Металлоискатель самодельный. Сделать, собрать самому, своими руками. Схема, устройство, сборка, наладка

Схема металлоискателя с высокой разрешающей способностью. Описание сборки и наладки (10+)

Самодельный металлоискатель. Схема, устройство, сборка и наладка

Оглавление :: ПоискТехника безопасности :: Помощь

Хочу сразу предупредить, что описанный металлоискатель требует особенной аккуратности при изготовлении. Обычно с первого раза получается прибор, который хуже покупного в разы. Если Вы хотите искать клады, то металлоискатель при их нынешней цене лучше купить. Настоящий прибор интересен скорее для целей обучения. Его сборка позволяет поэкспериментировать и ознакомиться с одним из подходов к обнаружению металла.

Есть, правда, одно применение, для которого он разработан, и в котором он обходит все, что я видел в магазинах. Это обнаружение арматуры внутри бетонных конструкций. Он позволяет практически точно отметить на стене места, где не стоит сверлить отверстия. Металлоискатели других конструкций эту задачу не решают. Еще с его помощью (но с другим датчиком) можно искать очень мелкие предметы (саморез 5 см) на довольно большой глубине (40 см). Но обследовать большую территорию с целью обнаружения металлических предметов им неудобно.

Прочтите также:

• Самодельный светодиодный фонарик
• Электропроводка своими руками

Принципиальная схема металлоискателя

Все электролитические конденсаторы на схеме - 50 мкФ 15 В. Транзисторы - КТ502, КТ503. Микросхема D1 - КР544УД1. Резисторы R7, R8 - 390 кОм.

Резисторы R5 и R6 - 10 Ом. Резисторы R1 и R4 - 10 кОм. Резистор R3 - 100 кОм. Эти резисторы иногда нужно подобрать, чтобы потребляемый генератором ток при разомкнутой цепи обратной составлял 10 мА.

Резисторы R11 и R12 - 3.1 кОм. Конденсаторы C1 и C2 - 10 нФ.

Резистор R9 - 10кОм, Переменный резистор R10 - 30кОм. Этим резистором во время поиска регулируется чувствительность усилителя. Когда резистор установлен на все 30кОм, коэффициент усиления устройства по постоянному току становится равным 3, что может приводить к самовозбуждению.

В качестве источника звука используются наушники - вкладыши от плеера. Они стереофонические, так что правый и левый нужно соединить параллельно.

Питается изделие от двух батареек 9В, например, типа 'крона'. Попытки запитать устройство от одного источника питания результатов не дали. Не удалось развязать передатчик и приемник по цепям питания. Помеха порой заглушала полезный сигнал.

Принцип действия самодельного металлоискателя

На транзисторах, изображенных на рисунке слева, собран генератор синусоидальных колебаний. Эти колебания подведены к датчику. Пока в окрестностях датчика нет металлических предметов, ЭДС на двух совершенно одинаковых катушках индуктивности L2 и L3, включенных встречно друг другу, взаимокомпенсируются. На вход резонансного усилителя, собранного на операционном усилителе D1, сигнал не поступает. Соответственно в наушниках звука нет.

Как только в магнитное поле катушки попадет металлический предмет, причем не имеет значения, из какого металла, происходит разбаланс индуктивностей. ЭДС в одной из катушек становится больше. Резонансный усилитель, настроенный строго на ту частоту, на которой работает генератор, (это сделано для исключения помех) усиливает сигнал, и в динамических наушниках появляется звук.

Резонансный усилитель охвачен петлей положительной обратной связи (C1, C2, R11, R12) на частоте 5 кГц. В этой петле сигнал ослабляется в три раза. Отрицательная обратная связь (R9, R10) переменной глубины регулирует коэффициент усиления усилителя. Если коэффициент приближается к 3, то усилитель превращается в генератор.

Выходной усилитель на двух транзисторах на схеме справа работает в режиме C. Это приводит к серьезным искажениям сигнала, но нам в данном случае это совершенно не важно. Зато мы достигаем серьезную экономию электропитания, что для батареек критично.

Колебательный контур на выходе генератора необходимо питать симметричным напряжением, чтобы не допускать намагничивания сердечника датчика. Намагничивание ухудшает баланс катушек. Чтобы получить на выходе симметричный сигнал и обеспечить низкое энергопотребление, генератор собран по двухтактной схеме.

Устройство датчика металлоискателя

Датчики для данного прибора могут быть самые разные, в зависимости от целей, для которых он собирается.

Для поиска металлических вкраплений в стенах удобнее всего использовать штырь из трансформаторного железа сечением 20 х 20 и длиной 300 мм. Для него изготавливаются каркасы, например, из оргалита. На каркасы наматываются катушки индуктивности. Каркасы должны свободно перемещаться по стержню. На этапе наладки катушки устанавливаются таким образом, чтобы при отсутствии металла рядом в наушниках практически не было слышно звука. Далее каркасы прочно фиксируются на стержне клеем. Все три катушки содержат одинаковое число витков - 250. Мотать их надо максимально аккуратно, чтобы L2 и L3 получились совершенно одинаковыми, насколько это возможно. Катушка L1 имеет отвод от 20 витка. Если генерация не стабильная, то имеет смыл попробовать сделать отвод от большего числа витков.

С катушкой L1 вообще стоит поэкспериментировать. Для повышения чувствительности прибора электролитический конденсатор от коллекторов транзисторов генератора можно подключать не к верхнему выводу, а к дополнительному отводу от меньшего числа витков, считая снизу. При этом пропорционально надо уменьшить число витков до нижнего отвода. Конденсатор C по прежнему оставляем подключенным к самому верхнему выводу. Такое изменение схемы повысит чувствительность, но приведет к росту потребления энергии от источника питания.

Я изготавливал эту катушку с массой отводов и подключал к разным, добиваясь наилучших показателей.

Диаметр провода обмотки генератора не критичен. Однако чем толще провод, тем меньше омическое сопротивление обмотки, меньше потери на нагрев, меньше потребление энергии от батарейки. А значит, батарейка прослужит дольше. Я использую провод 0.2. Приемные катушки можно мотать совсем тонким проводом.

Для удобного поиска металла в траве и земле мой приятель изготовил такой оригинальный датчик. Описанный металлический стержень он поместил в нижнюю часть полой бамбуковой трости. Сам прибор разместил в рукояти. Провода между датчиком и прибором использовал экранированные, пропустил их внутри трости. Использовались наушники - вкладыши от плеера. Их провод незаметно подведен к трости через рукав. Используя такой прибор, можно искать потерянные предметы, не привлекая к себе внимания окружающих.

Сборка и наладка

Собирать искатель можно на печатной плате или навесным монтажом. Наладка сводится к подбору конденсатора C так, чтобы частота генерации стала равной 5 кГц.

Искатель надо после сборки залить лаком или водостойким клеем. Попадание даже небольшого количества влаги снижает качество работы, так как влияет на резонансную частоту усилителя.

(читать дальше...) :: (в начало статьи)

Оглавление :: ПоискТехника безопасности :: Помощь

К сожалению в статьях периодически встречаются ошибки, они исправляются, статьи дополняются, развиваются, готовятся новые. Подпишитесь, на новости, чтобы быть в курсе.

Если что-то непонятно, обязательно спросите!
Задать вопрос. Обсуждение статьи. [3] сообщений.

Благодарю за внимание. С приятелем - ВСЕ ТАК. (никаких претензий) Вместе с тем, ответы на 2 главных вопроса не нашел. Итак: 1. Где взять '...штырь из трансформаторного железа сечением 20 х 20 х 300?' Из чего его 'выцарапать'? 2. '...Еще с его помощью (но с другим датчиком) можно искать очень мелкие предметы (саморез 5мм) на довольно большой глубине (40 см)' Пусть - '.. Читать ответ...

Очень много интересного здесь. Спасибо. Все еще не читал и, видимо, к сожалению, прочту не скоро. Вопросы по металлоискателю: 1. Где взять '...штырь из трансформаторного железа сечением 20 х 20 и длиной 300 м. ' Думается, что речь о ММ = 30 см. И, все же? Как-то не могу сообразить. Подскажите пожалуйста. 2. '...Еще с его помощью (но с другим датчиком) можно искать о Читать ответ...