Самодельные металлоискатели, или как сделать металлоискатель своими руками. Простой транзисторный металлоискатель Самодельный металлоискатель осциллятор на шести транзисторах
Собрать такой аппарат под силу каждому, даже тем кто совершенно далек от электроники, просто нужно припаять все детали как на схеме. Металлоискатель состоит из двух микросхем. Они не требуют ни каких прошивок и программирования.
Питание 12 вольт, можно от пальчиковых батареек но лучше АКБ на 12в (небольшой)
Катушка намотана на оправке 190мм и содержит 25 витков провода ПЭВ 0.5
Характеристики:
- Потребляемый ток 30-40 мА
- Реагирует на все металлы дискриминации нет
- Чувствительность 25 миллиметровая монета - 20 см
- Крупные металлические предметы - 150 см
- Все детали не дорогие и легкодоступные.
Список необходимых деталей:
1)Паяльник
2)Текстолит
3)Провода
4)Сверло 1мм
Вот список необходимых деталей
Схема самого металлоискателя
В схеме используются 2 микросхемы (NE555 и К157УД2). Они достаточно распространенные. К157УД2 - можно выковырять из старой аппаратуры, что я с успехом и сделал
Конденсаторы 100нФ обязательно брать пленочные, вот такие, вольтаж берем как можно меньше
Распечатываем эскиз платы на простой бумаге
Вырезаем под ее размер кусок текстолита.
Плотно прикладываем и острым предметом продавливаем по местам будущих отверстий
Вот как должно получиться.
Далее берем любую дрель или сверлильный станок и сверлим отверстия
После сверления, нужно прочертить дорожки. Можно сделать это через , или просто прорисовать их Нитро лаком простой кисточкой. Дорожки должны получится точно такие же как на бумажном шаблоне. И травим плату.
В помеченных красным местах, ставим перемычки:
Далее просто припаиваем все компоненты на свои места.
Для К157УД2 лучше поставить переходную панельку.
Для намотки поисковой катушки нужен медный провод диаметром 0,5-0,7мм
Если такового нет, можно воспользоваться другим. У меня же медного лакированного провода оказалось не достаточно. Взял старый сетевой кабель.
Снял оболочку. Там проводов оказалось достаточно. Мне хватило двух жил, ими же и мотал катушку.
По схеме катушка диаметром 19 см и содержит 25 витков. Сразу замечу, что катушку нужно делать такого диаметра исходя из того, что вы будете искать. Чем больше катушка тем глубже поиск, но большая катушка плохо видит мелкие детали. Маленькая катушка хорошо видит мелкие детали, но глубина не большая. Я сразу намотал себе три катушки 23см(25 витков), 15см(17 витков) и 10см(13-15 витков). Если нужно накопать металлолом, то ставим большую, если на пляже мелочевку искать, то катушку меньше, ну сами разберетесь.
Катушку мотаем на чем угодно подходящего диаметра и плотно обматываем изолентой, что бы витки были плотно друг возле друга.
Катушка должна быть, как можно ровной. Динамик взял первый попавшийся.
Теперь все подключаем и пробуем схему на работоспособность.
После подачи питания, нужно подождать 15-20 секунд пока схема прогреется. Ставим катушку подальше от любого металла, лучше всего подвесить в воздухе. После начинаем крутить переменный резистор 100К пока не появятся щелчки. Как только щелчки появились крутим в обратную сторону, как только щелчки пропадут хватит. После этого, так же настраиваем резистор 10К.
На счет микросхемы К157УД2. Кроме той, что я выковырял, я еще 1 попросил у соседа и две купил на радио рынке. Вставил купленные микросхемы, включил прибор, а он отказался работать. Долго ломал голову, пока просто не поставил другую микросхему (ту что выпаял). И все сразу заработало. Так что вот для чего нужна переходная панелька, что бы подобрать живую микросхему и не мучатся с выпаиванием и впаиванием.
Покупные микросхемы
Многие радиолюбители мечтают сделать металлодетектор своими руками. С его помощью можно обнаруживать металлические предметы в грунте на разной глубине. В интернете можно встретить множество фото схем металлоискателя, которые просты в устройстве. Сделать их сможет любой начинающий радиолюбитель.
Простая сборка
Для примера возьмем схему простого металлоискателя. Он относится к импульсному типу, но из-за простоты конструкции не способен различать разновидности металлов. Поэтому работать таким устройством на территориях, где встречаются предметы из цветного металла, не удастся.
Как собрать устройство
Для сборки схемы простого металлоискателя своими руками понадобятся следующие инструменты и детали:
- Наличие микросхемы КР1006ВИ1, и транзистора IRF740;
- Наличие микросхемы К157УД2 и транзистора ВС547;
- Медный проводник 0,5мм (ПЭВ);
- NPN транзистор;
- Корпус, и различные материалы для него;
- Припой, флюс, паяльник.
Другие детали отображены на схеме. Чтобы собранная схема была надежно закреплена, для нее следует подготовить пластиковый корпус.
Штангу можно сделать при помощи пластиковой трубки небольшого диаметра. В ее нижней части будет установлена катушка для поиска металла.
Начало работы
Схема устройства металлоискателя на транзисторах является распространенным вариантом многих моделей. Сборка начинается с изготовления печатной платы. Далее на нее монтируются все радиоэлементы точно так, как показано на схеме.
Чтобы работа прибора была стабильной, в схеме применяются пленочные конденсаторы. Это позволит без проблем использовать его в холодную погоду.
Тип питания для устройства
Работать прибор может от напряжения 9-12 В. Из-за его достаточной мощности, интенсивно расходуется энергия. Рекомендуется устанавливать до 3 батарей, и соединять их в параллельную цепь. Можно воспользоваться небольшим АКБ, который имеет зарядное устройство. Благодаря его емкости, металлоискатель будет дольше работать.
Монтаж катушки
Имеются разные типы и схемы для изготовления металлоискателей, но в импульсном варианте в монтаже катушки допускаются неточности. При изготовлении оправки следует сделать обмотку до 25 витков, а диаметр кольца 1900-200мм.
Все витки катушки необходимо заизолировать с помощью изоленты. Снижение числа витков до 22, и диаметр оправки 270мм позволит обнаруживать предметы на более глубоком залегании. Сечение провода на катушке используется 0,5мм.
Когда обмотка будет готова, ее крепят на прочный корпус с достаточной жесткостью, на котором не должны находиться металлические детали. Иначе они способны экранировать магнитное поле, и работа металлоискателя будет нарушена. Корпус можно сделать деревянным или пластиковым, но чтобы он мог выдержать различные удары, которые могут повредить катушку.
Имеющиеся на ней выводы следует припаять к проводнику из нескольких жил. Оптимальным вариантом считается двужильный провод.
Монтаж схемы металлоискателя цветных металлов немного сложнее, и при изготовлении катушки нужно соблюдать высокую точность. Количество витков доходит до 100шт, а в качестве сердечника используется виниловая трубка. Сверху на обмотку наматывается фольга, которая образует электростатический экран.
Настройка прибора
Если монтаж схемы выполнен в точности, то металлоискатель не будет нуждаться в дополнительной настройке. Его показатели чувствительности будут максимальными, но возможна тонкая регулировка через переменное сопротивление R13. Ее нужно выполнять до тех пор, пока в наушниках не начнутся редкие щелчки.
Если настройка не удается, то сопротивления нужно заменить на R12. Когда регулировка резистора будет находиться в середине, то это будет считаться нормой.
Для проверки прибора подойдет осциллограф. На нем замеряется частота транзистора Т2, а импульс должен длиться до 150 мск. Оптимальная частота работы составляет до 150 гц.
Как использовать устройство
Не следует торопиться и приступать к работе сразу после включения металлоискателя. Он должен стабилизироваться, поэтому нужно подождать до 20 сек. После соответствующей настройки резистора, можно начинать искать металл.
Обратите внимание!
Фото схемы металлоискателя
Обратите внимание!
Обратите внимание!
Схема приёмника МД - второй вариант
Параметры металлоискателя
Рабочая частота - около 2 кГц;
- глубина обнаружения монеты диаметром 25 мм - 9 см;
- железной закаточной крышки от банки - 25 см;
- алюминиевого листа размерами 200x300 мм - 45 см;
- канализационного люка - 60 см.
Подключенные к нему поисковые катушки должны быть абсолютно одинакавые по размеру и намотачным даным. Их необходимо расположить так, чтобы в отсутствие посторонних металлических предметов связь между ними практически отсутствовала, примеры катушек приведены на рисунке.
Если катушки передатчика и приемника расположить именно так, то сигнал передатчика в приемнике прослушиваться не будет. При появлении поблизости от этой сбалансированной системы металлического предмета, в ней под действием переменного магнитного поля передающей катушки возникают так называемые вихревые токи и как следствие, собственное магнитное поле, которое наводит в приемной катушке переменную ЭДС.
Сигнал, принятый приемником, преобразуется телефонами в звук. Схема металлоискателя действительно очень проста, но несмотря на это, довольно хорошо работает, да и чувствительность не плохая. Мультивибратор передащего блока можно собрать и на других транзисторах аналогичной структуры.
Катушки металлоискателя имеют размер 200х100 мм и содержат около 80 витков проводом 0.6-0.8мм. Для проверки работы передатчика вместо катушки L1 подключают наушники и убеждаются в том, что при включении питания в них слышен звук. Затем, подключив на место катушку, контролируют ток, потребляемый передатчиком - 5...8 мА.
Приемник настраивают при замкнутом входе. Подбором резистора R1 в первом каскаде и R3 во втором устанавливают на коллекторах соответственно транзисторов напряжение, равное примерно половине напряжения питания. Затем подбором резистора R5 добиваются того, чтобы ток коллектора транзистора VT3 стал равным 5...8 мА. После этого, разомкнув вход, подключают к нему катушку приемника L1 и, принимая сигнал передатчика на расстоянии примерно 1 м, убеждаются в работоспособности устройства.
Несмотря на предельную простоту, схема хорошо работает и обеспечивает характеристики не хуже, чем более сложные схемы (крупную монету обнаруживает на расстоянии 10 см). В схеме используются элементарные недефицитные детали, ее можно собрать, используя детали от старого радиоприемника.
Однако сборка и наладка имеют свои особенности, которые надо учитывать, а при использовании этого металлоискателя возникает неудобство в подстройке рабочей частоты генератора (подбирать положение подстроечного стержня на доли миллиметра в лесу или поле не очень удобно), к тому же опубликованная схема имеет такой недостаток, как использование наушников с высоким сопротивлением, которые сейчас сложно найти. На обычных же наушниках для аудиоаппаратуры звук практически не слышен. Предлагаю описание схемы, доработанной с учетом этих недостатков и простую методику изготовления самого металлоискателя.
Схема дополнена усилителем (он выделен пунктирной линией), собранным на составном транзисторе (Т3 + Т4). Это позволяет использовать обычные наушники сопротивлением 30…60 Ом и обеспечить при этом экономичный режим работы. Транзисторы П416Б можно заменить на П416, П401, П402, П422 (такие использовались в старых транзисторных радиоприемниках), КТ503 на КТ315 или КТ342, а КТ502 – на КТ603, КТ608, КТ626. Печатные платы и расположение выводов транзисторов показаны на рис.2. На первой плате собраны генераторы, плата имеет небольшие размеры и помещается в небольшую пластиковую коробку, которая затем приклеивается к катушке-рамке L1 (о ее конструкции будет рассказано далее). Вторая плата содержит дополнительный усилитель с разъемом для наушников и контактные площадки для трех пальчиковых батареек. Площадки (лепестки) можно вырезать из жести от консервной банки, придать им нужную форму и припаять к контактным площадкам печатной платы. Кроме того, на этой плате расположен переменный резистор сопротивлением 100 … 150 Ом, которым можно в небольших пределах изменять ток питания генераторов и таким образом осуществлять точную подстройку частоты, что очень удобно в «полевых» условиях. Эта плата также помещается в небольшую коробку (здесь можно и металлическую) и крепится на штанге металлоискателя рядом с ручкой. Платы соединятся при помощи обычного неэкранированного трехжильного кабеля и соответствующих подходящих разъемов (можно СГ-3, СГ-5 или любые другие). В приведенной здесь схеме разъем наушников служит также выключателем питания (показан на рис.2.). Для этого используется моно-штекер, «длинный» контакт которого замыкает цепь питания схемы. Но можно, конечно, поставить простой выключатель, если размеры корпуса позволяют. Тогда «минус» питания от батарей надо через этот выключатель подавать на разъем «минус» кабеля и разъем наушников.
Данная макетная плата делалась для общей наладки схемы, однако можно использовать ее и как рабочую, поместив в соответствующий корпус. Но я хочу предложить вариант изготовления рамки более простой и эстетичный, к тому же не требующий корпуса. Для этого нужен кусок кабельного канала из пластика (короб), который используется для прокладки электропроводки. Он продается в любых магазинах электротоваров. Размер поперечного сечения нужен минимальный – 7 х 12, 10 х 15 мм. С кабельного канала снимается крышка и острым тонким ножом делаются надрезы стенок на расстояниях, равных сторонам рамки (175 х 230 мм). Затем канал сгибается в местах этих надрезов и концы его склеиваются. Все это показано на рисунке ниже:
На получившийся прямоугольный каркас наматывается 32 витка провода ПЭВ (ПЭЛ) 0,3…0,35. Затем каркас закрывается крышкой. Можно залить витки в канале эпоксидкой, это придаст рамке бОльшую жесткость. Это будет катушка L1. Катушка L2 содержит два отрезка ферритового стержня диаметром 8 мм – один длиной 20 … 25 мм, второй 35 … 40 мм. Стержень также можно взять от старого радиоприемника (он там используется в качестве антенны СВ и ДВ диапазонов). Нужные куски стержня можно отломить, зажав его в тиски на нужную длину (зажимать аккуратно, через картонные или резиновые прокладки, так как он очень хрупкий!). Отрезки феррита вставляются в «гильзы» из картона, можно использовать корпус от фломастера подходящего диаметра. Обе «гильзы» склеивают и обматывают несколькими слоями ленты из бумаги, также пропитанной клеем, чтобы придать конструкции жесткость. Затем сверху наматывают виток к витку 55 витков провода ПЭЛШО 0,2 (я пробовал ПЭЛ 0,2…0,3, ничем не хуже) и фиксируют клеем или изолентой. Конструкция катушки показана на рис.3. Короткий отрезок феррита закреплен постоянно, а длинный остается подвижным для настройки частоты генератора. Далее печатную платы с генераторами и катушкой L2 помещают в подходящий пластиковый корпус (не металлический!) и приклеивают к одной из коротких сторон катушки-рамки изнутри так, чтобы расстояние между катушками L1 и L2 получилось не более 5 … 8 мм. Между катушками должна обеспечиваться электромагнитная взаимосвязь. Питание на генераторы и выход звукового сигнала обеспечиваются через разъем и кусок соединительного кабеля длиной около 1 м.
Батареи питания и усилитель располагаются в отдельном корпусе возле ручки прибора. Конструкция показана на фото. Размеры корпуса зависят в основном от типа применяемых батарей (любые круглые – большие или маленькие). Можно использовать один наушник, так как особого стереоэффекта вам вряд ли удастся добиться J. Но лучше все же использовать два, причем включить их параллельно. Таким образом можно еще увеличить громкость звука, хотя потребление тока от батарей при этом несколько увеличится. Вообще же, при нормальных наушниках среднего качества громкость вполне достаточная.
Налаживание
Сначала проверяют режимы работы транзисторов Т1 и Т2. На база Т1 должно быть -2,1 В, на базе Т2 -1В (по отношению к плюсовому проводу схемы). Подстроить эти напряжения при необходимости можно подбором соответственно резисторов R2 и R4. Допускается отклонение 10 15% от указанных напряжений. Затем ставим движок R10 в среднее положение и, перемещая подвижный сердечник L2, добиваемся появления в наушниках звука низкой частоты. Чем ниже частота звука, тем чувствительнее будет прибор. В этом положении закрепляем сердечник клеем или парафином. В дальнейшем частоту генератора можно будет в небольших пределах подстраивать резистором R10. Штанга (ручка) прибора должна быть деревянной или пластиковой…
Скачать печатные платы в формате LAY вы можете ниже
Список радиоэлементов
| Обозначение | Тип | Номинал | Количество | Примечание | Магазин | Мой блокнот |
|---|---|---|---|---|---|---|
| T1, T2 | Биполярный транзистор | П416Б | 2 | П416, П401, П402, П422 | В блокнот | |
| T3 | Биполярный транзистор | КТ503Е | 1 | КТ315, КТ342 | В блокнот | |
| T4 | Биполярный транзистор | КТ502Е | 1 | КТ603, КТ608, КТ626 | В блокнот | |
| C1, C5 | Конденсатор | 1000 пФ | 2 | В блокнот | ||
| C2, C6 | Конденсатор | 3300 пФ | 2 | В блокнот | ||
| C3 | Конденсатор | 300 пФ | 1 | В блокнот | ||
| C4 | Конденсатор | 100 пФ | 1 | В блокнот | ||
| C7, C8 | Конденсатор | 0.01 мкФ | 2 | В блокнот | ||
| C9 | Конденсатор | 0.33 мкФ | 1 | В блокнот | ||
| R1, R6, R7 | Резистор | 1 кОм | 3 | В блокнот | ||
| R2, R3, R5 | Резистор | 4.7 кОм | 3 | В блокнот | ||
| R4 | Резистор |
Этот металлоискатель способен обнаруживать: крупные металлические предметы (железное ведро, крышку от люка, водопроводную трубу) на глубине до одного метра, а также мелкие предметы (монеты или шурупы) на глубине до 15—20 см.
Прибор построен на основе самых распространенных деталей, которые имеются в запасах любого радиолюбителя. Металлоискатель выполнен по известному и широко применяемому в таких приборах принципу биений между частотами двух высокочастотных генераторов. Частота одного из них (опорного) постоянна, а частота второго (поискового) меняется под действием внешних металлических предметов, изменяющих индуктивность его катушки при попадании в зону ее действия.
Принципиальная схема
Принципиальная схема металлоискателя показана на рис. 1. Опорный генератор выполнен на транзисторе VT1. Частота его колебаний определяется параметрами контура L1C3 и составляет около 1 МГц.
Поисковый генератор выполнен на транзисторе VT2, он тоже вырабатывает сигнал примерно той же частоты. Разница состоит в том, что в контуре опорного генератора используется небольшая катушка с ферритовым сердечником.
Рис 1. Принципиальная схема простого самодельного металлоискателя.
Поэтому на ее индуктивность внешние металлические предметы практически не оказывают существенного действия.
Катушка контура поискового генератора намотана на большем каркасе в виде рамки. Она не имеет сердечника. В результате ее индуктивность сильно меняется при ее приближении к металлическому объекту, который в этом случае начинает выполнять функции перемещающегося сердечника.
Сигналы от обоих генераторов поступают на диодный смеситель на диоде VD1. В результате на конденсаторе С12 получается продукт вычитания частот генераторов.
Чем ближе величины этих частот, тем ниже звуковой тон на этом конденсаторе, а чем более отличаются частоты генераторов, тем выше тон звука в динамике В1, на который поступает сигнал (продукт работы диодного смесителя).
Сигнал поступает через низкочастотный усилитель на транзисторах ѴТЗ—ѴТ6.
При помощи переменного конденсатора С7 поисковый генератор можно настроить таким образом, чтобы при отсутствии поблизости металлических предметов тон звука в динамике был самым низким.
Затем при приближении катушки L2 к металлу частота генератора на ѴТ2 начинает изменяться. Разность частот генераторов увеличивается, а следовательно, тон в динамике будет подниматься. При точном нахождении металла звук перейдет в пронзительный писк.
Детали и конструкция
Катушку L1 следует наматывать на ферритовом стержне диаметром 8 мм, например, от магнитной антенны радиоприемника. Длина стержня уменьшена до 30 мм.
Предварительно на стержень нужно надевать каркас — гильзу, склеенную из ватмана, которая перемещается по нему с некоторым трением.
Катушка L1 должна содержать 110 витков провода ПЭВ диаметром 0,2—0,3 мм. Отвод необходимо сделать от 16-го витка считая от коллектора VT1.
Катушка L2 — поисковая. Ее нужно намотать на каркасе, представляющем собой рамку размерами 120 х 220 мм, сделанную из оргстекла, пластмассы или дерева.
Намотку нужно вести проводом ПЭВ диаметром 0,4 х 0,6 мм. Катушка должна содержит 45 витков с отводом от 10-го, считая от коллектора VT2.
Катушку необходимо соединить с основным блоком трехжильным экранированным проводом. Катушка должна быть расположена на расстоянии около 1 метра от основного блока (закреплена на алюминиевой трубке или деревянной рейке).
Сам прибор (основной блок, содержащий генератор на VT1 и УЗЧ с динамиком и батареей питания) можно смонтировать в корпусе от радиоприемника. От этого же приемника целесообразно использовать:
- динамик;
- переменный конденсатор;
- стержень для катушки L1.
Конструкция может быть и другой, все зависит от возможностей и желания.
Конденсатор С7 может быть с минимальной емкостью не более 10 пФ, и максимальной не менее 150 пФ.
Транзисторы КТ315 можно заменить на КТ3102 или КТ312, КТ316. Транзисторы МП35 можно заменить на МП35—МП38, а транзистор МП39 на МП39—МП42.
Диоды Д9 — с любой буквы, или Д2, Д18, ГД507. Динамик — любой сопротивлением от 4 Ом до 100 Ом, например, динамик от радиоприемника или головные телефоны. Батарея питания на 9 В, можно использовать «Крону» или подходящий аккумулятор.
Внимание: Питание от сетевого источника 220 В не желательно, потому что при этом возникает фон переменного тока и понижается чувствительность прибора в целом.
Настройка
Настройка заключается в подстройке катушки L1 таким образом, чтобы при среднем положении ротора конденсатора С7 и при отсутствии внешних металлических предметов в динамике был слышен звук самого низкого тона.
В дальнейшем при работе подстройка перед началом поиска будет производится конденсатором С7.
При отсутствии колебаний от генератора на VT1 нужно подобрать номинал С4 или (и) подстроить режим работы каскада подбором номинала R2. Если не возбуждается генератор на VT2, нужно подстроить С8 и подогнать режим работы транзистора подбором номинала R6.
Прибор отличается высокой чувствительностью, и работа с ним требует определенных навыков. Так что нужно потренироваться.
При работе важно учитывать, что при приближении к черным металлам (железо, сталь, чугун) частота генератора на VT2 уменьшается, а при приближении к цветным — возрастает.