных вариантов, как собрать самодельный металлоискатель:

Так называемая «бабочка»

Такое прозвище получено из-за характерной формы площадки, на которой расположены катушки индуктивности.

Расположение элементов связано с принципом работы. Схема выполнена в виде двух генераторов, работающих на одной частоте. При подключении к ним одинаковых катушек, создается индукционный баланс. Стоит попасть в электромагнитное поле постороннему предмету, обладающему электропроводимостью, как баланс поля разрушается.

Генераторы реализуются на микросхемах NE555. На иллюстрации изображена типовая схема такого прибора.

Катушка для металлоискателя (их две, на схеме: L1 и L2) делается своими руками из провода сечением 0.5–0.7 мм². Идеальный вариант — трансформаторная обмоточная медная жила в лаковой изоляции (извлекается из любого ненужного трансформатора). Характеристики не обязательно выдерживать с ювелирной точностью, при одном условии: катушки должны быть одинаковыми.

Примерные параметры: диаметр 190 мм, в каждой катушке ровно 30 витков. Собранное изделие должно быть монолитным. Для этого витки прихватываются монтажной нитью, и заливаются трансформаторным лаком. Если этого не сделать, вибрация витков будет сбивать схему с настроенного баланса.

Электрическая схема

Есть два варианта изготовления:

учитывая малое количество элементов, можно собрать ее на макетной плате, соединив ножки деталей с помощью проводников;
для аккуратности и надежности, лучше вытравить плату по предложенному чертежу.

Любая пайка «на соплях» может подвести в полевых условиях, и вам будет обидно за потраченное впустую время.

Так же, как и металлоискатель на транзисторах, прибор на NE555 нуждается в точной настройке перед использованием. На схеме видно три переменных резистора:

R1 предназначен для настройки частоты генератора и достижения того самого баланса;
R2 грубо настраивает чувствительность;
с помощью резистора R3 можно выставить чувствительность с точностью до 1 см.

Информация: Подобная схема не может дискриминировать металлы. Искатель лишь дает понять, что объект существует. А по тональности сигнала (исходя из вашего опыта) можно определить приблизительный объем и глубину залегания.

Питание достаточно универсальное: 9–12 вольт. Можно подобрать АКБ от источника бесперебойного питания, или собрать блок питания из аккумуляторов формата ААА. Неплохой вариант — батареи 18650 (их еще используют для вейпа).

Настройка «бабочки»

Принцип работы описан выше, поэтому просто разберем технологию. Выставляем все резисторы в среднее положение, и обеспечиваем срыв синхронизации генераторов. Для этого складываем катушки «восьмеркой», и перемещаем их друг относительно друга, пока писк не перерастет в потрескивание. Это и есть срыв синхронизации.

Фиксируем кольца, и вращаем резистор R1 до появления устойчивого потрескивания с ровными интервалами.

Поднося к месту перехлеста катушек (это и есть очка поиска) металлические предметы, добейтесь устойчивого писка. Чувствительность регулируем резистором R2.

Остается подстройка резистором R3, который используется скорее для корректировки падения напряжения в источнике питания.

Механическая часть

Штанга для металлоискателя своими руками делается из легкой пластиковой трубы, либо из дерева. Использование алюминия нежелательно, поскольку он будет мешать работе. Схему и органы управления можно спрятать в герметичный корпус (например, распаечная коробка для проводки).

Искатель «бабочка» готов к работе.

Пират

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

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.
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:

Увеличение диаметра катушки индуктивности. При этом существенно повышается проницаемость вниз, но снижается чувствительность к небольшим предметам.
Снижение числа витков катушки с одновременной подстройкой схемы. Для этого придется пожертвовать одной катушкой для экспериментов. Снимаем (и отрезаем) виток за витком, пока не увидим, что чувствительность начала снижаться. Запоминаем количество витков при максимальных параметрах, и делаем новую катушку для этой схемы. Затем меняем резистор R7 на переменный, с аналогичными параметрами мощности. Проведя несколько экспериментов с чувствительностью, фиксируем сопротивление, меняем переменник на постоянный резистор.

Металлоискатель «Пират» можно собрать на популярном контроллере «Ардуино».

Пользоваться таким прибором удобнее, но дискриминации металлов по-прежнему не будет.

Разобравшись, как сделать металлоискатель своими руками для любительских задач, кратко разберем несколько серьезных моделей.

Металлоискатель Clone PI W своими руками

По сути, это удешевленный вариант профессионального искателя Clone PI-AVR, только вместо ЖК дисплея применяется линейка светодиодов. Это не так удобно, но по-прежнему позволяет контролировать глубину залегания артефактов.

Оптимальный по цене вариант — на микросхеме CD4066 и микроконтроллере ATmega8.

Разумеется, под это решение есть и макет печатной платы, только кнопки управления выносятся на отдельную панель.

Программирование ATmega8 — это тема отдельной статьи, если вы работали с такими контроллерами, никаких сложностей не возникнет.

Мощный металлоискатель Clone PI W, сделанный своими руками, позволяет находить металл не глубине более метра, правда без дискриминации.

Искатель «Шанс»

Похожая схема на контроллере ATmega8 называется «Шанс». Принцип работы аналогичный, только появилась возможность отсеивания (частичной дискриминации) черных металлов.

Также проработан рисунок печатной платы, который можно с успехом заменить классической «макеткой» для Ардуино

«Терминатор 3» своими руками

Если вам нужен самодельный металлоискатель с дискриминацией металлов, обратите внимание на эту модель. Схема достаточно сложная, но ваши труды окупаются найденными монетами, которые могут оказаться золотыми.

Особенность «Терминатора» состоит в разнесении приемной и передающей катушек. Для испускания сигнала изготавливается кольцо 200 мм. Для него укладывается 30 витков провода, затем он разрезается, в итоге мы получаем 2 полу-катушки общей емкостью 60 витков (смотреть схему).

Приемная катушка располагается внутри, 48 витков диаметром 100 мм.

Настройка производится с помощью осциллографа, после достижения оптимальных результатов по амплитуде, обмотки фиксируются в корпусе с помощью заливки эпоксидной смолой.

Затем производится опытная практическая настройка переключателя дискриминации. Для этого используются реальные объекты из различных металлов, а на переключателе режимов наносится их тип (после проверки).

Радиолюбителями прорабатывается усовершенствованный вариант «Терминатор 4», но практического экземпляра еще нет.

Простые детекторы металла из готовых электроприборов

Металлоискатель из радиоприемника можно сделать, добавив к нему простой ВЧ передатчик:Поисковая катушка мотается из провода 0.5 мм²: 16 витков 12 см. При попадании в зону действия металлического предмета, приемник, настроенный на СВ/ДВ диапазон, будет менять тональность звука.
Самодельный металлоискатель из сотового телефона — это не более, чем миф. Модернизация его электросхемы в домашних условиях не реализуема, а заставить штатный мобильник работать детектором металл технически невозможно.
Металлоискатель из магнита, собственно, и делать не нужно. Вы просто подносите мощный неодимовый магнит к месту, где есть металлический предмет, и физически чувствуете силу притяжения. Разумеется, это работает только с металлами, имеющими ферромагнитные свойства (железо, сталь).

Вне зависимости от сложности схемы, изготовление самодельного металлоискателя потребует от вас достаточно времени и сил. Поэтому из любопытства, такие приборы не делают. А вот для профессионального использования — это отличная альтернатива фабричным экземплярам.

Видео по теме