Как работает металлоискатель на транзисторах. Какие детали нужны для сборки простого металлодетектора. Пошаговая инструкция по изготовлению металлоискателя своими руками. Как настроить и использовать самодельный прибор для поиска металла.
Принцип работы простого металлоискателя на транзисторах
Простейший металлоискатель состоит из двух основных частей:
- Генератор высокой частоты с поисковой катушкой
- Приемник, регистрирующий изменения частоты генератора
Принцип действия основан на изменении индуктивности поисковой катушки при приближении к металлическому предмету. Это приводит к изменению частоты генератора, которое регистрируется приемником и преобразуется в звуковой сигнал.
Необходимые детали для сборки металлоискателя
Для изготовления простого металлоискателя на двух транзисторах понадобятся следующие компоненты:
- Два транзистора (например, КТ315Б)
- Резисторы: 1 кОм, 10 кОм, 100 кОм
- Конденсаторы: 2200 пФ, 4700 пФ, 0.047 мкФ
- Катушка индуктивности L1 (поисковая)
- Катушка индуктивности L2 (для гетеродина)
- Головные телефоны
- Батарея питания 4.5В
- Монтажная плата
Пошаговая инструкция по сборке металлоискателя
- Изготовьте печатную плату по приведенной схеме. Размер платы примерно 70х40 мм.
- Установите и припаяйте все компоненты согласно схеме, кроме катушек L1 и L2.
- Изготовьте поисковую катушку L1:
- Сделайте прямоугольную рамку размером 175х230 мм
- Намотайте на рамку 32 витка провода ПЭВ-2 диаметром 0.35 мм
- Изготовьте катушку гетеродина L2:
- Используйте два бумажных цилиндрических каркаса
- В каркасы вставьте ферритовые стержни диаметром 7 мм
- Намотайте 55 витков провода ПЭВ-2 0.2 мм
- Установите катушки L1 и L2 на расстоянии 5-7 мм друг от друга.
- Подключите головные телефоны и батарею питания.
Настройка и использование самодельного металлоискателя
После сборки металлоискатель необходимо настроить:
- Включите питание прибора.
- Проверьте напряжение на эмиттерах транзисторов:
- На T1 должно быть -2.1В
- На T2 около -1В
- Медленно перемещайте сердечник катушки L2, добиваясь появления в телефонах громкого чистого сигнала низкой частоты.
- Поднесите металлический предмет к катушке L1. Тон сигнала должен измениться.
- Подстройте частоту гетеродина сердечником L2 для получения максимальной чувствительности.
При поиске плавно водите катушкой над поверхностью земли. Изменение тона сигнала будет указывать на наличие металлического предмета.
Преимущества и недостатки самодельного металлоискателя
Простой металлоискатель на двух транзисторах имеет следующие плюсы и минусы:
Преимущества:
- Простота конструкции и изготовления
- Низкая стоимость деталей
- Возможность обнаружения металла на глубине до 20-30 см
- Компактные размеры и малый вес
Недостатки:
- Невысокая чувствительность и глубина обнаружения
- Отсутствие дискриминации типов металлов
- Необходимость периодической подстройки
- Зависимость от температуры окружающей среды
Возможные модификации и улучшения схемы
Базовую схему металлоискателя можно улучшить следующими способами:
- Добавить усилитель низкой частоты для повышения громкости сигнала
- Использовать стабилизатор напряжения питания
- Применить более чувствительные современные транзисторы
- Увеличить диаметр поисковой катушки для большей глубины
- Добавить светодиодную или стрелочную индикацию
Такие модификации позволят повысить чувствительность и удобство использования самодельного металлоискателя.
Области применения простого металлодетектора
Несмотря на ограниченные возможности, самодельный металлоискатель может пригодиться во многих ситуациях:
- Поиск мелких металлических предметов на небольшой глубине
- Обнаружение скрытой проводки в стенах
- Поиск закопанных труб и кабелей на участке
- Обнаружение гвоздей и саморезов в древесине
- Поиск утерянных ювелирных изделий на пляже
- Хобби и обучение основам электроники
Какие металлические предметы можно обнаружить с помощью простого самодельного металлоискателя? Прибор способен находить:
- Монеты на глубине до 10-15 см
- Крупные предметы (лопаты, ведра) на глубине до 30-50 см
- Кабели и трубы под землей на глубине до 1 метра
Меры безопасности при работе с металлоискателем
При изготовлении и использовании самодельного металлоискателя следует соблюдать следующие меры предосторожности:
- Используйте защитные очки при пайке деталей
- Не допускайте короткого замыкания батареи питания
- Не включайте прибор во влажной среде
- Не разбирайте устройство под напряжением
- Не копайте в местах, где могут проходить электрические кабели
Соблюдение этих простых правил обеспечит безопасную эксплуатацию самодельного металлоискателя.
Как сделать очень простой металлоискатель на 2 транзисторах
Очень простой металлоискатель можно собрать всего на двух транзисторах. Такое устройство вполне подойдет для быстрого поиска металлических предметов на небольшой глубине. Всю схему вместе с катушкой можно собрать всего минут за 30.
Понадобится
Для того чтобы сделать металлоискатель понадобятся следующие детали:
- Два транзистора BC547;
- Конденсаторы 103 пФ, 22 пФ, 103 пФ;
- Резистор 2,2 кОм;
- Переменный резистор 50 кОм;
- Проволока 0,3 мм;
- Зуммер.
Схема и работа
На первом транзисторе собран генератор высокочастотных импульсов. Переменным резистором настраивается предельный режим генерации. Как только в видимости катушки появится металл, в генераторе произойдет сбой и он перестанет колебаться. Все транзисторы поочереди откроются и на зуммер пойдет питание, в результате будет слышен писк. После удаления металла от катушки, генерация возобновится.
Изготовление металлоискателя
Вся схема будет собрана без платы навесным монтажом. Один транзистор зажимаем в «третьей руке» для удобства.
Припаиваем эмиттер одного транзистора к базе другого.
Припаиваем конденсаторы согласно схеме, резистор, переменный резистор.
Допаиваем зуммер и конденсатор.
Делаем катушку. Берем любой каркас диаметром 5-7 см и на нем мотаем обмотки 20 витков + 20 витков или всего 40 витков с отводом от середины.
Припаиваем катушку к схеме.
Допаиваем колодку питания от кроны.
Схема готова к работе.
Подаем питание. Подстроечным резистором настраиваем предел на котором пропадет звук зуммера. Теперь если поднести металлический предмет, то генератор остановится и зуммер запищит.
В будущем диаметр катушки можно значительно увеличить, тем самым повысив чувствительность металлоискателя.
Смотрите видео
Полную работу устройства можете посмотреть в видео:
В статье представлена схема простого, но мощного металлоискателя на 1,5 вольт, очень прост в повторении. Генераторы собраны по схеме, которая обладает рядом полезных свойств, одно из которых — стабильность выходного напряжения (как постоянного, так и переменного) при изменении питающего напряжения. В колебательный контур поискового генератора на транзисторе VT1 входит катушка L1. Он работает на частоте около 100 кГц, что является оптимальным для данного типа металлоискателей. Его частоту в небольших пределах можно изменять переменным конденсатором C2. Второй генератор (на транзисторе VT2) является образцовым и работает на частоте около 300 кГц. При приближении катушки поискового генератора к металлическому предмету частота генерации изменяется, поэтому изменится и тон сигнала в головных телефонах. По характеру изменения тона можно судить о материале, из которого изготовлен этот предмет. Большинство деталей монтируют на печатной плате из односторонне фольгированного стеклотекстолита.
Катушку ещё большего диаметра (например, 300 мм) более технологично изготовить из многожильного экранированного кабеля «витая пара», который используют для прокладки компьютерных локальных сетей. Кабель должен содержать четыре таких «пары», а катушка — четыре витка такого кабеля. Сначала наматывают два наружных витка и скрепляют их в четырех местах изоляционной лентой. Затем наматывают два внутренних и все также обматывают изоляционной лентой, желательно на матерчатой основе. Концы кабеля обрезают с таким расчетом, чтобы был «нахлест» 5 мм…10 мм, и с них на 15 мм снимают внешнюю изоляцию, а концы проводов зачищают на 5 мм и залуживают. Все радиокомпоненты устройства отечественные и имеют зарубежные аналоги: L1 — катушка R1 — 1 кОм R2 — 10 кОм R4 — 10 кОм R5 — 1 кОм R6 — 1 кОм R7 — 100 кОм C1 — 2200 C2 — 10…240 C3 — 4700 C4 — 0,047 мкФ C5 — 2200 C6 — 4700 C7 — 0,047 мкФ C8 — 2,2 мкФ х 16 вольт VT1 — КТ315Б VT2 — КТ315Б VT3 — ГТ322Б VT4 — ГТ322Б |
Простой металлоискатель – FROLOV TECHNOLOGY
Простой металлоискатель на трёх транзисторах не заменит Вам мощный аппарат по поиску металла на большой глубине, но может очень пригодится в повседневной жизни, при поиске места прохождения скрытой проводки, труб отопления, и даже поможет найти гвоздь под обоями. Схема этого металлоискателя очень проста, с его изготовлением легко справится любой начинающий радиолюбитель.
Принципиальная схема :
Главным узлом простого металлоискателя является генератор на транзисторе VT1, величина обратной связи которого настраивается переменным резистором R2 на самую границу, при которой ещё не происходит срыва генерации, при приближении металла к катушке L1 происходит сбой в работе генератора. Переменное напряжение с коллектора VT1 через разделительный конденсатор C4 детектируется диодом VD1, когда генератор работает, на базе транзистора VT2 присутствует положительное напряжение которое открывает его, следовательно VT3 полностью закрыт и индикаторный светодиод не светится. В присутствии металла рядом с поисковой катушкой L1, напряжение на базе VT2 пропадает и он закрывается, тем самым открывая транзистор VT3, светодиод начинает светится.
Все транзисторы в этой схеме простого металлоискателя применены однотипные, заменить их можно практически любыми маломощными, например КТ315, BC547 или 2SC828A. Резисторы мощностью 0,125-0,25 ватт, конденсаторы так же подойдут любые малогабаритные, особых требований к конденсаторам и резисторам нет, светодиод HL1 тоже любой марки и цвета. Катушка L1 наматывается одножильным, эмалированным проводом 0,15 мм на каркас из картона или пластика диаметром 8-10 мм и шириной 10 мм, 100 витков провода равномерно укладываем по всей ширине каркаса. Выводы катушки нужно делать минимальной длины, не скручивая вместе впаивать в схему. Батарея питания — обычная «Крона» или 6F22.
Наладки такой простой металлоискатель не требует, после включения, поворачиваем ручку переменного резистора R2 до тех пор, пока не потухнет светодиод HL1, это будет максимальная чувствительность устройства, после того как Вы поднесёте прибор к металлическому предмету светодиод снова загорится, сигнализируя о металле. Удачи Вам в поисках !
Самодельный чувствительный металлоискатель на транзисторах
Металлоискатели на биениях оказываются малочувствительными при поисках металлов со слабыми ферромагнитными свойствами, таких, как, например, медь, олово, серебро. Повысить чувствительность металлоискателей этого типа невозможно, поскольку разность частот биения малозаметна при обычных методах индикации.
Значительный эффект дает применение кварцованных металлоискателей. Электронный искатель, принципиальная схема которого приведена на рис. 1, а, состоит из измерительного генератора, собранного на транзисторе ГУ, и буферного каскада — эмиттерного повторителя, собранного на транзисторе Т2, разделенных кварцем Кв1 от индикаторного устройства — детектора на диоде Д2 с усилителем постоянного тока на транзисторе Т3. Нагрузкой УПТ служит стрелочный прибор с током полного отклонения 1 мА.
Рис. 1. Схема чувствительного металлоискателя на транзисторах.
Вследствие высокой добротности кварца малейшие изменения частоты измерительного генератора будут приводить к уменьшению полного сопротивления последнего, как это видно из характеристики, приведенной на рис. 1,6, а это в конечном итоге повысит чувствительность н точность отсчета.
Подготовка к поиску заключается в настройке генератора на частоту параллельного резонанса кварца, равную 1 мГц. Эта настройка производится конденсаторами переменной емкости С2 (грубо) и подстроечным конденсатором С1 (точно) при отсутствии около рамки металлических предметов.
Поскольку кварц является элементом связи между измерительной и индикаторной частями устройства, его сопротивление в момент резонанса велико и минимальное показание стрелочного прибора свидетельствует о точной настройке устройства. В остальном работа с прибором не отличается от таковой с металлоискателями на биениях. Уровень чувствительности регулируется переменным резистором R8.
Особенностью устройства является кольцевая рамка У-У, изготовленная из отрезка кабеля. Центральную жилу кабеля удаляют и вместо нее продергивают шесть витков провода типа ПЭЛ 0,1-0,2 длиной 115 мм. Конструкция рамки и порядок выводов показаны на рис. 135, в. Такая рамка обладает хорошим электростатическим экраном. Жесткость конструкции рамки обеспечивается размещением ее между двумя дисками из оргстекла или гетинакса диаметром 400 мм и толщиной 5-7 мм,
В приборе использованы транзисторы КТ315Б, кремниевый опорный диод 2С156А, детекторный диод типа Д9 с любым буквенным индексом. Частота кварца может быть в интервале частот от 90 кГц до 1,1 МГц. Кабель РК-50.
Примечание. Чтобы в отрезки кабеля РК-50 протянуть 6 витков провода ПЭЛ 0,1-0,2, необходимо взять рыбацкую лесу диаметром 0,7-0,8 мм, произвести намотку, как указано выше, смазать клеем БФ-2, дать высохнуть, а затем продернуть в середину кабеля.
Литература: В. Г. Бастанов. 300 практических советов, 1986г.
Схема металлоискателя на транзисторах в домашних условиях. Простой металлоискатель в домашних условиях
Без сомнения, многих начинающих радиолюбителей заинтересует конструкция простого металлоискателя, основой для которого послужила схема, неоднократно публиковавшаяся в отечественных и зарубежных специализированных изданиях в середине 70-х годов прошлого столетия. С помощью этого металлодетектора, выполненного всего на двух транзисторах, можно обнаруживать металлические предметы, удаленные от поисковой катушки на несколько десятков сантиметров.
Принципиальная схема
Данная конструкция представляет собой один из вариантов металлодетекторов типа FM (Frequency Meter), то есть является устройством, в основу которого положен принцип измерения девиации частоты опорного генератора под влиянием металлических предметов, попавших в зону действия поисковой катушки. При этом оценка изменения частоты осуществляется на слух (рис. 2.4).
Рис. 2.4.
Принципиальная схема простого металлоискателя на двух транзисторах
Основу схемы прибора составляют генератор высокой частоты и приемник, который регистрирует изменения частоты генератора при приближении к металлическим предметам.
Генератор высокой частоты собран на транзисторе Т1 по схеме емкостной трехточки. Колебательный контур опорного генератора состоит из цепочки последовательно включенных конденсаторов С1, С2 и С3, к которым подключена катушка L1. Рабочая частота ВЧ-генератора определяется индуктивностью этой катушки, которая одновременно является поисковой катушкой.
Одной из особенностей данного устройства можно считать то, что в качестве анализатора в нем используется приемник гетеродинного типа, который выполнен всего на одном транзисторе. При этом каскад на транзисторе Т2 совмещает функции гетеродина и детектора. Гетеродин собран по схеме емкостной трехточки. Достоинством такой схемы является возможность использования катушки индуктивности без отводов, что хоть и незначительно, но упрощает конструкцию. Колебательный контур гетеродина содержит катушку индуктивности L2 и емкость, составленную из последовательно соединенных конденсаторов С4, С5 и С6. Частоту гетеродина можно изменять, вращая подстроечный сердечник катушки L2.
С коллектора транзистора Т2 продетектированный сигнал подается на головные телефоны BF1.
Если вблизи катушки L1 окажется металлический предмет, то ее индуктивность изменится. Это приведет к изменению частоты опорного генератора, что будет сразу зарегистрировано приемником металлоискателя. В результате тональность сигнала в телефонах BF1 изменится.
Детали и конструкция
Все детали простого металлоискателя на двух транзисторах за исключением поисковой катушки L1, катушки гетеродина L2, разъема Х1 и выключателя S1 расположены на печатной плате размерами 70х40 мм (рис. 2.5), изготовленной из одностороннего фольгированного гетинакса или текстолита.
К деталям, применяемым в данном устройстве, не предъявляются какие-либо особые требования. Желательно использовать любые малогабаритные конденсаторы и резисторы, которые без проблем можно разместить на печатной плате. Как видно из принципиальной схемы, в этом металлодетекторе применяются устаревшие ВЧ-транзисторы типа П422, П401 или П402. Вместо них можно использовать любые современные ВЧ-транзисторы проводимости p-n-p, предназначенные для работы во входных каскадах радиоприемников.
Поисковая катушка L1, используемая в опорном генераторе, представляет собой прямоугольную рамку размерами 175х230 мм, на которую намотаны 32 витка провода ПЭВ-2 диаметром 0,35 мм или, например, ПЭЛШО диаметром 0,37 мм.
В двух бумажных цилиндрических каркасах размещены отрезки ферритового стержня типа 400НН или 600НН диаметром 7 мм. Длина первого из них, закрепленного постоянно, составляет около 20-22 мм. Второй стержень подвижен и используется для регулировки индуктивности катушки. Его длина составляет 35-40 мм. Каркасы стержней обернуты бумажной лентой, на которую наматываются 55 витков провода ПЭЛШО диаметром 0,2 мм. Также можно использовать провод типа ПЭВ-1 или ПЭВ-2.
Катушку L2 (рис. 2.6) следует установить на расстоянии 5-7 мм от плоскости расположения витков катушки L1.
В качестве источника звуковых сигналов можно использовать головные телефоны с сопротивлением 800-1200 Ом. Подойдут и широко известные телефоны ТОН-1 или ТОН-2, однако при их применении оба капсюля нужно включить не последовательно, а параллельно, то есть подключить плюс одного капсюля к плюсу другого, а минус — к минусу. При этом общее сопротивление телефонов должно составить примерно 1000 Ом.
Рис. 2.5.
Печатная плата (а) и расположение элементов (б) простого металлоискателя на двух
транзисторах
Питание простого металлоискателя на двух транзисторах осуществляется от источника В1 напряжением 4,5 В. В качестве такого источника можно использовать, например, так называемую квадратную батарейку типа 3336Л или три элемента типа 316, 343, соединенные последовательно.
Печатная плата с расположенными на ней элементами и источник питания размещаются в любом подходящем пластмассовом или деревянном корпусе. На крышке корпуса устанавливаются выключатель S1 и разъем Х1 для подключения головных телефонов BF1.
Катушки L1 и L2 соединяются с платой гибким многожильным изолированным проводом.
Налаживание
Настройку металлоискателя следует проводить в условиях, когда металлические предметы удалены от поисковой катушки L1 на расстояние не менее 1,5 м.
Рис. 2.6.
Конструкция катушки L2
После включения питания следует проверить напряжения на эмиттерах транзисторов. На эмиттере транзистора Т1 должно быть напряжение -2,1 В, а на эмиттере транзистора Т2 — около -1 В.
Далее, медленно перемещая подстроечный сердечник катушки L2, необходимо добиться появления в телефонах громкого чистого сигнала низкой частоты. Если первоначально генератор настроен, например, на частоту 465 кГц, то в телефонах будет прослушиваться сигнал частотой около 500 Гц.
При приближении катушки L1 к металлическому предмету, в качестве которого в процессе настройки может использоваться, например, консервная банка, тон звучания низкочастотного сигнала в головных телефонах будет изменяться. Начало изменения тона сигнала необходимо хотя бы приблизительно зафиксировать. После этого, перемещая сердечник катушки L2 для более точной подстройки частоты гетеродина, следует добиться наибольшей чувствительности устройства.
На этом процесс настройки простого металлодетектора на двух транзисторах заканчивается.
Порядок работы
Проведение поисковых работ с помощью данного прибора не имеет каких-либо особенностей. Если в зоне действия поисковой катушки L1 окажется металлический предмет, то высота тона в головных телефонах изменится. При приближении к одним металлам частота сигнала будет увеличиваться, а при приближении к другим — уменьшаться. По изменению тона сигнала биений, имея определенный опыт, можно легко определить, из какого металла, цветного или так называемого черного, изготовлен обнаруженный предмет.
Металлоискатели довольно полезные приборы, достаточно вспомнить военную специальность минера. А еще, конечно же, выскакивают ассоциации искателей старинных кладов с золотом, закопанных в земле. Но и в обычной повседневной жизни такие приборы тоже необходимы, будь то поиск труб в грунте в различных областях, кабелей, люков и прочих промышленных металлических штук. Но что вам читателям ближе, так это что-то типа поиска скрытой проводки в стене ли какого-нибудь злополучного гвоздика. Вот такую простую и зарекомендовавшую себя схему металлоискателя для подобных целей мы и рассмотрим здесь, чтобы собрать ее своими собственными руками и порадоваться, и возгордиться, и получить пользу.
Для начала о видах металлоискателей. Они в основе принципов своей работы делятся на несколько типов.
Самые сложные и чувствительные, но и самые дорогие, построены по принципу передачи/приёма радиосигнала . Сложность дороговизна заключается не только в обилии электронных компонентов схемы, но и в необходимости квалифицированной настройки контуров.
Есть еще несколько видов по разным принципам: индукционные, измерители частоты, импульсные, ослабление генерации, метод биений, импульсная индукция, срыв резонанса… Я пытался вникнуть в разных описаниях про них и, честно говоря, запутался, так как описания, а вернее, типы на которые делятся металлоискатели, расходятся. Да нам вряд есть смыл знать эти тонкости классификаций черт с ними, с этими классификациями! Суть-то всех прибором в общем-то в одном: изменение частоты генератора при попадании в поле катушки (либо двух катушек, либо одной из двух катушек) металлического предмета. Это изменение частоты как правило очень незначительное, и вторая суть той или иной схемы — уловить это малейшее изменение и во что-то преобразовать. Как правило, преобразовывается в звуковой сигнал генератора, с изменением его частоты, для контроля по направлению металла.
Вот схема этого простого металлоискателя, которую сможет повторить любитель без большого опыта.
Чувствительность данного металлоискателя:
* Обнаружение монеты — 10-15 см (при хорошей наладке некоторые хватаются, что до 50 см!)
* Стальные ножницы — 20-25 см
* Крупные предметы — 1-1,5 метра
Схема состоит из двух высокочастотных генераторов, каждый — на одном транзисторе (VT1 и VT2). Частота левого генератора (VT1) изменяется при попадании в поле L1 металла, а частота правого (VT2) остается неизменной. Номиналы элементов обоих генераторов подобраны так, чтобы частоты генераторов лишь незначительно отличались. Генераторы работают на радиочастоте (более 100кГц), и такой звук не слышим ни нашим ухом, ни воспроизводится динамиком. Но небольшая их разница, к примеру 160 кгЦ и 161 кгЦ равна 1 кГц — это уже слышимые ухом колебания. А обе катушки генераторов (L1, L2) индуктивно связаны (находятся вблизи), поэтому оба сигнала от генераторов с разницей в 1 кГц объединяются и мы слышим так называемые амплитудные биения частотой 1кГц.
Настройка металлоискателя
Включив питание, подбором резистора R2 на эммитере VT1 добиваются напряжения -2.1В относительного общего плюса. Затем то же самое делают резистором R4 на эммитере VT2 до -1В. Далее медленным перемещением подвижного сердечника катушки L2 подстраивают генератор так, чтобы в наушниках появился громкий ясный звук низкой частоты.
Детали схемы металлоискателя
Катушка L1 — прямоугольная рамка 175х230 мм, 32 витка, ПЭВ-2 0.35 (чертеж ниже)
Катушка L2 — ее конструкция на рисунке ниже. В двух цилиндрах из бумаги (6) находятся стержни диаметром 7 мм из феррита 400НН или 600НН: один (1) длинной 20-22мм (закреплен неизменно), другой (2) — 35-40мм (для подстройки частоты генератора). Намотка: 55 витков диаметром 0,2 мм.
Вот так примерно делается рамка L1, внутрь которой помешается L2 (как можно ближе к краю L1).
Надо добавить, что рамка должна быть сделана как можно более жесткой, провод после обмотки пропитать лаком или эпоксидной смолой. Также жестко крепится внутри нее и L2.
Как вы понимаете, это самая трудоемкая и важная часть работы, на ее выполнение потребуется всё ваше старание и способности. Ваши умелые ручки должны проявиться в полной мере! От того, как выполните ее, будет зависеть удобство работы, ее четкость и, как следствие, результат и вообще: удовольствие вы будте получать в процессе или заниматься половым сношением со своим девайсом.
Для L2 что-то типа таких штук от старых радиоприемников можно попробовать поискать и использовать. Там пластмассовые каркасы катушек с резьбой и ввинчивающиеся в них ферриты, имеющих выемку под отвертку на своем торце.
Транзисторы : практически любые p-n-p , работающие в нужных частотах (более 100 кГц), желателен подбор с более высоким коэффициентом усиления — чувствительность металлоискателя будет выше. Подойдут даже древние П401, П422, если завалялись старые музейные приемники а-ля «Спидола».
Зарубежные аналоги: SFT316, SFT357, 2N1524, 2N1526, 2SA108, 2SA109, 2SA110, 2SA111, 2SA112, 2SA351, 2SA352, 2SA353, 2SA354, 2SA355, SFT316, SFT354, SFT357, 2N1524, 2N1526, 2SA108, 2SA109, 2SA110, 2SA111, 2SA350, 2SA351.
С таким же успехом могут использоваться транзисторы n-p-n перехода, нужно лишь поменять полярность батареи питания при их использовании.
Конденсаторы : С1, С2 и С5, С6 желательно все одного типа, чтобы меньше «убегала» настроенная частота при смене температуры. Остальные не имеет значения.
Наушники — а вот с ними сложней (на схеме обозначены BF1): для данной схемы нужны высокоомные (типа ТОН-1, ТОН-2, ТА-4, ТА-56, ТГ-1 и др.) сопротивлением обмотки порядка 1600 Ом. О них писалось в статье про . Любые современные имеют порядка десятком Ом, поэтому звук в них будет очень тихим.
Металлоискатель с УНЧ под обычные низкоомные наушники
Поэтому, если вы не найдете высокоомные наушники (что более вероятно), тогда есть смысл собрать схему с каскадом на составном транзисторе КТ503Е-КТ502Е. В этой схеме уже можно использовать современные наушники. Также в ней добавлен переменный резистор R10 на 150 Ом. Меняя его сопротивление, можно менять ток всей схемы, таким образом плавно подгоняя частоту в полевых условиях, при необходимости, вместо того, чтобы обращаться за неудобной подстройкой катушки L2.
Левая часть схемы, как видите, та же самая, добавлена дополнительная часть справа. Замена: КТ503 на КТ315 или КТ342, а транзистор КТ502 – на КТ603, КТ608, КТ626.
Удачных вам поисков кладов! 🙂 А если серьезно, то сделав подобный металлоискатель компактным и взяв его с собой в поездку на море, он сможет вас очень выручить, если вдруг кто-то из ваших близких дам посеет на пляже золотую сережку или кулон, что порой случается. Да и в домашнем арсенале хозяйственного мужика такому приборчику найдется место.
Вы еще не видели мой электромагнитный маятник?
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 —
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
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…
Этот металлоискатель способен обнаруживать: крупные металлические предметы (железное ведро, крышку от люка, водопроводную трубу) на глубине до одного метра, а также мелкие предметы (монеты или шурупы) на глубине до 15—20 см.
Прибор построен на основе самых распространенных деталей, которые имеются в запасах любого радиолюбителя. Металлоискатель выполнен по известному и широко применяемому в таких приборах принципу биений между частотами двух высокочастотных генераторов. Частота одного из них (опорного) постоянна, а частота второго (поискового) меняется под действием внешних металлических предметов, изменяющих индуктивность его катушки при попадании в зону ее действия.
Принципиальная схема
Принципиальная схема металлоискателя показана на рис. 1. Опорный генератор выполнен на транзисторе VT1. Частота его колебаний определяется параметрами контура L1C3 и составляет около 1 МГц.
Поисковый генератор выполнен на транзисторе VT2, он тоже вырабатывает сигнал примерно той же частоты. Разница состоит в том, что в контуре опорного генератора используется небольшая катушка с ферритовым сердечником.
Рис 1. Принципиальная схема простого самодельного металлоискателя.
Поэтому на ее индуктивность внешние металлические предметы практически не оказывают существенного действия.
Катушка контура поискового генератора намотана на большем каркасе в виде рамки. Она не имеет сердечника. В результате ее индуктивность сильно меняется при ее приближении к металлическому объекту, который в этом случае начинает выполнять функции перемещающегося сердечника.
Сигналы от обоих генераторов поступают на диодный смеситель на диоде VD1. В результате на конденсаторе С12 получается продукт вычитания частот генераторов.
Чем ближе величины этих частот, тем ниже звуковой тон на этом конденсаторе, а чем более отличаются частоты генераторов, тем выше тон звука в динамике В1, на который поступает сигнал (продукт работы диодного смесителя).
Сигнал поступает через низкочастотный усилитель на транзисторах ѴТЗ—ѴТ6.
При помощи переменного конденсатора С7 поисковый генератор можно настроить таким образом, чтобы при отсутствии поблизости металлических предметов тон звука в динамике был самым низким.
Затем при приближении катушки L2 к металлу частота генератора на ѴТ2 начинает изменяться. Разность частот генераторов увеличивается, а следовательно, тон в динамике будет подниматься. При точном нахождении металла звук перейдет в пронзительный писк.
Детали и конструкция
Катушку L1 следует наматывать на ферритовом стержне диаметром 8 мм, например, от магнитной антенны радиоприемника. Длина стержня уменьшена до 30 мм.
Предварительно на стержень нужно надевать каркас — гильзу, склеенную из ватмана, которая перемещается по нему с некоторым трением.
Катушка L1 должна содержать 110 витков провода ПЭВ диаметром 0,2—0,3 мм. Отвод необходимо сделать от 16-го витка считая от коллектора VT1.
Катушка L2 — поисковая. Ее нужно намотать на каркасе, представляющем собой рамку размерами 120 х 220 мм, сделанную из оргстекла, пластмассы или дерева.
Намотку нужно вести проводом ПЭВ диаметром 0,4 х 0,6 мм. Катушка должна содержит 45 витков с отводом от 10-го, считая от коллектора VT2.
Катушку необходимо соединить с основным блоком трехжильным экранированным проводом. Катушка должна быть расположена на расстоянии около 1 метра от основного блока (закреплена на алюминиевой трубке или деревянной рейке).
Сам прибор (основной блок, содержащий генератор на VT1 и УЗЧ с динамиком и батареей питания) можно смонтировать в корпусе от радиоприемника. От этого же приемника целесообразно использовать:
- динамик;
- переменный конденсатор;
- стержень для катушки L1.
Конструкция может быть и другой, все зависит от возможностей и желания.
Конденсатор С7 может быть с минимальной емкостью не более 10 пФ, и максимальной не менее 150 пФ.
Транзисторы КТ315 можно заменить на КТ3102 или КТ312, КТ316. Транзисторы МП35 можно заменить на МП35—МП38, а транзистор МП39 на МП39—МП42.
Диоды Д9 — с любой буквы, или Д2, Д18, ГД507. Динамик — любой сопротивлением от 4 Ом до 100 Ом, например, динамик от радиоприемника или головные телефоны. Батарея питания на 9 В, можно использовать «Крону» или подходящий аккумулятор.
Внимание: Питание от сетевого источника 220 В не желательно, потому что при этом возникает фон переменного тока и понижается чувствительность прибора в целом.
Настройка
Настройка заключается в подстройке катушки L1 таким образом, чтобы при среднем положении ротора конденсатора С7 и при отсутствии внешних металлических предметов в динамике был слышен звук самого низкого тона.
В дальнейшем при работе подстройка перед началом поиска будет производится конденсатором С7.
При отсутствии колебаний от генератора на VT1 нужно подобрать номинал С4 или (и) подстроить режим работы каскада подбором номинала R2. Если не возбуждается генератор на VT2, нужно подстроить С8 и подогнать режим работы транзистора подбором номинала R6.
Прибор отличается высокой чувствительностью, и работа с ним требует определенных навыков. Так что нужно потренироваться.
При работе важно учитывать, что при приближении к черным металлам (железо, сталь, чугун) частота генератора на VT2 уменьшается, а при приближении к цветным — возрастает.
В данной статье речь пойдет об одном из простых металлоискателей, сборку которого можно осуществить доступными советскими радиодеталями. К ним можно отнести транзисторы с маркировкой КТ и МП, а также резисторы и конденсаторы из популярной радиоаппаратуры. Большинство нужных деталей без проблем можно найти в старых радиоустройствах.
Схема состоит из пяти узлов, структуру которых можно просмотреть на рисунке 1:
- Задающий генератор частоты, служащий для создания эталонной частоты.
- Поисковый генератор частоты. Его частота будет изменяться при нахождении металла.
- Низкочастотный усилитель для увеличения разности сигнала генераторов.
- Узел, воспроизводящий звук.
- Источник питания.
Данное устройство напоминает металлоискатель на двух транзисторах, но в нем добавлен усилитель звука, и, несмотря на простоту, у него неплохие показатели обнаружения металла. Он отлично подойдет для массового поиска и сбора черного металла. Если найти радиодетали и немного времени, то вы с легкостью соберете металлоискатель на примере этой познавательной статьи.
Сборка элементов схемы
Сборку схемы можно осуществить на одностороннем фольгированном текстолите. Руководствуясь рисунком 2, на котором изображена схема металлоискателя на транзисторах, считаем количество соединений и острым предметом создаем соответствующее количество контактных площадок. После залуживания плата готова к сборке деталей (рис. 3). Для более качественной сборки можно продумать и нарисовать самодельную печатную плату.
Ниже представлен список необходимых деталей и указания к некоторым из них:
- 14 резисторов мощностью от 0,125 Вт. Номиналы:
- R1, R5 – 100 кОм;
- R2, R6, R11 – 10 кОм;
- R3, R7 – 1 кОм;
- R4, R8 – 5,1 кОм;
- R9 – 6,2 кОм;
- R10, R13 – 220 кОм;
- R12 – 3,9 кОм;
- R14 – 3 кОм.
- 14 конденсаторов, желательно термостойких:
- Электролитические на 6 В: С10, С14 – 47 мкФ; С12, С13 – 22 мкФ;
- Переменные конденсаторы С7 – до 10 пФ / от 150 пФ;
- Подстроечный конденсатор C8 – 6 / 25 пФ;
- С1, С11 – 47 нФ;
- C2, C6 – 4,7 нФ;
- C3 – 100 пФ;
- С4 – 47 пФ;
- C5, C9 – 2,2 нФ.
- Пять транзисторов:
- 3.1 VT1, VT2 – КТ315. В качестве аналогов можно использовать КТ3102, КТ312 или КТ316;
- 3.2 VT3, VT4, VT5 – МП35. Заменить можно на МП от 36 до 38;
- 3.3 VT6 – МП39. Подойдут так же МП от 40 до 42;
- 2 диода Д9Ж, или другие – Д18, Д2, ГД 507.
- Элемент питания 4,5 В в виде трех батареек типа АА. Можно использовать батарейку крона 9 В, но в таком случае необходимо поменять электролитические конденсаторы на напряжение выше 9 В.
- Динамик сопротивлением от 5 до 100 Ом. Подойдут динамики из детских игрушек, домофонных трубок, радиоприемников или головной телефон.
- Контактный разъем для батарейки (рис. 4).
- Микропереключатель или тумблер для выключения.
Металлоискатели не могут работать без катушек, выполняющих главную роль в устройстве. В следующем пункте статьи подробно опишем их роль в работе и процесс изготовления.
Создание катушек генераторов
Первичная катушка L1 является образцовой и вместе с конденсатором С3 служит для создания задающей частоты генератора. Вторичная катушка L2 работает таким же образом, но она выполняется без сердечника. Это позволяет воздействовать на нее металлическим предметам и изменять частоту генератора, что и приводит к разности частот для сигнала.
Ниже описано, как изготовить самодельные катушки без особых сложностей.
Для каркаса катушки L1 нужен металлический стержень диаметром 8 мм и длиной 3 см. Можно использовать антенну с радио. На стержень необходимо намотать ватман. Делаем это для возможности регулировки частоты перемещением стержня относительно катушки, поэтому важно чтобы ватман прилегал очень плотно для исключения самопроизвольного перемещения. После окончательной настройки металлоискателя в последнем пункте, можно зафиксировать стержень клеем. Образец катушки изображен на рисунке 5.
Обмотку катушки L1 выполняем проводом ПЭВ диаметром 0,2 – 0,3 мм. Производим намотку 110-ти витков на ватман строго в один ряд, стараясь не допускать пропусков или промежутков между витками. На 16-м витке делаем отвод, не разрывая провода. После намотки можно залакировать провод, но необходимо соблюдать доступность движения металлического стержня внутри. Соединение провода производим согласно схеме.
Вторая катушка L2 выполняется в виде прямоугольной рамки размером 12 x 22 см. Каркас можно выполнить из пластмассы, оргстекла, фанеры и прочего, не проводящего ток, материала. Делаем поднос или собираем только несущий прямоугольник, в который можно будет навалом уложить обмотку. Готовые образцы можно увидеть на рисунке 6.
Провод, как и в первом случае, выбираем марки ПЭВ, но диаметром 0,4 – 0,6 мм. Наматываем 45 витков, делая вывод на 10-м витке. После полного изготовления и настройки металлоискателя можно будет зафиксировать и изолировать обмотку лаком. Соединение со схемой осуществляем экранированным кабелем с наличием минимум двух жил. Такие кабели используются в качественной аудиоаппаратуре и в магистральных линиях связи, так же их можно приобрести в магазине электроники.
Изготовление конструкции металлоискателя
В первую очередь необходимо решить из какого материала выполнить штангу. Предпочтение лучше отдать диэлектрическому материалу, чтобы исключить проблемы в работе металлоискателя. Вариантов много: труба ПВХ, телескопическая удочка, деревянный шест. При выборе стоит учесть такие показатели, как вес, гибкость, способность к разборке, удобство.
Если вы планируете проводить в поисках металла много времени, малый вес и удобный подлокотник с ручкой сэкономят вам много сил. Но не стоит забывать, что легкий материал может гнуться. В случае с ПВХ трубой, это можно компенсировать засыпанным внутрь песком или дополнительными поддерживающими конструкциями. С разборной штангой не будет проблем с транспортировкой. Для реализации этой идеи можно посетить сантехнический магазин, и собрать отличный металлоискатель своими руками на различных переходниках (рис. 7).
После того как определились с выбором штанги, необходимо закрепить на ней катушку. Тут все просто – никакого металла. Воспользуйтесь пластмассовым крепежом, заранее закрепленными ушками на каркасе катушки, переходниками или просто надежным клеем.
Схему помещаем в пластмассовую коробку. Для динамика можно проделать маленькие отверстия для хорошей слышимости. Плату, динамик, первичную катушку и коробочку для батареек можно закрепить клеем. Коробку располагаем в метре от поисковой катушки и крепим удобным способом – с помощью пластмассовых крепежей или клея.
На этом моменте у вас собран простой металлоискатель на транзисторах, нуждающийся в точной настройке и проверке.
Настройка устройства
Настройка металлоискателя заключается в создании одинаковой частоты в обоих генераторах. При достижении такого результата, из динамика будет издаваться максимально низкий, еле слышный тон.
Для начала убираем из радиуса действия металлоискателя все металлические предметы. Учитываем бетонные стены и полы, так как в них может находиться металлическая арматура. Выставляем все переменные конденсаторы в среднее положение. Изменением положения стержня в катушке L1 добиваемся нужного тона или его отсутствия. При дальнейшей эксплуатации устройства пользуемся для регулировки конденсатором С7. После настройки подносим металлический предмет на различные расстояния от поисковой катушки и убеждаемся в работоспособности металлоискателя.
Если металлоискатель не заработал, проверяем блоки и детали схемы. Проверку начинаем с транзисторов, а затем проверяем диоды. Чтобы проверить усилитель звука, достаточно откинуть резистор R9 от генераторов и подключить его к звуковому выходу любого, воспроизводящего звук, устройства (рис. 8).
Если детали и усилитель в рабочем состоянии, то настраиваем транзисторные генераторы. Для этого пробуем изменить номиналы конденсатора С4 и резистора R2 для задающего генератора, и резистора R6 для поискового генератора. Второй генератор можно попробовать запустить подстроечным конденсатором С8.
Металлоискатель на 3 транзисторах » Полезные самоделки ✔тысячи самоделок для всей семьи
Простой металлоискатель на 3-х транзисторах способен обнаружить в грунте пятикопеечную монету на глубине около 2 см, а более крупные предметы — на глубине в несколько десятков сантиметров.
Металлоискатель состоит из двух генераторов ВЧ, собранных на транзисторах T2 и Т3, и детектора — усилителя на транзисторе Т1, Индикатором служат головные телефоны. В качестве колебательного контура L1C3 можно использовать любой из имеющихся в продаже контуров ПЧ (на 465 кГц) с отводом от части витков (например, от радиолы «Урал-57»). Можно использовать весь фильтр в сборе с экраном или же снять лишь броневой сердечник с катушкой и прикрепить его непосредственно к монтажной плате металлоискателя. Экранировать необязательно.
Обмотка катушки индуктивности L2 намотана проводом ПЭЛ 0,38 на деревянном или пластмассовом кольце диаметром 250 мм и содержит 31 виток (отвод от 10 витка сверху по схеме).
Рис.1. Принципиальная электрическая схема металлоискателя на 3 транзисторах.
Конденсатор С6 — керамический КПК-3. Можно взять конденсатор меньшей ёмкости, но тогда при налаживании придётся параллельно ему подключить конденсатор постоянной ёмкости. Конденсаторы С5 и С9 бумажные (например, МБМ, БМ). Остальные конденсаторы керамические или слюдяные. Резисторы могут быть любые, в том числе и УЛМ. Источником питания служит батарея для карманного фонаря (КВС-Л-0,5) Вместо транзисторов П13 можно применить П14-П16 с В около 30.
Когда катушка металлоискателя приближается к металлическому предмету, частота генератора на транзисторе Т3 изменяется. Частота другого генератора (Т2) остаётся прежней. В результате, частота биений, воспроизводимых телефоном, изменяется.
Кольцевой каркас катушки L2 прикреплён к деревянному бруску шириной 40 мм, толщиной 15 мм. Длина его выбирается такой, чтобы можно было не нагибаясь вести обследование поверхности грунта. Нижняя часть бруска имеет трапециевидный вырез, в который и помещена рамка металлоискателя с намотанной на ней катушкой L2. В вырез плотно вставляется деревянный клин, предварительно смазанный столярным клеем. Нужно обратить особое внимание, на то чтобы рамка была жестко фиксирована на бруске-держателе. В противном случае небольшие перемещения рамки относительно бруска будут приводить к дополнительному (ложному) изменению тона биений.
На расстоянии 200-300 мм от рамки на узкой стороне бруска-держателя крепится конденсатор С6. Монтажная плата прикреплена к другой боковой стороне, здесь же расположен и выключатель питания. Батарея питания помещена на нижней широкой стороне держателя. Ток, потребляемый от батареи, не превышает 4 мА.
Выводы, соединяющие рамку металлоискателя с монтажной платой, выполнены из того же провода, каким намотана рамка. Экранировать металлоискатель не нужно.
Если после сборки металлоискателя и его включения, вращением ротора конденсатора С6 не удаётся добиться того, чтобы в телефонах прослушивались биения, частота которых менялась бы по мере поворота ротора, то можно увеличить ёмкость конденсатора С7 до 200 пф. Если и после этого не слышно тона биений, следует закоротить конденсатор С7. Услышав тон биений, надо добиться того, чтобы появление тона соответствовало середине диапазона изменения ёмкости конденсатора С6, это достигается более тщательным подбором ёмкости конденсатора С7.
Металлоискателем следует пользоваться так: надеть головные телефоны и включить питание. Вращая ось конденсатора С6, следует, приближая рамку металлоискателя к поверхности грунта, добиться возникновения возможно более низкого тона биений. После этого рамку перемещают параллельно поверхности. При повышении частоты, рамку начинают медленно перемещать над тем местом, где наблюдается повышение частоты, чтобы более точно определить место расположения металла. При этом кратковременное повышение частоты чётко выделяется на фоне монотонного звука.
При поиске мелких предметов лучше водить рамкой не параллельно поверхности, а расположить её боковой поверхностью вплотную к земле.
Влажный грунт, в отличие от металла, понижает тон биений, поэтому при изменяющейся влажности грунта может возникать необходимость в регулировке ёмкости конденсатора С6 в процессе поиска.
Б. Заливадный
Радио 02 1968
Чувствительный транзисторный металлоискатель
1 576
В основу работы металлоискателя, схема и конструкция которого рассмотрены в данном разделе, положен принцип анализа изменений биений колебаний двух генераторов, частота одного из которых стабильна, а частота второго изменяется при появлении в зоне действия прибора металлического предмета.
При работе над данным устройством была сделана попытка создать чувствительный металлодетектор, свободный от ряда недостатков, присущих другим аналогичным конструкциям.
Несмотря на то что схема этого прибора была разработана более 20 лет назад, к его достоинствам следует отнести сравнительно высокую чувствительность, стабильность в работе, а также возможность отличать цветные и черные металлы. Использованные схемотехнические решения обеспечили повышенную стабильность рабочих частот генераторов, что позволило оценивать частоты биений в диапазоне от 1 до 10 Гц. Как следствие, повысилась чувствительность прибора, а также снизился потребляемый им ток.
Как уже указывалось, предлагаемая конструкция представляет собой один из многочисленных вариантов металлодетекторов типа BFO (Beat Frequency Oscillator), то есть является устройством, в основу которого положен принцип анализа биений двух частот (рис. 2.10).
Основу прибора составляют измерительный и опорный генераторы, детектор ВЧ-колебаний, предварительный усилитель, первый усилитель-ограничитель, дифференцирующая цепь, второй усилитель-ограничитель и усилитель низкой частоты.
Принципиальная схема металлоискателя:
В качестве измерительного и опорного генераторов использованы два простых LC-генератора, выполненные на транзисторах Т1 и Т2. Эти транзисторы входят в состав микросхемы К159НТ1Г, которая представляет собой пару идентичных по параметрам транзисторов, размещенных в одном корпусе. Использование транзисторной сборки позволяет существенно повысить температурную стабильность частот генераторов.
Каждый генератор собран по схеме емкостной трехточки, при этом транзисторы Т1 и Т2 включены по схеме с общей базой. Возбуждение колебаний обеспечивается благодаря введению положительной обратной связи между коллектором и эмиттером каждого транзистора. Рабочая частота генераторов определяется параметрами частотозадающих цепей, включенных между коллекторами и эмиттерами транзисторов Т1 и Т2. При этом частотозадающими элементами первого генератора, который выполняет функции измерительного генератора, являются поисковая катушка L1 и конденсаторы С1, С2 и С3. Рабочая частота второго, опорного, генератора определяется параметрами катушки индуктивности L2, а также конденсаторов С6, С7 и С9. При этом оба генератора настроены на рабочую частоту 40 кГц. С помощью резисторов R1-R4 обеспечивается установка режимов работы транзисторов T1 и T2 по постоянному току.
В процессе настройки прибора изменением емкости конденсатора С6 осуществляется грубая настройка опорного генератора на выбранную гармонику частоты биений. При этом емкость конденсатора С6 может изменяться в пределах от 100 до 330 пФ. Точная настройка частоты биений выполняется переменным резистором R7, с помощью которого изменяется смещение на стабилитроне D1, который в данной схеме выступает в роли варикапа.
При приближении поисковой катушки L1 колебательного контура перестраиваемого генератора к металлическому предмету ее индуктивность изменяется, что вызывает изменение рабочей частоты генератора. При этом, если вблизи катушки L1 находится предмет из черного металла (ферромагнетика), ее индуктивность увеличивается, что приводит к уменьшению частоты генератора. Цветной же металл уменьшает индуктивность катушки L1, а рабочая частота генератора возрастает.
ВЧ-сигнал, сформированный в результате смешивания сигналов измерительного и опорного генераторов, выделяется на нагрузочном резисторе R5. При этом амплитуда сигнала изменяется с частотой биений, которая равна разности частот ВЧ-сигналов.
Низкочастотная огибающая ВЧ-сигнала детектируется специальным детектором, выполненным на диодах D2 и D3 по схеме удвоения напряжения. При этом конденсатор С11 обеспечивает фильтрацию высокочастотной составляющей сигнала.
С нагрузки детектора, в роли которой выступает резистор R6, низкочастотный сигнал биений через конденсатор С12 подается на предварительный усилитель, выполненный на транзисторе T3.
С коллектора транзистора T3 усиленный сигнал через конденсатор С13 поступает на первый усилитель-ограничитель, выполненный на транзисторе T4 и обеспечивающий формирование прямоугольных импульсов. С помощью делителя, составленного резисторами R11 и R12, на базу транзистора T4 подается такое напряжение смещения, при котором транзистор находится на пороге открывания.
Поступающий на базу транзистора T4 синусоидальный сигнал ограничивается с двух сторон. В результате на нагрузке каскада, роль которой исполняет резистор R13, формируются прямоугольные импульсы, которые далее дифференцируются цепью C14, R14, R15 и преобразуются в остроконечные пики. При этом на месте фронта каждого импульса формируется пик положительной полярности, а на месте спада — пик отрицательной полярности. Следует отметить, что длительность этих пиков не зависит от частоты следования прямоугольных импульсов и их длительности.
Положительные пики поступают на базу транзистора T5, а отрицательные срезаются диодом D4. Транзистор T5, как и транзистор T4, работает в ключевом режиме и ограничивает входной сигнал так, что на коллекторной нагрузке, образуемой резисторами R16 и R17, формируются короткие прямоугольные импульсы фиксированной длительности. Конденсатор С15 фильтрует выходной сигнал и улучшает тембр звучания сигнала в головных телефонах ВF1.
С резистора R16, который является регулятором громкости, сигнал поступает на усилительный каскад, выполненный на транзисторах T6 и T7, включенных по схеме так называемого составного транзистора. При таком включении формируется эквивалент транзистору проводимости p-n-p повышенной мощности с большим коэффициентом передачи тока. Затем усиленный сигнал поступает на головные телефоны ВF1.
Примененный в данной конструкции способ формирования импульсного сигнала из синусоидального позволяет снизить потребляемую усилителем мощность, особенно в выходном каскаде, поскольку в паузах между импульсами транзисторы T5, Т6 и T7 закрыты.
Питание металлодетектора осуществляется от источника В1 напряжением 4,5 В, при этом потребляемый ток не превышает 2 мА.
Детали и конструкция.
К используемым деталям при сборке металлоискателя с повышенной чувствительностью не предъявляются какие-либо особые требования. Единственное ограничение связано с габаритными размерами, поскольку большая часть деталей данного прибора смонтирована на печатной плате размерами 70х110 мм, выполненной из одностороннего фольгированного гети-накса или стеклотекстолита. Печатная плата рассчитана на использование постоянных резисторов МЛТ-0,125, конденсаторов КСО, ПМ, МБМ, К50-6 или им аналогичных (рис. 2.11).
При повторении данной конструкции в качестве транзисторной сборки (транзисторы Т1 и Т2) можно использовать микросхему К159НТ1 с любым буквенным индексом. Однако в настоящее время ее не всегда можно найти. Поэтому при необходимости вместо транзисторной сборки рекомендуется использовать два транзистора типа КТ315Г с одинаковыми или возможно близкими параметрами (статическим коэффициентом передачи тока и начальным током коллектора).
(а).
Печатная плата металлоискателя.
Размещение деталей на плате металлоискателя:
(б).
Печатная плата-(а) и расположение элементов-(б) металлоискателя.
В усилительных каскадах (транзисторы Т3, Т4 и Т5) вместо транзисторов типа КТ342Б можно установить транзисторы типа КТ315Г, КТ503Е или КТ3102А — КТ3102Е. Транзистор типа КТ502Е (Т6) вполне заменим на КТ361, а транзистор типа К503Е (Т7) — на КТ315 с любыми буквенными индексами. Но в этом случае головные телефоны должны быть высокоомными (типа ТОН-2 или ТЭГ-1). При использовании низкоомных телефонов транзистор Т7 должен быть более мощным, например типа КТ603Б или КТ608Б.
В качестве стабилитрона D1 также можно использовать стабилитроны типа Д808-Д813 или КС156А. Диоды D2 и D3 могут быть любыми из серий Д1, Д9 или Д10.
Катушка L2 содержит 250 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,1 мм, намотанных на маг-нитопроводе СБ-23-11а. При ее изготовлении можно использовать и другие сердечники. Главное — чтобы индуктивность готовой катушки составила 4 мГ.
Измерительная катушка L1 содержит 100 витков провода ПЭВ-1 диаметром 0,3 мм и выполнена в виде тора диаметром 160 мм. Эту катушку проще изготовить на жестком каркасе, однако можно обойтись и без него. В этом случае в качестве временного каркаса можно использовать любой подходящий по размерам круглый предмет, например банку. Витки катушки наматываются внавал, после чего снимаются с каркаса и экранируются электростатическим экраном, который представляет собой незамкнутую ленту из алюминиевой фольги, намотанную поверх жгута витков. Щель между началом и концом намотки ленты (зазор между концами экрана) должна составлять не менее 10 мм.
При изготовлении катушки L1 нужно внимательно следить за тем, чтобы не про изошло замыкание концов экранирующей ленты, поскольку в этом случае образуется короткозамкнутый виток. Для повышения механической прочности катушку можно пропитать эпоксидным клеем.
К выводам катушки следует подпаять проводники двужильного экранированного кабеля длиной около метра, на другом конце которого устанавливается разъем типа СШ-3 или любой другой подходящий малогабаритный разъем. Оплетку кабеля необходимо соединить с экраном катушки. В рабочем положении разъем катушки подключается к ответной части разъема, расположенной на корпусе прибора.
Питание металлоискателя повышенной чувствительности осуществляется от источника В1 напряжением 4,5 В. В качестве такого источника можно использовать, например, так называемую квадратную батарейку типа 3336Л или три элемента типа 316, 343, соединенные последовательно.
Печатная плата с расположенными на ней элементами и источник питания размещаются в любом подходящем пластмассовом или деревянном корпусе. На крышке корпуса устанавливаются переменные резисторы R7 и R16, разъем Х1 для подключения поисковой катушки L1, выключатель S1, а также разъем Х2 для подключения головных телефонов BF1.
Налаживание.
Как и при регулировке других металлоискателей, настройку данного прибора нужно проводить в условиях, когда металлические предметы удалены от поисковой катушки L1 на расстояние не менее 1,5 м.
Непосредственное налаживание металлодетектора следует начать с выбора нужной частоты биений. Для этого рекомендуется воспользоваться осциллографом или цифровым частотомером.
При работе с осциллографом его пробник необходимо подключить к точке соединения резисторов R1, R4, R5 и конденсатора С8, то есть к входу детектора. Осциллограмма в этой точке напоминает осциллограмму модулированного ВЧ-сигнала. Далее, подстраивая катушку L2 и подбирая емкости конденсаторов С2 и С6, нужно добиться того, чтобы частота модуляции (частота биений) была бы равна примерно 10 Гц.
При использовании цифрового частотомера для настройки металлоискателя частотомер следует подключить сначала к коллекторной цепи транзистора Т1, а затем — к коллектору транзистора Т2. Подбирая параметры указанных ранее элементов (индуктивность катушки L2, емкости конденсаторов С2 и С6), необходимо добиться того, чтобы разность частот сигналов на коллекторах транзисторов Т1 и Т2 составляла примерно 10 Гц.
Далее подбором резистора R8 устанавливается максимальный коэффициент усиления каскада, выполненного на транзисторе Т3.
При отсутствии осциллографа и частотомера подбор нужной частоты биений можно выполнить и без них. При этом необходимо сначала установить в среднее положение движок резистора R7, а затем, вращая подстроечный сердечник катушки L2, добиться появления в телефонах щелчков с частотой примерно 1-5 Гц. Если установить нужную частоту не удается, следует подобрать емкость конденсатора С6. Чтобы уменьшить влияние фона грунта, окончательный подбор частоты биений следует осуществлять при приближении поисковой катушки L1 к земле.
На этом процесс настройки металлоискателя с повышенной чувствительностью заканчивается.
Порядок работы.
При практическом использовании данного металлодетектора следует переменным резистором R7 поддерживать необходимую частоту сигнала биений, которая изменяется при разряде батареи, при изменении температуры окружающей среды или при девиации магнитных свойств грунта. Также нужно отрегулировать громкость щелчков с помощью регулятора R16.
Если в процессе работы в зоне действия поисковой катушки L1 окажется какой-либо металлический предмет, частота сигнала в телефонах изменится. При приближении к одним металлам частота сигнала биений будет увеличиваться, а при приближении к другим — уменьшаться. По изменению тона сигнала биений, имея определенный опыт, можно легко определить, из какого металла, магнитного или немагнитного, изготовлен обнаруженный предмет.
С помощью такого металлоискателя мелкие предметы, например гвозди, можно обнаружить под слоем почвы на глубине до 10-15 см, а крупные (например крышки колодцев) — на глубине до 50-60 см.
Печатная плата: скачать.
Простая цепь металлоискателя с использованием транзистора
BC548 Цепи простого металлоискателя— это портативные электронные устройства для обнаружения любого металла на близком расстоянии. Эти инструменты работают, обнаруживая изменения магнитных волн, вызванные нахождением в непосредственной близости от металлического объекта. В этом проекте мы собираемся построить простую схему металлоискателя на транзисторе BC548.
Металлоискатели обычно бывают трех типов: очень низкочастотные (VLF), колебательные (BFO) и импульсные (PI).Металлоискатели работают, передавая электромагнитное поле от поисковой катушки на землю. Любые металлические предметы, находящиеся в электромагнитном поле, возбуждаются и передают собственное электромагнитное поле. Поисковая катушка принимает это электромагнитное ретранслируемое поле и подает сигнал тревоги.
Компоненты оборудования
Для сборки этого проекта вам потребуются следующие детали.
[inaritcle_1]BC548 Распиновка
Принципиальная схемаРабочее объяснение
На приведенной выше принципиальной схеме показан недорогой металлоискатель с одним транзистором BC548 и старым радиоприемником.Это просто генератор Колпитца, работающий на средней полосе частот с радио на той же частоте.
Сначала ставят магнитолу и схему, потом настраивают магнитолу так, чтобы из магнитолы не было звука. В этом состоянии радиоприемник и схема будут работать на одной и той же частоте, и одни и те же частоты будут отбиваться, чтобы не издавать звука. Это установка. Теперь, когда вы поместите эту схему металлоискателя рядом с любым металлическим объектом, вы услышите шипящий звук от вашего AM-радио, сигнализирующий об обнаружении металлического объекта.L1 равен 60 виткам эмалированного медного провода, намотанного на трубку из ПВХ толщиной 1 см. Источник питания схемы должен быть от батареи 9 В или 6 В.
Приложения
- Металлоискатели находятся в таких местах, как аэропорты, правительственные учреждения, офисные здания, школы и тюрьмы, чтобы никто не пронес оружие в помещения.
- Они служат для ряда целей, таких как проверка безопасности, проверка случайного присутствия нежелательных металлических предметов в пищевых продуктах.
- Промышленные металлоискатели используются в пищевой, текстильной, швейной, химической, фармацевтической, лесной, пластмассовой и упаковочной промышленности.
- Они также используются для различных хобби, таких как пляжное прочесывание, добыча монет, поиск ценных металлов, таких как золото и серебро.
Схема и работа металлоискателей — iMaxGeek
Одиночная Транзисторная схема
Перед тем, как углубиться в схему, нам лучше быстро взглянуть на то, как работает однотранзисторная детекторная система.Я уверен, что когда-то вы слышали свист или тональный сигнал при настройке радиовещательного приемника AM или, что еще более вероятно, при прослушивании коротковолновой радиовещательной станции AM. В радиолюбителях это называется гетеродоксическим сигналом. AM-приемник, обнаруживающий два очень близких по частоте радиочастотных сигнала, обычно вызывает это состояние. Если две радиочастоты разнесены менее чем на несколько кГц, будет слышен звуковой сигнал (разностная частота). По сути, так работает наша однотранзисторная детекторная схема.
В нашей однотранзисторной схеме, см. Рис. 1, используется только одна схема ВЧ-генератора. Другой радиочастотный сигнал поступает от одной из многих радиостанций AM. Портативный транзисторный AM-радио принимает два радиочастотных сигнала и выдает звуковой сигнал. Микшированием и усилением звука занимается транзисторный радиоприемник. Если какой-либо РЧ-сигнал сдвигается по частоте, звуковой тон будет увеличиваться или уменьшаться на ту же величину. Поскольку стабильность частоты всех лицензированных радиостанций AM очень высока, только наш поисковый генератор будет производить сдвиг частоты.Конечным результатом является детектор, который работает как наша двухтранзисторная схема, но требует меньше деталей и времени на создание.
Схема генератора на рис. 1 очень похожа на генераторы, использованные в нашей предыдущей схеме. Транзистор Q1 включен в схему генератора Колпитца с компонентами C2, C3, C5, C6 и LI, составляющими настроенный контур генератора. Изменение любого одного или любой комбинации этих компонентов изменит рабочую частоту генератора.
Увеличение значения любого конденсатора понижает частоту генератора, а уменьшение значения увеличивает частоту.Увеличение индуктивности L1 также вызовет снижение частоты и наоборот.
Рис. 1. Вот схема однотранзисторной схемы.
Транзистор Q1 — NPN-транзистор общего назначения; и он служит сердцем схемы генератора Колпитца.
ПЕРЕЧЕНЬ ЧАСТЕЙ ДЛЯ ОДНОТРАНЗИСТОРНОЙ ЦЕПИ (РИС. 1)
ПОЛУПРОВОДНИКИ
Q1–2N3904 или аналогичный NPN-транзистор общего назначения
РЕЗИСТОРЫ
(Все резисторы имеют ¼-ваттную мощность, 5% единиц.)
R1—1000 Ом
R2—270 000 Ом
КОНДЕНСАТОРЫ
C1 — 0,01 мкФ, керамический диск
C2 —0,001 мкФ, керамический диск
C3 —-. 005-нФ, керамический диск
C4—. 1 мкФ, керамический диск
C5, 4–34 пФ, 7 мм, сверхминиатюрный триммер, деталь Mouser № 24AA113
C6— 12-100 пФ, деталь Mouser № 242-3410-70
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ДЕТАЛИ И МАТЕРИАЛЫ
S1— Переключатель SPST
L1 — шлейф, см. Текст
6 витков медной проволоки можно намотать на жесткий материал, например дерево или пластик.
Рис.3. На этой подробной схеме контура показаны выводы
, отходящие от медного провода, а также импровизированный экран Фарадея.
Рис. 4. Художественная схема готового металлоискателя.
С детектором можно использовать любой недорогой AM-транзисторный радиоприемник.
Строительство цикла
Цикл поиска может быть построен несколькими способами; однако предлагаемый здесь метод должен направить вас в правильном направлении.См. Рис. 2 в качестве руководства для построения петли. Форма петли должна быть изготовлена из неметаллического материала, не впитывающего влагу. Подойдет запечатанная деревянная форма, она может быть как цельной, так и в форме обруча. Форма должна быть шириной от% до 1 дюйма, чтобы оставалось место для обмоток катушки. Замкните на форме шесть витков эмалированного или изолированного провода №20. Оберните обмотки как минимум двумя слоями пластиковой изоленты хорошего качества. Отложите петлю в сторону и постройте схему генератора на куске универсальной печатной платы с предварительно просверленными отверстиями.Стабильность является одним из наиболее важных факторов при построении любой стабильной схемы генератора, поэтому все выводы компонентов должны быть короткими и надежно закрепленными.
Два переменных конденсатора должны быть установлены таким образом, чтобы можно было производить настройку снаружи корпуса. Для достижения наилучших результатов схема должна быть размещена в металлическом шкафу, к которому подключено заземление схемы. Временно подключите петлю к схеме с помощью 30 дюймов экранированного микрофонного кабеля или двухжильного провода внутренней связи.Подойдет любой калибр проволоки от №18 до №24. Фактически, два изолированных провода можно скрутить вручную и использовать.
Разместите петлю подальше от металлических предметов и подайте питание на схему. Найдите поблизости транзисторный радиоприемник и настройтесь на станцию где-нибудь посередине циферблата. Настройте C5 и C6 на частоту, которая будет гетеродинной с вещательной станцией. Если ничего не происходит, скорее всего, генератор работает не на нужной частоте. Теперь, как определить, слишком низкая или слишком высокая частота генератора? Естественно, частотомер был бы самым простым способом определить частоту генератора.Если он недоступен, что тогда? Коротковолновый приемник, работающий как ниже, так и выше стандартного диапазона AM-вещания, может использоваться для определения частоты генератора.
После того, как частота генератора определена, можно внести изменения, чтобы переместить частоту в полосу вещания. Уменьшение общей емкости настроенного контура генератора или понижение индуктивности контура приведет к увеличению частоты. Понижение частоты достигается увеличением емкости настроенного контура или увеличением индуктивности контура.Удаление или добавление витка в петлю — хороший метод, если частота генератора сильно отличается от частоты.
Добавление щита Фарадея
Поисковая петля обычно сканирует землю параллельно в поисках металлических предметов. Положение контура параллельно земле образует емкость относительно земли, которая сдвигает частоту генератора. По мере того как петля перемещается вверх и вниз над землей, частота генератора изменяется аналогичным образом. Добавление экрана Фарадея к петле поможет уменьшить проблему сдвига частоты из-за влияния земли.
Экран Фарадея представляет собой металлический кожух, образованный вокруг петли с изолирующим зазором посередине. Экран может быть сформирован из алюминиевой фольги, отрезав отрезок шириной 3 дюйма и достаточной длины, чтобы почти полностью охватить край петли, оставив зазор от 1 до 2 дюймов посередине, см. Рис. После формирования алюминиевой фольги добавьте под фольгу с одного конца неизолированный провод длиной 4 дюйма и приклейте экран на место. Положите петлю на плоскую поверхность и положите сверху твердый предмет, чтобы прикрепить фольгу к форме петли.После высыхания клея подсоедините другой конец оголенного провода к заземляющему контакту контура.
Старая ручка метлы или дюбель прикрепляется к середине петли и служит ручкой и опорой для петли и цепи детектора. См. Рис. 4. AM-радио можно прикрепить к ручке или носить отдельно.
Расположите петлю над областью поиска и настройте генератор так, чтобы он воспроизводил слышимый тон с частотой биений. Максимальная чувствительность достигается, когда генератор находится в пределах нескольких циклов от радиостанции.Этот детектор обнаруживает все типы металлов, так что будьте готовы копать, а потом копать еще.
Рис. 5. Схема металлоискателя с кварцевым фильтром показана выше.
Узкая полоса пропускания кристалла обеспечивает высокую чувствительность к мельчайшим изменениям частоты.
ПЕРЕЧЕНЬ ДЕТАЛЕЙ ДЕТЕКТОРА КРИСТАЛЛИЧЕСКИЙ ФИЛЬТР (РИС. 5)
ПОЛУПРОВОДНИКИ
Кремниевый сигнальный диод D1, D2–1N9L4
Q1, Q2–2N3904 или аналогичный NPN-транзистор общего назначения
РЕЗИСТОРЫ
(Все резисторы Вт, 5 % единицы.)
R1, R3 — 1000 Ом
R2 — 270 000 Ом
R4 — См. Текст.
КОНДЕНСАТОРЫ
C1 — керамический диск 0,01 мкФ
C2–, 0001 мкФ керамический диск
C3 — керамический диск 0,005 мкФ
C4 — керамический диск 0,1 мкФ
C5 — см. Список деталей на рис. 1
C6 — см. Список деталей на рис. 1
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ДЕТАЛИ И МАТЕРИАЛЫ
XTL1– кварцевый резонатор 1 МГц
Ml – расходомер от 50 мкА до 1 мА
Металлический корпус, материал печатной платы и т. Д.
Детектор с кварцевым фильтром
Наша следующая запись — это версия одной из моих любимых схем металлоискателя.Петля и схема генератора, подобные тем, что использовались в нашем предыдущем детекторе, являются основными ингредиентами, используемыми в детекторе с кварцевым фильтром. Добавление эмиттерного повторителя обеспечивает изоляцию генератора и обеспечивает источник с низким сопротивлением для кристалла. Выходной сигнал выпрямляется D1 и D2 и подается на счетчик. Продолжая читать описание схемы, посмотрите на рис. 5.
Вот краткое описание того, как работает схема металлоискателя с кварцевым фильтром. Генератор настроен на последовательную резонансную частоту кристалла, которая может быть любой частотой от 100 кГц до более 1 МГц.Однако в нашей схеме используется кристалл с частотой 1 МГц. Когда генератор работает на частоте кристалла, выходной сигнал измерителя максимальный.
Любой сдвиг частоты генератора приведет к снижению показаний счетчика. Схема очень чувствительна к небольшим сдвигам частоты из-за узкой полосы пропускания кристалла в последовательном режиме. Здесь также может быть использована основная конструкция петли, использованная в предыдущей схеме детектора.
Схема этого детектора должна быть построена так же, как и наша предыдущая схема.Если какой-либо компонент перемещается или вибрирует во время использования, измеритель неверно укажет на обнаруженный объект. Постройте его прочно. Выбор измерителя, используемого для M1, может варьироваться от чувствительного 50 мкА до 1 мА. Значение R4 выбирается для показаний полномасштабного измерителя, когда генератор работает на частоте последовательного резонанса кристалла.
Рис. 6. Детектор, показанный на диаграмме выше, отлично подходит для глубокого поиска.
Отношение двух прямоугольных контуров «сдвинуто по фазе» на 90 градусов помогает ограничить перекрестные помехи между передатчиком и приемником, тем самым устраняя обратную связь во время работы.
Передатчик / приемник Детектор
Наша последняя схема детектора подходит для обнаружения крупных металлических предметов на больших глубинах — футов, а не дюймов. Этот двухкамерный детектор существует около 75 лет и до сих пор остается одним из самых популярных детекторов глубокого поиска. Базовая система показана на рис. 6.
Две неметаллические коробки служат 2 корпусами для электроники и формами для контуров. Коробки передатчика и приемника установлены на деревянной ручке длиной 3 фута, причем приемник расположен в горизонтальном положении, а передатчик — в вертикальном.Это 90-градусное соотношение между передатчиком и приемником обеспечивает минимальную передачу сигнала между двумя контурами. Размещение большого металлического предмета между двумя контурами вызывает искажение поля передатчика, позволяя некоторой части сигнала достигать контура приемника. Сигнал усиливается приемником и отображается на измерителе как обнаруженный металл.
Здание передатчика
Сначала мы начнем со схемы передатчика (см. Рис. 7), потому что это более простой из двух устройств.Схема передатчика очень похожа на две наши предыдущие схемы генератора, с небольшими изменениями в схеме байпаса базы. Значения частотно-зависимых конденсаторов C1 и C2 одинаковы. В зависимости от размера петли они могут варьироваться от 0,01 до 0,1-LlF.
Для контура приемника обычно требуется конденсатор, равный Vi величине C1 или C2 в цепи передатчика. Контур передатчика настраивается с помощью C1 и C2, которые всегда имеют одно и то же значение. Фактическое значение емкости в контуре передатчика равно Vi, как значение C1 или C2.Очень важно, чтобы обе петли были настроены на одинаковую частоту.
Подойдет петля любого размера от 8 до 12 квадратных дюймов, но мы будем придерживаться 12-дюймовой рамки и предложим значения для этого размера. Петли образуются путем наматывания 20 витков провода №24 — №26 вокруг каждого корпуса. Протяните около 8 дюймов провода от каждого конца петли к внутренней части корпуса для соединений цепи. Закрепите обмотку пластиковой изолентой.
Рабочая частота будет где-то между 35 кГц и 50 кГц.Емкость конденсаторов для C1 и C2 составляет 0,1 мкФ для передатчика и 0,05 мкФ для C1 в цепи приемника. Для работы на более высоких частотах можно использовать меньшее количество витков или меньшие петли. Старайтесь поддерживать рабочую частоту ниже 200 кГц, так как этот тип металлического локатора лучше всего работает на низких частотах.
Рис. 7. Схема передатчика на приведенной выше схеме работает в диапазоне от 35 до 50 кГц.
Схема генератора аналогична двум предыдущим упомянутым.
ПЕРЕЧЕНЬ ДЕТАЛЕЙ ПЕРЕДАТЧИКА (РИС. 7)
ПОЛУПРОВОДНИКИ
Q1–2N3904. или аналогичный NPN-транзистор общего назначения
КОНДЕНСАТОРЫ
C1.C2 от 0,01 до 0,1 мкФ, керамический диск (см. текст)
C3, C4— 0,1 мкФ, керамический диск
РЕЗИСТОРЫ
(Все резисторы Вт, 5%)
R1 — 1000 Ом
R2 — 270 000 Ом
R3 — 220 000 Ом
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ЧАСТИ И МАТЕРИАЛЫ
S1 — Переключатель SPST
L1 — Контур, см. Текст
Корпус приемника
Приемник (см. Рис.8) представляет собой простую схему двухтранзисторного усилителя ВЧ с изолированным входом эмиттерного повторителя. РЧ-сигнал улавливается контуром и подается через Q1 на вход первого каскада РЧ-усилителя, Q2. ВЧ усиление транзистора Q2 устанавливается R10. Сигнал с коллектора Q2 подается на базу Q3, а выход Q3 подключается к двухдиодной схеме детектора. Выход постоянного тока обозначен Ml.
Схема приемника умещается на многоцелевой печатной плате размером 2 x 3 дюйма. Установите компоненты близко к плате с помощью коротких проводов и держите входные компоненты подальше от выходной цепи.Измеритель может быть любого типа постоянного тока с чувствительностью от 50 мкА до 1 мА. Если используется измеритель 50 мкА, возможно, потребуется увеличить сопротивление R11 до потенциометра 10 кОм. Установите схему в коробку приемника и подключите петлю.
Установите корпус передатчика на один конец деревянной ручки, а приемник — на другой. Приемник необходимо установить так, чтобы его можно было наклонять вверх и вниз для получения баланса между двумя контурами. Это можно сделать с помощью небольшого шарнира, прикрепленного к концу рукоятки и корпусу ствольной коробки.Как только точка баланса будет найдена, приемник можно установить в этом положении.
Рис. 8. Схема приемника.
ПЕРЕЧЕНЬ ДЕТАЛЕЙ ПРИЕМНИКА (РИС. 8)
ПОЛУПРОВОДНИКИ
Q1-Q3–2N3904 или аналогичный NPN транзистор общего назначения
D1, D2–1N914 кремниевый сигнальный диод
КОНДЕНСАТОРЫ
C1 — керамический диск от 0,005 до 0,05 мкФ (см. текст)
C2 0,1 — 0,05 мкФ керамический диск
C5-C9 — керамический диск 0,1 мкФ
C10 — 470 мкФ 25 Вт постоянного тока электролитический
РЕЗИСТОРЫ
(Все резисторы Вт, 5%
R1, R2 — 100 000 Ом
R3 -R5—1500 Ом
R6— 100 Ом
R7—470 Ом
R8, R9—220 000 Ом
R10— Потенциометр 1000 Ом
R11— Потенциометр 2500 Ом
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ДЕТАЛИ И МАТЕРИАЛЫ
S1 — Переключатель SPST
M1 — измеритель постоянного тока от 50 мкА до 1 мА.
L1 — контур, см. Текст
Простейшая схема металлоискателя
Самая простая схема металлоискателя состоит из 4-х компонентов.
Катушка обнаружения состоит из 70 витков провода 0,3 мм диаметром 120 мм.
Поместите AM-радио рядом с поисковой катушкой и настройте его так, чтобы он улавливал визг. Когда монета находится рядом с катушкой, звук меняется.
Схема работает на частоте около 250 кГц, и радио улавливает гармонику. Он обнаружит крышку бутылки примерно на 90 мм.
Еще одна простая схема металлоискателя состоит из двух перекрывающихся катушек для обеспечения обратной связи:
Поместите AM-радио рядом с катушками, и будет слышен звуковой сигнал.
Металлоискатель Simple BFO
Первые два транзистора рассчитаны на одинаковую частоту. Результат передается на третий транзистор, чтобы произвести звуковой сигнал в пьезодинамике.
Когда L1 (поисковая катушка) обнаруживает металлический объект, звуковой сигнал усиливается.
По характеристикам эта схема не лучше, чем схема с одним транзистором, описанная выше, и AM-радио. Когда все это выкипело, первый транзистор приводит в движение катушку, и частота цепи изменяется, когда индуктивность катушки изменяется из-за металлического объекта рядом с ней.
Второй и третий транзисторы эквивалентны AM-радио, определяя частоту генератора и создавая результат, который представляет собой разницу между частотой, создаваемой первым транзистором, и частотой, создаваемой вторым транзистором.
Следующая схема еще сложнее.
Он использует интегральные схемы (ИС) для обнаружения разницы между двумя частотами.
Схема очень старая. Все микросхемы теперь можно заменить 8-контактным микроконтроллером, и схема будет намного проще.
Не забывайте, это не лучше, чем один транзистор и AM-радио, и не стоит конструировать, однако текст интересный. . .
Простой и чувствительный металлоискатель
Хобби по поиску металлов переживает настоящий бум, и охотники за сокровищами ищут не только золото. Цена на драгоценный металл в последние месяцы выросла до 1600 долларов за унцию, за которой стоит потратиться. Старые монеты и реликвии тоже стоят дорого, так что там есть, что узнать…
МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ДЕТЕКТОРЫ зависят от обнаружения одного из нескольких эффектов, которые могут наблюдаться, когда металлический объект воздействует на магнитное поле, окружающее катушку с проводом, по которому проходит переменный ток. Основные эффекты: изменится структура магнитного поля, окружающего катушку, и изменится индуктивность катушки.
Различные типы разработанных металлоискателей используют эти изменения, обнаруживая электронным способом изменения, вызванные металлическим объектом в катушке.Неметаллические предметы или материалы также могут воздействовать на катушку аналогичным образом.
Есть три основных метода, используемых для использования вышеуказанных эффектов. В металлоискателях «Induction Balance» (IB) используются две катушки. Один из них управляется модулированным генератором. Другой подключен к детектору и усилителю. Две катушки аккуратно расположены относительно друг друга, так что катушка приемника улавливает очень мало энергии, излучаемой катушкой передатчика, когда поблизости нет металла или минерального материала.Когда катушки подносятся к металлическому объекту, картина поля искажается, что значительно увеличивает передаваемую энергию, улавливаемую приемной катушкой. Модулированный сигнал обнаруживается и может быть обозначен усилением восстановленной модуляции до уровня динамика, а также отображением его на измерителе. По очевидным причинам этот тип металлоискателя часто называют «приемопередающим» или TR-детектором, иногда как IB / TR-детектором. Основными преимуществами являются хорошая способность точного определения местоположения и хорошее проникновение на глубину, а также они нечувствительны к мелким железным предметам.
Чувствительность сильно снижается в минерализованном или железном грунте.
Большинство детекторов IB работают на частоте от 85 до 150 кГц. Поскольку на них сильно влияет минерализованный грунт, была разработана технология с использованием очень низкой частоты для передачи энергии передающей катушке. Типы «VLF» работают на частотах около 4-6 кГц, частотном диапазоне, который достаточно хорошо проникает во все типы почв. Однако они должны работать с довольно высокой мощностью, чтобы достичь достаточной чувствительности с небольшими объектами, поэтому разряд батареи довольно велик, а способность к точному обнаружению плохая.Детекторы
«Импульсная индукция» используют катушки в поисковой головке, которые установлены во многом так же, как детектор IB. Однако передатчик работает в импульсном режиме, так что поисковая катушка передает импульсы с высокой энергией. Затем приемник сравнивает фазу части принятого импульса с передаваемым сигналом. Когда железный или магнитный объект приближается к поисковым катушкам, фаза принятого сигнала увеличивается по сравнению с сигналом передачи. Обратное происходит, когда к поисковым катушкам подводят немагнитный проводник.Таким образом, этот тип детектора может эффективно «различать» черные и цветные металлы, а также исключать влияние земли — просто путем настройки схемы обнаружения для исключения сигналов с нежелательными фазовыми характеристиками. Таким образом, в этих детекторах часто используется контроль «исключение заземления». Поскольку мощность принимаемого сигнала также меняется в зависимости от характеристик «целевого» объекта, этот эффект также может быть включен в процесс обнаружения.
Ясно, что IP-извещатель создает множество проблем для домашнего строителя.
Самый простой метод определяет изменение индуктивности одиночной поисковой катушки. Если эта катушка является частью настроенного контура генератора, то сравнение частоты «поискового» генератора со стабильным опорным генератором укажет на присутствие металлического объекта. Этот детектор называется «генератором частоты биений» или типом BFO. Два генератора настроены так, что есть небольшая разница в их частотах и смешанных выходах. Результатом будет частота биений, равная разнице между двумя частотами осциллятора.Основными преимуществами этого типа являются простая схема и настройка, а также хорошая возможность точного определения местоположения. В прошлом большинство опубликованных проектов страдали явным отсутствием чувствительности, а также плохой стабильностью настройки. Хитроумная техника смешивания и несколько других вставок могут решить эти проблемы.
Следовательно, наш новый металлоискатель относится к типу BFO с некоторыми современными усовершенствованиями. Было доказано, что он имеет такую же чувствительность, что и наш детектор IB, ETI-549, но, как правило, его проще собрать и настроить, поскольку нет критических настроек.
Особенности конструкции
Наш новый металлоискатель имеет три элемента управления: грубая регулировка частоты, точная регулировка частоты и включение / выключение громкости. температура и напряжение аккумулятора). Затем используется точная регулировка частоты для установки низкого тона ноты, когда детектор размещается над землей, что позволяет компенсировать влияние земли на частоту поискового генератора.Регулятор громкости регулирует громкость вывода из динамика.
Двумя основными конструктивными проблемами этого типа детектора являются стабильность частоты двух генераторов и незначительное изменение частоты, которое необходимо обнаружить.
Поисковый генератор, который мы наконец использовали, был остановлен после некоторых экспериментов. Наша первая попытка использовала LC-генератор, построенный на кристалле затвора CMOS. Это оказалось не так стабильно, как нам требовалось, и мы обнаружили, что попытка получить постоянное регулирование частоты путем изменения напряжения на шине питания имеет недостатки.После некоторых экспериментов с конфигурациями осцилляторов мы нашли осциллятор с дискретными компонентами, который, как мы обнаружили, ведет себя так же, как мы и искали.
Поисковая катушка в схеме, которую мы использовали, является индуктором в генераторе Колпитца. Однако эта конкретная схема может быть немного незнакома многим читателям. Чтобы увеличить ВЧ-ток в катушке, ее помещают в коллекторную цепь Q1. Обратная связь между коллектором и эмиттером, а база фактически находится на ВЧ земле. Емкость, определяющая частоту, настроенной схемы «отводится» для обеспечения обратной связи, причем C2 и C3 выполняют эту функцию.Особое внимание было уделено базовой стабильности частоты этого генератора. Для конденсаторов C2 и C3 использовались стирозовые конденсаторы хорошего качества. Они имеют температурный коэффициент, примерно противоположный другим температурным факторам, влияющим на частоту генератора. В целом краткосрочная стабильность этого осциллятора неплохая.
Конкретная конфигурация схемы генератора дала нам очень полезный бонус — постоянное управление частотой генератора в небольшом диапазоне. Изменение смещения базы транзистора приведет к изменению емкости коллектор-база.В этой схеме емкость c-b является частью общей «паразитной» емкости, которая определяет точную частоту колебаний. По мере увеличения смещения базы емкость c-b уменьшается, увеличивая частоту генератора. Таким образом, частота генератора может изменяться в диапазоне примерно десяти процентов. Мы предоставили два элемента управления, элемент управления FINE обеспечивает вариацию примерно в одну десятую от элемента управления COARSE.
Поисковый генератор слабо соединен через конденсатор 47p со следующим триггером Шмитта CMOS и двумя инверторами, которые возводят в квадрат выходной сигнал.Слабая связь изолирует генератор от последующих цепей, дополнительно повышая стабильность кристалла поискового генератора.
В качестве опорного генератора мы решили использовать кристалл из-за присущей ему стабильности. Утверждалось, что если обычная LC-цепь используется для опорного генератора, она будет иметь характеристики дрейфа, аналогичные характеристикам поискового генератора, и общий дрейф будет уменьшен. Фактически, опорный генератор может быть изготовлен с использованием стандартного трансформатора ПЧ 455 кГц.На практике, однако, эти два показателя имеют тенденцию дрейфовать с заметно разной скоростью. Мы думаем, что лучший подход — сделать оба генератора как можно более стабильными. Следовательно, кристалл — это легко доступный тип и дешевле, чем трансформатор ПЧ!
Опорный генератор представляет собой простой кварцевый генератор «инвертор», построенный вокруг одного затвора из четырехугольного затвора И-НЕ КМОП, IC2. Он имеет прямоугольный выход и управляет схемой деления на четыре, IC3, через три других логических элемента в IC2, действуя как буферы.
Используемый кристалл — 3.Тип 579545 МГц (поднесущая частота сигнала цветности NTSC), обычно доступный у ряда поставщиков. Выходной сигнал IC3 имеет частоту около 890 кГц. Точная частота не важна, пока она стабильна.
Поисковый генератор работает на частоте чуть выше 100 кГц, примерно на одной восьмой этой частоты.
Секрет общей чувствительности нашего металлоискателя кроется в контуре смесителя. Здесь задействована одна секция триггера 4013. Выход делителя опорного генератора (на частоте 890 кГц) подается на вход D IC4a, а выход возведенного в квадрат поискового генератора — на вход тактовой частоты.Если тактовая частота (то есть частота поискового генератора) изменяется на 1 Гц, выходной импульс (от выхода Q IC4a) изменится на 8 Гц (см. «Как это работает»), тем самым значительно увеличивая наименьшие изменения частоты генератора. .
Выход микшера подается на простой усилитель звука, управляющий громкоговорителем. Поисковый и опорный генераторы должны быть хорошо развязаны друг от друга и буферизированы от каскада смесителя, чтобы предотвратить «затягивание» генераторов, что может привести к неустойчивой работе, особенно при настройке на низкочастотный выход.Мы использовали развязку линии питания, а также буферные каскады после каждого генератора. Мы также сочли необходимым использовать отдельную батарею для звукового каскада, чтобы предотвратить воздействие на генераторы очень коротких, но сильных токовых импульсов, подаваемых на звуковой каскад.
Поисковая катушка
Самая важная характеристика поисковой катушки — ее размер. Удивительно, но фактическая индуктивность не оказывает большого влияния на чувствительность. Чем больше диаметр катушки, тем больше глубина проникновения, но тем меньше она чувствительна к мелким предметам.Как правило, проникновение примерно равно диаметру поисковой катушки, в то время как чувствительность примерно пропорциональна кубу диаметра объекта (выраженному как функция диаметра поисковой катушки). Чувствительность также обратно пропорциональна шестой степени расстояния между катушкой и объектом.
Все это означает, что при уменьшении размера объекта вдвое чувствительность снижается до одной восьмой. Кроме того, если глубина увеличивается вдвое, чувствительность снижается до одной шестьдесят четвертой.Легко понять, почему все металлоискатели, предназначенные для улавливания мелких предметов, используют маленькие катушки (диаметром от 150 до 300 мм) и на самом деле снимают только поверхность почвы. Если диаметр поисковой катушки увеличить вдвое для большего проникновения, чувствительность к мелким объектам упадет до одной восьмой. Вы быстро сталкиваетесь с законом убывающей отдачи.
Некоторые из более дорогих металлоискателей улучшают проникновение, сохраняя при этом чувствительность, за счет использования очень сложной конфигурации катушек, изменяющих структуру поля.В некоторой степени это можно сделать, сделав катушку на детекторе BFO овальной формы.
Мы выбрали круглую катушку диаметром 150 мм, чтобы обеспечить хорошую чувствительность к мелким объектам, обеспечивающую проникновение около 100–150 мм, что легко построить, но это открыто для значительных экспериментов. Однако помните, что при увеличении диаметра катушки количество витков должно быть уменьшено, чтобы поисковый генератор оставался на той же частоте (около 110 кГц).
Щит Фарадея
При перемещении поисковой катушки емкость между ней и землей или другими объектами изменяется.Эта изменяющаяся емкость «вытягивает» частоту генератора и может полностью погасить небольшое изменение индуктивности, которое мы ищем. Катушка может быть экранирована от этого эффекта емкости с помощью экрана Фарадея вокруг катушки. Он представляет собой кольцо из трубок или, в нашем случае, обертку из алюминиевой фольги вокруг катушки, но разорванную в одном месте, чтобы не произошло короткого замыкания. Затем этот экран подключается к общей шине питания (0 В) на генераторе.
Строительство
Мы сознательно выбрали общедоступные механические и электронные компоненты, чтобы сделать этот проект максимально простым — особенно для новичков.Поисковая катушка установлена на пластиковой подставке для горшков диаметром 165 мм, которую можно приобрести в хозяйственных магазинах и детских садах. Электроника смонтирована внутри простой алюминиевой коробки, прикрепленной к штанге, состоящей из отрезка трубки, который доходит до поисковой катушки и служит рукояткой. Подключение к экрану поисковой катушки осуществляется с помощью экранированного кабеля. Органы управления устанавливаются на одной стороне корпуса, в котором размещается электроника. С какой стороны вы их установите, зависит от того, правша вы или левша.Громкоговоритель устанавливается на торец корпуса, обращенный к оператору. Как видно из рисунка, ручка сделана с загибом вверх на конце, за который вы держитесь. Это достаточно хорошо уравновешивает инструмент, избегая напряжения рук.
Строительство следует начинать с электроники. Установите компоненты на печатную плату, обращая внимание на ориентацию транзистора (Q1) и микросхем. Не заменяйте конденсатор стирозного типа, указанный для C2 и C3, на другой тип конденсатора, иначе производительность может ухудшиться.Указанный кристалл поставляется с подвесными выводами и может быть припаян на месте. Однако не используйте слишком много тепла, паяйте быстро, и вы избежите возможного повреждения кристалла.
Следующим шагом будет изготовление стебля. Самый простой способ — взять электрический кабель диаметром 25 мм длиной около 850 мм и сделать изгиб примерно на 100 мм с одного конца для захвата. Для этого нагрейте острие изгиба над пламенем (не в пламени) до тех пор, пока оно не станет мягким, а затем осторожно согните его примерно на 60 ° от прямой.
В качестве ручки можно использовать отрезок алюминиевой трубки. Изгиб рукоятки можно сделать, сначала немного приплюснув точку изгиба с помощью молотка, затем поместив короткую деталь в тиски и осторожно сделав изгиб. Между поисковой катушкой и концом металлической трубки следует поместить кусок деревянного дюбеля или пластиковой трубки, чтобы масса металла находилась на расстоянии около 200-250 мм от поисковой катушки. Кусок деревянного дюбеля подходящего размера, застрявший в конце алюминиевой трубки, как правило, является самым простым способом решить эту проблему.
Мы использовали небольшую алюминиевую коробку, которая состоит из двух частей. Мы просверлили отверстие в обоих концах дна этого ящика, чтобы его можно было надеть на шток (см. Прилагаемую фотографию). Гайка и болт использовались, чтобы прикрепить его к штоку со стороны «ниже» рукоятки. Небольшой динамик устанавливается в этой части коробки, прежде чем он будет прикреплен к штанге, на конце, обращенном вверх, в сторону оператора. В противоположном конце просверливается небольшое отверстие и вставляется втулка. Это позволяет ввести кабель в поисковую катушку.
Плата компьютера и органы управления крепятся к «крышке» коробки. Расположите элементы управления на той стороне, которая соответствует вашей руке. Наша модель предназначена для операторов-правшей.
Теперь о поисковой катушке. Он намотан так, чтобы его можно было заправить за край перевернутой пластиковой подставки для кастрюль. Сначала сделайте картонную формовку подходящего диаметра. Оберните полоску плотного картона вокруг обода так, чтобы он свободно ложился, и надежно скотчите или закрепите скобами (чтобы он не раскрылся в неудобный момент).
Снимите шаблон с подставки для кастрюль и затем намотайте катушку на этот каркас в соответствии с подробностями, указанными в списке деталей. Оставьте небольшой запас провода на каждом конце для соединения. Свяжите катушку несколькими отрезками веревки в разных местах, а затем снимите ее с катушки. Теперь обмотайте катушку двумя слоями изоляционной ленты, выводя оба конца в одном месте.
Затем намотайте экран Фарадея. Нарежьте алюминиевую кухонную фольгу на полоски шириной около 15 мм и намотайте их вокруг катушки, чтобы получилось два слоя, но оставив небольшой зазор шириной около 5-10 мм, где выходят концы катушки.Очень важно, чтобы два конца экрана Фарадея не соединялись, так как это приведет к «короткому замыканию», и катушка не будет работать должным образом.
Чтобы плотно закрепить фольгу вокруг катушки и обеспечить соединение с экраном, намотайте кусок луженой медной проволоки вокруг экрана с шагом примерно 10 мм (т. Е. Примерно 10 мм между последовательными витками). Конец этого провода вытаскивается в том же месте, что и соединения катушки.
Теперь оберните еще два слоя изоляционной ленты вокруг всей сборки.Просверлите отверстие диаметром 3 мм в боковой стенке подставки для кастрюли и затем вдавите катушку в обод так, чтобы соединительные провода были рядом с отверстием. Проденьте провода через отверстие. Залейте катушку быстросхватывающейся эпоксидной смолой, чтобы она удерживалась на месте.
Поисковая головка крепится к штанге с помощью двух угловых скоб и болта, пропущенного прямо через конец штанги. Мелкие металлические кусочки здесь, похоже, не влияют отрицательно на работу детектора.
Припаяйте соединения катушки к двойному экранированному кабелю, экран Фарадея, соединяющийся с экраном кабеля, и приклейте кабель и провода под подставкой для горшка, чтобы удерживать их жестко.При желании «нижняя сторона» подставки для кастрюли может быть полностью залита эпоксидной смолой.
Оберните трос вокруг штока, чтобы он оставался механически жестким, и пропустите его через отверстие с втулкой в коробке. Подключите кабель к плате компьютера.
Использование
Когда конструкция будет завершена, включите детектор, переместите регулятор громкости и поверните ручку грубой настройки частоты. Вы услышите несколько «гетеродинов» или битов, один из которых будет очень сильным. Эта гетеродоксия является наиболее часто используемой, остальные являются нечетными кратными биениям опорного сигнала с кратными импульсами поискового генератора.Вы можете обнаружить, что некоторые из этих более слабых сигналов более чувствительны к закопанным предметам, чем более сильный.
Установите точный регулятор частоты на средний диапазон и установите регулятор курсовой частоты в положение, близкое к сильному гетеродину, при этом поисковая головка находится подальше от земли. Опустите детектор на землю, и вы заметите сдвиг частоты. Это влияние грунта, и оно будет варьироваться в зависимости от типа почвы. Используйте точный регулятор частоты, чтобы установить низкий тон и плавно перемещаться по поверхности.Металлический предмет вызовет отчетливо слышимое изменение высоты звука.
Ухо более чувствительно к изменениям высоты звука на низких частотах, чем на высоких частотах, поэтому лучше всего настроить точную регулировку частоты на более низкий тон, который можно услышать из громкоговорителя на комфортной громкости.
Теоретически частота поискового генератора должна увеличиваться, когда цветной объект попадает в зону действия поисковой катушки, и уменьшаться, когда железный (или диамагнитный) объект находится в пределах досягаемости.Этот эффект трудно обнаружить на практике, поскольку вихревые токи в черных металлах подавляют эффект, и они реагируют почти так же, как цветные металлы. Однако такие минералы, как гематит, могут проявить эффект. Если поисковый генератор настроен на одну сторону от нулевого биения, металлические предметы рядом с поисковой катушкой вызовут увеличение высоты звука, в то время как магнитные минералы вызовут уменьшение высоты звука. Если поисковый генератор настроен на другую сторону от нулевого биения, произойдет обратное.
Вы можете попробовать несколько экспериментов, чтобы выявить этот эффект.
Хватит теоретизировать. Обычно старайтесь держать поисковую головку на постоянном расстоянии от земли и равномерно перемещать ее из стороны в сторону. Правильная техника легко развивается после небольшой практики.
Существует ряд книг по обнаружению металлов, в которых рассказывается о тех методах, которые использует успешный охотник за сокровищами.
КАК ЭТО РАБОТАЕТ
В металлоискателе с частотой биений используются два генератора: очень стабильный опорный генератор и поисковый генератор.В поисковом генераторе используется настроенная схема, рассчитанная на воздействие металлических или минеральных предметов, которые попадают в его поле зрения. Два осциллятора настроены таким образом, что они гармонически связаны и подаются на микшер. Когда частота поиска настроена так, что опорная частота, подаваемая в смеситель, в восемь раз превышает частоту поиска, выходной сигнал смесителя равен нулю. Частота поиска немного регулируется так, чтобы на выходе микшера появлялась разница между двумя входными частотами.Его можно настроить на звуковой тон.
Когда кусок металла или минерала приближается к поисковой катушке, частота генератора изменяется, что, в свою очередь, изменяет выходную частоту смесителя. Изменение высоты звука легко слышно из динамика.
Опорный генератор использует кристалл в схеме генератора CMOS с использованием одного затвора от IC2a. Резистор R6 смещает затвор в его линейную область. IC2 b, c и d используются в качестве буферных каскадов для предотвращения затягивания генератора и для дальнейшего прямоугольного его выходного сигнала.Два триггера IC3a и b делят опорный сигнал на четыре до 890 кГц.
В поисковом генераторе используется дискретный транзистор с заземленной базой, с поисковой катушкой в коллекторе. Использование катушки в коллекторе увеличивает напряженность поля вокруг катушки и, надеюсь, преодолевает некоторые потери в земле. Обратная связь задается отношением C2 к C3 от коллектора к эмиттеру, и их значение определяет частоту генератора. База заземлена на RF через C4.
Изменяя смещение на транзисторе, можно изменять межэлементные емкости. Это изменяет частоту генератора, поскольку емкости транзисторов образуют часть паразитных помех в LC-цепи. RV1 и RV2 обеспечивают точную и грубую регулировку частоты. Резисторы R8 и R9 ограничивают максимальное и минимальное напряжение на базе, чтобы предотвратить чрезмерное рассеяние в транзисторе или выпадение генератора.
Выходной сигнал поискового генератора подается на триггер Шмитта, состоящий из IC1a и b, где он возводится в квадрат и буферизируется IC1c и d.Затем частота поиска подается в смеситель.
Оба генератора развязаны друг от друга развязкой линии питания R1, C1 и R5, C6.
Смеситель состоит из половины двойного D-триггера. Частота поиска и опорная частота поступают на тактовый вход и вход D соответственно. Триггер смотрит на опорный генератор (D при каждом положительном переходе тактовой частоты поискового генератора) и передает этот уровень на выход Q до следующего тактового перехода. Если два осциллятора точно равномерно гармонически связаны (т.e: 2-й. 4-я, 6-я или в нашем случае 8-я гармоника) на входе D всегда будет один и тот же уровень при каждом тактовом импульсе. Выходной сигнал микшера на выводе Q всегда будет одинаковым — без импульсов.
Однако, если частота поиска изменяется и входы D и тактовые сигналы больше не связаны гармонически, а изменяются по фазе относительно друг друга, после нескольких тактовых импульсов вход D перестанет быть прежним — выход изменится. штат. Результатом всего этого является формирование цепочки прямоугольных волн на выходе Q, частота которой в восемь раз превышает изменение частоты поискового генератора.
Конденсаторы C8 и RV2 образуют дифференцирующую цепь, которая подает импульс на аудиоусилитель Q2 для каждого выходного перехода из смесителя. Каждый цикл микшера производит два импульса в динамике. Если частота поискового генератора сдвигается на один герц, выходной сигнал микшера изменяется на восемь герц, создавая выходной сигнал с частотой восемь импульсов в секунду в динамике.
ПЕРЕЧЕНЬ ДЕТАЛЕЙ
Резисторы все 1 / 2Вт, 5%
R1 100R
R2 1k
R3 100k
R4 1M
R5 100R
R6 10M
R7 22k
R8 R9 4k7
Потенциометры
RV1 10k lin
RV2 100k lin
RV3 100k log переключатель
Конденсаторы
C1 100ngreencap
C2 1n Styroseal
C3 5n6 Styroseal
C4 100n greencap
C5 47p керамика
06 100n greencap
C7 10p керамика
C8 100n greencap
Полупроводники
Q1, Q2 BC548, BC108 и т. Д.
IC1, IC2. . . . 4001B
IC3, IC4. . . .4013
Разное
SP1 Динамик 8 Ом
B1, B2 Батарея 9 В (тип 216)
Xtal NTSC
цвет xtal
Печатная плата металлоискателя
Длина двойного экранированного кабеля, пластиковая подставка для горшка (циферблат примерно 150 мм, длина стальной или алюминиевой трубки (длина примерно 600 мм, диаметр 20 мм), длина пластикового стержня или деревянного дюбеля для установки внутри трубы (длина примерно 200 мм) , Эмалированный провод 0,4 мм, алюминиевая фольга, аралдит, коробка для
(прибл. 105 x 125 x 75 мм), три ручки, зажимы для батарей, изоляционная лента, два прямоугольных держателя.
с использованием разностного резонатора
Здесь описывается простая схема металлоискателя, которая может обнаруживать металлические проводники в непосредственной близости от нее в диапазоне от 25 до 30 миллиметров. С помощью этой схемы можно обнаруживать скрытые металлические предметы, такие как металлическая фольга, заключенная в пластиковую крышку, например тюбики зубной пасты, а также небольшие предметы, такие как наконечники для заправки, сделанные из магнитных материалов. Однако очень тонкая металлическая фольга может остаться незамеченной из-за большого сопротивления.
Схема металлоискателя
Схема основана на принципе разностного резонатора и состоит из инверторов, детекторных катушек, конденсаторов и транзисторов, как показано ниже.
Схема металлоискателяВы можете разработать модель с большим радиусом действия на аналогичных принципах, используя более высокую мощность и большие размеры катушек детектора.
Теория действия
Работа этой схемы металлоискателя основана на обнаружении магнитного поля, создаваемого вихревыми токами, генерируемыми в проводнике, когда он находится в переменном магнитном поле.Схема детектора образована катушками L1, L2 и L3. Катушки L1 и L2, каждая из которых имеет 200 витков эмалированного медного провода 44SWG (диаметр 0,08 мм), намотаны на стержень гелевой ручки. Два небольших ферритовых стержня вставляются в стержень гелевой ручки и фиксируются с обоих концов с помощью клея, как показано здесь.
Узел катушки детектораЗафиксируйте сменный элемент на основании (опоре), например, на небольшой печатной плате общего назначения, с помощью клея. Закрепите печатную плату для заправки гелевой ручки на одном конце бобины для припоя 50 г так, чтобы заправка находилась в центре шпульки.
Катушка L3, имеющая 200 витков эмалированной медной проволоки 25SWG (диаметр 0,5 мм), намотана на катушку для припоя. Изменяющееся магнитное поле, создаваемое в катушке L3, индуцирует ток в катушках L1 и L2. Катушки L1 и L2, соединенные последовательно, вместе с конденсатором C1 образуют разностный резонатор. Сама катушка L3 приводится в резонанс за счет возбуждения прямоугольного сигнала с частотой, приблизительно равной резонансной частоте контура L-C, образованного внешней катушкой L3 и конденсатором C2.
Прямоугольная волна генерируется генератором, образованным вентилями N1 и N2 (IC CD4069).Вентили с N3 по N6 действуют как буферы для управления внешней катушкой L3. Это создает синусоидальный ток в катушке L3, создавая синусоидальное магнитное поле, взаимно связывающее две внутренние катушки.
Схема работы
Когда металл (проводник) подносится к одной из внутренних катушек, скажем L1, вихревые токи в проводнике уменьшают магнитный поток в катушке L1, уменьшая наведенную электродвижущую силу (ЭДС). Это означает, что две катушки создают разностный сигнал из-за присутствия проводящего объекта (металла) рядом с катушкой L1, как показано на схеме.Катушки L1 и L2 соединены таким образом, что разность наведенных ЭДС подается на транзистор T1 через конденсатор C4. Транзистор Т1 выполнен в виде усилителя слабого сигнала.
Усилитель смещен с помощью большого базового резистора в 1 МОм. Сигнал разности переменного тока непосредственно появляется на переходе база-эмиттер транзистора T1, вызывая изменения в токе эмиттера. Это приводит к изменению напряжения на коллекторе T1, что заставляет транзистор T2 светиться LED1.
Слабый сигнал, создаваемый магнитным полем вихревых токов в небольшом куске металла, таком как винт или гайка, достаточен для срабатывания T2 через T1.
Обычно ферритовые стержни в катушках L1 и L2 регулируются так, чтобы разностный сигнал от них был минимальным. В этой конкретной конструкции можно настроить сигнал на напряжение синусоиды всего 5 мВ. Транзистор T2 играет роль электронного переключателя для управления светодиодом LED1, который действует как визуальный индикатор всякий раз, когда обнаруживается металл.
Таким образом, когда узел детектора приближается к проводнику, светодиод LED1 светится. Вы можете заменить конденсаторы C1 и C2 методом проб и ошибок и установить значение максимальной чувствительности, чтобы выбрать резонансную частоту и управлять генератором (N1 и N2) на этой частоте.Здесь выбрана частота 55 кГц.
Примечание:
Убедитесь, что два резонатора (один, образованный последовательно включенными L1 и L2, а другой L3) имеют примерно одинаковую частоту резонанса.
Частота резонанса L-C цепи определяется выражением:
Частота генератора R-C, использующего вентили, определяется по формуле:
Вы можете изменять значения R5 и C3, используя переменные резисторы и конденсаторы для точной настройки частоты.
Строительство и испытания
Соберите схему металлоискателя на печатной плате общего назначения и поместите в подходящий небольшой шкаф.Подключите все четыре клеммы катушек к основанию печатной платы для подключения катушек к главной цепи. Сменный стержень для гелевой ручки должен быть достаточно прочным. Надежно закрепите его внутри шпульки, используя немагнитные непроводящие материалы. Ферритовые стержни также должны быть надежно закреплены на своих местах с помощью синтетической эмали. Даже небольшое непреднамеренное смещение может резко нарушить баланс резонатора. Поэтому рекомендуется использовать ферритовый стержень винтового типа.
Авторский прототипДля сборки катушки детектора сначала вставьте один из ферритовых стержней в передний конец детектора так, чтобы он находился прямо внутри трубки для заправки геля.Теперь вставьте второй ферритовый стержень в другой конец трубки. В этот момент светодиод LED1 должен ярко светиться. Очень медленно протолкните ферритовый стержень внутрь трубки, наблюдая за индикатором LED1. Как только LED1 погаснет, прекратите толкать стержень, отметьте положение стержня и закрепите его в трубке с помощью клея. Теперь детектор хорошо настроен и готов к работе.
Проект был впервые опубликован в октябре 2011 года и недавно был обновлен.
Металлоискатель — Производитель электроники
Этот металлоискатель обнаруживает как черные (железо, сталь, нержавеющая сталь), так и цветные (медь, олово, золото, свинец, серебро, алюминий), а также сплавы (латунь, медно-никелевый сплав, олово и т. Д.).
В зависимости от сложности схемы металлоискатель сможет различить кусок золота и алюминиевое кольцо-скобу из банки для напитков.
Схема, которую мы представили в этом проекте, очень проста и работает по принципу определения амплитуды сигнала. Это называется АМПЛИТУДНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ.
Когда металлический объект помещается внутрь катушки обнаружения, часть магнитного потока проходит внутрь объекта и создает ток, называемый вихревым током. Это «расходует» часть магнитного потока, и, следовательно, для приемной катушки доступно меньшее количество магнитного потока.
Это дает более низкий выходной сигнал от «приемной катушки» и приводит к небольшому выключению второго транзистора в цепи и повышению напряжения на коллекторе. Это позволяет третьему и четвертому транзисторам генерировать колебания и передавать сигнал пятому транзистору для управления мини-динамиком.
1. Первый блок — ОСЦИЛЛЯТОР ОБРАТНОЙ СВЯЗИ, , состоящий из первого транзистора, катушки на 70 витков, 47n и катушки на 50 витков. Первый транзистор включается через диод в эмиттере второго транзистора.Этот диод получает смещение включения от резистора 1k8.
Сопротивление приемной катушки очень мало, и база первого транзистора воспринимает напряжение включения от напряжения на диоде.
Переменный резистор в эмиттере начинается с низкого значения для нашего описания схемы.
Первый транзистор в этот момент имеет высокое усиление, а передающая катушка и 47n образуют настроенную цепь с частотой примерно 15 кГц.
Шина питания стабилизируется стабилитроном 5v6, и в любой цепи всегда присутствует небольшой шум, вызывающий формирование небольшой формы волны катушкой и конденсатором.
Этот сигнал передается на приемную катушку (по воздуху), и на ней создается небольшое напряжение.
Поскольку конец приемной катушки соединен с диодом, он является фиксированным и жестким, и сигнал, создаваемый катушкой, передается на базу обоих транзисторов. Катушка подключена таким образом, чтобы создаваемое ею напряжение сильнее включало первый транзистор, и, таким образом, форма волны, создаваемая настроенной схемой, увеличивалась.
Поскольку сопротивление потенциометра минимально, амплитуда сигнала будет максимальной, и это приведет к включению второго транзистора, поэтому напряжение на коллекторе будет очень низким.Сигнал на коллекторе будет иметь форму волны, но она сглаживается конденсатором 100н.
По мере увеличения сопротивления потенциометра напряжение на эмиттере будет увеличиваться, а напряжение между базой и эмиттером будет МЕНЬШЕ, поэтому транзистор будет меньше включаться. Форма волны, создаваемая настроенной схемой, уменьшится.
Это отразится на приемной катушке, и второй транзистор также немного выключится. Напряжение на коллекторе повысится, и оно будет передано на второй строительный блок.
ОБЪЯВЛЕНИЕ
2. ОСЦИЛЛЯТОР, УПРАВЛЯЕМЫЙ НАПРЯЖЕНИЕМ, транзисторы 3 и 4.
Генератор, управляемый напряжением, представляет собой простой усилитель с высоким коэффициентом усиления с прямой связью и конденсатором обратной связи 10n для обеспечения генерации.
Когда на базе третьего транзистора появляется напряжение, он включается, и этим включается транзистор PNP.
Напряжение на коллекторе транзистора PNP повышается, и это подтягивает один конец конденсатора 10n (через резистор 1k) к положительной шине.
Другой конец конденсатора подключен к базе третьего транзистора. Это включает третий транзистор.
Они продолжают включаться, пока оба не станут полностью насыщенными (включатся). Это происходит очень быстро и за это время начинает заряжаться конденсатор 10n. Зарядный ток протекает через переход база-эмиттер третьего транзистора и по мере зарядки конденсатора создает на нем напряжение. Это вызывает уменьшение зарядного тока. Третий транзистор постепенно отключается, и это немного отключает четвертый транзистор.Напряжение на коллекторе четвертого транзистора падает, и напряжение на конденсаторе 10n вызывает полное отключение третьего транзистора. Это выключает четвертый транзистор, и теперь оба полностью выключены.
10n разряжается через 56k, и цикл повторяется. Конденсатор заряжается очень быстро и разряжается дольше. Вот почему на выходе получаются очень короткие шипы.
Теперь мы подошли к причине изменения частоты.
По мере того, как напряжение от предыдущего строительного блока возрастает, время заряда первого конденсатора 10n становится меньше, и, таким образом, первый транзистор в схеме генератора включается за более короткий период времени.Этот конденсатор разряжается, когда два транзистора выключены, и вывод второго 10n выводится рядом с шиной 0 В резистором 1 кОм, соединенным последовательно с другим резистором 1 кОм и базой транзистора драйвера. Это довольно сложно, и если у вас есть CRO, вы заметите, что формы сигналов на конденсаторах 10n идут ниже шины 0v.
Так двухтранзисторный усилитель с прямой связью превращается в генератор переменной частоты.
3. ДРАЙВЕР ТРАНЗИСТОР. Выход генератора подключен к транзистору драйвера через резистор 1 кОм.Этот резистор предотвращает протекание высоких токов при включении обоих транзисторов. Транзистор драйвера напрямую подключен к динамику на 8 Ом. Резистор 18R уменьшает громкость и предотвращает появление больших скачков напряжения на шинах питания. В результате появляется щелкающий звук.
Для того, чтобы этот тип схемы был успешным, напряжение питания должно поддерживаться абсолютно жестким для секции обнаружения. Это очень сложно сделать, так как напряжение батареи меняется с возрастом, а все полупроводниковые устройства меняются в зависимости от температуры.Напряжение питания должно быть как можно более стабильным, поскольку схема обнаруживает очень небольшое изменение амплитуды, а напряжение питания влияет на размер сигнала. В схеме используется стабилитрон для создания постоянного источника питания, но по мере того, как температура диода нагревается с течением тока, настройки схемы изменяются, и динамик постепенно воспроизводит тон. Это должно быть остановлено регулировкой потенциометра на эмиттере первого транзистора. Этот постоянный сброс схемы называется НЕУСТОЙЧИВОСТЬЮ и является одним из недостатков конструкции.
Однако для простой схемы он предлагает очень хорошую чувствительность и аудиовыход.
Цепи металлоискателей — очень большая часть промышленности, они не только для обнаружения металлических частиц в продуктах питания, но и для обнаружения скрытых предметов на людях, входящих в различные заведения.
Они также используются для обнаружения разницы между соединениями железа и золотом, например, в новейших детекторах золота.
Они также используются для обнаружения монет в торговых автоматах, и в этом случае их обычно называют «компараторами монет».«Обнаружение металлов — это очень большая область, от обнаружения старых гвоздей в бывшей в употреблении древесины до разминирования с помощью вертолетов.
КАТУШКИ
металлоискатель проект Намотайте катушку на 50 и 70 витков на жестяную или стеклянную банку и добавьте карандаш, который можно вынуть, чтобы можно было легко снять обмотку.
Передающая (колебательная) катушка имеет 70 витков, а катушка обнаружения — 50 витков.
Две катушки должны быть соединены вместе и покрыты лентой, чтобы удерживать их вместе.
Убедитесь, что катушка 70t подключена к конденсатору 47n, так как схема не будет работать, если катушки поменять местами. Не беспокойтесь о правильном подключении второй катушки, так как она может перевернуться, если цепь не работает.
Схема обнаружит маленькую кнопочную ячейку примерно в 7 см над катушкой.
НАСТРОЙКА
Держите две катушки немного друг от друга и установите потенциометр 500R в среднее положение. На выходе будет тон.
Сдвиньте катушки немного ближе друг к другу и поверните горшок, чтобы остановить звук.Если звук не прекращается, переверните одну из катушек.
Если горшок не имеет диапазона, удалите один виток 50-витковой катушки. Продолжайте делать это, пока две катушки не соприкоснутся и горшок не окажется на среднем уровне. Склейте две катушки вместе.
Отрегулируйте потенциометр до тех пор, пока не получите очень низкочастотный щелчок. Это самая высокая чувствительность.
NAIL FINDER
Этот проект также можно использовать для поиска крошечных компонентов, таких как гвозди и потерянные компоненты.
Это незаменимый инструмент для военнослужащих и всех, кто пытается найти металлический предмет, спрятанный или закопанный в древесине, земле или грязи.В нем используется «головка», намотанная на 10-миллиметровый ферритовый стержень, состоящий из 70 витков и 50 витков — такое же количество витков, как и у катушек с воздушной намоткой. Он подключен так же, как и воздушные катушки.
Перечень деталей для металлоискателя
Резистор 1 — 18R все 0,25 Вт
2 — 330R
1 — 390R
2 — 1 кОм
1 — 1 кОм
2 — 10 кОм
1 — 56 кОм
1 — 220 кОм
1 — 270 кОм
1 — Мини-потенциометр 500R
2 — 10 н керамика
1 — 47n керамика или поли
1 — 100n керамика
1 — 100u электролитическая
1 — 30 метров 0.25 мм эмалированный обмоточный провод
1 — ферритовый стержень 10 мм длиной 20 мм
1 — 1N 4148 сигнальный диод
1 — стабилитрон 5v6
1 — 3 мм красный светодиод
3 — транзисторы BC 547
1 — транзистор BC 557
1 — транзистор BC 338
1 — 8R мини-динамик
1 — защелка аккумулятора 9 В
Аккумулятор 1 9 В (не входит в комплект)
1 — очень мелкий припой 30 см
1 — Плата металлоискателя MkII
и пример изготовления.Использование рефлекторных транзисторов
Вы когда-нибудь хотели иметь устройство для поиска металлических предметов и даже сокровищ? Большинство детей хотят иметь такую совокупность. К счастью, он существует. Это обычный металлоискатель, позволяющий обнаруживать различные металлы под слоем почвы и в других местах. Принцип заключается в том, что он находит в среде поиска материал, который отличается своими магнитными или электрическими свойствами. Примечательно, что можно найти не только металлические предметы и не только в почве.
Металлоискателем пользуются геологи, инспекционные службы, военные, криминалисты и строители. Это довольно полезно в хозяйстве. Можно ли сделать металлоискатель своими руками? Да, и эта статья вам в этом поможет.
Как работает металлоискатель и из чего он состоит
Для того, чтобы сделать такой прибор в домашних условиях своими руками, необходимо разобраться в принципе его работы. Как он способен обнаруживать металл и сигнализировать об этом? Все дело в электромагнитной индукции.Металлоискатели имеют собственную схему в составе:
- Передатчик колебаний электромагнитных волн.
- Ресивер.
- Специальный передающий сигнал катушки.
- Катушки, принимающие сигнал.
- Устройства отображения.
- Дискриминатор (схема компенсации).
Некоторые рабочие агрегаты можно комбинировать по кругу и конструктивно. Например, и приемник, и передатчик смогут воздействовать на одну катушку.Часть приемника сразу же высветит положительный сигнал и так далее.
Теперь поговорим о принципе работы металлоискателя. Благодаря катушке ЭДС (электромагнитное поле) некоторой структуры начинает создавать ЭМИ (электромагнитное поле). В том случае, если в радиусе этого поля находится предмет, проводящий в нем электричество, в нем возникают токи фокусировки или вихря. Они создают свой собственный объект EMF. Теперь начальная структура катушки начинает искажаться.И когда предмет в земле не проводит электричество, но имеет ферромагнитные свойства, то из-за экранирования структура катушки также искажается. Как в первом, так и во втором случае металлоискатель улавливает электромагнитное поле от объекта и преобразует его в сигнал (акустический или оптический). Вы слышите определенный звук и видите сигнал на экране.
Примечание! В общем, для работы металлоискателя не обязательно, чтобы тело проводило ток, земля — нет.Важно то, что магнитные и электрические свойства тел различаются.
Так работает металлоискатель. Принцип прост и эффективен. Теперь давайте разберемся, как сделать металлоискатель своими руками. Первое, что вам нужно, это подготовить все инструменты и материалы.
Комплектующие для металлоискателя
Итак, если вы хотите сделать прибор, то без специальных приборов не обойтись. Это все же электронное устройство, которое нужно собирать из разных компонентов.Что потребуется? Следующий набор:
Остальные компоненты вы можете увидеть на схеме ниже.
Кроме того, вам понадобится пластиковый ящик для монтажа электронной схемы. А также подготовьте пластиковую трубу, чтобы получилась планка с закрепленной на ней катушкой. Теперь можно приступать к работе.
Собираем металлоискатель своими руками: Создаем печатную плату
Самый сложный этап работы — электроника. Здесь все хорошо и сложно. Поэтому начать рационально с создания работающей печатной платы.Вариантов различных плат всего несколько. Все зависит от радиоэлементов, которые использовались для создания. Есть плата работающая на микросхеме NE555 и на транзисторах. Ниже вы можете увидеть, как выглядят эти комиссии.
Собираем металлоискатель своими руками: Установка электронных элементов на плату
Дальнейшая работа также будет не из легких. Все электронные элементы Металлоискатель придется распаять и установить как показано на схеме. На фото конденсаторы.Они пленочные и обладают высокой термостойкостью. Благодаря им работа металлоискателя будет намного стабильнее. Такой показатель очень кстати, особенно в осенний период использования прибора. Ведь тогда на улице довольно круто.
Остается пайка. Описывать сам процесс мы не будем, так как технология пайки должна быть известна каждому. Чтобы наглядно понять, как выполнять все работы по электронной части металлоискателя, предлагаем дополнительно ознакомиться с этим видео:
Собираем металлоискатель своими руками: питание
Для того, чтобы прибор получил ток, нужно обеспечить источник питания на 9-12 В.Стоит отметить, что металлоискатель расходует электричество на электричество. Это неудивительно, ведь устройство довольно мощное. Если вы думаете, что одной «короны» (батареек) будет достаточно, то это не так. Он долго работать не будет. Две или даже три батареи, подключенные параллельно. Как вариант, используйте одну мощную батарею. Будет дешевле, так как его можно долго разряжать и заряжать.
Собираем металлоискатель своими руками: катушка
Так как мы делаем импульсный металлоискатель, то точность и точная сборка катушки не требуется.Нормальный диаметр бухты 19-20 см. Для этого придется намотать 25 витков. Когда будете делать катушку, сверху хорошо обмотайте изолентой. Чтобы увеличить глубину обнаружения катушки предметов, диаметр намотки составляет примерно 26-27 см. Необходимо уменьшить количество витков до 21-23. В этом случае используется проволока Ø 0,5 мм.
При намотке катушки ее необходимо будет закрепить на жестком корпусе металлоискателя. Важно, чтобы на корпусе не было металла.Подумайте и поищите любой кейс, который будет подходить по размеру. Чехол будет выполнять защитную функцию. Катушка будет защищена от ударов о почву во время поисков.
Для снятия с катушки припаяйте два провода Ø 0,5-0,75 мм. Рекомендуется использовать 2 вертлюга друг с другом.
Собираем металлоискатель своими руками: настройка прибора
Собирая металлоискатель по схеме, настраивать его не нужно.У него уже есть максимальная чувствительность. Чтобы лучше настроить металлоискатель, отрегулируйте переменный резистор R13, слегка покрутив его. Делайте это, пока не услышите редкие щелчки. В случае, если это достигается при крайнем положении резистора, измените номинал прибора R12. Такой переменный резистор должен настроить металлоискатель на оптимальную работу в среднем положении.
Есть специальный осциллограф, благодаря которому можно измерить частоту затвора резистора Т2.Импульсный импульс должен составлять 130–150 мкс, а оптимальная рабочая частота — 120–150 Гц.
Чтобы запустить процесс поиска металлоискателя, нужно включить его и подождать около 20 секунд. Затем он стабилизируется. Теперь поверните резистор R13, чтобы настроить его. Вот и все, поиски можно начинать с простого металлоискателя.
Подведем итоги
Такая подробная инструкция Поможет узнать, как сделать металлоискатель своими руками. Он простой, но вполне способный находить металлические предметы.Более сложные схемы металлоискателей требуют больших усилий и времени.
Если у вас остро возник вопрос, как сделать металлоискатель своими руками в домашних условиях, сейчас мы найдем на него ответ. Рассмотрим пошаговое создание Три типа металлоискателей со схемами, видео и пошаговыми фото.
Простой металлоискатель Kid FM в домашних условиях — схема, установка
Baby FM — один из самых простых на сегодняшний день металлоискателей. Схема отлично подходит для создания точечного объекта.
Малыш фм работает по принципу частотомера (до этого использовался в mi koshi FM). Металлоискатель прост, поисковую катушку тоже несложно сделать самостоятельно в домашних условиях. Именно по этой причине baby FM редко поднимал популярность у радиолюбителей, несмотря на небольшие недостатки, о которых мы и поговорим.
Новая идея, возникшая у создателей Кошового FM, имела свои «подводные камни». Работа металлоискателя была нестабильной из-за постоянного дрейфа, а глубина поиска относительно небольшая.Однако в baby FM эти проблемы пытались устранить ПО и что-то из этого получилось.
Схема FM детектора металла
Схема FM малыша металла
Все элементы просты и доступны. Главное использовать термостабильные конденсаторы, их можно взять от перегоревшего мультиметра или советского К71. А вот керамические конденсаторы не подходят.
Примечание! Чем лучше будет качество конденсаторов, тем стабильнее будет работать металлоискатель!
Карта металлоискателя Baby FM очень проста и выглядит так:
Для питания металлоискателя используются батареи типа Крона или другой источник питания от 9 до 12 В.Сам металлоискатель потребляет всего 10 мА, а повышение энергопотребления может вызвать только мощный динамик. По этой причине лучше использовать пьезодинамику или наушники. Плату
и прошивку для металлоискателя Kid FM можно скачать ниже.
Скачать файлы:
Изготовление катушки для металлоискателя Kid FM
Катушка для металлоискателя Kid FM также важна как качественные конденсаторы. Вместе с конденсаторами он образует колебательный контур с частотой 19 кГц.
Металлоискатель Металлоискатель Kid можно использовать как точечный или пляжный металлоискатель.
Данные для обмотки катушки: Используется обод диаметром 70 мм сечением 0,1-0,18 мм (95 витков).
На фото ниже образец серийно выпускаемых пинпоинтов Kid FM:
Для пляжа: на бортике диаметром 180 мм используется Wire PET 155 0,1-0,18 (55 витков).
Далее с обода снимаются витки и плотно накручиваются ниткой, затем на катушку наматывается алюминиевая фольга для экранирования катушки, на концах концов катушки делается экран (зазор без фольги).Затем фольга наматывается спиральной луженой медной проволокой, и ее кабель соединяется с минусом на плате металлоискателя. Для подключения катушки к плате металлоискателя хорошо подходят провода микрофона (2 жилы в экране общежития) к концам катушки, а «экран — к экрану».
Видео, как работает металлоискатель Kid FM:
Как сделать металлоискатель своими руками — схемы шанс, подробная инструкция
Представляем вашему вниманию схему импульсного металлоискателя с распознаванием случайностей металлов.По сравнению с другими подобными устройствами он имеет огромное преимущество, связанное с относительной простотой изготовления поисковой катушки.
Металлоискатель собран своими руками. Шанс катушки диаметром 25 см удастся найти обручальное кольцо на расстоянии 18 см, а шлем — 40-45 см. Максимальная глубина поиска — 1 метр.
Схема случайности металлоискателя
Схема случайности металлоискателя
Приведем также схему кнопок управления металлоискателем:
Случайность кнопок управления металлоискателем
Схема имеет средний уровень сложности.Для сборки металлоискателя своими руками в домашних условиях будет некоторый опыт.
Необходимые комплектующие для сборки металлоискателя Шанс своими руками
В схеме Шанс содержит микроконтроллер, поэтому потребуется внутрихимический программатор для его успешной сборки. Также в схеме присутствует ряд довольно дорогих компонентов: экран, процессор и АЦП.
По сборке устройство не сложнее Tracker PI-2 и Clone PI-W, а по настройке — еще проще, так как в нем даже нет традиционного триммера для балансировки OU.
Отдельного внимания заслуживает АЦП MCP3201, только после его приобретения можно переходить к дальнейшей сборке устройства, так как найти его очень сложно.
По схеме MSR3201, но есть аналоги — ADS7816, ADS7817, ADS7822, LTC1285, LTC1286, SP8528 (может чем-то отличаться).
После этого следующий важный момент — ЖК-индикатор, как самый дорогой товар, его цена около 10 долларов. Подойдут любые индикаторы на встроенном контроллере HD44780 (почти все), их выпускают многие фирмы, поэтому дать конкретную маркировку очень сложно.Лучше всего просто выбрать ЖК-индикатор со встроенным контроллером на две строки по 16 символов. Будет с поддержкой кириллицы или без — неважно. Будет у него подсветка или нет — также неважно, планируется ли его использование в темноте или в подвалах / катакомбах. Но в любой маркировке желаемого индикатора будет иметь место «1602», означающее, что это индикатор распознавания знаков с двумя строками по 16 знаков.
Если вы впервые держите в руках такой индикатор, лучше с ним подойти к нему поближе.Хорошо, если вы найдете на нем даташет, но можно и без него, если внимательно изучить. Подключите ОТ. внешний источник +5 на выходе индикатора 2, а земля — на выводы 1 и 5. Обычно отверстия и экран самого индикатора сидят на массе, а силовые проводники питания могут быть шире чем сигнал — тоже поможет лучше и правильнее.
Вывод 3 индикатора через подстроечный резистор 22 кОм Садим по массе (как на схеме прибора).Включите и поверните этот рэптер, чтобы добиться красивого отображения всей верхней линии индикатора. С подсветкой желательно разобраться — она снимается с противоположной стороны индикатора двумя отдельными выводами, может быть продублирована и на выводы 15 и 16 (обычно). Находим где «плюс», где «минус», пробуем запитать от +5 В, желательно через резистор на 200 Ом (как на схеме). Теперь с индикатором вы хорошо ознакомились, настроили контраст и можете быть уверены, что с ним у вас не возникнет никаких проблем.
Теперь что касается остальной конфигурации, вне ОУ (по схеме это OP37), пока работает только NE5534p, что намного дешевле указанного or37 и более распространенное. Преобразователь положительного напряжения с +12 В на отрицательный -12 В может применяться без буквы S в названии. Вместо полевого КП505 идет КП501А.
Подробная инструкция по сборке металлоискателя Шанс своими руками
Процесс сборки металлоискателя Шанс следует начинать с изготовления печатной платы.Скачать картинку Рисунок и другие материалы для сборки металлоискателя Шанс своими руками можно ниже.
Скачать файлы:
Собранная плата металлоискателя Шанс выглядит так:
Доска металлоискателя Шанс 2D
Доска металлоискателя 3D шанс
После изготовления и шипов плату, нужно прошить микроконтроллер. Последняя версия прошивки 1.2.1.
Все версии прошивок для скачивания:
Для прошивки микроконтроллера биты конфигурации расставляют как на рисунке ниже:
После этого подключаем питание к металлоискателю, и он должен заработать.Правда пока металла он не видит. Вам нужно сделать катушку.
А вот уже собранный блок выглядит так:
Металлоискатель Шанс своими руками — изготовление катушки
Для намотки катушки можно использовать обмоточный провод сечением 0,67-0,85 мм.
После подключения катушки уже можно полностью проверить металлоискатель. Но для полноценной работы с металлоискателем стоит вбить в корпус и сделать для него штангу.
Ложные срабатывания металлоискателя нет шансов, если поблизости нет включенных электроприборов. Чувствительность хорошая, как у селективного МД. Избирательность и дискриминация делают ваш бизнес. Здесь аналогично работают все нюансы, которые сопровождают работу даже очень приличных и дорогих корпоративных инструментов — например, плоские железные предметы «бьют в ошейник», так как проводимость тоже разочаровывает. Чудес тут особо не ждешь — природу не обманешь, а вот опыт по индикатору и звуку отличить сальники из латуни и бронзы можно.
В работе Шанс показал себя простым и надежным металлоискателем, но с дискриминацией все не очень радужно. Действительно, аппарат отправляет только мелкий железный мусор и гвозди, но пробки для пива уже вызваны трудностями. Также прибор, как и другие импульсные металлоискатели, не видит золотых цепочек.
Видео с пробегом на столе:
Металлоискатель Clone PI в домашних условиях — схема и подробная инструкция
Clone PI — это импульсный металлоискатель без определения типа металлов, который может работать с катушками различных размеров.При использовании кольца диаметром 20 см клон может найти монету на глубине до 25 см, а крупный металл — до 1 метра.
За основу клона взята схема металлоискателя Tracker PI-2 с некоторыми изменениями.
Металлоискатель CLone PI имеет следующие отличия от оригинала (Металлоискатель Tracker PI-2):
- Использование микроконтроллера aVR вместо контроллера PIC.
- Использование ЖК-экрана без светодиодов для индикации.
- Наличие быстрой и медленной автонастройки.
- Управление всеми металлоискателями (без переменных резисторов).
Схема металлоискателя CLONE PI
Схема металлоискателя CLONE PI
Внимание: последние версии Прошивка металлоискателя произведена для микроконтроллера PIC18F252!
Clone Pi — импульсный металлоискатель средней сложности, складывается он будет новичку в изготовлении. Однако человек, не имеющий опыта сборки металлоискателей или другой электроники, справится с этим.
Клон металлоискателя содержит несколько дорогостоящих элементов: ЖК-экран, АЦП MCP3201 и микроконтроллер. Перед тем как приступить к изготовлению металлоискателя, обязательно приобретите АЦП, так как с его покупкой могут возникнуть сложности!
Также схема металлоискателя содержит программируемый микроконтроллер, поэтому вам понадобится программатор с поддержкой программирования микроконтроллеров — PIC18F252 и использовать возможность его использования.
На экране клона металлоискателя Pi отображается следующая информация:
- Уровень отклика (ползунки «быстро» и «медленно»).
- Напряжение питания.
- Порог (значение, обратная чувствительность).
- Объем.
- Признак активности автонастройки (реакция превышает порог в любую сторону).
- Признак медленной автонастройки (отклонение реакции в положительную сторону), совпадает со звуковой сигнализацией.
- Дисплейный индикатор отображаемый дисплей.
Сборка металлоискателя Clone Pi своими руками
Сборка металлоискателя clone PI, как уже говорилось выше, следует начать с поиска и закупки деталей, для изготовления печатной платы. После этого можно переходить к непосредственному процессу изготовления и сборки.
В первую очередь нужно поднять плату:
Clone Pi Metal Detector Printing Board
После изготовления в ней печатной платы необходимо иметь все радиодетали.Чипы лучше устанавливать на панели. Также подключаем кнопки управления, экран, динамик, разъемы катушки металлоискателя и разъемы питания. После завершения пайки нужно промыть спиртом и хорошо просушить.
Затем внимательно осмотрите плату на предмет выявления неутвержденных мест и «тупости». Если все в порядке, можно переходить к программированию микроконтроллера.
Прошивки, чертежи печатных плат и другие материалы, которые могут понадобиться при создании металлоискателя clone-pi своими руками в домашних условиях, вы можете скачать ниже.
Скачать файлы:
После программирования микроконтроллер устанавливается на плату, и вы уже можете видеть первые плоды своей работы.
Питание металлоискателя лучше подавать через предохранитель (2-5 А). В случае замыкания или ошибки при пайке он может сэкономить вам плату!
Если металлоискатель включен, на экране все отображается, он издает звук и реагирует на кнопки управления, можно приступать к изготовлению поисковой катушки. Если что-то не работает, то возвращаемся к этапу визуального осмотра, проверяем плату по схеме и обнаруживаем дефекты сборки!
Производство поисковой катушки для металлоискателя Clone Pi
Простую поисковую катушку для металлоискателя CLone PI можно изготовить из намотки эмалированного провода диаметром 0.6-0,8 мм, намотано 25 витков на оправку диаметром 25-27 см. Вы можете использовать кастрюлю или другую подходящую круглую посуду.
Затем витки катушки плотно ослабляют изолентой или скотчем. К концам катушки набухаем сетчатый многожильный провод сечением 0,75 мм и длиной 1-1,3 метра. Для удобства работы, защиты катушки от ударов и придания ей эстетичного вида можно засунуть в такой корпус:
По окончании катушки раздуваем разъем и подключаем к металлоискателю.Включите его и проверьте наличие реакции на металл. Если реакция есть и у вас хорошая чувствительность, можно произвести настройку металлоискателя и приступить к окончательной сборке металлоискателя в корпусе. На фото ниже показан пример расположения элементов металлоискателя внутри корпуса.
После сборки металлоискателя и катушек в корпусе осталось сделать планку для него и приступить к поиску!
- Смотрите также как сделать самому
Поиск артефактов под землей — довольно популярное занятие.Для кого-то это профессия, кто-то просто увлекается археологией. Группы кладоискателей многочисленны: как романтические, так и прагматические свойства ценностей. Всех этих людей объединяет одно увлечение: поиск металлических предметов, спрятанных на разной глубине.
Если у вас есть точная карта с указанием места захоронения клада или планов боевых действий во время войны, это не гарантирует успеха. Вы можете сотрясать тонны грунта, и искомый предмет спокойно будет лежать в паре метров от места активных поисков.
Для поиска золота и менее ценных металлов вам понадобится металлоискатель, который можно сделать своими руками.
Важная информация: Использование таких устройств не запрещено законом. Однако есть наказания за последствия такого обыска, связанные с раскопками, а также с извлечением обнаруженных предметов.
Не будем вдаваться в тонкости, это тема другой статьи. Проще говоря: если вы нашли золотое кольцо на пляже или горстку советских монет в лесу — проблем, связанных с использованием электронного поиска, не будет.
Но за добытые бронзовые ложки от 100 лет и старше можно получить в реальном времени или большой штраф.
Тем не менее, инструменты для поиска металлических предметов в толще Земли продаются свободно, а желающие сэкономить могут сделать металлоискатель своими руками в домашних условиях.
Принцип работы прибора
В отличие от почвенных детекторов, работающих с использованием волн разной частоты или ультразвука, металлоискатель (заводской или созданный своими руками) работает с индуктивностью.
Катушка излучает электромагнитное поле, которое затем анализируется приемником. Если есть какой-либо предмет, проводящий электричество в зоне действия, или имеющий ферромагнитные свойства — формат поля искажается. Точнее сказать, под действием активного поля катушки объект образует собственное. Это событие фиксируется приемником, и генерируется предупреждение: стрелка инструмента перемещается, звучит тональный сигнал, загораются световые индикаторы.
Зная технику работы, вы можете рассчитать электрическую схему и создать мощный металлоискатель своими руками.Сложность дизайна 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 платформы, на которой расположены индукторы.
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 к постороннему предмету с электропроводностью, так как баланс поля рушится.
Генераторыреализованы на микросхемах NE555. На иллюстрации представлена типовая схема такого устройства.
Катушка для металлоискателя (их две, на схеме: L1 и L2) изготавливается своими руками из провода сечением 0,5-0,7 мм².Идеальный вариант — медь обмотки трансформатора под напряжением в лаковой изоляции (извлеченной из всякого 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 прихватывают монтажной резьбой, и заливают трансформаторным лаком. Если этого не сделать, то вибрация поворотов сбьет схему с настроенного баланса.
Электрическая схема
Есть два производителя:
№- Учитывая малое количество элементов, можно собрать его на отвальной доске, соединив ножки деталей с помощью кондукторов;
- за аккуратность и достоверность, на предложенном чертеже комиссию лучше поднять.
Любая пайка «на соплях» может вывести в поле, и вы будете разочарованы за прошедшее время.
Как и металлоискатель на транзисторах, устройство NE555 необходимо настроить перед использованием.На схеме показаны три переменные резистора:
- R1 предназначен для настройки частоты генератора и достижения баланса;
- R2 примерно устанавливает чувствительность;
- с помощью резистора R3 можно установить чувствительность с точностью до 1 см.
Информация: Подобная схема не распознает металлы. Искатель только дает понять, что объект существует. А по тональности сигнала (исходя из вашего опыта) вы можете определить приблизительную громкость и глубину появления.
Питание вполне универсальное: 9-12 вольт. Можно взять аккумулятор от источника бесперебойного питания, либо собрать блок питания из батареек ААА. Хороший вариант — аккумуляторы 18650 (для Вайпа они еще используются).
Настройка «Бабочки»
Принцип работы описан выше, поэтому просто разберем технологию. Выставляем все резисторы в среднее положение, и обеспечиваем срыв генератора синхронизации. Для этого сворачиваем катушку «восьмерку», и перемещаем их относительно друг друга, пока писк не перейдет в треск.Это срыв синхронизации.
Зафиксируйте кольца и поверните резистор R1 до появления устойчивого потрескивания с плавными интервалами.
Подбегая к месту подслушивания катушек (это точки поиска) металлических предметов, добиваемся стабильной рыбалки. Чувствительность регулировкой резистора R2.
Остается регулировка резистора R3, который используется скорее для регулировки падения напряжения в блоке питания.
Механическая часть
Стержень для металлоискателя изготавливается из легкой пластиковой трубы или из дерева.Использование алюминия нежелательно, так как он будет мешать работе. Схема и органы управления могут быть спрятаны в герметичный корпус (например, коробку-дозатор для проводки).
Искатель «Бабочка» готов к работе.
Пират
Еще одна популярная импульсная модель для начинающих сокровищ — металлоискатель Пират тоже несложно сделать своими руками, подробная инструкция в двух вариантах:
Питание желательно приблизить к 12 вольтам, так как качество работы зависит от напряжения.Печатные платы уже протестированы, оба варианта показаны на иллюстрации.
Катушка (в данном случае одна) сделана из такого же трансформаторного провода 0,5 мм. Оптимальный диаметр 20 мм, количество витков 25. Поскольку мы делаем металлоискатель «Пират» своими руками, внешний вид смотрится в задний план. Рабочие материалы, которые вы были готовы выбросить.
Ручка лучше в комплекте съемная, для удобства транспортировки.Мы помним, что использование металлов недопустимо.
Чувствительность при поиске регулируется двумя переменными резисторами реального времени. Никакой точной настройки генератора не требуется.
А если удастся прогреть жилье, можно искать «сокровища» в полосе прибоя пляжа и даже на дне водоема.
Подводный металлоискатель сложнее сделать своими руками, 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 путями:
- Увеличьте диаметр катушки индуктивности. В этом случае проницаемость значительно увеличивается, но снижается чувствительность к мелким предметам.
- Уменьшение количества витков катушки с одновременной регулировкой цепи. Для этого придется пожертвовать одной катушкой для экспериментов.Убираем (и отсекаем) поворот по стрелке, пока не увидим, что чувствительность начала снижаться. Запоминаем количество витков при максимальных параметрах, и делаем новую катушку по этой схеме. Затем замените резистор R7 на переменный, с аналогичными параметрами мощности. Проведя несколько экспериментов с чувствительностью, зафиксируйте сопротивление, измените смену на постоянном резисторе.
Металлоискатель «Пират» можно собрать на популярном Контроллере «Ардуино».
Пользоваться таким устройством удобнее, но дискриминации по металлам все равно не будет.
Разобравшись, как сделать металлоискатель своими руками для любительских задач, вкратце разберем несколько серьезных моделей.
Металлоискатель Clone Pi W своими руками
По сути, это рекомендованная версия профессионального искателя CLone PI-AVR, вместо ЖК-дисплея используется только светодиодная линия. Это не так удобно, но все же позволяет контролировать глубину массива артефактов.
Оптимальный вариант — на микросхеме CD4066 и микроконтроллере ATMEGA8.
Конечно, есть распечатанный макет этого решения, только кнопки управления вынесены на отдельную панель.
Программирование ATMEGA8 — тема отдельной статьи, если вы работали с такими контроллерами, никаких трудностей не возникнет.
Мощный металлоискатель CLONE PI W, сделанный своими руками, позволяет находить металл на глубине не более метра, но без дискриминации.
Искатель «Шанс»
Аналогичная схема на контроллере ATMEGA8 называется «Шанс».Принцип работы аналогичен, только появилась возможность устранения (частичной дискриминации) черных металлов.
Также работал с шаблоном печатной платы, который можно успешно заменить на классическую «раскладку» для Arduino
.«Терминатор 3» своими руками
Если вам нужен самодельный металлоискатель с распознаванием металлов, обратите внимание на эту модель. Схема довольно сложная, но ваши работы окупаются найденными монетами, которые могут быть золотом.
Особенностью терминатора является растворение приемной и передающей катушек. Для излучения сигнала сделано кольцо 200 мм. Для него укладывается 30 витков провода, затем он разрезается, в результате получаем 2 полукатушки общей емкостью 60 витков (смотрите схему).
Приемная катушка расположена внутри, 48 витков диаметром 100 мм.
Настройка производится с помощью осциллографа, после достижения оптимальных результатов по амплитуде обмотки фиксируются в корпусе с помощью заливки из эпоксидной смолы.
Затем выполняется опытная установка переключателя дискриминации. Для этого используются реальные объекты из различных металлов, а их тип указывается на переключателе режимов (после проверки).
Радиолюбители прорабатываются с улучшенной версией «Терминатор 4», но практического экземпляра пока нет.
Металлоискатели простые из готовых электроприборов
Результат
Вне зависимости от сложности схемы изготовление самодельного металлоискателя потребует от вас достаточно времени и сил.Поэтому из любопытства таких устройств нет. Но для профессионального использования это отличная альтернатива заводским экземплярам.
Видео по теме
Не каждый может позволить себе купить металлоискатель. А чтобы искать железо и необязательно приобретать дорогой аппарат. Достаточно собрать самому. И будет тоже.
Кстати, скажу, что видел репортаж по телевизору, как человек, который собирал металлоискатель и искал металлолом, в лесу нашел ящик с патронами времен Гражданской войны.
Сам давно пробовал собрать такой аппарат и даже заработал! Но монета с ним не работает, потому что реагирует в основном на крупные металлические предметы.
Итак, для сборки простого металлоискателя нам понадобится:
~ два транзистора КТ315 или аналогичные;
~ два конденсатора по 1000 пФ;
~ два конденсатора по 10000 пФ;
~ Два резистора 100 ком.
Кроме того, пригодятся: Элемент 3,7-5 вольт, наушники, провод в эмалевой изоляции диаметром 0.5-0,7 мм.
Простота сборки схемы!
Катушки можно наматывать в обычной кастрюле. После десяти витков петля делается и намотка оставшихся двадцати витков продолжается.
Корпус из любого материала, желательно герметичный. Брус можно сварить из труб. Катушки размещаются в одной плоскости на расстоянии 10 см.
Если при включении устройства появился скрип в наушниках, то необходимо настроить устройство на изменение расстояния между катушками.Или настроить с ферритом.
Таким образом, можно произвести поиск металлолома на хороший корпоративный аппарат. И доброе дело будет сделано — Земля расчищена. Что ж, металл будет повторно использован.
Мое фото в моей статье, сделанное еще в 2014 году. И первое фото со схемой взято из открытых источников.
Как сделать легкий металлоискатель для поиска на пляже
В этой статье я расскажу, как собрать простой металлоискатель для поиска монет и драгоценностей на пляже.Он состоит из одной микросхемы — таймера NE555N, катушек и нескольких других радиодеталей.
Рассчитайте затраты до 300 рублей на изготовление металлоискателя!
Необходимые материалы
Для сборки металлоискателя вам потребуется:
- микросхема таймера нЭ555Н, в корпусе ДИП;
- резистор 47 ком;
- два конденсатора 2,2 мкФ, 16 В;
- самосвал контактный;
- аккумулятор 9 вольт, выключатель, аккумуляторный башмак; Излучатель звука электромеханический
- ;
- 100 метров медной проволоки Диаметр 0.2 миллиметра;
- немного плотного картона и клея.
Вместо электромеханического излучателя звука можно использовать конденсатор на 10 мкФ и любой динамик с сопротивлением 8 Ом, включенный последовательно.
Схема металлоискателя
Идея металлоискателя взята из книги « 499 схем на таймере NE555 » Я только добавил переключатель между батареей и микросхемой, а так же использую электромеханический излучатель звука от старого электронного будильник вместо динамика.
Поисковая катушка
Самая сложная часть металлоискателя — это его катушка. Я подсчитал, что в катушке диаметром 90 мм должно быть примерно 260 витков медной лакированной проволоки диаметром 0,2 мм. При этом его индуктивность будет всего около 10 миллиген.
Промыл катушку аккуратно, поворот к повороту. Чтобы провода не зацвели, обмотал обмотку сверху белой лентой.
Если вы хотите сделать катушку большего диаметра для увеличения дальности обнаружения цели, то в сети есть несколько онлайн-калькуляторов, с помощью которых вы можете ее рассчитать.
Печатная плата
Я выложил все электронные компоненты на кусок фиктивной карты. Подключения выполнялись самым обычным проводом, который был под рукой. Пайка плат заняла не более 15 минут.
Размер доски примерно оказался равным размеру спичечного коробка.
Корпус
Ручка металлоискателя для простоты решил сделать картонную. В ручке установлена печатная плата, выключатель и аккумулятор.
Все это вырезано из плотного картона и приклеено плуговым клеем. После высыхания клея проделала в картоне дырочки под плату и провода.
Затем приклеил поисковую катушку к рукоятке термоглиной. На последнем шаге я тоже термоклеем приклеил плату и батарею внутри ручки.
Заключение
Металлоискатель работает следующим образом: пока рядом с катушкой нет металлических предметов, излучатель звука заболевает с той же частотой; При подаче металлического предмета звук звука меняется в сторону более высокого.
Дальность обнаружения крупной монеты по воздуху по моим замерам составляла 5-7 сантиметров!
Металлоискатель простой Малыш FM-2 Superior
Представляю вашему вниманию схему более совершенного металлоискателя Кид ФМ-2. Металлоискатель Baby FM2 не так уж и сложно собрать своими руками, несмотря на его значительные изменения. Это, наверное, самый простой селективный металлоискатель, который сможет собрать даже начинающий радиолюбитель.
Вы, наверное, слышали, а может быть, коллекционировали такие металлоискатели как «Малютка» и «Малыш ФМ-2».Но прогресс не стоит на месте и поэтому у нас есть схема более совершенного металлоискателя Кид ФМ-2. В новой версии добавлен светодиодный дисплей металлов, добавлена функция уведомления о питании, усилен звук оповещения, устройство стало намного стабильнее в работе.
Схема усовершенствованного металлоискателя Малыш ФМ-2
Технические характеристики и особенности:
- Напряжение питания — 9 вольт
- Глубина обнаружения металла около 15 см.
- Выбор металла — черный, цветной Металлы для светодиодных экранов
- — черный, цветной
- Индикатор питания
Итак, печатная плата металлоискателя kid FM-2 рассчитана на использование DIP-компонентов, что бы ни было удобно каждому, так как многие начинающие радиолюбители еще не сталкивались с SMD-компонентами.
Конденсаторы С5-22НФ и С1-100НФ обязательно должны быть пленочными
АМС1117 -3.Стабилизатор напряжения 3В
Так выглядит готовый металлоискатель «Малыш ФМ-2»
Вид на дорогу
После сборки платы приступаем к изготовлению катушки.
Стандартная катушка содержит 150 витков, диаметр провода 0,3, на обод намотан 140 мм. Но я решил немного уменьшить диаметр до 10-11 см, чтобы металлоискатель мог видеть мелкие предметы, глубина обнаружения уменьшается, но чувствительность увеличивается.Провода 0,3 у меня не было, поэтому намотал 0,4 на ободе 10 см, 130 витков.
Значит, после того, как катушка намотана, нужно ее очень плотно спрятать.
Теперь необходимо экранировать катушку, чтобы металлоискатель не реагировал на помехи и не было ложных срабатываний. Берем пищевую фольгу и плотно поворачиваем катушку. Обратите внимание, концы фольги не должны касаться друг друга!
Потом берем провод, зачищаем конец и отводим экран катушки за один край, потом вытаскиваем и плотно заворачиваем обратно.
Подключите катушку к плате. Провод от экрана нужно припаять к минусовой плате.
Теперь осталось прошить микроконтроллер и все можно использовать)
Если все сделать правильно, то при первом включении аппарат должен без проблем заработать. Внимательно проверьте штатные детали и не забывайте, что конденсаторы С2-22НФ и С6-100НФ обязательно должны быть пленочными, а не керамическими!
При включении устройство должно издавать характерный звук, похожий на «пик-фьюжн», что означает, что устройство включилось и работает правильно.
ВАЖНО! «По схеме 8 сопротивления, а на фото 9» — 9-й резистор (100 Ом) я сам поставил вдобавок ко второму светодиоду, хотя его поставить нельзя! Диод 1N4007 Тоже нельзя ставить как я!
Печать, прошивка, а также список запчастей, которые могут быть очень дешевыми на Алиэкспресс с бесплатной доставкой, находятся под видео!
Видео работы Металлоискатель Малыш ФМ-2 В2
Хороший металлоискатель своими руками
Это было несколько лет назад.Захотелось что-нибудь взять в руки, а вечера провести, приближаясь к сезону сокровищниц. Было решено собрать металлоискатель. Для сборки выбрал пиратский металлоискатель. Так как это не сложно, но само устройство довольно интересное. Сборка началась с поиска деталей. Пришлось даже ездить в мастерскую на какие-то резисторы. Когда все было найдено, нужно было подготовить печатную плату, а именно выявляется методом Люта. Далее было поменьше: чтобы было все до мелочей.Что ж, проверьте готовую плату. С первого раза не включился. Неисправной оказалась микросхема К157УД2. Поменяв его, схема заработала!
Теперь можете наслаждаться чехлом. В его качестве был взят корпус от Кощей 5И, сделана новая передняя панель. Корпус за катушкой. Для катушки из бревен вырезали рамку и на боковых гранях заточили паз, куда наматывалась обмотка катушки, припаивали кабель с разъемом. Штанга была сделана из пластиковых труб и фитингов. Подлокотник вырезан из канализационной трубы.Оказалось, все довольно культурно. Устройство оказалось легким, но недостаточно сложным.
В итоге получился рабочий качественный аппарат. Единственный его минус — отсутствие дискриминации металлов. Поэтому для поиска монет он может сказать не подходит. Ведь и гвозди, и монеты звенят одинаково.
Но с его помощью можно успешно копать металлолом и сдавать его на приемные пункты, тем самым зарабатывая деньги! Есть видео с тестом данного агрегата. Снимал я его весной 2015 года.
простой проект металлоискателя
Это простая схема металлоискателя, может найти различные металлы и регулируемую чувствительность. Простота использования для размещения рядом с металлом. Схема внутри включает в себя несколько компонентов, в основе которых лежит IC-NE556 с принципом моностабильного мультивибратора, который отображается на измерителе типа подвижной катушки. Хотя он очень древний, он все еще имеет множество применений.
Принцип работы
В этом проекте принцип использования двух тонких металлических листов при установке находится под этим инструментом параллельно металлическому листу, который мы хотим найти, как показано на Рисунке 1, на котором появится виртуальный конденсатор.К одному металлическому листу подключим к выводу 8,12 IC1 / 1. И следующий металлический лист будет подключаться к заземлению цепи, как показано на рисунке 2. Мы подключили конденсатор к IC1 / 1, чтобы IC1 / 1 в качестве нестабильного мультивибратора непрерывно генерировал частоту.
конденсаторов виртуальных, вызванных из металла параллельно
Рисунок 1 Конденсаторы виртуальные. Которая нанесена из параллельного металла.
Виртуальная емкость меняется в зависимости от типа обнаруженного металла и расстояния между металлическими частями до этого инструмента.Изменение виртуальной емкости приведет к тому, что частотный сигнал, генерируемый IC1 / 1 (NE556), также изменится с.
Сигнал с контакта 9 IC1 / 1 поступает на контакт 6 IC1 / 2. Которая подключается как (моностабильный мультивибратор) To, вырабатывающий прямоугольную волну на выводе 5 каждый раз, когда происходит запуск от IC1 / 1.
Сигнал с вывода 5 IC1 / 2 будет изменен сигналом при передаче через резисторы-R4 и конденсатор-C4 будет отфильтрован до напряжения постоянного тока на измеритель-M1.Показать находку, чтобы показать нам. За измененным уровнем постоянного напряжения следует виртуальная емкость.
Рис. 2 полные схемы простого металлоискателя
Мы можем отрегулировать чувствительность с помощью VR2, а VR3 — это смещение регулятора напряжения до точки иглы счетчика на нуле или полной шкалы слева. Компенсировать показания счетчика можно проще.
Строительство
Уже понимая принцип работы этого проекта. Следующий шаг — создание. Во-первых, оборудование, которое вам нужно купить раньше.Затем строит печатную плату, как показано на Рисунке 3, где показана односторонняя компоновка печатной платы фактического размера.
Список запчастей.
IC1: NE556, Двойной таймер
Резисторы 0,25 Вт, допуск: 5%
R1: 1M
R2: 47K
R3, R4: 470 Ом
C1, C2: 2,2 мкФ 16 В, электролитический
C6: 47 мкФ 16 В , Электролитический
VR1: подковообразный переменный резистор 50 кОм
VR2: 50 кОм, потенциометр
VR3: 1 кОм, потенциометр
C3: керамический конденсатор 1000 пФ 50 В
C4, C5: 0,022 мкФ, майларовые конденсаторы 50 В
M1: измеритель размера 200 мкА или измеритель объема
Другие детали
Печатная плата, провод, коробка,
Рис. 3 Схема односторонней печатной платы
Рис. например, резисторы. В соответствии со следующей высотой оборудования, и не забывайте быть осторожными с ножками устройства и его стоимостью.
Настройка
Затем успешно соберите схему и полностью проверьте схему. Затем нажмите кнопку включения питания цепи, а затем отрегулируйте чувствительность (VR2) в крайнее левое положение. И поверните регулировку смещения (VR3) до упора вправо.
Далее посмотрим стрелку счетчика, она отклоняется? Если он не отклоняется, отрегулируйте VR1 на плате. Вы увидите, как стрелка счетчика отклоняется вверх. Затем отрегулируйте максимальную шкалу VR1, игла чистого шага упадет, поэтому перестаньте регулировать
Позже отрегулируйте VR2 вправо и увидите, что стрелка измерителя должна быть вправо при настройке, и попробуйте отрегулировать VR3 влево, чтобы увидеть, какой будет стрелка измерителя слева. попал под штраф.Отрегулируйте VR2 и VR3 в исходное положение. Это указывает на то, что схема работает отлично.
Приложения
Для этого проекта можно проверить объекты со свойством Это металл? Когда мы захотим найти металл. Сначала, установив VR2 и VR3, нажмите переключатель для включения.
Затем отрегулируйте VR3 влево. Чтобы повернуть стрелку измерителя влево от шкалы измерителя. Почти до конца шкалы вправо, а затем отрегулируйте VR2. Повернуть вправо скромного масштаба. Затем снова отрегулируйте VR3 влево.Снова повернуть стрелку измерителя влево в том же месте. Как раз этот инструмент доступен для поиска металла.
При обнаружении металла стрелка счетчика поднимется вверх. Если стрелка измерителя ударила слишком сильно, после обнаружения металла отрегулируйте VR2 уменьшенным. Этот инструмент можно применять во многих приложениях. Например, ищите стальную балку с перекрытым потолком. И т. Д.
Примечание:
Мы рекомендовали эти схемы…
Простой бесконтактный детектор напряжения сети переменного тока
Бесконтактный тестер напряжения детектора переменного тока с использованием CD4060
ПОЛУЧИТЬ ОБНОВЛЕНИЕ ЧЕРЕЗ ЭЛЕКТРОННУЮ ПОЧТУ
Я всегда стараюсь сделать Electronics Learning Easy .
