Собрать глубинный металлоискатель своими руками схема. Схемы изготовления металлоискателя своими руками. Как сделать несложный металлоискатель для поиска на пляже
Вот это и удерживает человека от приобретения металлоискателей, которые стоят приличных денег, но не дают гарантии того, будет что либо найдено или нет.
А с другой стороны, если бы такой прибор достался практически даром, то не обязательно ходить по лесам в поисках мифических сокровищ. Даже на приусадебном участке возможно выкопать несколько метров трубы или брошенного кабеля, который при сдаче его в пункт приема может принести деньги. А ведь они, как известно, лишними не бывают.
В таком случае необходимо разобраться, возможно ли сделать металлоискатель из радиоприемника или дисков своими руками без применения микросхем, насколько сложен этот процесс и требует ли он каких либо определенных знаний, сложны ли схемы простых металлоискателей, что для этого потребуется, и каков алгоритм подобной работы.
Что представляет собой металлоискатель
Подобный прибор, самодельный или сделанный на заводе, предназначен для поиска любого металла под слоем грунта, независимо, будут ли это куски железа, меди или что-то еще более ценное. Используют такие устройства не только золотоискатели, но и различные археологические группы, патриотические сообщества (в поисках останков и предметов, оставшихся в земле после второй мировой войны) и даже саперы при разминировании территорий.
Формы, как и схемы металлоискателей, бывают разными. Это может быть диск, закрепленный на рукоятке, а может быть и некое подобие микрофона. Суть данного прибора от этого не меняется - при обнаружении на небольшой глубине любого металлического предмета он издает определенный звук при помощи встроенного в него зуммера, сигнализируя о находке.
Работают подобные устройства на основании физического закона, по которому действует электромагнитная индукция. Составными его частями являются передатчик, который, принимая сигнал, отправляет его на оповещающее устройство (звуковое или визуальное), самого приемника сигнала и зуммера либо экрана. Электромагнитные колебания отправляются к поверхности и отражаются. Если передаваемый сигнал возвращается неизмененным, в цепи ничего не происходит, но при условии, что в область прохождения сигнала попадает любой металл, возвращенная волна получается искаженной и это фиксируется передатчиком, который и подает звуковое или визуальное оповещение.
Рабочие частоты
Металлоискатель связывает в себе сложные параметры, порой взаимоисключающие друг друга. К примеру, если понизить частоту, вырабатываемую генератором, можно добиться большей глубины поиска, но при этом увеличится потребление энергии, а также снизится показатель чувствительности, а также и мобильности по причине увеличения катушки. Но в основном все параметры, так или иначе, имеют привязку к показателям частоты генератора, а потому подобные устройства классифицируют именно по параметру диапазонов рабочих частот.
СНЧ
Схема простого металлоискателя, предусматривающего работу в диапазоне примерно от 100 до 500-600 Герц, называется сверхнизкочастотной. Подобные устройства являются любительскими, мощностью не более сотни ватт. Подобные приборы являются слабыми и без применения компьютерной обработки сигнал распознать практически невозможно.
НЧ
Следующий класс металлоискателей - низкочастотные. Немного мощнее предыдущих, схема проста, имеют устойчивость к помехам, но чувствительность, все же, достаточно мала. При потреблении энергии более 10 Ватт глубина возможного поиска составит около 5 метров. Неудобство их также в том, что, помимо металла, они реагируют и на крупные фрагменты камня или бетона. Наилучший сигнал обнаруживается на черные металлы, а потому подобный металлоискатель также называют магнитодетектором. Имеют низкую чувствительность к свойствам почвы.
ПЧ
Еще одна классификация - металлодетекторы повышенных частот - в несколько десятков килогерц. Они обладают менее хорошей помехоустойчивостью, по сравнению с НЧ. Удобны при исполнении с использованием импульсного режима, о котором будет рассказано чуть позже. Недостаток подобных приборов в том, что при повышенной минерализации или в болотистой местности они совсем перестают принимать измененный сигнал, вследствие чего не «видят» металлов.
ВЧ
Самый мощный металлоискатель, подходящий для поиска драгоценных металлов, но на небольшой глубине. Неплохо подходит для нахождения золотых изделий, потерянных отдыхающими в песке на пляжах. Глубина проникновения сигнала в грунт - не более 80–90 см. Результаты работы зависят от мощности катушки передатчика, работают с результатом только по сухому немагнитному грунту, к которому и относится песок.
Импульсники
Подобные металлоискатели - это лучшее оборудование из линейки. Они стоят отдельно от других подобных устройств. Дело в том, что поступление тока на катушку у них происходит в импульсном режиме. Есть возможность задать частоты подачи импульса в низких диапазонах, а длительность, определяющую область спектрального состава - в повышенных или высоких частотах. Таким образом, получается металлоискатель, объединяющий наилучшие качества всех категорий детекторов, либо прибор, который можно перенастроить, в зависимости от требуемых параметров.
Как сделать металлоискатель своими руками?
Исходя из того, что стоимость подобных детекторов очень высока, имеет смысл разобраться с возможностью сделать простой металлоискатель своими руками в домашних условиях. Самоделки, практически не требуют никаких затрат, кроме, конечно, небольшого количества времени.
Так как схема металлоискателя достаточно проста, для работы понадобится наличие двух дисков (CD и DVD), наушников, обычного калькулятора, элемента питания на 9 вольт («крона»), изоленты и клея, а собираете вы ее практически «на коленке».
Итак, подробная инструкция по сборке металлоискателя своими руками.
Чтобы собрать металлоискатель из дисков, нужно придерживаться следующего алгоритма действий:
- Штекер наушников не потребуется, а потому он срезается, а провода зачищаются на длину около 1 см.
- Каждый зачищенный провод делится на две равные части, одна из которых пойдет к зеркальной части диска, а вторая к питающему элементу.
- При условии, что зеркальная поверхность дисков находится с двух сторон, при помощи клея одна из частей провода крепится на нее по отдельности. Если же диски односторонние - то по тут все проще. Контактной является пишущая сторона.
- Изолентой крепятся провода на самих CD и DVD дисках.
- Калькулятор во включенном состоянии крепится той же изолентой между дисками, а на поверхности DVD закрепляется элемент питания.
На этом работа окончена и металлоискатель из подручных средств готов. Как можно убедиться, процесс это совершенно несложный и незатратный, как в финансовом плане, так и по времени.
Конечно, если делать металлоискатель, схемы которого настолько просты, то его характеристики не сравнятся с профессиональными устройствами, но элементарные конструкции в грунте с его помощью можно найти.
Если же требуется более устройство, мощнее, чем простейший металлоискатель, его можно сделать из старого радиоприемника.
Металлоискатель из радио
Этим способом можно изготовить детектор, который будет мощнее простого металлоискателя. Для этого понадобится наличие пустой коробки от диска, калькулятора, радиоприемника с АМ частотой, двухстороннего скотча и изоленты.
С внутренней стороны коробки от диска на двухсторонний скотч клеится радио, а на другую - калькулятор во включенном состоянии. На приемнике выставляется самая высокая частота в АМ диапазоне, либо ближайшая к ней, на которой кроме шума никаких посторонних звуков нет.
К полученной конструкции можно прикрепить любую палку от швабры. После этого остается только настроить детектор. Для этого нужно раздвигать или сдвигать створки коробки до появления резкого звука. После, раздвижением створок находится тот же, слабозаметный звук и коробка фиксируется в этом положении. После проделанной работы при приближении к металлу будет раздаваться тот же звук, но в более резком звуковом диапазоне.
Конечно, хороший металлоискатель своими руками не собрать, но приемлемый - вполне возможно.
Нужен или нет
Конечно, если человек не занимается профессионально раскопками, подобное устройство приобретать нет смысла - это просто выбрасывание на ветер немалой суммы. Но для домашнего пользования можно собрать простой металлоискатель. Конечно, сокровища, закопанные в недрах земли, он найти не поможет, но определить расположение металлического каркаса за стеной из ГКЛ или расположение скрытой проводки в бетонных перекрытиях домов, простой металлоискатель своими руками или из радиоприемника вполне способен, что уже немаловажно. Ну а сделать металлоискатель в домашних условиях без применения микросхем при помощи телефона (описание работы идентично сборке металлоискателя своими руками из дисков или радио, но вместо калькулятора используется телефон) не сложно.
Отправим материал вам на e-mail
Вы просто не поверите, сколько сокровищ лежит буквально под нашими ногами. Понятно, что мы и не подозреваем о наличии клада, пока он не отзовётся писком в металлоискателе. Без этого инструмента не могут себе представить работу археологи, геологоразведчики, поисковики и строители. Профессиональный инструмент стоит дорого, так что если для вас поиски клада – хобби, вы непременно задумаетесь, как сделать металлоискатель своими руками. Cегодня редакция сайт предлагает изучить некоторые лайфхаки, рабочие схемы и проверенные инструкции по изготовлению этого прибора. Это не так сложно, как кажется, и даже если вы начинающий радиолюбитель, справитесь с задачей без особых усилий.
Поиски сокровищ – увлекательное хобби, требующее знаний не только в области истории, но и в технике и электронике
Принцип действия прибора основан на законах физики, позволяющих распознавать объекты на расстоянии. Действие это направленное и ограниченное. Чем дороже металлоискатель, тем больше радиус его работы и чувствительность детектора. В сложных моделях есть функция распознавания металлов. Каждый вид металла по-своему взаимодействует с частотой поискового контура, а прибор сравнивает реакцию с эталоном и выводит информацию для оператора на дисплей или подаёт звуковой сигнал.
В другом популярном варианте конструкции прибор анализирует сдвиг фазы в передающей и приёмной катушке. Когда в зоне действия детектора нет металлов, катушка передаёт сигнал с небольшой амплитудой. По мере приближения к поисковому объекту амплитуда увеличивается. Таким образом, вы можете различать цветные и чёрные металлы и обнаруживать пустоты в грунте. Устройство металлоискателя отражено в следующей схеме.
Параметры металлоискателей в зависимости от назначения и технического устройства
Металлоискатели для любителей – это простейшие устройства динамического типа. Поисковая головка прибора должна постоянно двигаться, только так может появиться искомый сигнал. Если вы остановите движение, сигнал пропадёт. Такие простейшие детекторы удобны тем, что не требуют сложных настроек, позволяют исключать средние грунты. Из недостатков придётся отметить его слабую чувствительность и частые ложные срабатывания на сложных участках.
Приборы среднего класса имеют лучшую чувствительность. В заводской комплектации к такому устройству идёт несколько поисковых головок разного размера. Для настройки детектора потребуются определённые навыки. Металлоискатели среднего класса способны распознавать металлы.
Компьютеризированные устройства – это уже профессиональный инструмент с жидкокристаллическим экраном и стрелочной индикацией. В памяти его процессора загружены программы, способные распознавать и различать сигнал, классифицировать каждый обнаруженный объект. Профессионалы самостоятельно программируют устройства под условия поиска, исключая нежелательные срабатывания.
Инструменты для поиска золота срабатывают не только на монеты и драгоценности, находящиеся в земле, но и на самородный металл. Он не годится для поиска мелких частиц, вроде песка. Их он не распознаёт, особенно если грунт имеет высокую минерализацию.
| Тип | Особенности | Годится ли для изготовления своими руками |
|---|---|---|
| Приём-передача | Работает с двумя индукционными катушками. При отсутствии искомого объекта сигнал не проходит в приёмную катушку. | Да |
| Индукционный | Объединяет функции обеих катушек. Сигнал постоянный, меняющийся при определении металла. | Нет, как правило, возникают сложности с выделением результативного сигнала. |
| На основе измерителя частоты | В конструкцию прибора входит LC-генератор, меняющий частоту при обнаружении металлических предметов. Имеет невысокую чувствительность. | Да |
| С измерителем добротности | Имеет анализатор сигналов LC-генератора. Плохо работает при низких температурах. | Да |
| Импульсный | Основан на передаче вихревых импульсных токов. Сигнал меняет свой характер в зависимости от типа обнаруженного металла. | Да |
А теперь подробнее о том, как сделать простой металлоискатель своими руками на примере конструкции «Пират».
Самодельный металлоискатель «Пират»: схема и подробное описание сборки
Если вы только задумались о том, как сделать самодельный металлоискатель, не стремитесь браться за сложные модели. Начните с простого, но эффективного «Пирата». Название это придумал автор самоделки из сочетания Pi (импульс) и Ra-t (радиоскоп). Название прижилось, а простая и понятная схема сборки так полюбилась пользователям, что «Пират» стал одной из самых популярных самоделок в этой области. В настоящее время существует уже 4 модификации схемы «Пират». Металлоискатель просто собирается своими руками, без использования каких-то специфических инструментов.
Единственный недостаток этого прибора заключается в том, что в металлоискателе, изготовленном своими руками, отсутствует схема работы с дискриминацией металлов. Но для начинающего кладоискателя это несущественно.
Детали для сборки металлоискателя
Для изготовления прибора вам потребуется приобрести:
- керамический конденсатор − 1 нФ;
- 2 плёночных конденсатора − 100 нФ;
- электролитные конденсаторы: 10 мкФ (16 В) – 2 штуки, 2200 мкФ (16 В) – 1 штука, 1 мкФ (16 В) – 2 штуки, 220 мкФ (16 В) – 1 штука;
- резисторы – 7 штук на 1; 1,6; 47; 62; 100; 120; 470 кОм и 6 штук на 10, 100, 150, 220, 470, 390 Ом, 2 штуки на 2 Ом;
- переменные резисторы – 3 штуки на 10 и 100кОм, 400 Ом (1Вт);
- транзисторы – 3 штуки, ВС557, IRF740, ВС547;
- 2 диода 1N148;
- 2 микросхемы: К157УД2 и NE555.
Ещё вам потребуется пластиковая труба для штанги, батарейки или аккумуляторы на 9В и провод ПЭВ диаметром 0,8 мм.
К сведению! Многие интересуются, как сделать своими руками металлоискатель из телефона. Некоторые разработчики даже предлагают программы, которые можно закачать в телефон и использовать для этой цели. Серьёзные радиолюбители могут лишь посоветовать вам использовать кое-какие запчасти – например, вход от наушников или батарейку, возможно, плату для создания микросхемы.
Схемы металлодетектора для изготовления своими руками
Простейшая схема «Пирата» выглядит таким образом.
Плату можно разместить в корпусе карманного приёмника или любой удобной по размеру пластиковой коробке, подходят даже простые распределительные коробки из арсенала электрика.
Важный момент! Чтобы избавиться от возможных помех при прикосновении к регуляторам прибора, все корпусы переменных резисторов соединяются с минусом платы.
Если вы хотите пойти в своих экспериментах дальше, вот схема для изготовления металлоискателя с ориентиром на золото.
Если вы правильно собрали схему, прибор будет исправно работать. Возможные проблемы с микросхемой.
Как собрать печатную плату металлоискателя своими руками
Схема печатной платы металлодетектора довольно проста. Условно можно разделить её на несколько блоков:
- узел катушки поиска;
- усилитель звука на транзисторе;
- генератор импульсов;
- усилитель двухканальный.
Вот так это выглядит.
Импульсный генератор собирается на таймере NE555. Через подбор С1 и 2 и R2 и 3 производится регулировка частоты. Полученные в результате сканирования импульсы передаются на транзистор Т1, а он передаёт сигнал транзистору Т2. Усиление звуковой частоты происходит на транзисторе ВС547 к коллектору, и подключаются наушники.
К сведению! Можно изготовить металлоискатель своими руками без микросхем. В сети вы найдёте множество аналоговых схем на транзисторных генераторах. Такие приборы будут обнаруживать металл на глубине до 20 сантиметров в грунте и до 30 – в сыпучем песке.
Как сделать катушку для металлоискателя своими руками
Катушка – важная деталь прибора. Её можно сделать из медной проволоки или витой пары. Подробнее в нашем мастер-классе.
Катушка из медной проволоки
| Иллюстрация | Описание действия |
|---|---|
 | Для катушки подойдёт медная проволока диаметром 0,5 мм. |
 | Для намотки приготовьте такую доску с направляющими. Расстояние между направляющими должно быть равно диаметру основания, на которое вы будете крепить катушку. |
 | Намотайте проволоку по периметру креплений в 20−30 витков. |
 | Скрепите обмотку изолентой в нескольких местах. |
 | Снимите обмотку с основания и придайте ей округлую форму. |
 | Подберите основание, которое будет держать форму. Это может быть крышка от пластикового ведра или деревянные пяльцы для рукоделия. |
 | Подсоедините контур к устройству и протестируйте его работу. |
 | В собранном виде катушка из проволоки может выглядеть таким образом. |
 | Для тестирования работы устройства проводите металлическими предметами над катушкой на разной высоте. |
Катушка из витой пары
| Иллюстрация | Описание действия |
|---|---|
 | Сверните провод в два мотка, как показано на фото, оставив два конца примерно по 10 сантиметров каждый. |
 | Зачистите обмотку и освободите жилы для соединения. |
 | Соедините жилы так, как показано на схеме. |
 | Для лучшего контакта спаяйте концы проводов. |
 | Протестируйте катушку в том же порядке, что и катушку из медной проволоки. |
Совет! Если вы хотите сделать более мощную катушку своими руками для металлоискателя, придайте ей эллипсовидную форму.
Подробная инструкция по настройке металлоискателя «Пират», сделанного своими руками
Для окончательной сборки прибора вам потребуется пластиковая труба. Схема сборки проста. Чувствительность детектора настраивается с помощью потенциометров. Добейтесь результата, чтобы он распознавал монету с расстояния в 30 сантиметров. Залежи металла больших размеров он «услышит» за метр–полтора. «Пират» не распознаёт цветные металлы под вами или чёрные, так что тут придётся просто копать, и не исключено, что вы наткнётесь на старое корыто, а не на вожделенный клад. Но в этом случае можно брать не качеством, а количеством, ведь любой металл можно сдать в пункт приёма вторсырья.
Как будет выглядеть «Пират» в сборе − в следующем видео. Остаётся только отметить, что набор-конструктор для изготовления этого устройства можно купить по интернету. К нему, кстати, прилагается подробная инструкция, как самому сделать металлоискатель в домашних условиях из деталей комплекта.
Можно ли сделать своими руками подводный металлоискатель
Поиски подводных сокровищ – увлекательное занятие. Шансов найти что-нибудь ценное не так уж мало, особенно если у вас есть какие-то наметки, где искать. «Пират», о котором мы говорили, может справиться и с подводными поисками. Нужно лишь слегка его модифицировать, сделав хорошую изоляцию от влаги и заменив звуковую сигнализацию на светодиодную. Как это будет работать в этом видеосюжете.
Предназначение металлоискателя, или, как его еще называют, металлодетектора, - это поиск металлических изделий с помощью электрических или магнитных свойств, которые отличают их от окружающей среды. Проще говоря, при помощи металлодетектора можно найти металл даже в земле. Однако этой средой его возможности не ограничиваются, так как его применяют и в воде. Данным приспособлением пользуются службы охраны, криминальная служба, военные, геологи и рабочие многих других специальностей. Но подробная инструкция по сборке металлоискателя своими руками может пригодиться также и для применения устройства в домашнем хозяйстве.
Область применения прибора
Для тех, кто потерял кольцо или ключи и знает их примерное местоположение, металлоискатель станет настоящим спасением. Сделать самодельный металлоискатель не так уж и сложно , особенно если есть схема самодельного металлоискателя и подробное описание сборки. Чаще всего сборкой занимаются любители радиомеханики, кладоискатели, краеведы и военно-исторические объединения. Устройство дает возможность найти монету в верхнем слое грунта или большие металлические детали на внушительной глубине до 1,5 метра.
Такими свойствами обладают и самодельные устройства, но при помощи опытного радиомеханика можно собрать прибор и помощнее. Немало людей используют металлодетектор в коммерческих целях: при обнаружении разных деталей сдают их в металлолом, зарабатывая определенную сумму. Находки могут быть и более важные, к примеру, старинные вещи или настоящие клады в виде сундуков с сокровищами.
Заключается в использовании электромагнитной технологии. Катушкой создается электромагнитное поле, которое взаимодействует с токопроводящими предметами в результате этого создается вихревой ток, искажающий сигнал катушки. Даже при отсутствии токопроводимости, предмет может иметь свое магнитное поле, которое также будет создавать помехи, тем самым указывая на местонахождение предмета.
После поступления помех изменяется электромагнитный импульс, который поступает прямо на блок управления, издающий при этом звуковые сигналы или показывая данные на дисплее, свидетельствующие о находке. Устройства разделяются на множество групп и имеют огромное количество названий и классифицируются все они по множеству параметров.
Разновидности детекторов
Общие характеристики приборов:
Дискриминация является составным параметром, так как сигнальных выходов, скорее всего, 1 или 2, а определений по свойству и расположению предмета несколько. Однако, по реакции прибора, учитывая приближение к объекту, выделяются сигналы:
- Пространственный - можно определить расположение объекта в месте поиска и глубину расположения.
- Геометрический - возможность образного формирования длины и ширины находки.
- Качественный - возможность предполагать о структуре находки.
Рабочие параметры
Все параметры чувствительности связаны с частотой генератора. Поэтому изначально металлоискатели классифицируют в зависимости от рабочей частоты:
Метод поиска металлических изделий
Существует больше 10 методов поиска, однако методы с оцифровкой сигналов и обработкой через компьютер относятся к профессиональному оборудованию. Схемы металлоискателей своими руками чаще всего изготавливают с учетом следующих методов поиска:
- Параметрический.
- Приемопередающий.
- Накопление фазы.
- Биение.
Без приемной катушки
Параметрические устройства
не имеют ни приемной катушки, ни приемника. Детекция происходит благодаря влиянию предмета на индуктивную катушку генератора. В зависимости от добротности катушки будет меняться частота и амплитуда колебаний, что может фиксироваться по-разному, к примеру:
- Измеряется частота и амплитуда.
- Измеряется ток генератора.
- Измерение напряжения петли ФАПЧ (фазовая автоподстройка частоты).
В большинстве случаев такие приборы применяют в качестве магнитодетекторов. Имеют плохую чувствительность, но дешевые и помехоустойчивые, а использование требует определенного навыка.
Со встроенным передатчиком
Приборы с приемником и передатчиком очень эффективны, но имеют сложное схемотехническое строение и для них нужны качественные катушки. Устройства с одной катушкой называются индукционными.
Щелчки после приближения к предмету
В металлоискателях с накоплением фазы могут быть с одной катушкой импульсного типа или с двумя генераторами. В устройстве с одной катушкой, при прохождении импульсов увеличивается сдвиг фазы и при достижении определенного уровня срабатывает дискриминатор и в наушники подается сигнал по типу щелчка. Чем ближе предмет, тем чаще повторяются щелчки.
Двухкатушечный металлоискател ь по схемотехнике проще импульсного, но и слабее по чувствительности, проницание тоже меньше до 2 раз.
Металлоискатели на биении
Устройства собираются с 2 генераторами, опорным и рабочим. Рабочий генератор настраивается на нулевое значение биения и в зависимости от звукового тона можно судить о месте расположения объекта, его размере и свойствах.
Сборка металлоискателя своими руками
Существует мнение, что фирменные образцы металлоискателей по многим параметрам превосходят самодельные устройства. Однако факты говорят обратное: если прибор правильно собрать, то самоделка может оказаться не только дешевле заводской конструкции, но и лучше. Многими кладоискателями приобретаются самые дешевые типы устройства, а в дальнейшем они либо самостоятельно собирают металлоискатель, либо покупают кастомный вариант.
Новичку или человеку, который плохо разбирается в электронике, может показаться сложной специальная терминология, формулы и схемы. Но при подробном разборе всей информации, становится ясно, что имея хотя бы средний уровень знаний, можно разобраться как сделать самодельный металлоискатель.
Самостоятельное изготовление печатной платы
Для дальнейшего размещения деталей металлоискателя нужна печатная плата. Для этого лучше всего использовать метод ЛУТ - лазерно-утюжная технология.
Изготовление происходит поэтапно в такой последовательности:
На последнем этапе проводится лужение дорожек. Паяльником размазывается раствор ЛТИ-120.
Монтаж радиодеталей на плату
На этом этапе сборки металлоискателя в подготовленную плату устанавливаются все элементы:
В данном случае используется старая схема, но можно найти и спаять похожий, современный вариант, так как усилитель К157УД2 в настоящее время найти непросто.
Изготовление катушки устройства
Самодельную катушку наматывают на жесткой оправе с радиусом 100 мм. Нужно намотать примерно 25 витков . Такой показатель является приемлемым в случае использования проволки ПЭВ с диаметром около 0,5 мм, но также можно использовать и другой крепкий материал.
Для выбора оптимального количества витков можно провести эксперимент, проверив устройство на улавливание монетки.
Каркас и дополнительные элементы
В качестве сигнального динамика может использоваться деталь из переносного приемника с сопротивлением Ом. Допускается применение китайских аналогов с таким же сопротивлением.
Для нормальной работы металлоискателя, нужно настроить чувствительность
. Порог определяется при достижении равномерного, но не очень сильного потрескивания. Для этого используют два потенциометра с разной мощностью. Понадобится один с мощностью 10 кОм, а другой - 100 кОм. Для увеличения помехоустойчивости рекомендовано применять экранированный кабель для соединения катушки со схемой. Источником питания могут выступать аккумуляторные батареи. Минимальное напряжение должно составлять 12 В. Для устойчивости электросхемы на выходе устанавливается стабилизатор напряжения типа L7812.
После изготовления конструкции и проверки работоспособности нужно сделать корпус переносного устройства. Каждый любитель может создавать каркас по своему усмотрению из подручных предметов, но внимание нужно обратить на следующие рекомендации:
- Для удобства и лучшей устойчивости штангу можно усилить, купив для этого несколько метров водопроводной ПВХ трубы и несколько перемычек для соединения. На верхней части желательно сделать подставку для рук. Идеальным вариантом будет изготовление подлокотника. В таком случае оператору будет легче пользоваться металлоискателем.
- Плату нужно поместить в защищенную коробку, соответствующую ее размеру, и закрепить на корпусе.
- В качестве питания используется аккумулятор от шуруповерта, который имеет небольшой вес и достаточную емкость. С учетом параметров может использоваться какой-нибудь другой вариант.
- При создании корпуса и всей конструкции нужно учитывать то, что присутствие посторонних металлических элементов будет сильно искажать сигнал магнитного поля металлоискателя и его эффективность будет нарушена.
Эффективность устройства
Прибор, изготовленный по такой схеме
, не будет эффективным при поиске мелких предметов на большой глубине, но некоторые советские монеты можно найти на глубине около 30−40 см, а крупный размер металлических деталей детектор чувствует на расстоянии около 1 метра и больше.
Такой самодельный вариант металлоискателя подойдет людям, осваивающим основы поиска или не имеющим возможности пользоваться дорогостоящей моделью. Специалистам или опытным кладоискателям эффективности прибора может быть недостаточно.
При необходимости отыскать предметы, свойства которых отличаются от тех, что обычно присутствуют в почве, используют металлоискатель (металлодетектор). Принцип действия подобных приборов основан на определении отличий в магнитном поле соленоида, который оказывается в зоне расположения аномального предмета.
При желании нетрудно приобрести недорогой анализатор наличия металла. Сделать металлоискатель своими руками сумеет любой человек, способный держать в руках паяльник и отвертку.
Зачем нужен металлодетектор?
Многие полагают, что подобные инструменты нужны только для поиска металлов (монеты, оружие, предметы быта на местах боев), взрывчатых веществ там, где могли устанавливаться мины. На самом деле круг использования подобных средств гораздо шире. Ими пользуются при досмотре пассажиров в аэропортах, геологи ищут залежи руды, врачи определяют присутствие стали или сплавов в теле человека. При прокладке магистралей внутри населенных пунктов уточняется расположение трубопроводов с водой, газом или канализационных стоков.
Металлоискатель востребован у любителей, желающих проводить поиски за пределами собственного дома:
- кладоискателей можно увидеть в местах, где производится снос старых зданий. Там возможны предметы и денежные средства, откладываемые на «черный» день. Почти каждую неделю появляются сообщения о находках тех или иных кладов, в которых присутствуют монеты и украшения;
- поисковики на местах былых сражений ищут оружие, снаряды и патроны, каски, предметы быта. Прибор помогает найти случайные захоронения участников боев. По наградам и иным источникам определяют имена погибших. Ищут родственников, чтобы сообщить им о месте захоронения их отца, деда, а чаще и прадеда;
- представители вооруженных сил ведут поиск минно-взрывных предметов, представляющих опасность для мирных жителей. За последние несколько месяцев на территории Сирии были извлечены более 120 тонн опасных веществ, снарядов и мин. Страшные закладки не сработали, они не унесли жизнь детей, женщин и остального населения, желающего жить мирной жизнью.
У молодежи и людей среднего возраста может возникнуть идея по поиску каких-либо предметов. Некоторые интересуются возможностью создания металлоискателя, которым можно пользоваться не только на суше, но и под водой. В прибрежной зоне, особенно около пляжей часто находят монеты, потерянные крестики и кольца.
«Металлисты» (люди сдающие металлолом в больших количествах) заняты поиском забытых труб, металлоконструкций и крупных залежей ненужного металла. Сдавая подобные предметы, они зарабатывают на жизнь.
Внимание! Не стоит отчаиваться тем, кто практически не сталкивается с электротехникой или радиоэлектроникой. Здесь будут изложены варианты изготовления простейших металлодетекторов, которые можно самостоятельно сделать своими руками, не прибегая к использованию сложной аппаратуры. Если с пайкой есть определенные сложности, то проводки можно скручивать между собой, получая неплохой результат.
Принцип работы
Принцип действия металлоискателя основан на исследовании изменений электромагнитной индукции. В конструкции прибора имеются:
- синтезатор электромагнитных колебаний;
- усилитель колебаний;
- катушка для передачи изменений магнитного поля (дискриминации металла);
- катушка для приема информации о состоянии магнитного поля в зоне излучения;
- приемник с усилителем сигнала;
- приборы для учета дискриминирующего сигнала или устройства для индикации.
Довольно часто функции некоторых элементов объединяют в одном и том же приборе:
- прием и передача производятся одним усилителем;
- одна и та же катушка выдается переменное электромагнитное поле в зону исследования, а затем принимает сигнал о наличии или отсутствии искажений.
При изменении магнитного поля катушка воспринимает измененный сигнал.
Его регистрируют по показаниям на шкале прибора или по звуку в микрофоне
Общее представление, как работает прибор можно изложить в следующей последовательности:
- Катушкой в зоне поиска создается переменное магнитное поле (см. поз. А).
- При попадании на исследуемую территорию предмета, имеющего какие-либо отличительные свойства по сравнению с окружающими, внутри поля катушки возникают вихревые токи (их еще называют токами Фуко).
- Возникающие токи создают иное электромагнитное поле (ЭМП).
- В результате само поле изменяется по своим характеристикам (см. поз. Б).
- Все изменения регистрируются приборами (оптическими или звуковыми индикаторами). Оператор по изменению сигналов может определить наличие предмета, обладающего ферромагнитными свойствами. Определяются также металлы, проводящие электрический ток.
Для металлоискателя главным является наличие определенных отличий в токопроводимости окружающего грунта от имеющегося в толще земли предмета. Прибор определяет разницу между электрическими и магнитными свойствами.
Несколько слов о геосканерах
Геосканеры – это специальные приборы, способные прорисовывать трехмерную картинку о состоянии грунта на значительной территории и глубине. Это довольно дорогие приборы, которые используют для получения информации о наличии источников воды, проложенных магистральных трубопроводах на значительной глубине. Получаемая информация выводится на экран компьютера или ноутбука.
Подобные исследования проводят специальные выездные лаборатории. Принято называть их боковым картонажем.
Какими бывают металлоискатели?
Общие параметры
Основной принцип действия, в котором анализируется величина электромагнитной индукции в определенной части пространства, реализуется разным техническим исполнением. Прибор для поиска пляжного золота, включая и другие драгоценные материалы (серебро, платина), а также устройства для поиска трубопроводов, спрятанных в глубине, внешне могут выглядеть одинаково. Но при внимательном ознакомлении с конструкцией будут видны кардинальные отличия в схемах и техническим возможностям.
Приступая к созданию собственного металлодетектора, нужно довольно четко определиться с требованиями, которые будут предъявляться к прибору. Специалисты выделяют ряд характерных параметров для поисковых устройств:
- Глубина проникновения сигнала в толщу грунта (проникающая способность). Эта характеристика зависит от свойств, заложенных в приемную катушку.
- Территория поиска по размеру следа активной катушки, излучающей электромагнитное поле.
- Уровень чувствительности характеризует способность обнаруживать небольшие по размеру и массе предметы (монеты, гильзы, пули, крестики, небольшие украшения).
- Избирательные показатели. Для некоторых категорий поисковиков важна особая реакция на драгоценные (изделия из золота или серебра) или цветные металлы. Создают даже специальные фильтры, которые пропускают информацию о нахождении в глубине предметов из подобным материалов.
- Помехоустойчивость определяет способность не воспринимать влияние линий электропередач, находящихся недалеко ретрансляторов или телевизионных станций. Возможны и иные источники помех, которые могут ухудшить показатели поискового прибора. Как показывает практика, именно вблизи источников электромагнитных колебаний чаще происходят потери наиболее интересных предметов, которыми интересуются искатели.
- Небольшие размер и способность использовать для работы малогабаритные источники энергии (мобильность устройств) являются довольно важной характеристикой. С тяжелым и громоздким металлоискателем человек довольно быстро устает, производительность труда окажется невысокой. С легким и малогабаритным металлодетектром можно преодолевать небольшие препятствия, перемещаясь по пересеченной местности.
- Дискриминация – этот параметр характеризует возможность разделять по типу получаемого сигнала основные параметры находки, расположенной на некоторой глубине. Эффективность поиска возрастает.
Среди специалистов дискриминацию прибора принято соотносить по показателям информационных табло и звукового сопровождения. Она должна уметь определять свойства найденного предмета. Принято выделять составляющие:
- Пространственная характеристика определяет особенности расположение объекта в зоне поисковых работ. Показывает возможную глубину расположения.
- Геометрические характеристики дают представление о массе и возможных размерах находки.
- Качественная определяет свойства материала, из которого изготовлен найденный предмет. Для золота желателен один тип сигнала, а для железосодержащих изделий – другой.
Рабочая частота
Наличие переменного магнитного поля, создаваемого самим поисковым устройством, определяет особенности работы. Например, при понижении частоты глубина проникновения магнитных волн в глубину грунта возрастает. Можно добиться и большей ширины захвата прибора. Однако, невозможно значительно снижать величину частоты. Металлоискатель потребует больших затрат энергии для сохранения работоспособности. Это приведет к необходимости использовать более массивный аккумулятор. Принято считать, что основные параметры металлодетектора зависят от рабочей частоты. Поэтому классификация по рабочей частоте представляется в виде:
- Сверхнизкочастотные (СНЧ) работают до 100…150 Гц. Такие приборы относят к профессиональным устройствам. Реализовать на практике мобильный металлоискатель пока не удалось. Энергопотребление измеряется десятками Ватт (ВТ). Подобные поисковые средства располагают на автотранспорте. Сигнал анализируется с помощью компьютеров.
- Низкочастотные (НЧ) работают в диапазоне 150…2000 ГЦ. Эти устройства отличаются несложной схемой исполнения, собрать сумеет даже начинающий мастер. Конструкция довольно проста. Отличается довольно большой глубиной проникновения электромагнитного импульса (до 4…5 м). Однако, подобные приборы обладают малой чувствительностью. Дискриминация по размерам и составу материала практически отсутствует. Подобные металлоискатели хорошо реагируют черные металлы, в составе которых присутствует железо в разных видах соединений. Но при нахождении крупных бетонных или каменных конструкций поисковик найдет и их. Подобные приборы классифицируют под названием магнитодетекторы. Подобные приборы хуже различают свойства грунтов и находящихся в них предметов.
- Повышенной частоты (ПЧ) приборы используют рабочий диапазон 1700…75000 Гц. Конструкция подобных металлоискателей гораздо сложнее. Их сигнал проникает на глубину до 1,0…1,5 м. Сравнительно неплохая помехоустойчивость. Чувствительность оценивается довольно высоко. Дискриминация также довольно высокая. Недостатки подобных приборов поиска проявляются при наличии неоднородной породы в толще грунта. Возможны нестабильные показатели при высоком стоянии грунтовых вод. Подобные металлоискатели применяют для работы в импульсном режиме, к которому придется прийти несколько позже.
- Высокой частоты (ВЧ), иногда профессионалы называют подобные приборы, работающими на радиочастотах (РЧ). В этих устройствах дискриминация на тяжелые драгоценные металлы работает отлично. Глубина поиска может достигать 0,5…0,8 м. Глубже обычно они просветить не в состоянии. Эти металлоискатели довольно требовательны к качеству изготовления катушки. Любая небрежность приведет к резкому ухудшению показателей прибора.
Для приборов по пунктам 2…4 отмечается низкое энергопотребление. Комплект батарей типа АА (пальчиковые) могут работать непрерывно до 12 часов.
Особенностью импульсных металлоискателей является работа не в постоянной подаче сигнала заданной частоты. Подаются периодические импульсы. Можно настроить периодичность посыла и длительность воздействия. Создавая подобный прибор, можно получить устройство, в котором будут получены положительные характеристики от устройств НЧ, ПЧ и ВЧ. Однако, подобные схемы требуют специальной сборки и наладки. Для начинающих поисковиков и мастеров подобные устройства могут оказаться сложными в исполнении. Поэтому самодельнуюконструкцию начинать нужно с простых приборов.
Метод поиска
На практике существует около десятка методов поиска предметов, располагающихся в глубине грунта с применением электромагнитного поля. К сожалению, часть из них довольно сложные. Исполнить предложенные методики под силу крупным предприятиям, где имеется возможность приобретать дорогостоящие комплектующие.
Для реального использования используют приборы со сравнительно недорогими комплектующими и схемами. Их может реализовать даже начинающий мастер:
- параметрический метод поиска, осуществляется по сопоставлению параметров до и после;
- приемо-передающий основан на использовании отраженного сигнала, который предварительно был послан передающим устройством;
- с накоплением фазы обычно оборудуют двумя катушками;
- на биениях. Этот метод реализуется на двух сигналах.
Без приемника (параметрические устройства)
Параметрический метод не требует наличия приемника. Отсутствует даже сама приемная катушка. При поиске изменяется индуктивность, которая воспринимается самой генерирующей катушкой. При нахождении предмета с определенными свойствами, меняющими индуктивность в зоне воздействия электромагнитного поля, происходит частотная модуляция в колебаниях приборов. Изменяются:
- частота колебаний, это изменение можно услышать в динамике или наушниках;
- увеличивается амплитуда, что ведет к получению большей громкости на детекторном устройстве звукового сигнала.
Подобные металлоискатели отличаются дешевизной. У них неплохая помехоустойчивость. Однако, пользователю придется потренироваться, чтобы суметь воспользоваться таким прибором. Слабая чувствительность ограничивает возможности использования.
С приемником и передатчиком
Приборы, в которых реализован принцип приема и передачи сигнала, позволяют получать значительно лучшие показатели в работе. При определенной сложности в изготовлении (катушки нужно создавать, строго следуя описанию и конструктивным особенностям).
Принято определять устройства по таким показателям:
- металлоискатели с одной катушкой принято называть индукционными. Недостаток – это трудность определения вторичный сигнал;
- металлоискатели с двумя катушками настраивать сложнее. Здесь важно обеспечить полную идентичность обеих соленоидов. Но вторичный сигнал определяется гораздо лучше, че может предложить однокатушечная схема.
Если реализуется импульсное приемопередающее устройство, то легче проявляются дискриминационные свойства. По типу вторичного сигнала в начале или конце фазы легче предположить тип найденного металла.
До щелчка (с накоплением фазы)
Метод реализуется в устройствах с накоплением фазы. Конструктивно исполнение бывает:
- однокатушечным с импульсной подачей сигналов;
- двухкатушечным, оснащенным двумя генераторами сигналов (каждый подается питание к своей катушке).
В первом варианте происходит некоторая задержка между излучаемыми и воспринимаемыми импульсами. Оператор слышит щелчок. Он соответствует разнице между поданным импульсом и принятым. Когда в зоне поиска появляется интересующий объект, частота щелчков увеличивается. Если масса найденного предмета довольно большая, и он расположен довольно близко, то щелчки сливаются в шум определенной частоты звучания.
Внимание! Металлоискатели под общим названием «Пират» построены на подобной схеме.
При наличии двухкатушечного устройства необходимость в создании импульсного прибора отпадает. Генераторы работают каждый на свой соленоид. Если происходит искажение ЭМП, то также возникают щелчки. Можно настроить на дополнительное получение звучания определенного тона.
На пляжах и в местах, где наблюдается пребывание большого количества туристов, курортные старатели используют чаще всего подобные металлоискатели. Их даже делают защищенными от пресной и морской воды. Тогда возможен поиск небольших предметов в воде.
Практика показывает, что подобные приборы способны почувствовать небольшие серьги, имеющие массу всего 0,3 г на глубине до 40 см.
К сожалению, подобные устройства плохо работают в местах, где структура грунта неоднородная. Здесь они начинают реагировать даже на ветки.
По писку (на биениях)
Наличие двух сигналов, подаваемых с разной частотой, позволяет слышать не сами подаваемые частоты, а их разность.
- На один подается частота 1 МГц = 1 000 000 Гц.
- На второй частота 1,0005 Мгц = 1 000 500 Гц.
- Пользователь будет слышать сигнал, равный разности между вторым и первым значением подаваемых частот – 1 000 500 – 1 000 000 = 500 Гц.
На разных типах устройства подбирают свои частоты, которые используют в дальнейшей работе.
В системе управления имеется возможность настраивать одну из частот, что позволяет слышать звуки (биения) разной частоты. Можно даже свести эту разность к нулю, если обеспечить равенство подаваемых колебаний.
Перед поиском сводят различия к порогу слышимости. У некоторых людей он составляет 20-25 Гц. Когда металлоискатель оказывается в зоне воздействия металлического предмета, то разность между частотами сигналов меняется. Оператор слышит тон иного звучания.
Для распознания свойств найденного объекта можно менять настройку на втором генераторе. Тогда будут слышаться иные звуки от взаимодействия с найденным объектом. Оператор по ряду предварительных тренировок может достаточно точно определить, что располагается в толще грунта, какова масса и размеры находки.
Рекомендуется выполнять настройку на звук «ля» первой октавы, которому соответствует частота 432 Гц. Этот тон звучит на радиостанциях в момент кратковременного перерыва. Практика показывает, что приборы, настроенные на подобное звучание улавливают даже довольно мелкие предметы, масса которые составляет несколько десятых грамма.
Многие «золотоискателя» на пляжах пользуются подобными приборами. Они надежнее работают в неоднородных почвах.
Влияние катушки на работоспособность установки
Среди мастеров, изготавливающих катушки для своих приборов, имеются разные мнения о том, как следует изготавливать эту часть металлоискателя. Новички часто не задумываются о конструкции. Они могут приобрести брендовое изделие, рассчитывая потом получать только дивиденды от своего вложения. К сожалению, даже самая «крутая» катушка может показать невысокую работоспособность. Должно быть соответствие между соленоидом и остальной схемой устройства.
Разрабатывая конструкцию металлодетектора, стараются подогнать параметры каждого элемента между собой. Иногда приходится подбирать некоторые параметры опытным путем. Разброс в характеристиках радиодеталей бывает весьма значительным. Нужна не только грубая, но и тонкая настройка.
Какие размеры нужны катушке?
Чем больше размер катушки, тем большую площадь охватывает ее сигнал. Есть некоторые мастера, которые изготавливают соленоиды диаметром 1500 мм и более. Они утверждают, что подобный прибор позволяет охватывать широкую площадь. Но носить такой инструмент приходится на плечах. При необходимости перемещаться в лесу или в насаждениях такой прибор не позволит проникнуть между кустами и деревьями. Проще несколько раз провести рукой катушкой, размещаемой на штанге.
- Ø 20…100 мм используется для поиска арматуры и профилей, закопанных в земле;
- Ø 130…150 мм применяют золотодобытчики на пляжах и в людный местах;
- Ø 200…600 мм изготавливают катушки металлисты, ведущие поиск металлолома в больших количествах.
Монопетля в качестве катушки
Распространены конструкции, в которых за основу взята монопетля. Для изготовления используется длинный провод. Толщина намотки должна быть в 15-20 раз меньше, чем диаметр используемой петли.
Пользователи отмечают преимущества подобного устройства:
- работа металлоискателя, оснащенного подобным принимающим устройством практически не зависит от свойств грунта;
- масса подобного приспособления сравнительно невысокая, поэтому ее можно перемещать в течение длительного времени по территории;
- обнаружив в глубине металл, можно меняя настройки передающего устройства, распознать ценность находки.
Есть и недостатки:
- приходится постоянно вносить коррективы в настройку прибора;
- любые радиоприборы вносят помехи в работу. Поэтому на пляжах охотники за «золотом» часто испытывают воздействие от работающих устройств;
- для эффективного использования необходимо тренироваться с разными предметами из различных материалов, чтобы научиться распознавать нужный предмет и начать его добывать.
Указанные недостатки не снижают ценности подобного соленоида. Начинающие пользователи могут взять монопетлю за основу своей первой конструкции. Сделать ее несложно. В руках окажется вполне добротный металлоискатель.
Пошаговое изготовление простейшей катушки
На практике применяют много разных вариантов изготовления. Одним из них будет такой, где используются современные материалы: пластиковые трубы. Они изначально позволяют предотвратить попадание влаги на провода соленоида.
 | Нужно иметь следующие материалы: провод эмалированный диаметром 0,5 мм. Его длина рассчитывается из необходимости намотать 25 витков на окружность Ø150 мм. 3,14·150·25 = 11775 мм. С учетом выхода концов можно принять 12 м; трубка пластиковая с внутренним диаметром 12,5 мм, ее длина должна быть не менее 3,15·150 = 471 мм; тройник от полипропиленовых труб Ø 20 мм; фрагменты полипропиленовой трубы Ø 20 мм (2 шт., длиной по 15 мм); экранированный телевизионный провод длиной 120 см. |
 | Перед началом работы следует проверить, насколько удобно можно изготовить из пластиковой трубки круг. Если имеется жесткая заготовка, тогда при изготовлении нужно будет ее прогревать горячей водой или с помощью фена. Сворачивается пробное кольцо, оценивается вид получаемой окружности. |
 | В тройнике нужно просверлить отверстие Ø6 мм. Через него будут вводится провода внутрь будущей катушки. Края желательно зачистить от заусенцев. |
 | Дополнительные вставки из полипропиленовой трубы аккуратно обрабатываются. Их нужно впаять в тройник. При этом в каждый фрагмент нужно вставить пластик. |
 | Придется подбирать длину пластиковой трубки, чтобы получить окружность точно заданного диаметра. Если не подогнать размеры, то может не хватить провода. Делаются пробные вводы во фрагменты. |
 | Проверяется, насколько плотно можно вставить трубки друг в друга. После окончательной примерки можно прогреть стыки и спаять их между собой. |
 | Небольшая подвижность при соединении позволит корректировать размер будущего изделия. Приходится проверять получаемый диаметр. |
 | Пришло время проталкивать провод внутрь пластиковой трубки. Это самый трудоемкий процесс. |
 | Когда провод установлен на место, можно оценить, насколько качественно выполнена работа. Возможно, придется подтянуть некоторые витки. Желательно, чтобы укладка выглядела лучше. |
 | Концы провода следует припаять к экранированному кабелю. |
 | Катушка готова. Следует подумать, как закрепить ее на штанге. |
Если подобный процесс кажется сложным, то можно подойти к вопросу изготовления катушки иначе.
 | На листе ориентированно-стружечной плиты (OSB) нужно вычертить контуры будущей катушки. |
 | Лобзиком выпиливается окружность необходимого диаметра. |
 | Провод наматывается по внешнему контуру получившегося круга. |
 | Из полипропиленовых труб сваривается штанга. Ее нетрудно закрепить к самой катушке. |
 | В результате металлоискатель приобретает товарный вид. |
 | После изоляции катушки ее желательно покрасить алкидной эмалью. Слоя краски предотвратить попадание влаги на OSB. |
Как рассчитать индуктивность катушки?
При разработке конструкции металлоискателя может возникнуть необходимость рассчитать значение индуктивности. Для точного расчета имеется специальная методика, где в расчет берутся основные параметры. Но для быстрого определения искомой величины проще применить номограмму.
Номограмма для оперативного определения индуктивности катушек
- индуктивность L = 10 мГн;
- средний диаметр кольца D = 20 см;
- высота и толщина кольца, l = t = 1 см.
Пользуясь номограммой, определяют количество витков w, которое следует намотать при изготовлении катушки. Задаются плотность укладки k = 0,5. По принятым размерам определяется площадь сечения S = klt , здесь l – высота слоев катушки; t – ширина слоев.
Разделив значение S на w величину, получают диаметр d (намоточного провода). При получении d = 0,5…0,8 мм расчет прекращается. Если получилось больше, то корректируют толщину и ширину кольца.
Помехоустойчивость катушки
Схожесть с рамочной антенной обуславливает высокую активность катушки. Она восприимчива к помехам, возникающим со стороны. Для устранения возможного внешнего воздействия изготовленную катушку помещают внутрь металлической оплетки. Создают специальный экран, придуманный Фарадеем.
Наличие подобного экрана предотвращает поступление внешних электромагнитных импульсов.
Новичкам следует внимательно изучить конструкцию. Положение заземляющего контакта должно быть строго по оси симметрии. Иначе возможны сбои в работе самой поисковой катушки. Конец от экранирующего провода соединяется в общую схему устройства. Если пренебречь требованиям симметрии, то ухудшатся характеристики соленоида, а помехи окончательно подавят искомые сигналы.
Наличие экрана несколько снижает величину электромагнитного поля. Чувствительность несколько снижается. Приходится увеличивать напряжение питания, подаваемого на обмотку.
Экранированным проводом соединяют саму катушку со схемой устройства. Тогда влияние помех максимально снижается. Металлоискатель работает более надежно.
На приведенном рисунке показаны способы намоток: а – бифилярная; б – перекрестная.
Из практики использования катушек в поисковых приборах установлено, что привычная бифилярная намотка неэффективна. При нахождении в толще почвы ферромагнетиков сигнал начинает угасать. Если же использована перекрестная намотка, то при нахождении предмета строго по центру катушки сигнал усиливается.
Поэтому некоторые радиолюбители не берутся наматывать перекрестным способом множество витков. Они предпочитают создавать катушку корзиночного типа. Она проще в изготовлении.
Катушка-корзинка
К недостаткам самодельщики относят необходимость точного изготовления подобного устройства. Нужна довольно прочная оправка. При натяжении проводов, когда производится намотка, возможна деформация.
При создании корзинки у изготовителя имеются варианты:
- получить объемную конструкцию;
- изготовить плоскую корзиночную катушку.
У довольно известного металлоискателя «Пират» используется корзиночка объемного типа. Новичкам проще изготовить плоское изделие. Они получили название «бабочка».
Конструкция корзиночной катушки
Расчет проводят по формулам:
- Сначала нужно задаться значением диаметра D₂. Он принимается равным диаметру имеющейся оправки за минусом 2…4 мм.
- Значение D₁ определяется, как D₁ = 0,5·D₂.
- Рассчитывают число витков по формуле:
где L – индуктивность катушки, рассчитанная по формуле
k – поправочный коэффициент, определяемый по таблице.
Таблица: определение поправочного коэффициента
| D₂+D₁ | k |
| 1,2 | 3,31 |
| 1,5 | 2,98 |
| 1,8 | 2,72 |
| 2,0 | 2,58 |
| 3,0 | 2,07 |
| 5,0 | 1,57 |
| 8,0 | 2,23 |
| 10,0 | 1,03 |
Зная разность D₂ – D₁, рассчитывают диаметр провода. Полагают, что плотность укладки составляет 0,85.
Монопетля и двойная петля
Обозначение ДД свидетельствует об использовании двойной петли (Double Detector). Наличие двух обмоток позволяет значительно усилить восприимчивость катушки. Она анализирует не сам новый возникающий сигнал. В этих схемах производится анализ искажений, которые возникают при попадании металла в зону действия соленоидов.
Предварительно их балансируют так, чтобы в разных плечах существовали одинаковые импульсы. Размещают подобные петли параллельно.
При попадании черного металла генерируются низкие звуки. А если присутствует цветной металл или золото, то оператор услышит изменение сигнала к звукам более высокой частоты.
Во всех металлоискателях, обозначенных символами GOLD, применяется Double Detector. С ними работать интереснее. Но следует помнить, что в рыхлых грунтах подобные катушки могут запищать даже от скопления муравьев.
Как самостоятельно закрепить катушку?
При желании специальный каркас для своей катушки можно заказать в сети. Цены варьируют в довольно широких пределах. Поэтому многие используют фанеру в качестве основы.
Варианты изготовления каркаса: а – из фанеры; б – из CD-дисков
- Многим кажется, что проще всего использовать обычную фанеру. Ее легко пилить. Она обладает достаточной прочностью.
На практике оказывается, что фанера способна впитывать влагу. В результате работоспособность прибора может оказаться крайне низкой. - Лучшие результаты получаются при использовании CD-дисков. Между ними оставляют зазор около 5…7 мм. Можно вклеить кусочки пенопласта. Потом по образующей обматывают скотчем или изоляционной лентой. Получается надежная и прочная объемная конструкция.
- При использовании сотового поликарбоната толщиной 6 или 8 мм получается легкий и довольно прочный каркас. Нужно только закрыть соты, чтобы в них не попадала влага. Подойдет обычный скотч. Профессионалы используют силиконовый герметик, он надежно заполнит отверстия на входе в соты. Доказано, что такой каркас самый удачный. Он не наводит дополнительные помехи.
Несколько конструкций металлоискателей
Параметрический прибор обнаружения металлов
Для поиска черного металла и трубопроводов в земле. Нахождения электропроводки в стенах используют простые и надежные схемы. В их основе применяют транзистор МП40, цена которого сегодня составляет несколько рублей (дешевле, чем проехать на трамвае). Возможна замена на более мощную модель КТ361 (учитывать, что у него обратная полярность, при подключении питания следует поменять способ включения батарейки).
Простейший металлоискатель
Этот прибор работает на низкой частоте. Подбор частоты звучания осуществляется изменением емкости конденсатора С₁. При нахождении металла тон заметно понижается. Поэтому при начальной настройке стараются задать писк, подобный комариному.
Когда в зоне работы прибора окажется металл, оператор услышит низкий басовитый звук. Его частота соответствует 50 Гц. Именно такой ток протекает в бытовой и промышленной электропроводке.
Импульсный параметрический прибор
Схема прибора для поиска металлов с простым кварцевым фильтром
Данная конструкция реализуется на базе старого транзисторного приемника, работающего на средних волнах. Его используют только потому, что внутри имеется ферритовая антенна. Именно она задает нужную частоту колебаний.
Все устройство питается от двух батареек типа АА (пальчиковые). Энергопотребление довольно низкое.
Схема довольно простая, спаять ее нетрудно. Детали стоят недорого. Набор комплектующих обойдется (отечественные детали) в пределах 200 руб.
Многих отпугивает подобная конструкция тем, что требуется длительная и тщательная отладка. Приходится подбирать резисторы и конденсаторы. Раньше подобные радиоприборы использовали детали с большим разбросом показателей. С той поры разброс никто не устранял.
Приемопередающие металлоискатели
Схема приемопередающего прибора
При желании создать эффективный прибор для поиска цветных и драгоценных металлов ориентируются на использование металлоискателей, оснащенных передатчиком и приемником.
Здесь работают ДД катушки, на которые подается питание с частотой 2000-2500 Гц. Подобные устройства могут обнаруживать сплавы цветных металлов на глубине 9-11 см. Черные металлы массой до 100 г диагностируются на глубине около 20 см. Крупные предметы из чугуна или стали можно обнаруживать на глубине до 60-70 см.
Иногда подобные устройства помещают в герметичные оболочки, получают глубинные металлоискатели для работы под водой. Подводный металлодетектор расширяет круг поиска ценных предметов
При создании подобных металлоискателей катушки наматывают по специальным шаблонам
Пошаговая технология изготовления и испытания металлоискателя
 | Заготавливается провод Ø 0,65 мм. Его потребуется немногим более 14 м. Будет уложено 30 витков на диаметре 150 мм. |
 | В качестве образца для вычерчивания окружности нужного диаметра используется крышка от пластикового ведра. Она имеет необходимый диаметр. |
 | На доске получается окружность. Она послужит основой для последующих действий. |
 | Для наматывания проволоки нужно вбить гвозди. Используются метизы длиной 30 мм. Для получения качественной окружности желательно забить их не менее 16 шт. Можно и больше. |
 | Можно начинать наматывать провод. Один конец закрепляется. |
 | При наматывании нужно стараться плотнее укладывать витки. |
 | Полученную катушку следует изолировать. Сначала ее обматывают малярным скотчем. |
 | Изготовив первую катушку, подобным образом изготавливают и вторую. |
 | Приемопередающее устройство изготавливается по предлагаемой схеме. |
 | Для получения звукового сигнала нужен наушник от телефона. |
 | На одной плате собирается вся схема прибора. |
 | Подбирается подходящая металлическая коробка, в которой будет располагаться плата. |
 | Внутри имеется место не только для платы. Здесь помещается батарейка. Профессионалы стараются пользоваться малогабаритными аккумуляторами.Их можно заряжать. Имея с собой два-три аккумулятора, можно не беспокоиться, что прибор окажется обесточенным. |
 | Катушки размещаются листе, вырезанном из сотового поликарбоната. |
 | Штанга изготавливается из полипропиленовых труб. |
 | Для удобства пользования рукоятка имеет полукольцо. Им проще управлять при поиске металлических предметов. |
 | Разбросав разные предметы, можно провести диагностику работоспособности металлоискателя. Оценить расстояния определения каждого вида металла. Проводится настройка прибора. |
 | Можно приступать к поиску металлов на природе. Идти следует, не торопясь. Катушки перемещаются по сторонам, стараются охватить максимальную ширину. |
 | Обнаружив предмет в грунте, можно приступать к его откапыванию. Находясь в местах, где были бои, следует придерживаться правил безопасного извлечения предметов. |
 | Даже небольшие монеты, можно найти в глубине. |
Поиск простых решений
Если есть желание попробовать себя в новом деле, а желания создавать схемы пока не пришло, то можно изготовить самый простой металлодетектор без микросхем и пайки.
Самый простой металлодетектор
Понадобятся:
- Самый дешевый радиоприемник. В нем должен быть средневолновый диапазон. Его обычно помечают АМ. В таких приемниках устанавливали ферритовую магнитную антенну.
- Калькулятор, выпущенный в конце 20 века. Их можно купить на развалах у старушек.
- Небольшая книжка или только ее обложка. Картонная будет предпочтительнее. У нее будет определенная прочность.
Теперь придется немного повозиться. Устроен подобный прибор крайне просто:
- Раскрывается обложка.
- На каждую сторону нужно наклеить двухсторонний скотч.
- С одной стороны подклеивается калькулятор.
- На другой стороне приклеивается радиоприемник. Нужно следить, чтобы в закрытом состоянии они точно совпадали.
- Включается приёмник на самую высокую громкость. Нужно найти диапазон, в котором нет никаких радиостанций. Желательно, чтобы эфирные шумы отсутствовали.
- Включается калькулятор. При включении второго устройства в приемнике будет наводиться сигнал. Он должен отреагировать на включение второго прибора. Послышится рев или какой-то иной шум. Если шумов нет, придется поискать диапазон, где будет слышно включение калькулятора.
- Нужно сложить обложку до тех пор, пока тон не станет тише. Он может исчезнуть совсем. Обычно такое наблюдается, когда приборы будут расположены под углом 90 ⁰.
- Теперь нужно зафиксировать это положение. Используют резинки или иной подсобный материал.
Теперь можно начинать поиск. При поднесении подобного устройства к металлическим предметам появится шум. В зависимости от вида металла будет синтезироваться разный шум. После экспериментов с железными предметами, можно послушать, какая реакция будет у цветных металлов и золота.
Остается обложку закрепить на штанге и приступать к поиску сокровищ.
Еще идеи по созданию металлоискателя
Весьма необычные конструкции предлагают пользователи из интернета. Можно попробовать и их.
Металлоискатели используют для того, чтобы обнаружить невидимые предметы, которые по своим электромагнитным свойствам, отличаются от той среды, в которой они находятся. Металлоискателями пользуются: любители-археологи, геологи, кладоискатели. Также данными приборами пользуются саперы, для обнаружения снарядов, строители, для поиска металлических частей конструкций (арматура, трубы…).
Большинство металлоискателей внешне очень похожи, но на самом деле они сильно отличаются по своим свойствам, и в зависимости от цели использования. Вот несколько фотографий, часто используемых металлоискателей. А также схема простого металлоискателя.
Как устроены металлоискатели?
Устройство металлоискателя довольно простое. И его можно собрать своими руками в домашних условиях. Для этого не нужно иметь глубоких познаний в электротехнике. Мы приготовили для вас пошаговую инструкцию, которая поможет вам собрать любительский металлоискатель из подручных средств.
Но для начала, давайте узнаем какие типы металлоискателей существуют, какие свойства имеют различные модели и как выбрать подходящую именно для вас модель. Для того чтобы выбрать себе подходящий тип металл детектора, нужно определится: какие технические характеристики вам необходимы.
Вот несколько характеристик, по которым судят о качестве прибора:
Проникающая способность детектора. На какую глубину проникает электромагнитное поле катушки детектора. От этого зависит насколько глубоко устройство будет «видеть» металл в земле или другой среде.
Охватываемая зона поиска. Обычно металлоискатели исследуют грунт полосами. Этот параметр определяет ширину таких полос.
Восприимчивость прибора. От этого зависит будет ли ваш металлоискатель обнаруживать мелкие металлические предметы (например, монеты).
Фрагментация детектора. Эта функция отвечает за способность детектора реагировать только на искомые предметы (например, цветные металлы).
Устойчивость искателя к помехам. Кроме собственного электромагнитного поля, прибор может попадать в электромагнитные поля других приборов. (мобильных устройств, линий электропередач, радиостанций…). Лучшими считаются металл детекторы, которые не реагируют на поля других источников.
Энергоемкость. На сколько часов поиска должно хватать одного заряда батарей или аккумулятора.
Классификация по частоте
Кроме того, металлоискатели классифицируются по рабочей частоте. Существуют:
Металл детекторы, работающие на сверхнизких частотах. Такие устройства используют только профессионалы. Отличаются хорошими техническими параметрами, но для их функционирования требуются десятки ватт энергии. Обычно устанавливаются на специальные автомобили с емкими аккумуляторами и оборудованием, которое позволяет определить размер, форму и структуру обнаруженных предметов.
Металлоискатели, работающие в диапазоне низких частот (от 300 Гц до нескольких тысяч Гц). Легко изготавливаются. Устойчивы к помехам, но имеют низкую восприимчивость. Их еще называют глубинными детекторами («видят» металл на глубине до пяти метров).
Металл детекторы с повышенным диапазоном рабочих частот. (до нескольких десятков КГц). Их собрать сложнее чем низкочастотные. Их проницательная способность до полутора метров. Хорошо обнаруживают мелкие предметы. Они редко используются из-за их низких технических характеристик.
Как собрать металлоискатель своими руками в домашних условиях
7 простых шагов:
- Для того чтобы собрать металлоискатель нам понадобится китайский радиоприемник (должен иметь магнитную антенну, АМ диапазон), дешевый калькулятор, коробка и двухсторонний скотч.
- Разворачиваем коробку, чтобы она имела форму книги (с одной стороны основная часть, с другой крышка)
- Приклеиваем к книжке радиоаппарат и калькулятор на двухсторонний скотч. (радио прикрепляется к крышке, а калькулятор к основе коробки).
- Включаем приемник и находим частотный отрезок, который не используется радиостанциями (около 1.5 МГц).
- Начинаем работу с калькулятором. При этом радиоприемник начинает усиленно шуметь.
- Начинаем медленно приближать крышку коробки к основной части. Нам нужно найти положение, когда шум исчезнет.
- Фиксируем книжку в данном положении. Готово! Вы изготовили простейший любительский металл. детектор.
Металлоискатели с дискриминацией металлов
Среди всех металл детекторов особо эффективными считаются аппараты, имеющие функцию дискриминации. Что это значит?
Металлоискатель не только показывает наличие в грунте предмета с характерным полем, но и отображает на экране приблизительные формы, размеры и материал обнаруженного предмета.
Конечно, с таким аппаратом работа гораздо эффективнее (не нужно копать грунт при каждом сигнале детектора) и требует меньшего времени. Но такие металлоискатели очень быстро расходуют энергию. Плюс они дороже в несколько раз. Для любительского кладоискателя подойдет и более дешевый аналог.
Мы надеемся, что наша статья была полезной для вас, помогла разобраться в основных типах аппаратов для поиска металла и возможно даже подсказала как изготовить свой любительский металлоискатель!
Фото металлоискателей своими руками
