01 | 09 | 2014
Разделы
Анонс
Самые популярные

Самодельный металлоискатель

metaloiskatel

 Самодельный металлоискатель своими руками

Каждый хотел бы иметь у себя хороший металлоискатель для поиска потерянных вещей,не важно кто их потерял или спрятал,будь то монеты,украшения,или просто какая то железка зарытая в землю.
Но хороший металлоискатель стоит дорого. Остается самому смастерить.Делать простенький нет смысла,если не хотите просто поиграться,а сложная схема может оказаться не под силу в изготовлении и настройке. 
В предлагаемой схеме сочетается простота изготовления,не сложная настройка,и что самое главное,этот металлоискатель достаточно чувствителен. 

Сконструированный самодельный металлоискатель работает на принципе биений, образующихся из-за разницы колебаний образцового и перестраиваемого генераторов (5—10-й гармоникой, выбирается ближайшая по частоте). Это позволяет доводить чувствительность металлоискателя, сделанного своими руками до того, что становится возможным обнаруживать, скажем, пятикопеечную монету в грунте на 10-см, а стальную крышку люка или трубу — на 65-см глубине. Выполняемый на доступной элементной базе, металлоискатель своими руками, не требует тщательной настройки и неприхотлив в эксплуатации. Электропитание — от гальванической батареи «Крона».

Перестраиваемый генератор собран по так называемой схеме «емкостной трехточки» на логических элементах DD1.1 — DD1.2 отечественной ИМС К561ЛА7. Его колебательный контур образован поисковой катушкой L1, конденсаторами С2 — С4 и варикапом VD1, подача требуемого напряжения на который обеспечена наличием потенциометра R2, выполняющего функцию органа настройки на низкую частоту биений.

iskmch-2 Принципиальная электрическая схема самодельного металлоискателя

В схему дополнительно введен транзистор VT1. Его предназначение — обеспечить термокомпенсацию варикапу VD1. Если изготавливаемому металлоискателю суждено работать в благоприятных условиях, при небольших колебаниях температуры окружающей среды, то VT1 можно исключить из данного устройства.

Образцовый генератор реализован на двух логических элементах 3И-НЕ микросхемы DD2 (К561ЛА9). Частота стабилизирована кварцевым резонатором ZQ1 (1 МГц).

И у перестраиваемого, и у образцового генераторов имеется по буферному каскаду (логический элемент DD1.3 и, соответственно, DD2.3), работающему на смеситель DD1.4. Выделяемый в последнем сигнал разностной частоты поступает на усилитель (транзистор VT2) с эмиттерным повторителем (VT3). Звуковым индикатором обнаружения металла в грунте служит микротелефонный капсюль BF1 от слухового аппарата. Стабилизатор напряжения DA1 обеспечивает «электронику» неизменными 5 В, а полупроводниковый диод VD2 защищает ее от ошибочной полярности при подключении батареи электропитания.

Перестраиваемый генератор «выводят» на требуемые 100—200 кГц, подбирая конденсатор С2 и меняя емкость «подстроечника» СЗ при среднем положении движка потенциометра R2. Добиваются, чтобы при возможно большем отношении частот образцового и перестраиваемого генераторов получить громко воспроизводимый капсюлем BF1 сигнал биений.

Усилитель с эмиттерным повторителем настраивают подбором резисторов R10 и R12. Ориентиром могут служить контрольные 2,5 В на коллекторе VT2 и на нагрузочном резисторе R14. Юстировку термокомпенсации, выполненной на транзисторе VT1, осуществляют подбором R5. При этом добиваются, чтобы напряжение между коллектором и эмиттером VT1 находилось в пределах 2—2,5 В.

iskmch-4

 

Конструкция  металлоискателя своими руками и ее воплощение в реальность: 1 — ручка; 2 — несущая штанга (стеклопластиковая лыжная палка, L900— 1000); 3 — металлический кожух электронного блока; 4— гальваническая батарея «Крона»; 5 — печатная плата со смонтированными на ней радиодеталями; 6— скоба крепления кожуха (2 шт.); 7—регулятор «Настройка»; 8 — коаксиальный кабель; 9 — кронштейн; 10—поисковая катушка (0160 min, 60 витков ПЭЛ-0,2); 11 — изолирующая обмотка (изолента, слой); 12—электростатический экран (разреженная обвивка серпантином из алюминиевой фольги, концы разомкнуты); 13 — защитная обмотка (изолента, 2—3 слоя); 14— основание (круг из стеклотекстолита, s2—4) iskmch-5

Поисковую катушку L1 наматывают на болванке диаметром 160 мм. Она содержит 60 витков провода ПЭЛ-0,2. Затем идет однослойная обмотка изолентой. После этого катушку обертывают (с небольшим разрежением между соседними витками) серпантином из алюминиевой фольги — для электростатического экранирования. Электрический контакт между концами такого экрана недопустим (в противном случае образуется замкнутый виток).

Получающуюся рамку-датчик обматывают для защиты от повреждений двумя-тремя слоями изоляционной ленты, приклеивают «эпоксидкой» типа ЭДП к основанию (кругу из стеклотекстолита толщиной 2—4 мм) и с помощью кронштейна прикрепляют к несущей штанге — стеклопластиковой лыжной палке с ручкой и блоком. В корпусе блока размещают гальваническую батарею «Крона» и всю «электронику», смонтированную на печатной плате из 1,5-мм фольгированного гетинакса. Соединение поисковой катушки с платой — коаксиальным кабелем, проходящим внутри несущей штанги.

Теперь о радиодеталях, необходимых для сборки металлоискателя. Все их, включая полупроводниковые приборы и микросхемы, выбирают из разряда недорогих и широко распространенных. В частности, постоянные резисторы — типа МЛТ-0,125. В качестве потенциометра R2 сгодится любой малогабаритный, желательно с выключателем (последний на принципиальной электрической схеме условно не показан).

iskmch-3
Топология печатной платы самодельного металлоискателя

Конденсаторы постоянной емкости С1, С9 и С11 могут быть любыми малогабаритными, но с номиналами, указанными на принципиальной электрической схеме.

Более жесткие требования у С2, С4 — С8: для большей надежности и долговечности их работы в разных условиях эти конденсаторы желательно выбирать из числа термостабильных. В частности, выполняющий роль «подстроечника» конденсатор СЗ предпочтительно установить керамический, как наиболее устойчивый к значительным резким перепадам температур (например, типа КТ4-23 емкостью 4...20 пФ). А в качестве болыиеемкост-ных С10.С12 — С15 можно смело использовать «электролиты» К50-6, гарантирующие стабильную работу схемы.

Имея такую элементную базу, автор изготовил по изложенной выше разработке несколько металлоискателей. Отрадно отметить, что никаких затруднений при их настройке и эксплуатации не возникло.
Рудой Леонид.

И еще одна схема металлоискателя на цифровой микросхеме К175ЛЕ5

Принциальная схема
metalloiskateli-svoimi-rukami 1
 
Схема самодельного металлоискателя на микросхеме  К175ЛЕ5 приведена на рисунке. Он содержит два генератора (опорный и поисковый). Поисковый генератор собран на элементах DD1.1, DD1.2, а опорный – на элементах DD1.3 и DD1.4.
Частота поискового генератора, выполненного на элементах DD1.1 и DD1.2, настраивается и зависит:
 - от емкости конденсатора С1;
 - от общего сопротивления подстроечного и переменного резисторов R1 и R2.
 
Переменным резистором R2 плавно изменяют частоту поискового генератора в диапазоне частот, установленном подстроечным резистором R1. Частота генератора на элементах DD1.3 и DD1.4 зависит от параметров колебательного контура L1, С2.
Сигналы с обоих генераторов схемы металлоискателя поступают через конденсаторы C3 и С4 на детектор, выполненный по схеме удвоения напряжения на диодах VD1 и VD2.
Нагрузкой детектора являются наушники BF1, на которых выделяется разностный сигнал в виде низкочастотной составляющей, преобразуемый наушниками в звук.
Параллельно наушникам включен конденсатор С5, который шунтирует их по высокой частоте. При приближении  поисковой катушки L1 к любому металлическому предмету происходит изменение частоты генератора на элементах DD1.3, DD1.4, в результате меняется тональность звука в наушниках. По этому признаку и определяют, находится ли в зоне поиска металлический предмет.
Примененные детали и варианты замены элементов
Подстроечный резистор R1 типа СП5-2, переменный резистор R2 – СПО-0,5. Допустимо использовать в схеме и другие типы резисторов, желательно малогабаритные.
Электролитический конденсатор С6 типа К50-12 – на напряжение не менее 10 В. Остальные постоянные конденсаторы типа КМ-6.
Катушка L1 размещается в кольце диаметром 200 мм, согнутом из медной или алюминиевой трубки с внутренним диаметром 8 мм. Между концами трубки должен быть небольшой изолированный зазор, чтобы не было короткозамкнутого витка. Катушка наматывается проводом ПЭЛШО 0,5.

Рекомендация. Через трубку необходимо протянуть любым способом максимальное число витков: чем больше, тем лучше.
В качестве наушников BF1 можно использовать головные телефоны ТОН-1, ТОН-2.
Для питания металлоискателя используется батарея типа «Крона» или любая другая  батаря  напряжением 9 В.
В схеме самодельного металлоискателя микросхему К176ЛЕ5 можно заменить на микросхемы К176ЛА7, К176ПУ1, К176ПУ2, К561ЛА7, К564ЛА7, К561ЛН2.
 
Монтаж металлоискателя, сделанного своими руками
Детали устройства, кроме катушки индуктивности, источника питания и наушников, могут быть размещщены на печатной плате, вырезанной из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1 мм. Возможно использование и другого вида печатной платы.

Печатная плата металлоискателя
metalloiskateli-svoimi-rukami 2
Примечание. Г-образный вид платы выбран с тем, чтобы ее можно было разместить в корпусе разъема типа ШР.
К одному концу разъема крепится ручка из металлической трубки, а к другому его концу с помощью переходника из изоляционного материала крепится металлическое кольцо с катушкой L1.
Общий вид устройства  и  размещение элементов.
metalloiskateli-svoimi-rukami 3
 
Настройка устройства
Перед наладкой металлоискателя подстроечный и переменный резисторы нужно поставить в среднее положение и замкнуть контакты SB1. Перемещая движок подстроенного резистора R1, добиться наиболее низкого тона в наушниках.
При отсутствии звука следует подобрать емкость конденсатора С2. При появлении сбоев в работе металлоискателя следует впаять между выводами 7 и 14 микросхемы DD1 конденсатор емкостью 0.01…0.1 мкФ. На этом настройка металлоискателя, сделанного своими руками завершена.

Новые материалы
Угадываем