Металлоискатель своими руками с дискриминацией металлов

Почему именно Volksturm был назван лучшим металлоискателем? Главное – схема реально простая и реально рабочая. Из множества схем металлоискателей, которые я лично делал, именно здесь всё просто, глубинобойно и надёжно! Тем более при своей простоте, в металлодетекторе есть хорошая схема дискриминации – определение железо или цветной металл находится в земле. Сборка металлоискателя заключается в безошибочной пайке платы и настройке катушек в резонанс и в ноль на выходе входного каскада на LF353. Ничего тут супер-сложного нет, было бы желание и мозги. Смотрим конструктивное исполнение металлоискателя и новую усовершенствованную схему Volksturm с описанием.

Так как по ходу сборки возникают вопросы, чтоб сэкономить ваше время и не заставлять перелистывать сотни страниц форума, здесь приведены ответы на 10 самых популярных вопросов. Статья в процессе написания, так что некоторые пункты будут дополнены позже.

1. Принцип работы и обнаружения целей этого металлоискателя? 2. Как проверить Работает ли плата металлоискателя? 3. Какой резонанс выбрать? 4. Какие конденсаторы лучше? 5. Как настроить резонанс? 6. Как сводить катушки в ноль? 7. Какой провод для катушек лучше? 8. Какие детали и чем можно заменить? 9. От чего зависит глубина поиска целей? 10. Питание металлоискателя Volksturm?

Принцип работы металлоискателя Volksturm

Постараюсь в двух словах о принципе работы: передача,прием и баланс индукции. В поисковом датчике металлоискателя устанавливают 2 катушки – передающую и приемную. Присутствие металла изменяет индуктивную связь между ними (в том числе и фазу), что влияет на принимаемый сигнал, который затем обрабатывается блоком индикации. Между первой и второй микросхемой стоит коммутатор управляемый импульсами генератора сдвинутого по фазе относительно передающего канала (т.е. когда передатчик работает, приемник отключен и наоборот если приемник включен передатчик отдыхает, а приемник спокойно ловит отраженный сигнал в этой паузе).

Итак, вы включили металлоискатель и он пищит. Отлично, если пищит – значит многие узлы работают. Давай разберёмся почему именно он пищит. Генератор на у6Б постоянно генерирует тональный сигнал. Далее он поступает на усилитель на двух транзисторах, но унч не откроется (не пропустит тон) пока напряжение на выходе у2Б (7-й вывод) не разрешит ему этого. Данное напряжение выставляется изменением режима с помощью этого самого резистора трэш. Им надо выставить такое напряжение, чтоб унч почти открылся и пропустил сигнал с генератора. И входные пару милливольт с катушки металлоискателя пройдя усилительные каскады, превысят этот порог и он откроется окончательно и динамик запищит.

Теперь проследим прохождение сигнала, точнее сигнала отклика. На первом каскаде (1-у1а) будет пару милливольт, можно до 50. На втором каскаде (7-у1Б) это отклонение увеличится, на третьем(1-у2А) будет уже пару вольт. Но без отклика везде на выходах по нулям.

Конструкция и принцип работы прибора

Металлодетекторы, предлагаемые на рынке, работают на разных принципах. Многие считают, что они используют принцип импульсной эхо- или радиолокации. Их отличие от локаторов заключается в том, передаваемый и принимаемый сигналы, действуют постоянно и одновременно, ко всему прочему они работают на совпадающих частотах.

Принцип работы металлоискателя

Приборы, работающие по принципу «прием-передача», регистрируют отраженный (переизлученный) от металлического предмета сигнал. Этот сигнал появляется из-за воздействия на металлический предмет переменным магнитным полем, которое генерируют катушки металлоискателя. То есть в конструкции устройств этого типа предусмотрено наличие двух катушек, первая – передающая, вторая – приемная.

Схема металлоискателя

Приборы этого класса обладают следующими достоинства:

• простота конструкции;
• большие возможности для обнаружения металлических материалов.

В тоже время, металлоискатели этого класса обладают определенными недостатками:

• металлоискатели могут быть чувствительными к составу грунта, в котором производят поиск металлических предметов.
• технологические сложности при производстве изделия.

Другими словами, устройства этого типа перед работой необходимо настраивать своими руками.

Другие устройства иногда называют металлоискатель на биениях. Это название пришло из далекого прошлого, точнее со времен, когда широко эксплуатировались супергетеродинных приемников. Биения – это явление, которое становится заметно при суммировании двух сигналов с близкими частотами и равными амплитудами. Биение заключается в пульсировании амплитуды просуммированного сигнала.

Частота пульсирования сигнала равняется разностью частот суммируемых сигналов. Пропуская такой сигнал через выпрямитель, его еще называют детектором, выделяют, так называемую разностную частоту.

Такая схема долго применялось, но в наши дни, ее не применяют. Их сменили синхронные детекторы, но термин остался в применении.

Металлодетектор на биении работает, используя следующий принцип – он регистрирует разность частот от двух генераторных катушек. Одна частота стабильна, вторая содержит в себе катушку индуктивности.

Устройство настраивают своими руками так, чтобы генерируемые частоты совпадали или по крайней мере были близки. Как только, в зону действия попадает металл, происходит изменение заданных параметров и частота изменяется. Разность частот может быть зарегистрирована разными способами, начиная от наушников и заканчивая цифровыми методами.

Устройства этого класса отличаются простой конструкцией датчика, слабой чувствительностью к к минеральному составу почвы.

Но кроме этого, при их эксплуатации необходимо учитывать и то, что у них высокое энергопотребление.

Типовая конструкция

В состав металлоискателя входят следующие составные части:

1. Катушка – это конструкция коробчатого типа, в ней располагают приемник и передатчик сигнала. Чаще всего катушка имеет эллиптическую форму и для ее изготовления применяют полимеры. К ней подведен провод, соединяющий ее с блоком управления. Это провод передает сигнал от приемника к блоку управления. Передатчик формирует сигнал при обнаружении металла, который транслируется на приемник. Катушку устанавливают на нижнюю штангу.
2. Металлическую часть, на которой фиксируется катушка и настраивается угол ее наклона, называют нижней штангой. Благодаря такому решению происходит более тщательное исследование поверхности. Существуют модели, в которых нижняя часть может регулировать высоту металлоискателя и обеспечивает телескопическое соединение со штангой, которую называют средней.
3. Средняя штанга – это узел, расположенный между нижней и верхней штангами. На ней закрепляют приспособления, позволяющие регулировать размеры устройства. на рынке можно встретить модели, которые состоят из двух штанг.
4. Верхняя штанга, как правило, имеет изогнутый вид. Она напоминает, букву S. Такая форма считается оптимальной для закрепления ее на руке. На ней устанавливают подлокотник, блок управления и рукояткой. Подлокотник и рукоятку изготавливают из полимерных материалов.
5. Блок управления металлодетектором необходим для обработки получаемых от катушки данных. После того, как сигнал преобразован он направляется на наушники или другие средства индикации. Кроме того, блок управления предназначен для регулировки режима работы устройства. Провод от катушки присоединяется с помощью быстросъемного устройства.

Конструкция металлоискателя

Все устройства входящие в состав металлоискателя выполняют во влагозащищенном исполнении.

Вот такая относительная простота конструкция и позволяет изготовлять металлоискатели своими руками.

Как проверить работает ли плата металлоискателя

Вообще усилитель и ключ (CD 4066) проверяется пальцем на входной контакт RX при максимальном сопротивлении сенс и максимальным фоном на динамике. Если изменение фона есть при нажатии пальцем на секунду, то ключ и операционники работают, далее подключаем катушки RX с конденсатором контура параллельно, конденсатор на катушке TX последовательно, ложим одну катушку на другую и начинаем сводить в 0 по минимальному показанию переменного тока на первой ноге усилителя U1A. Далее берем что-нибудь большое и железное и проверяем есть в динамике реакция на металл или нет. Проверим напряжение на у2Б (7-й вывод) оно должно регулятором трэш, меняться +-пару вольт. Если нет – проблема в данном каскаде ОУ. Для начала проверки платы отключаем катушки и включаем питание.

1. Должен идти звук при положении регулятора сенс на максимальное сопротивление, коснёмся пальцем на РХ – если есть реакция, все операционники работают, если нет – проверяем пальцем начиная с u2 и меняем (обследуем обвязку) нерабочего ОУ.

2. Работа генератора проверяется программой частотомер. Штекер от наушников припаять к 12 выводу CD4013 (561ТМ2) предусмотрительно выпаяв р23 (чтоб звуковую карту не спалить). В звуковой плате использовать In-lane. Смотрим частоту генерации, ее стабильность на 8192 гц. Если она сильно смещена, то надо выпаивать конденсатор с9, если и после она не четко выделена и/или много частотных всплесков рядом – заменяем кварц.

3. Проверили усилители и генератор. Если все исправно, но все равно не работает – меняем ключ (CD 4066).

Изготовление печатной платы в домашних условиях

Печатную плату можно изготовить по технологии описанной по адресу: https://sdelai-sam.su/index.html#a1 Размеры печатной платы – 50мм на 75мм. Не забудьте соединить перемычкой минусовую шину и нижний экранный слой.

zabava.rar – скачать печатную плату в формате программы «Dip Trace».

Зеркальное отражение рисунка платы (для печати)

Какой резонанс катушек выбрать

При подключении катушки в последовательный резонанс,увеличивается ток в катушке и общее потребление схемы. Увеличивается расстояние обнаружения цели, но это только на столе. На реальном грунте, земля будет чувствоваться тем сильнее, чем больше ток накачки в катушке. Лучше включение параллельного резонанса, а поднимать чутье входными каскадами. Да и батареек хватит намного дольше. Не смотря на то, что последовательный резонанс применяется во всех фирменных дорогих металодетекторах, в Штурме нужен именно параллельный. В импортных, дорогих приборах, хорошая схематика отстройки от земли, поэтому в этих приборах можно позволить последовательный.

Рейтинг ТОП-15 лучших металлоискателей 2022 года

Лучшие недорогие бюджетные металлоискатели для начинающих

• Garrett Pro Pointer AT
• Bounty Hunter Junior
• Minelab Go-Find 44

Самые лучшие металлоискатели для поиска монет

• Nokta&Makro Simplex Plus
• Fisher F22 11″ DD
• Minelab X-Terra 705
• Minelab Vanquish 540 Pro-Pack

Лучшие профессиональные металлоискатели для поиска золота

• Fisher F75
• Garrett AT Gold
• XP Metal Detectors Deus
• Minelab Equinox 800

Лучшие металлоискатели по глубине поиска по цене/качеству

• Garrett ACE 250 RUS
• Fisher F22 11″ DD
• XP Metal Detectors ORX
• Quest Quest Q30

Как настроить резонанс катушек металлоискателя

Катушка, как самый лучший вариант, получается из штукатурных терок, склеенных эпоксидной смолой с торцов до нужного вам размера. Причем, центральная ее часть с куском ручки этой самой терки, которая обрабатывается до одного широкого ушка. На штанге же, наоборот, вилка из двух ушек крепления. Такое решение позволяет решить проблему деформирования катушки, при затягивании пластикового болта. Пазы для обмоток делают обычным выжигателем, затем установка ноля и заливка. От холодного конца ТХ, оставим 50 см. провода, который изначально не заливать, а свить из него маленькую катушечку (диаметром 3 см.) и разместить ее внутри RX, перемещая и деформируя ее в небольших пределах, можно добиться точного ноля, но делать это лучше на улице, размещая катушку у земли (как при поиске) при отключенном GEBе, если он есть, затем окончательно залить смолой. Тогда отстройка от земли, работает более- менее сносно (исключение сильно минерализованный грунт).

Такая катушка получается легкой, прочной, мало подверженной термодеформации, а обработанная и окрашенная очень симпатичная. И еще одно наблюдение: если металлоискатель собран с отстройкой от грунта (GEB) и при центральном расположении движка резистора выставить ноль очень маленькой шайбой, диапазон регулировки GEBа +- 80-100 мВ. Если установить ноль большим предметом- монета 10-50 коп. диапазон регулировки увеличивается до +- 500-600 мВ. За напряжением в процессе настройки резонанса не гонитесь – у меня при 12в питания около 40В при последовательном резонансе. Чтоб появилась дискриминация конденсаторы в катушках включаем параллельно (последовательное включение нужно только на этапе подбора кондеров для резонанса) – на черные металлы будет протяжный звук, цветные – короткий.

Или ещё проще. Подключаем катушки по очереди к передающему ТХ выходу. Настраиваем в резонанс одну, а настроив её – другую. Пошагово: Подключили, параллельно катушке ткнули мультиметром на пределе переменные вольты, так-же параллельно катушке припаяли конденсатор 0.07-0.08 мкф, смотрим показания. Допустим 4 В – очень слабо, не в резонансе с частотой. Ткнули параллельно первому конденсатору второй небольшой ёмкости – 0.01 мкф (0.07+0.01=0.08). Смотрим – уже показал вольтметр 7 В. Отлично, увеличим ещё ёмкость, подключим на 0.02 мкФ – смотрим на вольтметр, а там 20 В. Великолепно, едем дальше – ещё докинем пару тысяч пик ёмкости. Ага. Уже начало падать, откатим назад. И так добиться максимальных показаний вольтметра на катушке металлоискателя. Затем аналогично с другой (приёмной) катушкой. Настроить на максимум и подключить обратно к приёмному гнезду.

Пошаговая инструкция по сборке простого самодельного металлоискателя своими руками

Необходимые инструменты и материалы

Для сборки металлоискателя своими руками понадобятся:

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

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

Подготовка деталей

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

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

Чувствительного металлоискателя на базе схемы двухконтурного осциллятора

Этапы изготовления:

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

На трансформаторе с Ш-образными пластинами

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

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

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

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

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

На транзисторах

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

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

На микросхеме К561ЛЕ5

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

Tags: бра, бросить, вид, генератор, дом, , емкость, как, конденсатор, контур, , магнит, металлоискатель, монтаж, настройка, нейтраль, осциллограф, паяльник, переменный, перенос, постоянный, правило, принцип, проверка, провод, пуск, , работа, размер, регулятор, резистор, ряд, самодельный, свет, сеть, сопротивление, схема, тен, тип, ток, транзистор, трансформатор, , фото, щит, эффект

Как сводить катушки металлоискателя в ноль

Для настройки нуля подключаем тестер на первую ногу LF353 и понемногу начинаем сжимать, растягивать катушку. После залива из эпоксидки – нолик точно убежит. Поэтому надо заливать не всю катушку, а оставить места для регулировки, и после высыхания доводить до нуля и заливать окончательно. Взять кусок шпагата и половину катушки обвязать одним витком к середине (к центральной части ,месту соединения двух катушек) вставить в петлю шпагата кусочек палочки после чего ее крутить (натягивать шпагат) – катушка будет сжиматься, поймав нолик шпагат пропитать клеем, после почти полного высыхания опять подправить нолик повернув палочку еще чуть-чуть и залить шпагат окончательно.

Или проще: Передающая закреплена в пластмассе неподвижно, а приёмную накладываем на первую на 1 см, типа как свадебные кольца. На первом выводе U1A будет писк 8 кГц – можно контролировать вольтметром переменного тока, но лучше просто высокоомными наушниками. Так вот приёмную катушку металоискателя надо то надвигать, то сдвигать с передающей до тех пор, пока на выходе ОУ писк не стихнет до минимума (или показания вольтметра не упадут до нескольких милливольт). Всё, катушка сведена, фиксируем.

Лучшие недорогие бюджетные металлоискатели для начинающих

Garrett Pro Pointer AT

Самый маленький и «яркий» металлоискатель

• метод обнаружения – пинпоинтер;
• частота обнаружения – 11,5 кГц;
• назначение – подводный, грунтовой;
• настройка чувствительности – есть;
• балансировка по грунту – есть;
• элементы питания, количество – крона, 1.

Плюсы: самый качественный недорогой пинпоинтер, который продается в интернет-магазинах по цене ниже 7 000 руб. Аппарат можно рассматривать как самостоятельный прибор для начинающих копателей, так и как дополнительный к основному металлоискателю для продвинутых пользователей и профессионалов. Он отлично справляется с локализацией цели при раскопках с точностью до миллиметра: в отвале грунта или в стенках ямы.

Garrett Pro Pointer AT самый популярный у пользователей пинпоинтер, с максимальными оценками после использования и статусом «Выбор покупателя». Водонепроницаемость до 3 метров, можно использовать под водой. Активная зона обнаружения 360 градусов.

Управление 3 режимами чувствительности и глубины обнаружения всего одной кнопкой. Яркий фирменный оранжевый цвет «морковь» позволит не потерять Garrett Pro Pointer при раскопках. Реализовано световое, звуковое и вибрационное оповещение о цели. Функция подсвечивания в случае потери.

В комплекте идет кольцо крепление, чехол для ношения металлоискателя, а также комплект батарей. В рейтинге металлоискателей это самый легкий и дешевый аппарат.

Минусы: в комплекте слабая батарейка, лучше сразу заменить на более мощную.

Bounty Hunter Junior

Лучший подарок ребенку

• метод обнаружения – VLF;
• максимальная глубина обнаружения – 0.5 м;
• конструкция катушки – mono;
• частота обнаружения – 6.5 кГц;
• настройка чувствительности – нет;
• тональная идентификация – есть;
• балансировка по грунту – нет;
• дискриминатор – есть;
• элементы питания, количество – крона, 2.

Плюсы: популярная недорогая модель металлоискателя американской фирмы Bounty Hunter с хорошей глубиной поиска отлично подойдет детям от 5 до 16 лет или начинающим кладоискателям. Катушка этого бюджетного металлоискателя размещена одним блоком. Работает с частотой обнаружения 6.5 кГц, что позволяет использовать металлоискатель для поиска на глубине до 0.5 м.

В отличительные характеристики прибора можно отнести легкость настройки металлоискателя и управления. Встроенный дискриминатор поможет различать металлы в грунте, выделять цветные металлы. Звук подается из встроенного динамика.

Пользователи отмечают малый вес конструкции металлоискателя – 500 грамм. Учитывая весь спектр достоинств аппарата и его невысокую цену в интернет-магазинах, новый Bounty Hunter Junior можно рассматривать как отличный подарок ребенку на лето.

Минусы: нет подлокотника, рука может устать. Боится воды.

Minelab Go-Find 44

Лучший металлоискатель для начинающих

• метод обнаружения – VFLEX;
• максимальная глубина обнаружения – 0.8 м;
• частота обнаружения – 7.8 кГц;
• настройка чувствительности – есть;
• тональная идентификация – есть;
• балансировка по грунту – автоматическая;
• дискриминатор – есть;
• элементы питания, количество – АА, 4.

Плюсы: на первом месте рейтинга лучших недорогих металлоискателей модель знаменитой среди кладоискателей фирмы Minelab. В аппарате Go-Find 44 обнаружение металлов и предметов реализовано по методу VFLEX, который является собственной разработкой компании и считается усовершенствованной версией VLF. Благодаря обработке дискретного сигнала, минимизируется количество ошибок.

Грунтовый металлоискатель для поиска монет будет отличным вариантом для новичков. Прочная, литая конструкция из качественного пластика обеспечит долгую работу Go-Find 44. Весит при этом аппарат чуть больше 1 кг.

Частота обнаружения в 7.8 кГц позволяет находить монеты, потерянные драгоценности и металлические изделия на глубине до 80 см. Информация выводится на экран. Доступно 5 режимов работы поиска, подключение наушников. Размер металлоискателя меняется и подстраивается под пользователя, от 55 до 130 см.

Работает Go-Find 44 от 4 батареек типа АА. Легко заменяются на аккумуляторные батарейки. Одного заряда хватает на 40 часов. К особой характеристике металлоискателя относится наличие Bluetooth, аппарат можно подключить к смартфону и изменить его настройки и конфигурации.

Минусы: не обнаружены

Какой провод для поисковых катушек лучше

Провод для намотки катушек не имеет значения. От 0.3 до 0.8 пойдёт любой, всё равно придётся немного подбирать ёмкость для настройки контуров в резонанс и на частоту 8.192 кГц. Конечно и более тонкий провод вполне подходит, просто чем он толще, тем добротность и, как следствие чутьё – лучше. Но если намотать 1 мм – будет довольно тяжеловато таскать. На листе бумаги рисуем прямоугольник 15 на 23 см. От левого верхнего и нижнего угла откладываем по 2,5 см, и соединяем их линией. С правым верхним и нижними углами проделываем тоже самое, но откладываем по 3 см. По средине нижней части ставим точку и по точке слева и справа на расстоянии 1 см.

Берем фанеру, накладываем этот эскиз и вбиваем гвоздики во все точки указанные. Берем провод ПЭВ 0,3 и мотаем 80 витков провода. Но честно говоря без разницы сколько витков. Всё равно частоту 8 кГц будем выставлять в резонанс конденсатором. Сколько намотали – столько и намотали. Я мотал 80 витков и конденсатор 0.1 мкф, если намотаете допустим 50 – ёмкость соответственно где-то 0.13 мкф поставить придётся. Далее, не снимая с шаблона обматываем катушку толстой ниткой – типа как обматывают жгуты проводов. После покрываем катушку лаком. Когда высохнет, снимаем катушку с шаблона. Затем идёт обмотка катушки изоляцией – фум лента или изолента. Далее – обмотка приёмной катушки фольгой, можно взять ленту из электролитических конденсаторов. TX катушку можно не экранировать.

Не забудьте оставить РАЗРЫВ в экране 10 мм, по середине катушки. Дальше идёт обмотка фольги луженым проводом. Этот провод вместе с начальным контактом катушки у нас будет массой. И наконец обмотка катушки изолентой. Индуктивность катушек около 3,5 мГ. Емкость получается около 0,1 мкф. Что касается заливки катушки эпоксидкой, то я не заливал её вообще. Просто туго замотал изолентой. И ничего, два сезона отходил с этим металлоискателем без ухода настроек. Обратите внимание на влагоизоляцию схемы и поисковых катушек, ведь придётся по мокрой траве косить. Всё должно быть герметично – иначе попадёт влага и настройка поплывёт. Ухудшится чувствительность.

Как сделать «Пират» самостоятельно?

Одна из наиболее популярных моделей металлоискателей, рассчитанных на собственноручное любительское изготовление – «Пират».
Это название, содержащее сокращённые данные его устройства и сайта разработчиков, остроумно отражает романтику поиска драгоценных металлов.

Вот главные достоинства этой модели:

• простота устройства и сборки;
• невысокая стоимость деталей и материалов;
• достаточные рабочие параметры;
• признанное удобство для новичков.

Электронная схема этой модели не требует программирования. В «Пирате» используются доступные каждому детали, правильно собранная схема полностью работоспособна.

Конструкция и принцип работы

Конструктивная схема и компоновка металлоискателя «Пират» традиционна для аппаратуры такого рода. Она представляет собой штангу, на нижнем конце которой установлена катушка, а в верхней части – электронный блок с элементом питания.

Расположение электронного блока должно оставлять место для удобного удержания штанги рукой.

Некоторые мастера предпочитают, чтобы звуковой сигнал аппарата подавался не динамиком, а наушниками. В таком случае от электронного блока отходит кабель наушников.

Технология работы аппарата – импульсная. Это позволяет обеспечить очень хорошие для такого класса аппаратуры показатели чувствительности. Ниже представлена схема электронного блока на микросхемах.

Аналогичную схему можно собрать, использовав транзисторы вместо микросхем. Такая версия может потребовать дополнительных настроек, доступных только опытным радиомастерам. Вот почему транзисторная схема используется реже.

Материалы, детали и заготовки

Помимо подробно и точно указанных на принципиальной схеме электронного блока деталей, для сборки металлодетектора на золото и другие металлы потребуется приготовить некоторые материалы и заготовки:

• готовая плата для сборки электронной схемы или фольгированный материал для её самостоятельного изготовления;
• источник питания в виде любой комбинации аккумуляторов или батареек суммарным напряжением 12V;
• эмаль-провод сечением 0,5 – 0,6 мм для изготовления катушки;
• многожильный медный провод для соединений сечением не менее 0,75 кв.мм;
• корпус для электронного блока — пластмассовая ёмкость подходящего размера;
• достаточно прочная пластмассовая труба для штанги;
• каркас для намотки катушки;
• расходные материалы – припой, термоусадочный кембрик, изолента, винты и саморезы крепежа, клеи и герметики.

Печатную плату для сборки электронной схемы лучше всего делать по образцу разработок, представленных в интернете.

Ниже представлен один из таких образцов, пригодный для сборки электроники на микросхемах.

Изготовлением платы занимаются любители самодельной электроники, да и то не все. Большинство желающих создать металлоискатель самостоятельно предпочитают купить такую деталь.

Для сборки катушки потребуется оправа или каркас, не содержащий металлических элементов. Самодеятельный мастер может изготовить такой каркас из фанеры, пластмассы или подобрать похожий по параметрам из готовых пластмассовых изделий, например – посуды. Оправа может быть приобретена в готовом виде или сделана самостоятельно

Рекомендуемые параметры катушки – 25 витков эмаль-проводом диаметром 0,5мм по оправке диаметром 190-200мм. Увеличение диаметра на 30% приведёт к повышению чувствительности аппарата, при условии, что количество витков будет уменьшено до 20-21.

Пластмассовый каркас для катушки – одна из самых распространённых в продаже деталей металлоискателей.

Технология манипуляций катушкой такова, что этот весьма непрочный узел может пострадать от ударов о неровности земли, камни, острые предметы. Во избежание этого катушку на каркасе прикрывают снизу пластмассовой тарелкой. Такая тарелка не только защищает катушку, но и обеспечивает режим скольжения по высокой траве. Поиск становится более интенсивным.

Порядок сборки и дизайн

Для успешной сборки металлоискателя лучше всего придерживаться такого порядка действий:

• изготовление печатной платы и сборка электронной схемы;
• выбор подходящей по размеру пластмассовой ёмкости для неё и завершение сборки электронного блока;
• изготовление катушки;
• изготовление штанги удобной формы и крепление на неё электронного блока и катушки, выполнение соединений электронной схемы.

Хотя принципиального характера порядок сборки не имеет. Для тех, кто изготавливает аппарат для постоянной длительной работы в области поиска цветных металлов и последующего рециклинга (переработки ради повторного применения), важным фактором является удобство пользования.

В этом случае проработка формы штанги и компоновка основных элементов аппарата становится ключевым фактором. Таким образом, в создании аппарата появляется серьёзная дизайнерская фаза.

Лучше всего выполнять этот этап работы с помощью моделирования в натуральную величину. Такое моделирование можно произвести с использованием деревянных деталей подходящей формы, например:

• черенка для лопаты;
• фанерных кусков нужной формы;
• обрезков из древесины;
• временного крепежа из кусков проволоки, гвоздей и верёвок.

Убедившись, что скомпонованная модель аппарата будет достаточно функциональна и удобна, можно приступать к решающей сборке. Готовый аппарат, как правило, не требует настройки, он полностью готов к работе. Начать поиск металла можно, выбирая нужный уровень чувствительности и правильную тактику манипуляций катушкой.

Сборщики, которым нужно как можно быстрее собрать свой аппарат,
могут воспользоваться готовыми наборами деталей.
Покупка такого комплекта позволяет значительно упростить изготовление «Пирата». Одно из предложений есть здесь.

Пользователи металлоискателя «Пират», обладающие навыками в радиолюбительском деле, модифицируют конструкцию этого аппарата. Вот только несколько направлений таких усовершенствований:

1. Изготовление катушки с необычными параметрами – по размерам, из особенных материалов, например – кабеля типа «витая пара».
2. Устройство дополнительных функциональных систем, например – индикации степени разряда аккумулятора.
3. Изготовление моделей для подводной работы.
4. Дополнения электронной схемы, позволяющие различать металлы (создание функции дискриминации).

Простой, недорогой и надёжный металлоискатель «Пират» исправно работает в самых разных условиях.

Какие детали и чем можно заменить

Транзисторы: BC546 – 3шт или КТ315. BC556 – 1шт или КТ361 Операционники:

LF353 – 1шт или меняйте на более распространенную TL072. LM358N – 2шт Цифровые микросхемы: CD4011 – 1шт CD4066 – 1шт CD4013 – 1шт Резисторы постоянные, мощностью 0,125-0,25 Вт: 5,6К – 1шт 430К – 1шт 22К – 3шт 10К – 1шт 390К – 1шт 1К – 2шт 1,5К – 1шт 100К – 8шт 220К – 1шт 130К – 2шт 56К – 1шт 8,2К – 1шт Резисторы переменные: 100К – 1шт 330К – 1шт Конденсаторы неполярные: 1нФ – 1шт 22нФ – 3шт (22000пФ = 22нФ = 0.022мкФ) 220нФ – 1шт 1мкФ – 2шт 47нФ – 1шт 10нФ – 1шт Конденсаторы электролитические: 220мкФ на 16В – 2шт

Динамик миниатюрный. Кварцевый резонатор на 32768 Гц. Два сверхярких светодиода разного цвета.

Если вы не можете достать импортные микросхемы, вот отечественные аналоги: CD 4066 – К561КТ3, CD4013 – 561ТМ2, CD4011 – 561ЛА7, LM358N – КР1040УД1. У микросхемы LF353 – прямого аналога нет, но смело ставим LM358N или лучше TL072, TL062. Совсем не обязательно ставить операционный усилитель именно – LF353, я просто поднял усиление на U1A заменив резистор в цепи отрицательной обратной связи 390 кОм на 1 мОм – чувствительность значительно возросла на процентов 50, правда после этой замены ушёл ноль, пришлось на катушку в определённом месте приклеить скотчем кусочек алюминиевой пластинки.

Советские три копейки чувствует по воздуху на расстоянии 25 сантиметров и это при питании 6 вольт, потребляемый ток без индикации – 10 мА. И не забудь про панельки – удобство и простота настройки значительно повысятся. Транзисторы КТ814, Кт815 – в передающую часть металлоискателя, КТ315 в УНЧ. Транзисторы – 816 и 817 желательно подобрать с одинаковым коэффициентом усиления. Заменимы на любые соответствующей структуры и мощности. В генераторе металлоискателя установлен специальный часовой кварц на частоту 32768 Гц. Это стандарт абсолютно для всех кварцевых резонаторов, которые стоят в любых электронных и электромеханических часах. В том числе и наручных и дешёвых китайских настенных/настольных. Архивы с печатной платой для Volksturm SMD варианта и для Volksturm+GEB (вариант с ручной отстройкой от земли).

Разновидности МИ по назначению

Сетевой фильтр своими руками

В соответствии с целевым предназначением, МИ подразделяют на следующие типы:

1. Грунтовые модели, предназначенные для изысканий под землей в верхних слоях почвы. Приборы этой категории наиболее распространены среди поисков металлов и кладоискателей, способных собрать металлоискатель своими руками в домашних условиях. Простейшая самоделка обладает низкой точностью и не всегда различает металлы разного вида. Профессиональные приборы могут выявить небольшие золотые крупинки, проигнорировав прочие металлы.
2. Глубинные модели, рассчитанные на обнаружение целей на глубине до 6 метров. Однако «увидеть» они могут только крупные предметы площадью свыше 400 кв. см. Глубинные приборы востребованы инженерными службами в качестве трассоискателей, геологами – как специализированные георадары для поисков самородного золота и т.п.
3. Подводные устройства металлопоиска, работающие под водой. К ним предъявляются повышенные требования к герметичности поисковой системы. Условия работы подводного МИ в морской и пресной воде значительно различаются. У подводных детекторов используется только звуковая индикация.

Советуем к прочтению: Полная мощность трансформатора: что это, из каких частей состоит, методика расчета
Обратите внимание! Подводные МИ можно применять на поверхности в режиме обычного грунтового металлоискателя. Поисковикам необходимо только подогнать длину штанги и положение упора, чтобы было удобнее пользоваться прибором.

1. Специальные металлодетекторы:

• охранные устройства для обнаружения металлоизделий в багаже, в одежде либо на теле человека при досмотре;
• промышленные металлодетекторы в составе конвейерных линий, сигнализирующие о наличии металлов в продукции;
• армейские приборы, обобщенно называемые миноискателями;
• детекторы, настроенные исключительно на золотые предметы.

От чего зависит глубина поиска целей

Чем больше диаметр катушки металлоискателя, тем глубже чутьё. А вообще, глубина обнаружения цели данной катушкой, зависит прежде всего от размера самой цели. Но при увеличении диаметра катушки наблюдается уменьшение точности обнаружения объекта и даже иногда потеря мелких целей. Для объектов с монету, этот эффект наблюдается при увеличении размера катушки свыше 40 см. Итого: большая поисковая катушка, имеет большую глубину обнаружения и больший захват, но менее точно обнаруживает цель, чем маленькая. Большая катушка идеальна для поиска глубоких и больших целей, таких как клады и крупные объекты.

По форме катушки делятся на круглые и эллиптичные (прямоугольные). Эллиптичная катушка металлоискателя обладает лучшей избирательностью по сравнению с круглой, потому что ширина магнитного поля у нее меньше и в поле ее действия попадает меньше посторонних объектов. Но круглая имеет большую глубину обнаружения и лучшую чувствительность к цели. Особенно на слабо минерализованных грунтах. Круглая катушка наиболее часто используется при поиске с металлоискателем.

Катушки диаметром меньше 15 см называют маленькими, катушки диаметром 15-30 см называют средними и катушки свыше 30 см – большие. Большая катушка генерирует большее электромагнитное поле, поэтому она имеет большую глубину обнаружения, чем маленькая. Большие катушки генерируют большое электромагнитное поле и соответственно, имеют большую глубину обнаружения и покрытие при поиске. Такие катушки используются для просмотра больших площадей, но при их использовании, может возникнуть проблема на сильно замусоренных площадках потому, что в поле действия больших катушек может попасться сразу несколько целей и металлоискатель среагирует на более крупную цель.

Электромагнитное поле маленькой поисковой катушки тоже маленькое, поэтому с такой катушкой лучше всего искать на территориях сильно замусоренных всякими мелкими металлическими предметами. Маленькая катушка идеальна для обнаружения маленьких объектов, но имеет небольшую площадь покрытия и сравнительно небольшую глубину обнаружения.

Для универсального поиска хорошо подойдут средние катушки. Такой размер поисковой катушки сочетает в себе достаточную глубину поиска и чувствительность к целям с разными размерами. Я делал каждую катушку диаметром примерно 16 см и обе эти катушки укладывал в круглую подставку из-под старого монитора 15″. В таком варианте глубина поиска этого металлоискателя будет такая: алюминиевая пластина 50×70 мм – 60 см, гайка М5-5 см, монетка – 30 см, ведро – около метра. Данные значения получены на воздухе, в земле будет на 30% меньше.

Как собрать своими руками металлоискатель «Пират»: подробная инструкция

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

Материалы, необходимые для сборки своими руками мощного металлоискателя

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

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

Инструменты для сборки ФОТО: youtube.com

Схемы металлодетектора для изготовления своими руками

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

Плата размещается в распределительной коробке, которую можно приобрести в магазинах электроники ФОТО: youtube.com

Печатная плата своими руками

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

На заготовку переносят выбранную схему, обозначаются дорожки, которые соединяют детали, сверлятся отверстия ФОТО: youtube.com

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

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

Катушка своими руками для металлоискателя

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

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

Изготовление катушки ФОТО: youtube.com

Watch this video on YouTube

Как собрать и настроить металлоискатель своими руками

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

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

Настройка металлоискателя ФОТО: youtube.com

Watch this video on YouTube

Как сделать подводный металлоискатель своими руками

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

Подводный металлоискатель ФОТО: youtube.com

Watch this video on YouTube

Питание металлоискателя

Отдельно схема металлоискателя тянет 15-20 мА, при подключенной катушке + 30-40 мА, итого вместе до 60 мА. Конечно в зависимости от типа применяемого динамика и светодиодов это значение может изменяться. Простейший случай – питание взял 3 (или даже две) последовательно подключенные литий ионные батарейки от мобил на 3,7 В и при заряде разряженных аккумуляторов, когда подключаем любой блок питания на 12-13 В, ток заряда начинается от 0,8 А и падает до 50 ма за час и тогда вообще не надо что-то добавлять, хотя ограничительный резистор конечно же не помешает. Как вообще самый простейший вариант – крона на 9В. Но учтите, что металлоискатель съест её за 2 часа. Но для настройки этот вариант питания самое оно. Крона при любых обстоятельствах не выдаст большой ток, который может спалить что-то в плате.

Прошивка

zabava_p.rar – скачать программу для микроконтроллера.

Принципиальная схема металлоискателя «Забава»

https://sdelai-sam.su/spravka_K561LE5.html – краткое описание микросхемы К561ЛЕ5.

https://sdelai-sam.su/spravka_CD4001A.html – краткое описание микросхемы CD4001A.

https://sdelai-sam.su/spravka_78L05.html – краткое описание микросхемы 78L05.

https://sdelai-sam.su/spravka_attiny2313.html – краткое описание микроконтроллера ATtiny2313A.

https://sdelai-sam.su/rezistor.html – резисторы, маркировка резисторов, соединение резисторов и т. д.

https://sdelai-sam.su/kondensator.html – конденсаторы, маркировка конденсаторов, соединение конденсаторов и т. д.