Металлодетектор своими руками: Металлоискатель своими руками: схемы, видео — Asutpp

сборка самодельного металлодетектора в домашних условиях с подробным описанием

Небольшая часть людей полагает, что заводские устройства по поиску металлических предметов существенно превосходят самодельные аппараты, но это ошибочное мнение. Если грамотно сделать металлоискатель своими руками и настроить его, то он может превзойти фирменные металлодетекторы. Что, в свою очередь, сэкономит немалую денежную сумму. Но чтобы соорудить самоделку, следует знать принцип действия и конструкцию.

• Принцип действия
• Печатная плата
• Припаивание элементов
• Создание катушки
• Дополнительная комплектация
• Настройка и проверка

Принцип действия

Прибор обнаруживает металл под землей с помощью электромагнитного поля, которое создает катушка передатчика. Оно начинает взаимодействовать с объектом (практически все металлы являются токопроводящими), вследствие чего образовывается вихревый ток, колеблющий радиоволны катушки металлоискателя. Экранирование на ЭВМ будет улавливать помехи даже тех металлов, которые не проводят электричество, но в том случае, если они обладают электромагнитными свойствами.

Когда оборудование начинает улавливать помехи, то данные сразу поступают на блок управления. Эта деталь детектора производит звуковой сигнал, оповещающий о том, что находка обнаружена. Звук может быть сильным или слабым. Сильный сигнал говорит о том, что предмет находится неглубоко, а слабый, наоборот. На расстоянии 50 см может находиться монета, ее сигнал будет слабым. И с таким же уровнем звукового оповещения на глубине 100 см могут лежать крупные предметы в виде каски, оружия и так далее. Этот фактор обязательно берется во внимание.

Некоторые заводские дорогостоящие модели выводят полученные данные на монитор, их очень сложно соорудить на дому. Детектор «Пират» является самым простым в сборке. Поэтому на его примере можно разобрать процесс сборки самодельного устройства.

Если все-таки не получается сделать металлоискатель в домашних условиях, то можно пойти в магазин и купить фирменный прибор или заказать самоделку у мастеров, занимающихся сборкой на дому. Найти умельцев можно через знакомых или интернет.

Внимание! Новички, впервые взявшиеся за сборку металлодетектора своими руками, часто путаются в электронике. В результате чего они бросают это занятие, поскольку их пугают формулы, схемы и специальные терминологии. Чтобы соорудить самодельное устройство достаточно вникнуть в суть системы, окунувшись в школьные уроки по физике.

Печатная плата

Одной из самых важных деталей прибора является плата. В дальнейшем на ней будут закрепляться все узлы детектора. Самый оптимальный метод создания платы — это ЛУТ (лазерно-утюжная технология). Изготовление предполагает соблюдение всех этапов, выполнение которых должно происходить в строгом порядке.

Подробное описание сборки схемы на самодельном металлоискателе или как с нуля сделать плату:

1. Чтобы сделать плату, следует воспользоваться лазерным принтером, на котором распечатывается определенная схема, изготовленная с помощью программы Sprint-Layout. Для распечатки подойдет неплотная фотобумага.
2. Текстолитовая заготовка доводится до надлежащего состояния: ошкуривается и очищается специальным раствором. Ее параметры 85*32.
3. Распечатанная схема укладывается лицевой частью на заготовку. Поверх прикладывается обычный альбомный лист формата А4. Берется утюг и слегка проводится по бумаге. Проглаживание продолжается до тех пор, пока изображение схемы не отпечатается на текстолите.
4. Когда изображение из тонера перенесется, все нужно положить в емкость с водой и удалить бумагу.
5. На текстолите могут размазаться некоторые лини схемы. Они корректируются обыкновенной иголкой.
6. В емкости нужно размешать хлорное железо или медный купорос, затем туда поместить плату на пару часов.
7. Ацетоном удаляется тонер. Можно использовать любой другой растворитель.
8. На определенных участках платы проделываются отверстия, служащие для дальнейшего размещения конструктивных элементов. Отверстия изготавливаются сверлом наименьшего сечения.

Луды дорожек платы являются последним шагом. Раствором ЛТИ-120 обрабатывается вся поверхность.

Припаивание элементов

Изготовленная плата обязательно осматривается. Нужно убедиться, что все линии дорожки отчетливо просматриваются, а отверстия находятся на своих местах. После чего на сделанную плату металлодетектора припаиваются все необходимые элементы:

1. Желательно воспользоваться микросхемой отечественного производства КР1006ВИ1, если ее сложно найти, то подойдет зарубежный аналог NE555. Перед установкой под микросхемой припаивается перемычка.
2. Монтируется усилитель на 2 канала К157УД2. Найти его можно в магнитофонах производства СССР или просто приобрести через интернет.
3. Приделывается резистор МЛТ С2−23 и конденсаторы 2 SMD.
4. Припаиваются 2 транзистора. Первый имеет структуру PNP, а второй — NPN. Предпочтительнее применять ВС547 и ВС557. Если такие сложно найти, то подойдут любые аналоги.
5. Прикрепляется полевой транзистор IRF-740 или другой вариант с идентичными характеристиками.
6. В последнюю очередь монтируются конденсаторы. Чтобы усилить термостабильность изделия, их стоит подбирать с низкими показателями ТКЕ.

Самое сложное — это найти усилитель К157УД2. Потому что его уже давно не производят. Поэтому предпочтительнее поискать современные аналоги, подходящие под характеристики советского варианта.

Создание катушки

Для изготовления катушки нужна оправа сечением 20 см. На нее наматываются в среднем 25 витков, однако общее число можно изменять в большую или меньшую сторону. Умельцы советуют подгонять количество проволочной обмотки путем проверки устройства на монете. Может получиться и 23, и 26 виков. Только так определяется самое дальнее расстояние обнаружения мелкого предмета. Желательно применять проволоку ПЭВ толщиной полсантиметра.

После того как мастер определится с количеством проволоки, ее следует с плотным прижимом намотать на оправу. На все самодельные катушки наносится изолированная лента. Не стоит делать толстое защитное покрытие, достаточно одного слоя, чтобы не просматривались витки. Работу с самодельной катушкой можно считать завершенной.

Дополнительная комплектация

Кроме платы и катушки, придется дополнять металлоискатель другими необходимыми принадлежностями, которые значительно улучшат его работоспособность. Опытные знатоки рекомендуют оснастить прибор следующими устройствами:

1. Сигнальный динамик. Его можно снять с обыкновенного радио. Важное условие: он должен обладать сопротивлением 8 Ом. В целях экономии лучше приобрести портативный вариант китайского производства.
2. 2 потенциометра, их мощность должна быть разной. Одна модель 10 кОм, а другая — 100 кОм. Устранить помехи практически невозможно, поэтому придется их максимально минимизировать. Для этих целей послужит экранированный провод, соединяющий катушку и схему. Работать металлодетектор должен от питания 12 В не меньше.
3. Стабилизатором напряжения L7812 усиливается устойчивость электрической микросхемы. Он монтируется на входе.
4. Каркас для детектора. Он монтируется из любых материалов, имеющихся под рукой. Однако для удобности лучше воспользоваться ПВХ трубой длиной 5 м. Они часто используются для прокладки трубопроводных линий. Еще понадобится купить несколько перемычек. На верхней части устанавливается полукруглая подставка для руки. Потом надо найти герметичную пластмассовую коробку, в которую поместится плата. После этого она монтируется выше середины штанги.
5. Для запитки системы подойдет батарея от шуруповерта. Плюс состоит в том, что аккумулятор имеет малый вес и длительную работоспособность.

Важно! Весь скелет и остальные детали металлоискателя не должны быть металлическими. Их присутствие может исказить электромагнитное поле. Лучше отдать предпочтение пластику.

Настройка и проверка

Первым делом на детекторе потенциометрами настраивается чувствительность. Нужно добиться равномерного потрескивания. Настраивать желательно на мелком объекте. Сделанный металлоискатель своими руками в домашних условиях должен обнаружить его на расстоянии 30 см. Советский рубль он покажет на глубине 45 см. Более крупные предметы улавливаются с расстояния 100 см.

На очень большой глубине аппарат не сможет найти монеты и подобные мелки железки. Опытные кладоискатели, конечно, способны по звуку приблизительно понять параметры обнаруженного предмета, но тип различить нереально. Новичок в таком случае очень часто будет натыкаться на гвозди и другие ненужные железки.

Сделать металлоискатель своими руками не слишком сложно. Самодельные модели отлично подходят для тренировок начинающим кладоискателям. На них можно получить много опыта и даже важную находку. К тому же на покупку приспособления не придется тратить денежные средства. А после оттачивания навыков можно купить профессиональный детектор с монитором, который будет выискивать даже монеты на большой глубине.

Простой чувствительный металлоискатель | Полезное своими руками

Металл под землей и в пресноводных водоемах, в перекрытиях зданий и в толще бетона, поможет обнаружить специализированный электронный прибор — металлоискатель.

Несложную схему по силам собрать своими руками практически любому, кто хоть раз держал в руках паяльник. Вот как она работает:

Рис.1 Структурная схема металлоискателя.

Эталонный генератор ЭГ вырабатывает синусоидальное напряжение частотой 50 кГц. Контурная катушка, определяющая частоту генерации, является датчиком Д прибора. Сигнал синусоидальной формы через разделительный конденсатор Ср поступает на кварцевый фильтр КФ.

Если частота генератора и собственная резонансная частота КФ совпадают, сигнал попадает на пороговое устройство ПУ. Оно регистрирует переменное напряжение на входе, выделяет из него постоянную составляющую и подает ее на стрелочный индикатор И.

Приближение к металлическому предмету вызывает изменение частоты ЭГ. Поскольку она теперь отличается от резонансной частоты КФ, напряжение на входе ПУ уменьшается, и стрелка отклоняется к началу шкалы на угол, пропорциональный габаритам предмета и обратно пропорционально расстоянию до него.

У нашего металлоискателя есть особенность — пороговое устройство, благодаря которому чувствительность схемы резко повышается. Вот как оно действует.

Рис.2 Форма сигнала на входе и выходе порогового устройства.

Синусоидальный сигнал, поступающий на вход ПУ, ограничивается снизу (рис. 2), и на индикаторе появляются импульсы напряжения:

Ин = Ио — Ип ,

где Ио—уровень входного сигнала в состоянии покоя, Ип — задаваемое напряжение порога.

Чувствительность прибора выражается отношением:

s=DИ / Ии = DИ / (Ио-Ии),

где DИ — изменение синусоидального напряжения при расстройке ЭГ, зависящее от размеров предмета и расстояния до него. Фактически s показывает, на какую величину отклоняется стрелка индикатора при расстройке датчика-контура.

Следовательно, подбирая величину Ип, можно добиться максимального отклонения стрелки прибора при сколь угодно малом изменении Ио. Но в реальных устройствах приходится учитывать нестабильность элементов схемы и частоты эталонного генератора.

ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА

Эталонный генератор собран по схеме емкостной трехточки на транзисторе T1 (рис. 3). Контурная катушка L1 является датчиком прибора. Конденсаторы С3 — С6 предназначены для настройки генератора на частоту 50 кГц.

Рис.3 Принципиальная схема металлоискателя.

Через разделительный конденсатор С7 синусоидальное напряжение с генератора поступает на кварцевый фильтр. Емкость С7 выбрана небольшой — 5 пФ. Тем самым влияние последующих каскадов на работу генератора практически исключено.

Пороговое устройство собрано на полевом транзисторе Т2. Напряжение порога Ип задается делителем R5 — R7.

Конденсатор С8 сглаживает пульсации на индикаторе ИП1. Фильтр R4, С1 осуществляет развязку по переменному току между пороговым и задающим генераторами.

КОНСТРУКЦИЯ

Прибор из двух блоков: измерительного (с датчиком) и питания. Первый включает в себя монтажную плату, индикатор, органы управления и регулировки. Датчик — жесткий кольцевой каркас, выполненный из оргстекла, на котором намотано 65 витков прохода ПЭЛ 0,2. Обмотка заключена в экран из алюминиевой фольги и залита эпоксидной смолой. Датчик связан с измерительным блоком коаксиальным кабелем РК-75.

Блок питания содержит пять серебряно-цинковых аккумуляторов. Напряжение каждого элемента 1,25В, емкость 2А-ч. Особое внимание нужно уделить рамке металлоискателя. Она должна иметь небольшой вес, быть жесткой и упругой. Иначе даже при легких ударах, неизбежных при работе с прибором в полевых условиях, частота генератора «уходит» — металлоискатель расстраивается.

Основанием рамки служит кольцевой каркас из оргстекла или полистирола d=300 мм. Обмотку экранируют алюминиевой фольгой толщиной 0,05 мм. Но соединять между собой концы экрана нельзя (образуется короткозамкнутый виток).

Выводы обмотки подключают к кабелю РК-75 длиной 0,3—1 м (с оплеткой кабеля соединяют также и экран катушки). Это место заливают эпоксидной смолой. Соединение датчика с блоком электроники неразъемное.

Металлоискатель имеет высокую чувствительность. Стрелка индикатора отклоняется на одно деление, когда рамка прибора приближается к диску d=13 см на расстояние 80 см.

Прибор практически одинаково реагирует на любой металл. Так, например, стальной, алюминиевый и латунный диски дают на равных расстояниях одинаковые отклонения стрелки. Они не зависят и от того, сплошной предмет или пустотелый.

При работе с металлоискателем необходимо учитывать фоновые помехи. Песчаный и торфяной грунты, чернозем, дерево, вода фонового сигнала не дают. Поэтому прибор хорошо действует в пресных водоемах, в деревянных зданиях и на не каменистых почвах. Сильный фон дает кирпич (обожженная глина обладает магнитными свойствами) и некоторые минералы.

На показания прибора влияют и изменения температуры. Поэтому рамку лучше поместить в футляр из теплоизолятора, например пенопласта.

Для работы под водой металлоискатель сначала надо подержать 10—15 минут в воде и после этого настроить.

На земле поиски лучше проводить в пасмурную погоду или вечером, чтобы избежать попадания на прибор прямых солнечных лучей.

DIY Sensitive Arduino IB METAL DETECTOR (монета из крупного предмета 25 см на расстоянии 100 см и выше) — Поделитесь проектом

  Металлоискатель — это инструмент, который обнаруживает присутствие металла поблизости. На этот раз я покажу вам, как сделать очень чувствительный, но простой в сборке металлоискатель типа «Inductoion Balance», сделанный с помощью микроконтроллера Arduino и нескольких других компонентов. В принципе индукционного баланса используются две катушки, расположенные таким образом, что между ними практически нет индуктивного навода. Модулированный сигнал подается на один. Когда металл приближается, электромагнитное поле возмущается, и другая катушка улавливает значительно более высокий сигнал.

 В нескольких моих предыдущих видеороликах вы можете увидеть изготовление различных типов металлодетекторов. По возможностям обнаружения этот детектор является самым чувствительным, но также большим преимуществом является то, что он является автономным прибором и не использует смартфон, как один из предыдущих, который имеет наиболее близкую к этому чувствительность. Конструкция действительно проста благодаря микроконтроллеру, а также модулю усиления слабого сигнала с микросхемой LM358, который можно заказать менее чем за пятьдесят центов. Однако для тех, кто не может приобрести этот модуль, я также представил принципиальную схему, на которой усиление выполнено с помощью двух стандартных транзисторов NPN, при этом чувствительность устройства такая же, как и в предыдущем случае.

  Принцип работы следующий: Arduino формирует сигнал на выводе 8, который затем усиливается MOSFET-транзистором и подается на катушку передатчика. Затем сигнал катушки Receiver усиливается модулем LM358 (или двумя транзисторами во втором варианте) и подается на аналоговый вход A0. У нас также есть два потенциометра на аналоговых входах, которые регулируют порог реакции и, следовательно, чувствительность прибора. Зуммер и светодиод служат звуковой и визуальной индикацией при обнаружении металлического предмета.

  Как я упоминал ранее, устройство относительно простое в сборке и состоит из нескольких компонентов:

   — микроконтроллер Arduino nano

   — модуль усилителя слабого сигнала LM358

Силовой МОП-транзистор, например IRF630)

   — Два потенциометра 10 кОм

   — Зуммер 

   — Светодиод 

   — Поисковые катушки типа Double D с соответствующими конденсаторами, в данном случае 1 мкФ. 92 (32 s.w.g.) эмалированной медной проволоки, намотанной в кольцо диаметром 15 см. Затем они сгибаются в форме буквы D. Проволока должна быть намотана близко друг к другу и хорошо скручена и заклеена лентой, чтобы держать ее вместе при извлечении из формирователя. Таких катушек требуется две, и обе одинаковые. Подробнее о том, как наматывать катушки, вы узнаете из моих предыдущих видео. Чувствительность детектора во многом зависит от катушек и особенно от их размещения. Установка их в идеальное положение требует много терпения и времени, но это самое большое удовольствие в создании устройства, особенно когда мы добиваемся наилучшей производительности.

  Сначала нам нужно слегка зафиксировать две катушки в форме, как вы видите на видео. Оба потенциометра должны быть около среднего положения, включите детектор и осторожно переместите катушки в положение, при котором звук будет потерян. Затем перемещаем потенциометры в положение до появления звука. Сейчас мы тестируем операцию с более крупным металлическим объектом. Эту процедуру нужно повторить много раз, пока не получим наибольшую чувствительность. В версии с модулем усилителя можно попытаться еще больше повысить чувствительность, повернув два потенциометра против часовой стрелки, но тогда детектор более нестабилен и очень чувствителен к минимальному смещению катушек.

  Как видно из видео, этот детектор может обнаружить мелкую монету на расстоянии 20 см и более, жесткий диск на расстоянии 40 см и крупный металлический предмет на расстоянии более 80 см в воздухе.

  Возможность находить объекты, зарытые в почву, конечно же, зависит от состояния почвы. Сухой песок является наиболее подходящей средой, а глина — худшей средой.

DIY Очень простой металлоискатель Arduino

Он обязательно сработает для вас сразу после изготовления

Детали

   На этот раз я покажу вам, как собрать очень простой металлоискатель. Несмотря на свою простоту, он обладает относительно хорошей чувствительностью и прекрасной стабильностью в работе, благодаря чему нет необходимости в какой-либо калибровке даже при длительной работе. Так же размеры и индуктивность детекторной катушки не критичны, а главное она у вас обязательно заработает сразу после изготовления. Это делает его идеальным металлоискателем для начинающих.

   В принципе, проект был взят из блога Silicon Junction, а я просто добавил звуковую индикацию для лучшего контроля при металлодетекции. Обнаруживающая часть представляет собой простой генератор Колпитца с резонансным контуром, состоящим из C2, C3 и SEARCH_COIL. Этот осциллятор будет иметь частоту приблизительно 260 кГц.

   Полное устройство состоит из нескольких компонентов:
      — микроконтроллер Arduino Nano
      — BC337 или аналогичный NPN-транзистор
                            . C5 и R4 обеспечивают связь выхода генератора с землей.
   Любая катушка с индуктивностью около 200-400 мкГн должна работать, и вы должны стараться поддерживать достаточно низкое сопротивление. Это даст вам частоту около 200-400 кГц, что находится в пределах диапазона, с которым может работать Arduino. Я использовал катушку диаметром 20 см и содержит 25 витков, но детектор вполне корректно работал и с двумя концентрически расположенными катушками диаметром 12 и 23 см, каждая из которых имела по 25 витков и соединена последовательно.

   Код Arduino подсчитывает каждые 100 миллисекунд, сколько произошло импульсов, и сохраняет это значение в качестве базового уровня. В основном цикле подсчитайте, сколько импульсов произошло за 100 миллисекунд, сохраните это как количество. Если значение счетчика изменилось по сравнению с базовым значением, включается светодиод и активируется зуммер. Это означает, что детектор непрерывно калибруется каждые 100 миллисекунд. Код относительно прост благодаря библиотеке FreqCount, которую вы также можете скачать по указанным ссылкам.
   Преимущество этого типа кода заключается в том, что для работы устройства не требуется никаких регулировок или калибровки, а недостатком является то, что для обнаружения металлического объекта необходимо движение объекта относительно на катушку или наоборот.