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

Здравствуйте, читатели! Сегодня я хочу поговорить о том, как собрать металлоискатель своими руками. Когда очень хочется купить полезную вещь, а денег на нее нет, приходится откладывать покупку на потом или брать кредит. Кредит обходится дорого. И в голове возникает мысль: «Вот бы найти клад». А какой главный инструмент кладоискателя? Правильно, металлоискатель. Эта статья расскажет вам, как устроен этот прибор и какие детали нужны для его сборки.

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.

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

Разновидности металлодетекторов

Металлоискатели делятся на:

  • индукционные,
  • импульсные,
  • фазочувствительные,
  • параметрические.

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.

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

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.

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

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.

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

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.

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

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.

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

Расположение деталей на плате для микросхемы в корпусе SM

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

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

Краткая инструкция по настройке прибора

Общее правило при регулировке металлоискателя своими руками – добиться наименьшего звука в «холостом» режиме, чтобы писк или щелчки появлялись только при обнаружении металлического предмета. Этого можно достичь, изменяя индуктивности катушек, емкость конденсатора или сопротивление резистора.

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.

Заключение

Теперь вы знаете, как изготовить металлоискатель своими руками. Буду рад, если эта статья поможет вам найти клад. Подписывайтесь на новые статьи и делитесь полезной информацией в соцсетях.

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)
Загрузка...
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Переработка и утилизации отходов, виды металлов, обзор оборудования, классификация отходов