Делаем металлоискатель своими руками: пошаговая инструкция по сборке + руководство по настройке

Металлоискатель (металлодетектор) — электронный прибор, позволяющий обнаруживать металлические предметы в нейтральной или слабопроводящей среде за счет их проводимости.

Металлоискатели появились в прошлом веке. Первые модели в ходе опытов засекали металлический объект на глубине 5… 10 см. Сегодня металлоискатели способны:

♦ определить тип металла;

♦ обнаруживать металл на глубине до 8 м (глубинные металлоискатели);

♦ определять размер объекта.

Существуют несколько видов металлоискателей:

♦ глубинные используют для ведения поисковых работ на большой глубине;

♦ подводные используют для поиска на сильно увлажненном грунте или под водой;

♦ арочные используют на массовых мероприятиях и в общественно значимых местах;

♦ ручные — при таможенном досмотре и так далее.

Примечание. Из примеров видно, что металлоискатели нашли широкое применения во многих отраслях гражданской промышленности, хотя первоначально использовались только военными.

Различают следующие основные принципы работы металлоискателей:

♦ метод биений — BFO (Beat Frequency Oscillation);

♦ метод индукционного баланса — IB/TR (Induction Balance/ Transmitter-Reciver);

♦ метод индукционного баланса с использованием очень низких рабочих частот — VLF/TR (Very Low Frequency/Transmitter-Reciver);

♦ метод индукционного баланса с разнесенными катушками — RF (Radio Frequency);

♦ импульсный метод — PI (Pulse Induction);

♦ метод срыва резонанса — OR (OfTResonance).

Какие задачи может решать металлоискатель. Первое его назначение — обнаруживать металлы на глубине. Современные металлоискатели могут также определить точное расположение металлического предмета в грунте, определить тип металла. Металлоискатели имеют несколько режимов поиска: серебро, золото, монеты. Режим монеты подразумевает поиск мелких предметов.

Примечание... Изменение режима поиска это, прежде всего, смена частот, на которых прибор сканирует грунт.

Еще одно важное усовершенствование: возможность отстройки от грунта. Практически все современные металлоискатели могут вести поиски на сильно замусоренной территории.

Металлоискатель на микросхеме К561ЛЕ5

Действие металлоискателя основано на сравнении частот двух генераторов, одна из которых неизменна, а вторая зависит от индуктивности измерительной катушки, поднесенной к металлическому предмету.

Принцип действия. Металлоискатель, рис. 7.11, содержит генератор стабильной частоты на элементе DD1.1 на частоту 100 кГц. Форма колебаний на контуре синусоидальная, а на выходе DD1.1 прямоугольная.

Второй генератор (DD1.2) аналогичен первому, но в качестве контурной катушки используется выносная экранированная катушка, заключенная в алюминиевую трубку. На выходе DD1.2 формируются прямоугольные импульсы с частотой, близкой к частоте первого генератора.

Сигналы двух генераторов поступают на элемент DD1.3, который работает как смеситель. Низкочастотный сигнал разностной частоты выделяется НЧ фильтром R3C6 и с потенциометра R4 поступает на высокоомный телефон.

Элементная база. Конденсатор С2 — КП-180 — максимальной емкостью 150 пФ; С1 и СЗ-С5 должны иметь ТКЕ не хуже М750. L1 наматывают на трехсекционном каркасе (от ПЧ контура транзисторного приемника) с подстроечным сердечником и помещают в броневой магни-топровод диаметром 8,8 мм из феррита 600НН. Катушка содержит 200 витков ПЭВ-2 0,08…0,09. Контурная катушка L2 заключена в алюминиевую тонкостенную трубку диаметром 6…9 мм и длиной 950 мм. Для ее намотки в трубку продевают 18 отрезков провода в надежной изоляции, далее трубку сгибают на оправке диаметром 15 см, а отрезки провода соединяют между собой последовательно. Индуктивность катушки примерно 350 мкГн. Концы трубки должны быть разомкнуты, и один из ее концов должен быть соединен с общим проводом.

Печатную плату помещают в не намагниченном металлическом корпусе.

Настройка. Для настройки конденсатор С2 устанавливают так, чтобы была наименьшая частота биений, чем она меньше, тем больше чувствительность прибора. При приближении L2 к металлическому предмету ее индуктивность, а, значит, и частота второго генератора изменится, изменится и разностная частота, и, соответственно, тональность сигнала.

Примечание… Металлоискатель, рис. 7.11, не может работать, когда частота биений составляет несколько Гц, поскольку такую частоту не воспринимают головные телефоны. Данный прибор можно использовать на частоте не ниже 100…200 Гц, что снижает его чувствительность.

Металлоискатель на микросхемах К561ЛА7

Примечание. Схема металлоискателя на двух микросхемах К561ЛА7, рис. 7.12, лишена недостатков, которые присутствуют в схеме металлоискателя, рис. 7.11.

Принцип действия. Эталонный генератор собран на элементах DD1.1, DD1.2. Перестраиваемый генератор собран на элементах DD2.1, DD2.2. Микросхемы генераторов имеют развязку по питанию.

После смесителя DD3.1 установлен фильтр нижних частот на R3C8. Для прослушивания биений на низких частотах в схеме присутствует преобразователь прямоугольного сигнала в синусоидальный (DD3.2-DD3.4). Конструкции контурных катушек такая же, как в варианте, рассмотренном выше.

Малогабаритный металлоискатель на микросхемах К561ЛЕ5

Назначение. Малогабаритный металлоискатель, рис. 7.13, может обнаруживать скрытые в стенах гвозди, шурупы, металлическую арматуру на расстоянии нескольких см.

В металлоискателе использован традиционный метод обнаружения, основанный на работе двух генераторов, частота одного из которых изменяется при приближении прибора к металлическому предмету.

Примечание. Отличительная особенность конструкции — отсутствие самодельных намоточных деталей. В качестве катушки индуктивности использована обмотка электромагнитного реле.

Принцип действия. Металлоискатель содержит:

♦ LC-генератор на элементе DD2.1;

♦ RC-генератор на элементах DD1.1 и DD1.2;

♦ буферный каскад на DD2.2; смеситель на DD1.3;

♦ компаратор напряжения на DD1.4, DD2.3;

♦ выходной каскад на DD2.4.

Работает схема (рис. 7.13) так. Частоту RC-генератора нужно устанавливать близкой к частоте LC-генератора. При этом на выходе смесителя будут присутствовать сигналы не только с частотами обоих генераторов, но и с разностной частотой.

Фильтр низкой частоты R3C3 выделяет сигналы разностной частоты, которые поступают на вход компаратора. На его выходе формируются прямоугольные импульсы такой же частоты.

С выхода элемента DD2.4 они поступают через конденсатор С5 на головные телефоны сопротивлением около 100 Ом.

Конденсатор и телефоны образуют дифференцирующую цепочку, поэтому в телефонах будут раздаваться щелчки с появлением каждого фронта и спада импульсов, т. е. с удвоенной частотой сигнала. По изменению частоты щелчков можно судить о появлении вблизи прибора металлических предметов.

Примечание. Вместо указанных на схеме микросхем K561/IE5 допустимо использовать микросхемы: К561ЛА7; К564ЛА7; К564ЛЕ5.

Источник питания — батарея «Крона», «Корунд», «Ника» или аналогичный им аккумулятор.

Моточные изделия. Катушку L1 можно взять, например, из электромагнитного реле РЭС9, паспорт PC4.S24.200 или РС4.524.201 с обмоткой сопротивлением около 500 Ом. Для этого реле нужно разобрать и удалить подвижные элементы с контактами.

Магнитная система реле содержит две катушки, намотанные на отдельных магнитопроводах и включенные последовательно.

Общие выводы катушек нужно соединить с конденсатором С1, а магнитопровод также, как и корпус переменного резистора, — с общим проводом металлоискателя.

Наладка металлоискателя. Налаживание устройства следует начинать с установки частоты LC-генератора в пределах 60…90 кГц подбором емкости конденсатора С1.

Затем нужно переместить движок переменного резистора R1 примерно в среднее положение и подбором емкости конденсатора С2 добиться появления в телефонах звукового сигнала. При перемещении движка резистора в ту или иную сторону частота сигнала должна изменяться.

Совет… Для обнаружения металлических предметов переменным резистором предварительно нужно установить возможно меньшую частоту звукового сигнала.

С приближением к предмету частота начнет изменяться. В зависимости от настройки, выше или ниже нулевых биений (равенства частот генераторов), или вида металла, частота изменится в большую или меньшую сторону.

Чувствительный металлоискатель на микросхемах К561ЛА7

Назначение. Металлоискатель предназначен для поиска мелких металлических предметов. Металлоискатель, рис. 7.14 способен обнаружить копеечную монету на глубине до 1 метра. В нем использованы микросхемы K561ЛA7:

♦ на DD1 выполнен поисковый генератор и выходной усилитель;

♦ на DD2 выполнен опорный генератор с кварцевым резонатором.

Принцип действия. Большинство металлоискателей построены по схеме нулевых биений — когда имеется два генератора с постоянной и поисковой частотой, причем частота поискового генератора зависит от индуктивности поисковой катушки.

Совет. Повысить чувствительность такого металлоискателя можно за счет повышения опорной частоты примерно в 10 раз выше частоты поискового генератора.

В поисковом генераторе (DD1.1 и DD1.2) частота генерации задается контуром, состоящим из поисковой катушки L1 и емкостей С1-С5, VD1. Варикап VD1 служит для подстройки частоты в небольших пределах. Подстройка производиться потенциометром R3.

Частота второго генератора на элементах DD2.1 и DD2.2 стабилизирована кварцевым резонатором.

С выходов обоих генераторов импульсы поступают на элемент DD2.4, на котором выполнен смеситель. На его выходе появляется сигнал разностной частоты. Этот сигнал поступает на усилитель мощности на элементе DD1.4 и далее на звукоизлучатель (головные телефоны). Регулировка громкости производится потенциометром R6.

Электронная часть схемы смонтирована в корпусе из фольгиро-ванного текстолита. В корпусе должна быть металлическая перегородка между микросхемами генераторов, соединенная с общим проводом.

Моточные изделия. Поисковая катушка намотана на кольце диаметром 200 мм из кембрика диаметром 15 мм. Можно использовать трубку из пластмассы или штырь такого диаметра из пластмассы. На кольцо наматывают 50 витков ПЭЛШО 0,27 или ПЭЛ 0,27-0,35. После обмотку обматывают изолентой, а катушку экранируют алюминиевой фольгой.

Настройка. Контур L1(C1-C5) настраивают на частоту 100 кГц при среднем положении движка потенциометра R3 (контроль частоты на выводе 10 DD1.3).

Простой металлоискатель на микросхемах К561ЛА7

Назначение. Предназначен для поиска мелких металлических предметов.

Принцип действия. Металлоискатель, рис. 7.15, выполнен на двух микросхемах типа К561ЛА7.

Генераторы (рис. 7.15) выполнены по схеме «емкостной трехточки». Сигналы с генераторов поступают на смеситель. Сигнал разностной частоты подается на высокоомный головной телефон (ТОН-1, ТОН-2). Опорный (эталонный) генератор перестраивают в небольших пределах схемой электронной перестройкой частоты с использованием варикапа (Rl, R2, VD1, С2).

В качестве варикапа VD1 возможно использование стабилитронов серии Д814, например, Д814Д.

В качестве колебательного контура L1C5 используют контур фильтра промежуточной частоты радиоприемника (465 кГц). В качестве второго (поискового) колебательного контура L2C9 используют:

♦ такой же контур, размещенный в пластмассовом корпусе металлоискателя либо вынесенный кабелем за его пределы;

♦ поисковую катушку, выполненную в виде незамкнутого кольца диаметром 200 мм из медной трубки диаметром 12 мм, внутри которой уложено 30 витков провода МГТФ.

Поисковая катушка соединена с металлоискателем кабелем, оплетка которого присоединена к торцу медной трубки, одновременно к этой точке присоединен один из концов обмотки. Второй конец обмотки соединен с центральной жилой кабеля.

Возможности. Металлоискатель позволяет определять местоположение мелкой монеты на расстоянии 5…7 см.

Вот такие простые схемы металлоискателей можно изготовить своими руками.

Как работает металлоискатель

Металлоискатель, или металлодетектор – электронное устройство, состоящее из первичного датчика (катушка с обмоткой) и вторичного узла. Приборы для обнаружения металлов разделяют на несколько типов:

1. «приёмо-передача»;
2. индукционные;
3. импульсные;
4. генераторные.

Устройства средней ценовой категории в основном относятся к типу «приёмо-передачи». Принцип работы подобных металлодетекторов основан на передаче и приёме электромагнитных волн. Главными элементами прибора подобного типа являются две катушки: одна − передающая, а вторая − принимающая. Первая катушка передаёт электромагнитные волны, свободно проходящие через нейтральную среду и которые при столкновении с металлическими предметами отражаются и передаются на приёмное устройство. После того как отражённый сигнал попадает на вторую катушку, оператор зуммером информируется о нахождении цели.

Металлодетектор индукционного типа работает по тому же принципу, что устройства «приёмо-передачи». Главное различие между ними заключается в количестве катушек с обмоткой. В индукционном металлоискателе одна катушка, которая посылает и принимает сигнал одновременно. Импульсные приборы нечувствительны к концентрации солей в грунте и включают в свою конструкцию катушку, электромагнитное поле которой создаёт на поверхности металла вихревые токи, улавливаемые детектором. Такой принцип действия снижает возможности к дискриминации, что может осложнить поиск.

Металлоискатели генераторного типа бывают разных типов, но все они построены на основе LC-генератора. Они обладают низким уровнем чувствительности и, как правило, предназначены для того, чтобы находить металл только одного вида. Также металлодетекторы можно разделить на три категории:

1. общего пользования;
2. средний класс;
3. профессиональное оборудование.

Функциональные и технические параметры металлодетекторов

Прежде чем выбрать и купить хороший металлоискатель, следует чётко определиться с тем, в какой среде будут вестись поисковые работы. Также необходимо учесть предполагаемые размеры искомых предметов и глубину их залегания. Рассмотрим основные характеристики, на которые нужно обратить особое внимание при покупке детектора:

• принцип действия;
• рабочая частота прибора;
• чувствительность;
• вес;
• балансировка грунта;
• целеуказание;
• дискриминатор;
• дополнительные функции.

Принцип работы и рабочая частота детектора – основные характеристики, определяющие возможности прибора и показывающие, к какой категории его можно отнести (простой грунтовый, средний класс или профессиональный). Чувствительность определяет глубину залегания предметов, с которой может работать прибор. Как правило, этот показатель находится в пределах от 100−150 мм до 600−1500 мм. Однако существуют глубинные модели, предназначенные для поиска предметов на глубине 5 метров. Дискриминатор даёт возможность настроить прибор на поиск определённого вида металла. Это позволяет оператору не отвлекаться на металлизированный мусор.

Какие виды металлоискателей можно сделать своими руками

Можно приобрести детектор в специализированном магазине или сделать металлоискатель своими руками в домашних условиях. Существуют схемы, которые по силам даже начинающему радиолюбителю. К устройствам, которые можно собрать самостоятельно, можно причислить:

• «бабочку»;
• прибор без микросхем (ИМС);
• модель «Пират»;
• «Терминатор 3» и пр.

На просторах интернета ходит информация, что якобы можно собрать своими руками металлоискатель из телефона. Запомните два слова – это фикция. Существуют какие-то приложения, благодаря которым можно включить планшет или смартфон в схему детектора, но вот полноценное устройство для поиска металлов и их распознавания сделать невозможно.

Как собрать своими руками металлоискатель «Пират»: подробная инструкция

Модели серии «Пират» стоят порядка 100−300 $. Такая стоимость обусловлена возможностью прибора обнаруживать предметы на глубине от 200 мм (для мелких вещей) и 1500 мм (крупные элементы). Рассмотрим особенности сборки и настройки устройства для поиска металлов, а также его составляющие.

Материалы, необходимые для сборки своими руками мощного металлоискателя

Для изготовления металлодетектора понадобятся следующие материалы и компоненты:

• ИМС КР 1006ВИ1 или NE 555 (зарубежный аналог) для создания передающего блока;
• транзистор IRF 740;
• ИМС К 157УД2 и транзистор ВС 547 для сборки приёмного узла;
• транзисторы типа NPN;
• провод ПЭВ 0,5 для создания катушки;
• материалы для изготовления корпуса, штанги и т.д.;
• пластина, покрытая медным листом, для изготовления печатной платы;
• провода;
• изолента;
•  бокорезы;
• паяльник;
• скальпель;
• набор отвёрток;
• пассатижи;
• различные виды крепежа.

Сбор металлодетектора своими руками: схемы

В настоящее время схем металлодетектора «Пират» много, поскольку некоторые радиолюбители стали модернизировать их под свои нужды. Все варианты рассматриваться не будут, только самые проверенные и наиболее популярные.

Схема детектора на микросхеме NE555

Классическая схема металлоискателя серии «Пират», построенная на ИМС-таймере NE555. Работа устройства зависит от компаратора, один выход которого присоединён к генератору импульсов ИМС, второй к катушке, а выход к динамику. В случае обнаружения металлических предметов сигнал от катушки поступает на компаратор, а после на динамик, который оповещает оператора о наличии искомых предметов.

Сборка своими руками металлоискателя без микросхем

В отличие от предыдущей схемы, в этом устройстве для генерирования сигналов используются транзисторы советского образца КТ-361 и КТ-315 (можно воспользоваться аналогичными радиодеталями).

Печатная плата своими руками

Детали куплены, схема имеется, и теперь нужно всё это собрать. Для размещения радиодеталей используется печатная схема, которую можно легко изготовить самостоятельно. Для этого понадобится кусок листового гетинакса, покрытого медной электротехнической фольгой. На заготовку перенести выбранную схему, обозначить дорожки, соединяющие детали, и просверлить отверстия в местах их крепления и пайки. Дорожки покрыть защитным лаком, а после высыхания опустить будущую плату в хлорное железо для травления (удаления незащищённых участков медной фольги).

После того как плата готова, можно устанавливать и распаивать радиодетали. Следующим этапом будет проверка схемы при помощи измерительных приборов.

Катушка для металлоискателя – как сделать своими руками

Благодаря тому, что металлодетектор «Пират» является устройством импульсного типа, то точность при сборке катушки неважна. Для основы потребуется кольцо с диаметром порядка 200 мм, на которое нужно намотать 25 витков проволоки ПЭВ 0,5 мм. Чтобы повысить глубину обнаружения металлов, каркас катушки должен быть в пределах 260−270 мм, а количество витков – 21−22 об. Далее оправку с проводом нужно хорошо обмотать изоляционной лентой.

Готовую катушку поместить в корпус из диэлектрического материала. Для этого можно использовать подходящие по размеру корпуса от неисправной бытовой техники «на выброс». Кстати, это позволит защитить катушку от механических повреждений во время работы с детектором. Выводы обмотки нужно припаять к многожильному проводу с диаметром в пределах 0,5−0,7 мм. Лучше всего использовать витую пару.

Проверка и настройка металлоискателя

На штанге металлоискателя крепим все узлы прибора: корпус с катушкой, приёмо-передающий блок и рукоятку. Если схема управления собрана правильно, то настройка прибора не потребуется, так как он изначально имеет максимальную чувствительность. Более тонкая настройка выполняется посредством переменного резистора R13. Нормальная работа детектора должна обеспечиваться при среднем положении регулятора. Если имеется осциллограф, то с его помощью на затворе транзистора Т2 нужно измерить частоту, которая должна составлять 120−150 Гц, а длительность импульса – 130−150 мкс.

На видео показана настройка металлоискателя.

Как сделать подводный металлоискатель своими руками

Иногда поисковые работы приходится переносить с суши под воду. Как быть в таком случае, ведь электроника выйдет из строя? Есть, конечно, специальные устройства для работы под водой, но можно сделать глубинный металлоискатель своими руками. Для этого можно взять самый обычный самодельный детектор и поместить все узлы в герметично закрывающиеся корпуса. К тому же стоит немного модифицировать устройство и вместо звуковой сигнализации установить световые индикаторы.

Как сделать своими руками металлоискатель «Терминатор 3»: подробная инструкция

Модель «Терминатор 3» давно пользуется популярностью среди радиолюбителей, и за много лет существования прибор получил много усовершенствований. Предлагаем пошаговую инструкцию, как самому сделать металлоискатель в домашних условиях. Прибор отличается низким энергопотреблением, возможна настройка на поиск определённых типов металла и неплохие глубинные характеристики.

Инструменты

Перед тем как сделать самодельный металлоискатель, нужно подготовить следующие инструменты:

• паяльник или паяльная станция;
• припой, олово, канифоль;
• пассатижи, круглогубцы, бокорезы;
• набор отвёрток;
• ножовка по металлу;
• осциллографии и другие контрольно-измерительные приборы.

Схема, подбор деталей и монтажная плата

Для изготовления блока управления необходимо сделать монтажную плату, на которой будут размещаться все необходимые радиокомпоненты. Схему, представленную ниже, нужно перенести на гетинаксовую пластину с покрытием из медной фольги и изготовить монтажную плату таким же образом, как описано выше в статье для металлодетектора «Пират». Размер схемы должен быть в пределах 104×66 мм, а заготовка для платы на 10 мм больше с каждой стороны.

Как подготовить печатную плату для металлоискателя подробно расскажем в пошаговой инструкции:

Иллюстрация	Описание процесса

Катушка металлоискателя

Это, собственно, самая чувствительная часть прибора. Она отвечает за сканирование пространства под землей. Рассмотрим этапы создания простой катушки для металлоискателя:

Иллюстрация	Описание процесса

Самодельный металлоискатель: подробное описание схемы сборки и настройка

Подробно этапы сборки платы и основные элементы металлоискателя мы рассматривали ранее, сейчас нам предстоят самые последние и ответственные шаги: сборка корпуса и настройка прибора.

Иллюстрация	Описание процесса

Предлагаемое видео поможет с настройкой металлодетектора.

Особенности собранного своими руками металлоискателя со схемой дискриминации металлов

Металлоискатели с простой схемой позволяют обнаруживать скрытые предметы, но для того чтобы узнать, какие именно, придётся поработать лопатой. Вместо золотой монеты или военной каски, можно найти всего лишь кусок трубы и потратить на это много времени. Чтобы облегчить задачу поисковикам, детекторы стали оснащаться дискриминаторами, которые позволяют различать тип металла и пропускать различный мусор. Самые простые способы определения типов металлов были реализованы в старых приборах и устройствах начального уровня и имели два режима – «все металлы» и «цветные». Функция дискриминации позволяет оператору реагировать на фазовый сдвиг определённой величины, сравниваемый с настроенным (эталонным) уровнем. При этом прибор не может различать цветные металлы между собой.

В профессиональных металлоискателях используются дискриминаторы с выделением диапазона. Используемые в подобных приборах микропроцессорные системы позволяют запрограммировать устройство на реагирование только на определённые группы металлов. Дискриминация полезна на замусоренных участках, но снижает глубину обнаружения на 10−20%.

Как работает металлоискатель – принцип действия

Металлоискатель является электронным прибором, который состоит из первичного индикатора и вторичного узла. Устройства для выявления металлов разделяются на следующие подвиды:

• приборы приёмо-передачи;
• индукционные;
• импульсные;
• генераторные.

Большая часть моделей среднего ценового диапазона считаются приборами по типу «приём-передача». Принцип функционирования довольно простой и основан на поступлении магнитных волн. Основной частью приспособления станут две катушки.

Если на пути магнитной волны встретится предмет из металла, он отразится от него, и устройство получит отражённый луч. Сработает сигнал, информирующий об обнаружении цели.

Действие индукционного металлодетектора аналогично с приспособлением типа «приём-передача». Основным отличием станет лишь наличие одной катушки, посылающей и принимающей импульс.

Импульсные металлодетекторы невосприимчивы к минерализации почвы. Магнитное поле создаст на верхнем слое предмета из металла вихревые токи. Непосредственно их и будет улавливать устройство.

Генераторные металлоискатели могут быть различных видов. Однако каждый из них имеет основой LC-генератор. Подобные приборы не очень восприимчивы, часто предназначаются для обнаружения металлов лишь 1 вида.

Функциональные и технические параметры металлодетекторов

До того, как приобрести качественный металлодетектор, нужно определиться со средой поисковых работ. Требуется учитывать потенциальные габариты искомых объектов и глубину залегания. Ключевые показатели, на которых делается акцент во время приобретения устройства:

• принцип воздействия;
• частота;
• восприимчивость;
• масса;
• балансировка почвы;
• целеуказание;
• дискриминатор;
• вспомогательный функционал.

Принцип функционирования и рабочая частота являются основными показателями, которые определяют возможности устройства и показывают, к какому классу его можно отнести.

Как собрать своими руками металлоискатель «Пират»: подробная инструкция

Модели «Пират» достаточно дорогие, что обусловливается возможностью обнаружения устройством предметов на глубине от 0,2 м (мелкие) и 1,5 м (крупные). Следует рассмотреть особенности конструкции и настройки для поиска металлов.

Материалы, необходимые для сборки своими руками мощного металлоискателя

Металлоискатель «Пират» считается импульсным устройством. Чтобы изготовить прибор, понадобится купить:

• ИМС КР 1006ВИ1, чтобы создать передающий блок;
• транзистор IRF 740;
• ИМС К 157УД2 и транзистор ВС 547, чтобы собрать приёмный узел;
• NPN-транзисторы;
• провод ПЭВ 0,5, чтобы создать катушку;
• материалы, чтобы изготовить корпус и пр.;
• пластину, покрытую листом из меди, чтобы изготовить печатную плату;
• провод;
• изоленту;
• паяльник;
• скальпель;
• отвёртки;
• пассатижи;
• разные типы крепежа.

Схемы металлодетектора для изготовления своими руками

Стандартная схема металлодетектора «Пират» строится по микросхеме NE555. Функционирование прибора будет зависеть от компаратора: 1 выход присоединяется к генератору ИМС, 2− к катушке, а выход − к динамику. При выявлении предметов из металла импульс от катушки поступит на компаратор, а затем на динамик.

Печатная плата своими руками

Если запчасти куплены, есть схема, то требуется собрать всё воедино. Чтобы разместить радиодетали, используют печатную плату, которую возможно без труда изготавливать самому. Потребуется листовой гетинакс, покрытый технической фольгой из меди.

Дорожки покрываются при помощи защитного лака, а после просыхания плата опускается в хлорное железо для травления.

Когда изделие готово, возможно установить и распаять радиодетали. Следующей стадией станет проверка схемы с помощью приборов измерения.

Катушка своими руками для металлоискателя

Металлоискатель «Пират» считается импульсным прибором, потому точность во время сборки катушки не играет ключевой роли. Для основы необходимо кольцо диаметром 20 см, на которое наматывают 25 витков проволоки. Для повышения глубины выявления металла, каркас катушки должен равняться примерно 26-27 см, а число витков – 20-22.

Затем оправка с проводом хорошенько обматывается с помощью изоляции. Готовая катушка помещается внутрь корпуса из диэлектрика. Можно воспользоваться материалами, подходящими по размерам корпуса от неисправной бытовой техники. Подобное даст возможность обеспечить защиту катушки от повреждений при работе с прибором. Окончания обмотки припаивают к многожильному проводу диаметром 0,6 мм.

Как собрать и настроить металлоискатель своими руками

На штанге металлодетектора закрепляется каждый узел устройства. Когда схема надлежащим образом собрана, то настройка приспособления не понадобится, поскольку оно сразу имеет высокую восприимчивость.

Более тонкую настройку выполняют с помощью переменных резисторов R13. Требуемое функционирование металлоискателя обеспечивается при средней позиции регулятора.

Как сделать подводный металлоискатель своими руками

В некоторых случаях поиски переносят с почвы под воду. Существуют, разумеется, спецустройства для функционирования под водой. И, в принципе, можно изготовить глубинный металлодетектор собственноручно. Необходимо взять наиболее простой самодельный прибор и поместить каждый узел в герметично закрытый корпус. Кроме того, требуется несколько видоизменить приспособление и вместо звуковых сигналов установить светоиндикацию.

Как сделать своими руками металлоискатель «Терминатор 3» –подробная инструкция

Металлодетектор «Терминатор 3» много лет занимал ведущие места среди самодельных приспособлений. Двухтональное устройство функционирует по принципу баланса индукции.

Его отличительными чертами станут: незначительное потребление электроэнергии, металлодискриминация, опция цветных металлов, функция поиска золота и отличные показатели глубины поиска, в сравнении с полупрофессиональными промышленными изделиями.

Какие инструменты нужны для работы

Прежде чем приступить к работе, требуется приготовить такие инструменты:

• паяльник;
• припой, олово, канифоль;
• пассатижи;
• отвёртки;
• ножовку по металлу;
• осциллографы и прочие измерительные устройства.

Как собрать схему и подобрать детали

Чтобы изготовить блок управления, требуется сделать специальную плату, где размещены все ключевые радиодетали. Схема переносится на гетинакс с фольгированным покрытием из меди и изготавливается монтажная плата так же, как и в случае с металлоискателем «Пират». Размеры схемы должны находиться в диапазоне 10,4×6,6 см, а заготовка на 1 см больше со всех сторон.

Пошаговое руководство изготовления печатной платы для металлодетектора.

1. Берётся текстолитовая пластина с фольгированным медным покрытием. Обезжиривается химическим либо механическим методом.
2. Наносится схема на пластинку, дорожки покрываются при помощи защитного лака, и заготовка подвергается травлению. Тонкое сверло проделывает отверстия для радиоэлементов и креплений.
3. Размещаются детали согласно схеме, проводится распайка.
4. Плата для металлоискателя готова.

Изготовление катушки для металлоискателя своими руками

Это наиболее восприимчивая составляющая устройства, ответственная за сканирование площади под землёй. Стадии изготовления обыкновенной катушки для металлодетектора:

1. На фанере очерчиваются 2 окружности, которые соответствуют диаметру катушек – внутренней и внешней. Вбиваются по периметру круга гвозди. Диаметр наружной обмотки должен быть в границах 20 см. Катушку делают из 2 сложенных проводов. Они наматываются на гвозди на 30 оборотов.
2. Обмотка перевязывается по кругу с помощью нитей. Вытаскиваются гвозди, готовая катушка покрывается лаком. Когда он просохнет, берутся изолента и фольга и обматывается окружность. Аналогично изготавливается внутренняя обмотка, которая вдвое меньше наружной (предполагает 48 оборотов проволоки).
3. Помещаются катушки внутрь корпуса, и проводится распайка проводов, присоединяемых к панели управления.
4. Рамка для металлодетектора готова.

Особенности схемы металлоискателя с дискриминацией металлов

Для облегчения задачи поиска, металлодетекторы оснащают дискриминаторами, дающими возможность различить вид металла и пропустить мусор. Наиболее простые методы выявления реализуются в старых изделиях и приспособлениях начального уровня. Опция дискриминации даёт возможность пользователю среагировать на фазовые сдвиги конкретной величины. В то же время, устройство не способно различить цветные металлы друг от друга. В промышленных приборах используют дискриминаторы с выделением диапазона. Применяемые в таких изделиях процессорные системы дают возможность запрограммировать детектор на реагирование лишь на конкретные подгруппы металлов.

Конструкция и принцип работы

Конструкция металлоискателей состоит из следующих основных элементов:

1. Катушка принимает и передает электромагнитный сигнал, сканируя поверхность с искомым металлом.
2. Блок управления обрабатывает сигнал, получаемый от катушки, оповещает пользователя графическим или звуковым сигналом, а также позволяет своими руками настраивать режимы работы детектора.
3. Нижняя штанга фиксирует катушку и регулирует угол ее наклона.
4. Средняя штанга – промежуточное звено между нижней и верхней штангой, позволяет регулировать высоту металлоискателя.
5. Верхняя штанга. Здесь размещается блок управления, а также удобная рукоятка с подлокотником, чтобы руки пользователя не устали от длительного удерживания металлоискателя.

Металлоискатель через катушку излучает электромагнитное поле. Когда в этом поле оказывается металл или любой другой токопроводящий материал, поле искажается и ослабляется. Блок управления улавливает это и подает сигнал.

Более электропроводные цветные металлы сильнее искажают излучаемое детектором поле, чем черные.

Поэтому чувствительные электронные схемы позволяют своими руками создавать приборы с дискриминацией металлов, которые могут отличать цветмет от чермета.

Какие виды можно сделать в домашних условиях своими руками

Для самоделок хорошо подходят параметрические и фазочувствительные детекторы. Они просты в изготовлении, а детали для них стоят сущие копейки. Для сборки своими руками достаточно обладать базовыми знаниями по радиотехнике.

Металлоискатели с накоплением фазы намного чувствительнее параметрических. При правильной настройке они имеют хорошую дискриминацию и позволяют находить даже мелкие драгоценности, что делает их любимым инструментом пляжных золотоискателей. На сухом песке удается найти серьги и кольца на глубине до 38 см.

Основные параметры

Метод поиска

Индукционные металлодетекторы (МД) состоят из приемопередающей катушки индуктивности.

Излучаемый сигнал при попадании на металлический предмет отражается обратно и регистрируется приемником. Эти устройства достаточно просты в изготовлении своими руками, но их чувствительность сильно зависит от типа грунта и качества катушки.

Импульсные МД возбуждают в поисковой зоне вихревые токи и измеряют вторичное затухающее электромагнитное поле. Чувствительность этих приборов выше и не зависит от типа грунта. Однако они потребляют много электроэнергии, что не позволяет работать в автономном режиме продолжительное время.

Фазочувствительные МД могут быть:

1. Импульсными. Приемник и передатчик здесь – один и тот же элемент. Он фиксирует сдвиг фаз отраженного от металла сигнала. Нарастание сдвига фаз вызывает в наушниках щелчки: чем ближе МД к металлу, тем чаще они становятся, в итоге сливаясь в единый звук. На этом методе основана работа популярного металлоискателя «Пират».
2. Двухконтурными. Состоят из 2 симметричных генераторов и 2 детекторов. Металлический предмет нарушает синхронизацию генераторов, и возникают те же щелчки, сливающиеся в непрерывный тон.
   

   Двухконтурные проще в изготовлении своими руками, чем импульсные.

3. Параметрические МД не имеют ни приемной, ни передающей катушки, что делает их простыми, дешевыми и популярными для сборки своими руками. LC-генератор создает электромагнитное поле звуковой частоты. Любой металл рядом с металлоикателем изменяет параметры катушечного детектора, что влияет на частоту и амплитуду генерируемых сигналов. Схему таких приборов легко найти. Однако чувствительность их низкая и не позволяет вести сложные поиски. Параметрические МД делятся на:
4. Частотные МД. Излучают многочастотные сигналы. При приближении к металлам прибор фиксирует изменение частоты.
5. Металлоискатели, регистрирующие изменение добротности контура. Когда расстояние между прибором и металлом уменьшается, прибор фиксирует это.

Глубина обнаружения

Глубина обнаружения зависит от диаметра катушки, электронной схемы и частоты работы. Чем больше диаметр мотка провода, мощнее излучаемое электромагнитное поле и ниже его частота, тем глубже зона обнаружения металлоискателя, сделанного своими руками.

Однако с увеличением глубины поиска ухудшается чувствительность металлоискателя к мелким предметам, селективные возможности также снижаются. Возрастает энергопотребление и вес устройства, что усложняет длительное удержание металлоискателя в руках.

Частота работы

По частоте работы МД делятся на:

1. Высокочастотные. Работают на частотах нескольких сотен кГц. Применяются в приборах, рассчитанных на поиски золота, так как имеют отличную дискриминацию. Но резко теряют чувствительность на мокрых и магнитных грунтах, а также на глубине больше 40 см.
2. Среднечастотные. Частота работы до нескольких десятков кГц. Требования к качеству катушки ниже, хорошая чувствительность. Глубина обнаружения до 1,5 метров при условии, что грунт сухой и маломинерализованный.
3. Низкочастотные. Работают на частоте от сотен Гц до нескольких кГц. Это глубинные металлоискатели, обнаруживающие предметы до 5 метров под землей. Они просты в изготовлении своими руками. Из недостатков: низкая чувствительность и высокое энергопотребление. Подходят в качестве магнитодетекторов, а также для поиска крупных предметов из черного металла (арматура, проводка).
4. Сверхнизкочастотные. Не подходят для любительского поиска, так как имеют высокое энергопотребление и большие габариты, а для обработки сигнала требуются специальные программы. Частота работы до нескольких сотен Гц. Эти металлоискатели невозможно удерживать на руках, поэтому они устанавливаются на автомобиле.

Пошаговая инструкция по сборке простого самодельного металлоискателя своими руками

Необходимые инструменты и материалы

Для сборки металлоискателя своими руками понадобятся:

1. Инструменты: кусачки, ножик, пила мелкая, отвертка, паяльник.
2. Материалы: провод, припой, флюс, клей, изолента, радиодетали, деревянная или пластиковая палка.

В качестве штанги, а также элементов ее крепления нужно использовать диэлектрики (полимеры, дерево, клей), чтобы они не вносили помех в работу металлоискателя.

Подготовка деталей

Нужно подготовить плату, на которой будет монтироваться электрическая схема. В качестве платы может использоваться даже картон. На ней от руки размечают расположение будущих деталей и проделывают отверстия.

Радиодетали покупают в магазине или выпаивают из старой аппаратуры. Однако нужно следить, чтобы детали были одинаковыми. Это позволит легче согласовать работу двух детекторов.

Схемы металлодетектора для изготовления

Чувствительного металлоискателя на базе схемы двухконтурного осциллятора

Этапы изготовления:

1. Располагают на плате транзисторы, резисторы и конденсаторы и припаивают согласно приведенной ниже схеме.
2. Припаивают два провода от батарейного отсека, а также два пьезоэлектрических динамика.
3. Наматывают провод на круглый каркас диаметром около 22 см. После 10 витков делают отвод провода длиной 20 см. Провод в месте отвода не разрывают, а складывают руками пополам. Делают еще 20 витков. В результате должно получиться три вывода длиной 20 см: начало провода, конец и отвод после 10-го витка.
4. Снимают катушку с каркаса, придерживая витки руками, и плотно фиксируют изолентой.
5. Наматывают вторую катушечку, которая должна зеркально повторять первую. Снимают ее с каркаса и фиксируют изолентой.
6. Припаивают согласно схеме выводы катушечных детекторов.
7. Собирают подставку. Катушки располагают друг от друга на расстоянии примерно 15 см, а между ними прикрепляют плату.
8. Настраивают детекторы перед закреплением. Включают металлоискатель и, перемещая руками катушки, добиваются максимальной тишины. Подносят металл к одной из них. Если звук заметно изменяется, значит, металлоискатель работоспособен.
9. Фиксируют элементы клеем и замазывают масляным лаком.
10. Прикрепляют к подставке рукоятку.

На трансформаторе с Ш-образными пластинами

Это простой параметрический металлоискатель с индуктивной обратной связью. Позволяет обнаруживать скрытую проводку, арматуру в стенах и перекрытиях, а также крупные металлы в почве. Трансформатор используется маломощный от любого радиоприемника. Чтобы своими руками превратить трансформатор в детектор, нужно разомкнуть его магнитопровод: снять каркас, прямые перемычки и обмотки.

Существуют две схемы переделки трансформатора. В первой используются старые обмотки, во второй они наматываются заново.

В первом случае Ш-образные пластины нужно сложить вместе и на них надеть обмотки. Обмотка на схеме II – сетевая, обмотка I – понижающая на 12 В. Конденсатором С1 настраивается тон звука. Вместо транзистора МП40 можно использовать КТ361.

Во втором случае на Ш-образные пластины наматываются обмотки на 1000 витков (на схеме I) и 200 витков (на схеме II). Для обмотки I используется провод ПЭЛ-0,1. Через 500 витков делается отвод. Обмотка II наматывается проводом ПЭЛ-0,2.

Трансформатор герметизируется и помещается на нижней штанге металлоискателя. При приближении к металлу в наушниках изменится тональность сигнала.

На транзисторах

Также несложная схема, состоящая из транзисторов К315Б или К3102, конденсаторов, резисторов, наушника и элемента питания.

Первый транзистор создает задающий генератор, второй – поисковый генератор. Если к катушке приблизить металл, в наушниках появляется звук. Подробная схема приведена ниже.

На микросхеме К561ЛЕ5

Схема состоит из микросхемы, наушников, резисторов и конденсаторов. Катушка L1 подключается к задающему генератору, а L2 – к поисковому генератору микросхемы. Металлический предмет влияет на частоту поискового генератора, меняя звук в наушниках. Настраивается МД конденсатором С6. Он устраняет лишние шумы. Напряжение питания прибора 9 В.

Как собрать своими руками без использования микросхем

Это самый простой в сборке вариант. Так сказать, для чайников. Не нужно даже ничего паять. Металлоискатель строится из калькулятора, радиоприемника и картонки или коробки от CD диска. Приемник и калькулятор нужно брать самые простые, без защиты от электромагнитных помех.

Принцип действия основан на том, что калькулятор создает радиопомехи в АМ диапазоне, а приемник их улавливает. Изготовление металлоискателя своими руками состоит из следующих стадий:

1. Радио поставить на самый верхний АМ диапазон, но при этом свободный от станций. Должны слышаться только помехи.
2. Приемник двухсторонним скотчем приклеить тыльной стороной к одной створке коробки от CD диска. Калькулятор приклеить к другой створке.
3. Включить калькулятор. При полностью открытой створке приемник должен усилить свое звучание.
4. Плавно сложить коробку. Когда угол между приемником и калькулятором станет примерно 90°, радио утихнет.
5. Зафиксировать коробку в этом положении.

При попадании металла в зону действия МД вектор поля повернется, и приемник снова усилит свое звучание. В зависимости от конструкции приемника может оказаться, что при угле 90° звучание, наоборот, усиливается. В этом случае постепенно увеличивают угол между створками коробки, добиваясь ослабления тона.

Сборка печатной платы

Есть несколько вариантов разводки плат своими руками. На рисунках ниже приведены схемы разведения плат для металлоискателей на двухконтурном осцилляторе, на трансформаторе, транзисторах и на микросхеме К561ЛЕ5.

Собранную своими руками электронику нужно разместить в пластиковом корпусе для исключения помех.

Как сделать катушку

Используется медный эмалированный провод диаметром 0,4–0,6 мм и оправа нужного размера. Диаметр оправы зависит от целей применения металлоискателя:

• до 9 см – подходит для поиска арматуры и профилей;
• 14-18 см – для поиска мелких драгоценностей;
• 22-50 см – для поиска крупных и глубоко залегающих предметов.

Также для правильной работоспособности металлоискателя нужно следить за индуктивностью катушки. Индуктивность можно измерить специальным прибором или рассчитать в интернете на калькуляторе.

Оправу для катушки можно приобрести в магазине или сделать самому. Для этого подойдут фанера или прочный пластик. Лучше всего использовать пластик (поликарбонат, компьютерный диск, ковш), так как он меньше всего влияет на электромагнитное поле и не поглощает влагу.

Расположение деталей на плате для микросхемы в корпусе DIP

Если используется микросхема в DIP корпусе, то детали размещают как на рисунке ниже.

Расположение деталей на плате для микросхемы в корпусе SM

Ниже приведена схема расположения деталей при использовании микросхемы в SM корпусе.

Модернизация

Чтобы металлоискатель лучше находил мелкие драгоценности, нужно увеличить его рабочую частоту.

Чувствительность прибора увеличивается и при добавлении в схему дополнительной RC-цепи.

Установка переменных резисторов позволяет настраивать прибор своими руками, не трогая катушки.

Применение динамиков с конденсаторами делает выдаваемый звук громче. Полезно также создание надежного крепления катушек и блока управления. Защита от ударов и трясок уменьшит помехи, а настройки будут реже сбиваться.