Простой металлоискатель: Как сделать очень простой металлоискатель на 2 транзисторах — Производство и поставка электростанций, Бензиновые и дизельные генераторы от 1 до 100 кВт. Мини ТЭЦ на базе двигателя Стирлинга.

Содержание

Простейший металлоискатель своими руками / Хабр

Привет, Хабр! Что объединяет радиоприёмник, датчик охранной сигнализации, металлоискатель и музыкальный инструмент терменвокс? Прежде всего то, что все эти устройства реагируют на электрические и магнитные поля. А ещё многие из них имеют в своём принципе действия нечто общее.

Сегодня мы изучим историю и принцип работы металлоискателей, — индуктивных и ёмкостных датчиков, узнаем, что такое гетеродин, а также соберём и испытаем простой опытный экземпляр.

Началась эта история очень давно. В 1918 году изобретатель частотной модуляции в радиосвязи (благодаря которой мы можем слушать высококачественные стереопередачи на ультракоротких волнах), Эдвин Армстронг и Вальтер Шоттки, изобретатель одноимённого диода с малым прямым падением напряжения…

На самом деле, Вальтер Герман Шоттки полупроводникового диода не изобретал, зато разработал инновационную теорию о физических процессах в кристаллах, в частности, вакансиях атомов, предсказавшую эффект Шоттки, используемый в этих самых диодах.

А ещё изобрёл вакуумный тетрод, — электронную лампу с экранирующей сеткой, позволившую значительно снизить проходную ёмкость, и повысить внутреннее сопротивление. И коэффициент усиления, а точнее, крутизну характеристики.

А Эдвин Говард Армстронг сделал для мира радиосвязи очень много. Например, регенеративные и сверхрегенеративные приёмники с положительной обратной связью, позволявшие получить прекрасную чувствительность при малом количестве ламп, то есть, низкой цене и высокой доступности. Но надо отметить, что эти радиоприёмники капризны в настройке, а при неверной настройке могут излучать в эфир помехи, мешая окружающим радиослушателям. Что было особенно актуально в эпоху гигантских винтажных антенн, своим размером компенсировавших несовершенство электронной аппаратуры.

Ещё частотная модуляция впоследствии оказалась жизненно необходима для записи цифровой информации на магнитные носители. Так что без Армстронга не было бы и «винчестеров», они же накопители на жёстких дисках.

Как и на гибких, если вы помните, что такое дисковод.

Что такое QSL-карта, вы точно не помните. В противном случае — напишите комментарий. Радиолокаторами Армстронг занимался тоже, в том числе участвовал в проекте «Диана», положившем начало радиолокационной астрономии. Сигналы радара посылались в направлении Луны, и принимались как специалистами проекта, так и радиолюбителями.

Хотя это всё официальные версии. Для чего на самом деле были нужны огромные антенны HAARP и подобных проектов, у разных людей разные мнения. Можете поделиться своими.

▍ Супергетеродин

Так вот, в 1917-18 годах начальник полутора киловаттной радиостанции Эйфелевой башни

Люсьен Леви (на фото слева) подал два патента на супергетеродинный радиоприёмник, который в 1918 году построил на базе идей Леви работавший тогда под его началом Эдвин Армстронг. Независимо от них, в 1918 супергетеродин изобрёл и Вальтер Шоттки, работавший в немецкой компании Siemens & Halske.

Супергетеродином называется радиоприёмник, в котором, кроме принимающего колебательного контура, имеется перестраиваемый синхронно с последним генератор — гетеродин. Смешение его сигнала с усиленным сигналом радиочастоты приводит к появлению двух сигналов.

Частота первого является суммой двух частот и не используется, фильтры её подавляют. Зато второй сигнал, частота которого является разностью частот входного сигнала и гетеродина, проходит через фильтр промежуточной частоты, и далее на детектор и усилитель звуковой частоты.

Такая система позволяет значительно повысить чувствительность и избирательность радиоприёмника, так как тракт промежуточной частоты не требуется перестраивать, и его можно реализовать очень прецизионно. Например, с использованием кварцевых или керамических резонаторов.

Сам принцип гетеродина открыт ещё раньше. В 1901 году канадец Реджинальд Обри Фессенден изобрёл и использовал гетеродин, разность частоты которого с частотой принимаемого сигнала лежала в звуковом диапазоне. Это позволяло принимать немодулированный телеграфный сигнал, представлявший собой просто синусоиду несущей частоты.

А уж сам факт биений с разностной частотой при сложении двух колебаний известен ещё с древности. История его открытия теряется далеко в веках. Биения помогают настраивать музыкальные инструменты. Например, гитары и другие струнные щипковые настраивают по биениям между открытой струной и соседней, прижатой на определённом ладу, а также по флажолетам над определёнными ладами.

Причём настройщики фортепиано и других гармоник придерживаются не пифагорейских чистых квинт и чистых октав, то есть, не настраивают струны и другие генераторы тона до прекращения биений, а отсчитывают определённое число биений в секунду. Так добиваются нужного строя.

Например, современной равномерной темперации, позволяющей легко транспонировать и модулировать музыкальные фрагменты и произведения из тональности в тональность. Или хорошей темперации, которую любил Иоганн Себастьян Бах, и не любил равномерную. Или чего-то другого, исторического либо экспериментального.

А самые точные на сегодня тюнеры, — приборы для настройки музыкальных инструментов, — используют стробоскопический эффект, либо его визуализацию на экране. Этот эффект тоже относится к числу явлений биений разностной частоты при сложении двух колебаний, даже если речь идёт о механических колебаниях струны и оптической модуляции яркости света.

▍ Терменвокс

В 1919-20 годах Лев Сергеевич Термен, будущий начальник и по совместительству заключённый той самой «шарашки», в которую попал Александр Солженицын, по мотивам чего впоследствии написал «В круге первом», изобрёл музыкальный инструмент этерофон, более известный как терменвокс. Он стал первым в мире ЭМИ — электронным музыкальным инструментом.

Напишите в комментариях, что на данном фото свидетельствует об использовании секретного атмосферного электричества. Это сейчас модно.

Как можно было изобрести музыкальный инструмент в лаборатории, где разрабатывались ёмкостные датчики для научных и охранных целей? — Почти просто.

Ведь терменвокс и является ёмкостным датчиком. Вот только для того, чтобы увидеть и услышать в датчике инструмент, нужно любить музыку и быть музыкантом. А Термен, выпускник Петербургской консерватории по классу виолончели, музыку очень любил.

Терменвокс в классическом виде представляет собой два электронных генератора, колебательный контур одного из которых подключён к антенне. Поднося к ней руку, можно изменять частоту колебаний, и, таким образом, получается музыкальный тон разностной частоты, детектируемый и усиливаемый звуковоспроизводящей аппаратурой. То есть, терменвокс — это супергетеродин.

Вторая антенна работает таким же образом, и служит для управления громкостью звука, позволяя делать виртуозные амплитудные вибрато, они же тремоло. Терминологические холивары о том, что называть вибрато, а что тремоло, среди музыкантов весьма популярны, хотя и не настолько, насколько дискуссии о том, кто из звёздных музыкантов не умеет играть на своём инструменте.

Зато гораздо популярнее споров, на тему, какая темперация лучше. Последние — удел избранных.

Что до терменвоксов, то большинство их моделей вообще не предоставляют музыканту фиксированного звуковысотного ряда. Высота ноты целиком зависит от исполнителя. И только немногие терменвоксы реализуют квантование частоты, проще говоря, автотюн.

На сегодня самым успешным серийным производителем терменвоксов является компания Роберта Моуга — пионера и непревзойдённого изобретателя аналоговых синтезаторов.

На фото он с Кларой Рокмор, ведущей мировой исполнительницей на терменвоксе.

А здесь Бильбо Бэггинс с Кольцом Власти демонстрирует инновационный полотенцесушитель, работающий от атмосферного электричества. Внутри кафедры находится тайник с амальгамой красной ртути.

На самом деле это Боб Моуг играет на терменвоксе. Хотя предки Льва Сергеевича Пьер Этьен и Франсуа Клод Термен были известными ювелирами, и с амальгамой работали.

Их работы хранятся в Лувре, Эрмитаже и Оружейной палате. Например, этот скипетр Георгия XII.

▍ Металлоискатель

А если внешнее воздействие приложено не к ёмкости колебательного контура через антенну, а к его индуктивности, получается, соответственно, не ёмкостный, а индуктивный датчик, то есть металлоискатель. С помощью которого можно найти сокровища наподобие скипетра, либо просто металлолом. Что тоже интересно.

Свист в наушниках металлоискателя — это и есть биения, образуемые расстройкой контура с катушкой датчика относительно эталонного. А расстройку через изменение индуктивности вызывает находящийся вблизи катушки металлический предмет.

Один из самых простейших вариантов металлоискателя мы сейчас соберём. Как обычно, из набора с Алиэкспресс.

Приятно держать в руках катушки индуктивности, изготовленные методом печатного монтажа. Это не только ощущение прикосновения к современным технологиям, но и стабильность параметров благодаря жёсткости конструкции. Стабильность повторяемая, так как печатные платы изготавливаются серийно с высокой точностью.

На фото два конденсатора плёночные, а мне досталась более дешёвая версия набора, где все конденсаторы, кроме оксидного, он же электролит, керамические дисковые «флажки». Немного обидно, но не смертельно. Работать будет.

▍ Изучаем схему

На схеме мы видим не два, а всего лишь один LC генератор на транзисторе Q1. Параллельный колебательный контур образован индуктивностью L1 и ёмкостью С3. L2 — катушка обратной связи, C2 — её развязка по постоянному току. R1 — резистор смещения, задающий режим Q1, а С1 — фильтр питания.

Секрет схемы состоит в подстроечном резисторе W. Его сопротивление задаёт коэффициент усиления каскада на Q1, и установить движок этого подстроечника при настройке прибора следует так, чтобы генерация находилась на краю срыва.

На транзисторах Q2 и Q3 собран детектор. Когда генератор работает, и амплитуда колебаний в контуре L1C3 превышает 0.6 вольта (это порог открытия кремниевого транзистора Q2, он же напряжение прямого смещения эмиттерного перехода), Q2 открывается отрицательной полуволной и разряжает конденсатор C4. При этом Q3 закрыт, и зуммер не звучит.

Когда колебательный контур испытывает отток энергии на какой-либо металлический предмет, мощности вынужденных колебаний в контуре перестаёт хватать для функционирования обратной связи. Генерация срывается, Q3 закрывается, C4 заряжается, открывается Q3. Появляется питание зуммера, и он пищит, сигнализируя о присутствии обнаруженного металла.

Отметим, что это самозвучащий зуммер, устроенный подобно автомобильному звуковому сигналу. Принцип действия предельно прост. Электромагнит притягивает мембрану, которая разрывает цепь электромагнита. Ток в катушке прерывается, исчезает магнитное поле. Мембрана возвращается назад, снова касается контакта. Замыкается цепь, и всё повторяется заново.

▍ Сборка и испытание

Как работает этот игрушечный металлоискатель, а также состав набора и процесс сборки, можно посмотреть на видео.

Прибор, то пронзительно и противно орёт, то модулированно пищит, подобно пению птиц.

Что высоко оценили все мои кошки, которых у меня много. При каждом эксперименте с металлоискателями они собирались вокруг, как будто происходит что-то величественное и очень интересное. Даже лазерная указка и кошачьи игрушки проигрывают по привлекательности для пушистых разбойников этому забавному устройству.

Металлоискатель действительно реагировал на все имеющиеся в моём распоряжении металлы, ферромагнетики, парамагнетики и диамагнетики, включая ртуть.

▍ Выводы

В очередной раз, набор удалось собрать без проблем, и устройство сразу заработало. Потому надо продолжать покупать и собирать радиоконструкторы. Потому что травить и сверлить платы всегда будет некогда.

Расскажите в комментариях о своём опыте постройки и применения металлоискателей, а также электронных музыкальных инструментов и радиоприёмников. Лично я в 1990-х годах построила примерно десяток приёмников, в том числе супергетеродинов и ламповых, и переделала несколько телевизоров, путём замены лампового ПТК на полупроводниковый селектор, что придавало аппарату удобство настройки и добавляло дециметровый диапазон. А электронная музыка и гитарные эффекты — моё сегодняшнее хобби.

И коль скоро речь зашла о металлоискателях, давайте не забывать, что поиски различных предметов на разных территориях регламентируются законами, а также могут привлечь нежелательное внимание лиц, эти законы нарушающих. Будем подходить к хобби честно и ответственно.

Спасибо за внимание! В следующий раз изучим и соберём ещё что-нибудь электронное.

Простой металлоискатель на логике | Радиолюбитель — это просто

Опубликовано 23.07.202223.07.2022 автором Moldik

Схема это «прибора» построена на распространенной логической микросхеме К176ЛЕ5 (аналог CD4001) которую можно заменить на К176ЛА7 (аналог CD4011).
Это устройство предназначено в первую очередь для поиска скрытой проводки, гвоздей в стене или потерянных вещей в песке в известном месте, можно использовать даже как пинпоинтер, по пляжу с таким устройством не походишь, но свои функции оно выполняет.

Схема работает по принципу Beat Frequency Oscillator (BFO), сложение сигналов двух высокочастотных генераторов и выделение разности, частота которой лежит в звуковом диапазоне, при перестройке одного из генераторов, происходит изменение частоты звука в головных телефонах. Первый генератор металлоискателя построен на элементах DD1 и DD2, его частота зависит от ёмкости конденсатора C1 и индуктивности поисковой катушки L1, второй собран на элементах DD3-DD4 этой же микросхемы и настраивается резисторами R1-R2, разносный сигнал детектируется диодами VD1-VD2 включенных по схеме удвоения напряжения. Далее, звуковой сигнал поступает на базу транзистора VT1 для усиления и передачи в наушники.

Катушка L1 — самый ответственный элемент прибора, это если не серце, как минимум ноги прибора и без нее никуда не пойдешь. Мотается катушка эмалевым проводом 0,5мм и содержит 22 витка, Диаметр катушки 20см. Катушку следует изолировать, качество изоляции имеет важное значение! Поверх катушки наматывается из фольги экран, экран должен иметь разрез порядка 1-2см (не должен быть замкнут, иначе получится коротко замкнутый виток) и подключается экран на землю (см. схему). Катушку можно оформить в виде круга или элипса (в последнем случае увеличивается точность определения место нахождения находки по узкой стороне элипса), закатать ее в эпоксидку или пластик, для увеличения устойчивости к внешним механическим повреждениям. Естественно катушку необходимо закрепить на штанге или корпусе самого прибора — опять вариантов много остановить может только фантазия. В случае крепления крепления на штанге, подключение катушки следует делать экранированным проводом, иначе сам провод будет работать как част катушки и резко уменьшит чувствительность прибора.

Микросхему (как я уже написал) можно использовать любую из К176ЛЕ5 (аналог CD4001) или К176ЛА7 (аналог CD4011), к остальным элементам схемы никаких особых требований не предъявляется кроме исправности конечно.

Налаживание:

Сразу хочу оговорится, налаживание любого металлодетектора необходимо производить в дали от каких либо металлических предметов, это залог успеха, обычно выбирают место где нет ничего металлического в радиусе как минимум 1м. Т.е. если вы настраиваете свой прибор на деревянном столе в котором под столешницей закручен шуруп в полку, вам быстрее всего не удастся адекватно настроить прибор, не будет чувствительности или вообще не будет работать или что вероятнее всего, прибор будет реагировать на все неадекватно.

— Устанавливаем движки переменных резисторов R1, R2, R5 в среднее положение и подбором емкости С1 добиваемся сигнала в наушниках.
— При приближении к металлу — звук должен меняться, в низкую или высокую сторону (зависит от магнитной проницаемости металла), проверить стоит и на черном и на цветном металле
— При наличии частотомера можно добиться максимально качественной настройки прибора: необходимо подбором С1 настроить разницу между частотами с выхода 11 и 3 микросхемы в 500-800Гц.

R2, R2 — это чувствительность прибора — чем ниже частота в наушниках до проведения поиска — ем выше чувствительность.
R5 — громкость в наушниках.

Это не все, это металлоискатель (точнее его схема) имеет множество вариантов схем и с достаточно хорошими характеристиками.

Без рубрики

Металлоискатель Шанс ПИ Импульсные индукционные металлоискатели

После долгих поисков в интернете остановился на металлоискателе Шанс ПИ. Так как он был сделан тем же автором клона (Клон PI-W и Клон PI-AVR) и является своеобразным продолжением серии устройств Клон, сайт автора Шанс.

Металлоискатель Chance PI — импульсный с дискриминацией металла, работа которого на основе микроконтроллера (AVR) избирательна. Он придумал Андрей Федоров , автор металлоискателей серии клон и выложил всю необходимую информацию в открытый доступ. Автор имеет опыт и разработал этот детектор с учетом всех лучших практик, которые он обнаружил при разработке предыдущих клонов.

Этот прибор больше предназначен для поиска колец, монет и других цветных металлов. Максимальная глубина достигает 1,3 метра, а с глубокой катушкой фантастические 2,5 метра.

Некоторые глубинные характеристики металлоискателя Шанс:

5 копеек СССР – 23 см.
Бронзовая пластина – 37 см.
Ведро для воды – 70 см.

Особенности случайного ПИ:

Принцип работы – импульсный (ПИ).
Селективность присутствует.
Звук многотональный.
Вес – 1,8 кг.
VDI присутствует.
Дискриминация – 4 режима.
Отстройка от земли – присутствует.

Металлоискатель ВИНТИК-ПИ В2
простой металлоискатель с 2 NE555
Общие сведения о металлоискателе своими руками
Металлоискатель Tesoro Lobo
Металлоискатель Импульсный ПИ-АР на базе STM32f1
Металлоискатель Qasar AVR микроконтроллер
Металлоискатель VLF Madera
Фонарь Tesoro Golden Sabre «TLSL»
PI полонезе АФРИКА V4
СВЕТОДИОДНЫЙ ИНДИКАТОР УРОВНЯ СИГНАЛА ДЛЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО ДЕТЕКТОРА
Привод двигателя жесткого диска Arduino
Android Bluetooth RGB-контроллер Светодиодная лента
Металлоискатель Tesoro Eldorado
Осциллограф со смартфона
Металлоискатель Smart Hunter на смартфоне
Беспроводной металлоискатель Spirit PI на базе Arduino
Превратите свой iPhone в металлоискатель
на Arduino
Металлоискатель PI Polonese
Простой металлоискатель
ЗОЛОТАЯ МАСКА 4 pro
Катушка DD для индукционных весов металлоискателя
Частотомер простейший
LC METER
Цепь измерения ESR конденсатора (NE555)
Регулируемый блок питания LM2596
Простой автомобиль, объезжающий препятствия своими руками (схема и исходный код)
Универсальное зарядное устройство PIC16F877A
Пинпоинтер G-NOME
Пинпоинтер KB_V3_VCO
Пинпоинтер MINIMAX-PP-II
Пинпоинтер на базе микроконтроллера PIC12F675
Пинпоинтер FM-2 v2
Пинпоинтер Velleman k7102
Металлоискатель SurfPI Pro
Исправление дискриминации FelezJoo
КРОТ Скачать файлы
Металлоискатель Hammerhead PI
Металлоискатель Трекер ПИ-2
Металлоискатель Терминатор 3
Метод переноса тонера на плату
Программатор AVR-910
Сборка Chance PI
Паутинная катушка
Загрузка файлов Chance PI
Серийный программатор AVR 2
Случайное программирование PI
Печатные платы Chance PI
Схема PI Chance
Шанс Список деталей PI
Металлоискатель Chance PI
Концентрическая катушка для IDX Pro/TGSL
Страница загрузки Pirate PI
Металлоискатель ВИНТИК-ПИ В1
VINTIK-PI V2 страница загрузки
ВИНТИК-ПИ V2 в сборе
Печатные платы VINTIK-PI V2
ВИНТИК-ПИ V2 часть списка
ВИНТИК-ПИ V2 схема
Пиратский ПИ в сборе
Пиратский список деталей PI
Пиратские платы PI
Пиратская схема PI
Металлоискатель Pirate PI
IDX Pro Скачать файлы
Печатные платы IDX Pro
IDX Pro
Файлы загрузки PIM-2 Pulse
Импульсный блок PIM-2
ПИМ-2 Импульсные печатные платы
Список деталей PIM-2 Pulse
PIM-2 Импульсная схема
Импульсный металлодетектор ПИМ-2
Настройки меню КРОТ2
КРОТ2 Partlist Z80
КРОТ2 Partlist Z79
КРОТ2 Скачать файлы
КРОТ2 ПИ Плата
КРОТ2 Схема ПИ
Утилиты для программистов
Тонкий ресивер USBTiny-MkII
Клонирование меню PI-AVR
Клон PI-AVR в сборе
Клонировать программу PI-AVR
Клонирование печатных плат PI-AVR
Клон схемы PI-AVR
Перечень деталей копии PI-AVR
Клонирование файлов PI-W
Клонировать функцию кнопок PI-W
Сборка клона PI-W
Список деталей PI-W
Печатная плата PI-W
Схема PI-W
Аккумуляторы , Скачать
NCP1835 Зарядное устройство
LTC1734 Зарядное устройство
TP4056 Зарядное устройство
LTC4054 Зарядное устройство
MCP73831 Зарядное устройство
LP2951 Зарядное устройство
MAX1551 Зарядное устройство
Зарядное устройство LM317 (3,7 В)
Зарядка литий-ионных аккумуляторов
Программатор для PIC
USBasp TQFP32 Версия
Программатор USBasp Atmel
Параллельное программирование AVR 2
Параллельное программирование AVR 1
Серийный программатор AVR
Простая катушка PI для импульсного металлодетектора
Корзинчатая катушка для импульсной индукции
Импульсная индукционная катушка 2
Импульсная индукционная катушка 1
Расчет катушки
Поисковые катушки
Программисты
Аккумуляторы и зарядные устройства
FelezJoo PI Загрузить файлы
Наземный тест FelezJoo PI
FelezJoo PI Air Test
Программирование FelezJoo PI
Системные настройки FelezJoo PI
FelezJoo PI в сборе
FelezJoo Часть списка
Печатная плата FelezJoo
Схема FelezJoo
Металлоискатель IDX Pro PI
Металлоискатель КРОТ2 ПИ
Клон металлоискателя PI-AVR
Металлоискатель Clone PI-W
Металлоискатель FelezJoo PI
Импульсные индукционные металлодетекторы

Previous Концентрическая катушка для IDX Pro/TGSL

Next Chance PI Partlist

Схема простого металлоискателя

8 месяцев назад 8 апреля 2022 г. от Shagufta Shahjahan

11 630 просмотров

Металлоискатель можно использовать в аэропортах, театрах и других местах. Он используется для обнаружения того, кто держит металл (оружие и т. д.) для защиты граждан. В этом проекте мы разработаем базовую схему металлоискателя. Проектов металлоискателей очень много, но большинство из них находятся в конструкторском комплексе, поэтому мы сделаем базовую схему металлоискателя 555 Timer IC. Эта схема проста в изготовлении и требует нескольких основных компонентов.

Мы должны понять идею индуктора и цепей RLC, прежде чем двигаться дальше. Сначала обратимся к катушкам индуктивности. Катушки индуктивности — это не что иное, как эмалевые катушки из медной проволоки разных форм и размеров. Индуктивность катушки индуктивности измеряется по разным параметрам. Во всех этих критериях нас в первую очередь интересует центр индуктора, так как величина индукции существенно меняется в зависимости от центра.

Купить на Amazon

Аппаратный компонент

Следующие компоненты необходимы для изготовления цепи металлодетектора

5 5 3 9034 55 ИС таймера 4 17034 46

S. №	Компонент	Значение	Кол-во
	1
2	Конденсатор	2,2 мкФ	2
3	Динамик	8 Ом	1
0345 Резистор	47K	1
5	Напряжение питания	9В	1
6	Диаметр катушки	1

Распиновка микросхемы NE555

Подробное описание распиновки, размеров и спецификаций загрузить техническое описание 555 Timer

Схема металлодетектора

Рабочее объяснение

В этом разделе мы обсудим работу этого проекта.