Металошукач на мікросхемі простий, але ефективний схема. Простий металошукач у домашніх умовах. Модель із поздовжнім резонатором

Схема металошукача

Сьогодні до вашої уваги хочу представити схему металошукача, і все що стосується нього, того що ви бачите на фотографії. Схема хорошого металошукача

Інакше сказати металошукач має назву Tesoro Eldorado

Металошукач може працювати в режимі пошуку всіх металів так і в дискримінації фону.

Технічні характеристики металошукача.

Принцип дії індукційно-балансний
-Робоча частота, кГц 8-10кгц
-Режим роботи динамічний
-Режим точного виявлення (Pin-Point) є у статиці
-Харчування, В 12
-Регулятор рівня чутливості є
-Регулятор порогового тону є
-Відбудова від ґрунту є (ручна)

Глибина виявлення повітря з датчиком DD-250мм У грунті прилад бачить цілі майже так само як і на повітрі.
-Монети 25мм - близько 30см
-Кільце золоте - 25см
-каска 100-120см
-максимальна глибина 150см
-Струм споживання:
-Без звуку приблизно 30 ма

І найголовніше і інтригуюче це схема самого девайсу

Зображення легко збільшується при натисканні на неї

Для збирання металошукача потрібні деталі:

Щоб вам не доводилося довго проводити налаштування пристрою, робіть складання і паяння акуратно, плата не повинна містити будь-яких хомутів.

Для лудіння плат найкраще використовувати каніфоль у спирті, після лудіння доріжок не забудьте протерти спиртом доріжки

Плата з боку деталей

Складання починаємоз впайки перемичок, потім резистори, далі панельки під мікросхемиі все інше. Ще одна невелика рекомендація, тепер уже щодо виготовлення плати приладу. Дуже бажано мати тестер, який може міряти ємність конденсаторів. Справа в тому, що в приладе два однакових каналу посилення, тому і посилення по них повинно йти максимально однакове, а для цього бажано підібрати ті деталі які повторюються на кожному каскаді посилення так щоб у них були максимально однакові параметри заміру тестером (тобто які показання в конкретному каскаді на одному каналі - такі ж свідчення на цьому ж каскаді та в іншому каналі)

Виготовлення котушки для металошукача

Сьогодні хотів би розповісти про виготовлення датчика в готовому корпусі, тому фото більше ніж слова.
Беремо корпус кріпимо в потрібному місці герм.провод і встановлюємо кабель, кабель продзвонюємо і кінці маркуємо.
Далі мотаємо котушки. Датчик DD-виготовляється за тим же принципом, що і для всіх балансників, тому зупинюся тільки на необхідних параметрах.
ТХ – передавальна котушка 100 витків 0,27 RX – приймальна котушка106 витків 0,27 емальований намотувальний провід.

Котушки після намотування щільно вмотуються нитками, просочується лаком.

Після висихання щільно вмотуються ізолентою по всьому колу. Зверху екранується фольгою, між кінцем і початком фольги повинен бути непокритий їй зазор 1см, щоб уникнути короткозамкнутого витка.

Котушку і можна екранувати графітом, для цього 1:1 заважаємо графіт з нітро лаком і покриваємо рівномірним шаром по верх лудженого мідного 0,4 дроту намотаного на котушці (без зазорів), провід підключаємо до екрану кабелю.

Вкладаємо в корпус, підключаємо і приблизно зводимо котушки в баланс, на ферит повинен бути подвійний гудок, на монету одинарний, якщо навпаки міняємо місцями висновки приймальної обмотки. Кожна з котушок налаштовується за частотою окремо, поряд не повинно бути жодних металевих предметів! Котушки налаштовуються приставкою для вимірювання резонансу. Підключаємо приставку до плати ельдорадо паралельно котушці, що передає, і заміряємо частоту, далі з котушкою RX і підбирається конденсатором добиваємося частоти на 600гц вище ніж вийшло в TX.

Після підбору резонансу збираємо котушку воєдино і перевіряємо чи бачить прилад всю шкалу ВДІ від алюмінієвої фольги до міді, якщо прилад бачить не всю шкалу, то підбираємо ємність резонансного конденсатора в ланцюгу RX з кроком по 0,5-1нф в ту чи іншу сторону, моменту коли прилад буде бачити на мінімумі дискриму фольгу і мідь, а при накручуванні дискримінації вирізатиметься вся шкала по черзі.

Далі для полегшення котушки проклеюємо порожнечі шматочками пінопласту, пінопласт сідає на термоклей, інакше після заливання котушки він спливе.

Заливаємо перший шар епоксидки, не доливаючи до верху 2-3мм

Заливаємо другий шар смоли з відтінком. Як відтінок добре підходить аніліновий барвник для фарбування тканини, порошок буває різних кольорів і коштує копійки.

Правильність складання плати починайте з перевірки правильної подачі живлення на всі вузли.

Візьміть схему та тестер, увімкніть живлення на платі, і звіряючись зі схемою пройдіться тестером по всіх точках вузлів, куди має подаватися харчування.
При положенні ручки дискриму на мінімумі прилад повинен бачити всі кольорові метали

,при накручуванні дискриму повинні вирізатися

всі метали по порядку до міді вирізатися не повинна, якщо приладтак працює, значить він налаштований правильно.Шкалу дискриміна потрібно підібрати таким чином щоб вона повністю влізла в повний поворот ручки дискримінації, робиться це підбором з 10. При зменшенні ємності шкала розтягується і навпаки.

Багато радіоаматорів мріють зробити металодетектор своїми руками. З його допомогою можна виявляти металеві предмети у ґрунті на різній глибині. В інтернеті можна зустріти безліч фотосхем металошукача, які прості в пристрої. Зробити їх зможе будь-який радіоаматор-початківець.

Просте складання

Наприклад візьмемо схему простого металошукача. Він відноситься до імпульсного типу, але через простоту конструкції не здатний розрізняти різновиди металів. Тому працювати таким пристроєм на територіях, де зустрічаються предмети із кольорового металу, не вдасться.

Як зібрати пристрій

Для складання схеми простого металошукача своїми руками знадобляться такі інструменти та деталі:

• Наявність мікросхеми КР1006ВІ1 і транзистора IRF740;
• Наявність мікросхеми К157УД2 та транзистора ВС547;
• Мідний провідник 0,5мм (ПЕВ);
• NPN транзистор;
• Корпус та різні матеріали для нього;
• Припій, флюс, паяльник.

Інші деталі відображаються на схемі. Щоб зібрана схема була закріплена, для неї слід підготувати пластиковий корпус.

Штангу можна зробити за допомогою пластикової трубки невеликого діаметра. У її нижній частині буде встановлена ​​котушка для пошуку металу.

Початок роботи

Схема влаштування металошукача на транзисторах є поширеним варіантом багатьох моделей. Складання починається з виготовлення друкованої плати. Далі на неї монтуються всі радіоелементи так, як показано на схемі.

Щоб робота приладу була стабільною, у схемі застосовуються плівкові конденсатори. Це дозволить без проблем використовувати його у холодну погоду.

Тип живлення для пристрою

Працювати прилад може від напруги 9-12 В. Через його достатню потужність інтенсивно витрачається енергія. Рекомендується встановлювати до 3 батарей, і з'єднувати їх у паралельний ланцюг. Можна скористатися невеликим АКБ, який має зарядний пристрій. Завдяки його ємності, металошукач довше працюватиме.

Монтаж котушки

Є різні типиі схеми виготовлення металошукачів, але в імпульсному варіанті в монтажі котушки допускаються неточності. При виготовленні оправки слід зробити обмотку до 25 витків, діаметр кільця 1900-200мм.

Усі витки котушки необхідно заізолювати за допомогою ізоленти. Зниження числа витків до 22 і діаметр оправки 270мм дозволить виявляти предмети на більш глибокому заляганні. Перетин дроту на котушці використовується 0,5 мм.

Коли обмотка буде готова, її кріплять на міцний корпус із достатньою жорсткістю, на якому не повинні бути металеві деталі. Інакше вони здатні екранувати магнітне поле, і роботу металошукача буде порушено. Корпус можна зробити деревним або пластиковим, але щоб він міг витримати різні удари, які можуть пошкодити котушку.

Наявні на ній висновки слід припаяти до провідника з кількох жил. Оптимальним варіантомвважається двожильний провід.

Монтаж схеми металошукача кольорових металів трохи складніший, і при виготовленні котушки потрібно дотримуватися високої точності. Кількість витків доходить до 100шт, а як сердечник використовується вінілова трубка. Зверху на обмотку намотується фольга, що утворює електростатичний екран.

Налаштування приладу

Якщо монтаж схеми виконаний в точності, то металошукач не потребуватиме додаткове налаштування. Його показники чутливості будуть максимальними, але можливе тонке регулювання через змінний опір R13. Її потрібно виконувати доти, доки в навушниках не почнуться рідкісні клацання.

Якщо параметр не вдається, то опору потрібно замінити на R12. Коли регулювання резистора буде в середині, це буде вважатися нормою.

Для перевірки приладу підійде осцилограф. На ньому вимірюється частота транзистора Т2, а імпульс має тривати до 150 мск. Оптимальна частота роботи становить 150 гц.

Як використовувати пристрій

Не слід поспішати і починати роботу відразу після включення металошукача. Він має стабілізуватися, тож треба почекати до 20 сек. Після відповідної установки резистора, можна починати шукати метал.

Зверніть увагу!

Фото схеми металошукача

Зверніть увагу!

Зверніть увагу!

Зібрати такий апарат під силу кожному, навіть тим, хто зовсім далекий від електроніки, просто потрібно припаяти всі деталі як на схемі. Металошукач складається із двох мікросхем. Вони не вимагають жодних прошивок та програмування.

Живлення 12 вольт, можна від пальчикових батарейок але краще АКБ на 12в (невеликий)

Котушка намотана на оправці 190мм і містить 25 витків дроту ПЕВ 0.5

Характеристики:
- Споживаний струм 30-40 мА
- Реагує на всі метали дискримінації немає
- Чутливість 25 міліметрова монета – 20 см
- великі металеві предмети - 150 см
- Всі деталі не дорогі та доступні.

Список необхідних деталей:
1) Паяльник
2)Текстоліт
3) Провід
4)Свердло 1мм

Ось список необхідних деталей

У схемі використовуються 2 мікросхеми (NE555 та К157УД2). Вони досить поширені. К157УД2 - можна виколупати зі старої апаратури, що я з успіхом і зробив

Для К157УД2 краще поставити перехідну панельку.

Котушку мотаємо на будь-що відповідного діаметра і щільно обмотуємо ізолентою, щоб витки були щільно один біля одного.

Тепер все підключаємо та пробуємо схему на працездатність.

Після подачі харчування потрібно почекати 15-20 секунд поки схема прогріється. Ставимо котушку подалі від будь-якого металу, найкраще підвісити у повітрі. Після цього починаємо крутити змінний резистор 100К поки не з'являться клацання. Як тільки клацання з'явилися крутим у зворотний бік, як тільки клацання пропадуть досить. Після цього, також налаштовуємо резистор 10К.

На рахунок мікросхеми К157УД2. Крім того, що я виколупав, я ще один попросив у сусіда і дві купив на радіо ринку. Вставив куплені мікросхеми, увімкнув прилад, а він відмовився працювати. Довго ламав голову, поки просто не поставив іншу мікросхему (ту, що випаяв). І все одразу запрацювало. Так що ось для чого потрібна перехідна панелька, щоб підібрати живу мікросхему і не мучаться з випоюванням і впаюванням.

Покупні мікросхеми

Металошукач або металодетектор призначений для виявлення предметів, що за своїми електричними та/або магнітними властивостями відрізняються від середовища, в якому вони знаходяться. Простіше кажучи, він дозволяє знаходити метал у землі. Але не тільки метал, і не лише у ґрунті. Металодетекторами користуються служби огляду, криміналісти, військові, геологи, будівельники для пошуку профілів під обшивкою, арматури, звіряння планів-схем підземних комунікацій та люди багатьох інших спеціальностей.

Металошукачі своїми руками найчастіше роблять любителі: шукачі скарбів, краєзнавці, члени військово-історичних об'єднань. Їм, початківцям, і призначена насамперед ця стаття; описані в ній пристрої дозволяють знайти монету з радянський п'ятак на глибині до 20-30 см або залізяку з каналізаційним люком приблизно в 1-1,5 м під поверхнею. Однак цей саморобний прилад може стати в нагоді і на господарстві при ремонті або на будівництві. Нарешті, виявивши в землі центнер-другий кинутої труби або металоконструкцій і здавши знахідку в металобрухт, можна отримати пристойну суму. А подібних скарбів у землі російській точно більше, ніж піратських скриньок з дублонами чи боярсько-розбійницьких сорочок з єфимками.

Примітка: якщо ви не знаєте електротехніку з радіоелектронікою, не лякайтеся схем, формул і спеціальної термінології в тексті. Сама суть викладається просто, і в кінці буде опис приладу, який можна зробити за 5 хв на столі, не вміючи не те що паяти, а проводки скрутити. Але він дозволить «помацати» особливості пошуку металів, а виникне інтерес – прийдуть знання з навичками.

Трохи більше уваги, порівняно з іншими, буде приділено металошукачеві «Пірат», див. рис. Цей прилад досить простий для повторення початківцями, але за своїми якісними показниками не поступається багатьом фірмовим моделям ціною до $300-400. А головне – він показав чудову повторюваність, тобто. повну працездатність під час виготовлення за описами та специфікаціями. Схемотехніка та принцип дії «Пірату» цілком сучасні; за його налаштування та методикою використання є достатньо посібників.

Принцип дії

Металошукач діє за принципом електромагнітної індукції. Загалом схема металошукача складається з передавача електромагнітних коливань, що передає котушки, приймальної котушки, приймача, схеми виділення корисного сигналу (дискримінатора) та пристрою індикації. Окремі функціональні вузличасто об'єднують схемотехнічно і конструктивно, напр., приймач і передавач можуть працювати одну котушку, приймальна частина відразу виділяє корисний сигнал тощо.

Котушка створює у середовищі електромагнітне поле (ЕМП) певної структури. Якщо зоні його дії виявляється електропровідний предмет, поз. На рис., у ньому наводяться вихрові струми чи струми Фуко, які створюють його власне ЭМП. Через війну структура поля котушки спотворюється, поз. Б. Якщо ж предмет не електропровідний, але має феромагнітні властивості, то він спотворює вихідне поле за рахунок екранування. У тому й іншому випадку приймач вловлює відмінність ЕМП від вихідного та перетворює його на акустичний та/або оптичний сигнал.

Примітка: в принципі для металошукача не обов'язково, щоб предмет був електропровідним, ґрунт – ні. Головне, щоб їх електричні та/або магнітні властивості відрізнялися.

Детектор чи сканер?

У комерційних джерелах дорогі високочутливі металодетектори, напр. Терра-Н, часто називають геосканерами. Це не вірно. Геосканери діють за принципом вимірювання електропровідності ґрунту з різних напрямків на різній глибині, ця процедура називається бічним каротажем. За даними каротажу, комп'ютер будує на дисплеї картинку всього, що в землі, включаючи різні за властивостями геологічні шари.

Різновиди

Загальні параметри

Принцип дії металодетектора можна реалізувати технічно різними способамивідповідно до призначення приладу. Металошукачі для пляжного золотошукання та будівельно-ремонтного пошуку зовні можуть бути схожі, але суттєво відрізнятись за схемою та технічними даними. Щоб правильно зробити металошукач, потрібно чітко уявляти собі, яким вимогам він повинен задовольняти для роботи. Виходячи з цього, можна виділити наступні параметрипошукових детекторів металу:

1. Проникнення, чи проникаюча здатність – максимальна глибина, яку поширюється ЭМП котушки в грунті. Глибше прилад нічого не виявить за будь-якого розміру та властивостей об'єкта.
2. Розмір і розміри зони пошуку – уявна область у землі, де об'єкт буде виявлено.
3. Чутливість – здатність виявляти більш менш дрібні предмети.
4. Вибірковість – здатність реагувати на бажані знахідки. Солодка мрія пляжних старателів – детектор, який харчує лише дорогоцінні метали.
5. Перешкодостійкість – здатність не реагувати на ЕМП сторонніх джерел: радіостанцій, грозових розрядів, ЛЕП, електротранспорту та інших джерел перешкод.
6. Мобільність та оперативність визначаються енергоспоживанням (на скільки батарей вистачить), масогабаритами приладу та розмірами зони пошуку (скільки можна «промацати» за 1 прохід).
7. Дискримінація, або роздільна здатність - дає оператору або керуючому мікроконтролеру можливість реакції приладу судити про характер знайденого об'єкта.

Дискримінація, своєю чергою, параметр складової, т.к. на виході металошукача є 1, максимум 2 сигналу, а величин, що визначають властивості і розташування знахідки, більше. Проте, з урахуванням зміни реакції приладу під час наближення до об'єкта, у ньому виділяються 3 складові:

• Просторова – свідчить про розташування об'єкта в зоні пошуку та глибину його залягання.
• Геометрична – дає можливість судити про форму та розміри об'єкта.
• Якісна – дозволяє робити припущення про властивості матеріалу об'єкта.

Робоча частота

1. Наднизькочастотні (СНЧ) – до перших сотень Гц. Абсолютно не аматорські прилади: енергоспоживання від десятків Вт, без комп'ютерної обробки за сигналом ні про що не можна судити, для переміщення потрібен автотранспорт.
2. Низькочастотні (НЧ) – від сотень Гц до кількох кГц. Прості схемотехнічно та конструктивно, завадостійкі, але мало чутливі, дискримінація погана. Проникнення – до 4-5 м при енергоспоживання від 10 Вт (т. зв. глибинні металодетектори) або до 1-1,5 м при живленні від батарейок. Реагують найгостріше на феромагнітні матеріали (чорний метал) або великі маси діамагнітних (бетонні та кам'яні будівельні конструкції), тому іноді називаються магнітодетекторами. До властивостей ґрунту мало чутливі.
3. Підвищеної частоти (ПЧ) – до кількох десятків кГц. Складніше НЧ, але вимоги до котушки невисокі. Проникнення – до 1-1,5 м, завадостійкість на трієчку, гарна чутливість, задовільна дискримінація. Можуть бути універсальними при використанні в імпульсному режимі, див. На обводнених або мінералізованих ґрунтах (з уламками або частинками скельних порід, що екранують ЕМП) працюють погано або зовсім нічого не чують.
4. Високі, або радіочастоти (ВЧ або РЧ) – типові металошукачі «на золото»: відмінна дискримінація на глибину до 50-80 см у сухих непровідних та немагнітних ґрунтах (пляжний пісок тощо) Енергоспоживання – як у перед. п. Решта – на межі «невдача». Ефективність приладу багато в чому залежить від конструкції та якості виконання котушки (котушок).

Примітка: мобільність металошукачів за пп. 2-4 хороша: від одного комплекту сольових елементів («батарейок») АА і без перевтоми оператора можна працювати до 12 год.

Особняком стоять імпульсні металошукачі. У них первинний струм у котушку надходить імпульсами. Задавши частоту проходження імпульсів у межах НЧ, а їх тривалість, яка визначає спектральний склад сигналу, що відповідає діапазонам ПЧ-ВЧ, можна отримати металодетектор, що поєднує в собі позитивні властивості НЧ, ПЧ та ВЧ або перебудовується.

Метод пошуку

Налічується щонайменше 10 методів пошуку предметів з допомогою ЭМП. Але такі, як, скажімо, метод безпосереднього оцифрування сигналу у відповідь з комп'ютерною обробкою – доля професійного застосування.

Саморобний металошукач схемотехнічно будують найбільше наступними способами:

• Параметричним.
• Прийом-передаючим.
• З накопиченням фази.
• На биття.

Без приймача

Параметричні металошукачі певною мірою випадають із визначення принципу дії: у них немає ні приймача, ні приймальної котушки. Для детекції використовується безпосередньо вплив об'єкта параметри котушки генератора – індуктивність і добротність, а структура ЭМП значення немає. Зміна параметрів котушки веде до зміни частоти і амплітуди коливань, що виробляються, що фіксується різними способами: вимірюванням частоти і амплітуди, по зміні струму споживання генератора, вимірюванням напруги в петлі ФАПЧ (системи фазової автопідстроювання частоти, «підтягує» її до заданого значення) і ін.

Параметричні металошукачі прості, дешеві і стійкі до перешкод, але користування ними вимагає певних навичок, т.к. частота "пливе" під впливом зовнішніх умов. Чутливість у них слабка; Найбільше використовуються як магнітодетектори.

З приймачем та передавачем

Пристрій приймальнопередавального металошукача показано на рис. на початку, до пояснення принципу дії; там же описано і принцип роботи. Такі прилади дозволяють досягти найкращої ефективності у своєму діапазоні частот, але складні схемотехнічно, вимагають особливо якісної системи котушок. Приймачі металошукачі з однією котушкою називаються індукційними. Їх повторюваність краще, т.к. проблема правильного розташуваннякотушок щодо один одного відпадає, але схемотехніка складніша – потрібно виділити слабкий вторинний сигнал на тлі сильного первинного.

Примітка: в імпульсних прийомопередаючих металошукачах проблеми виділення також вдається позбутися. Пояснюється це тим, що як вторинний сигнал «ловлять» т. зв. "хвіст" перевипромінюваного об'єктом імпульсу. Первинний імпульс внаслідок дисперсії при перевипромінюванні розпливається, і частина вторинного імпульсу виявляється у проміжку між первинними, звідки її нескладно виділити.

До клацання

Металошукачі з накопиченням фази, або фазочутливі, бувають або однокатушковими імпульсними, або з двома генераторами, що працюють кожен на свою котушку. У першому випадку використовується той факт, що імпульси при перевипромінюванні як розпливаються, а й затримуються. У часі зсув фаз наростає; коли він досягає певної величини, дискримінатор спрацьовує і в навушниках лунає клацання. У міру наближення до об'єкта клацання стає частіше і зливається в звук все більш високого тону. Саме на цьому принципі збудовано «Пірат».

У другому випадку техніка пошуку та ж, але працюють 2 строго симетричних електрично та геометрично генератора, кожен на свою котушку. При цьому внаслідок взаємодії їх ЕМП відбувається взаємна синхронізація: генератори працюють у такт. При спотворенні загального ЕМП починаються зриви синхронізації, що чуються як ті ж клацання, а потім тон. Двокотушкові металошукачі зі зривом синхронізації простіше імпульсні, але менш чутливі: проникнення їх у 1,5-2 рази менше. Дискримінація в обох випадках близька до відмінної.

За писком

Биття 2-х електросигналів - сигнал з частотою, що дорівнює сумі або різниці основних частот вихідних сигналів або кратних їм - гармонік. Так, наприклад, якщо на входи спеціального пристрою- змішувача - подати сигнали з частотами 1 МГц і 1000500 Гц або 1,0005 МГц, а до виходу змішувача підключити навушники або динамік, то почуємо чистий тон 500 Гц. Якщо ж 2-й сигнал буде 200 100 Гц чи 200,1 кГц, станеться те саме, т.к. 200100 х 5 = 1000500; ми «зловили» 5 гармонію.

У металошукачі на биттях діють 2 генератори: опорний та робочий. Котушка коливального контуруопорного невелика, захищена від сторонніх впливів, або його частота стабілізована кварцовим резонатором (просто – кварцом). Контурна котушка робочого (пошукового) генератора – пошукова, та її частота залежить від наявності предметів у зоні пошуку. Перед пошуком робочий генератор налаштовують нульові биття, тобто. до збігу частот. Повного нулязвуку зазвичай не домагаються, а налаштовують до дуже низького тону або хрипу, так зручніше шукати. За зміною тону биття судять про наявність, величину, властивості та розташування об'єкта.

Примітка: найчастіше частоту пошукового генератора беруть у кілька разів нижче за опорну і працюють на гармоніках. Це дозволяє, по-перше, уникнути шкідливого даному випадкувзаємного впливу генераторів; по-друге, точніше налаштувати прилад, по-третє, вести пошук на оптимальній у разі частоті.

Металошукачі на гармоніках загалом складніші за імпульсні, проте працюють на будь-якому грунті. Правильно виготовлені та налаштовані, вони не поступаються імпульсним. Про це можна судити хоча б з того, що золотошукачі-пляжники ніяк не зійдуться в думках, що краще: імпульсник чи биття?

Котушка та інше

Найпоширеніша помилка радіоаматорів-початківців – абсолютизація схемотехніки. Мовляв, якщо схема "крута", то все буде тип-топ. Щодо металошукачів це вдвічі не так, т.к. їх експлуатаційні переваги найсильніше залежать від конструкції та якості виготовлення пошукової котушки. Як висловився якийсь курортний старатель: "Знахідність детектора повинна тягнути кишеню, а не ноги".

При розробці приладу його схему та параметри котушки підганяють один до одного до отримання оптимуму. Певна схема з «чужою» котушкою якщо й почне працювати, то до заявлених параметрів не дотягне. Тому, вибираючи прототип для повторення, дивіться передусім опис котушки. Якщо вона неповна або неточна – краще будувати інший прилад.

Про розміри котушки

Велика (широка) котушка ефективніше випромінює ЕМП і глибше «просвітить» ґрунт. Її зона пошуку ширша, що дозволяє зменшити «знахідність ногами». Однак, якщо в зоні пошуку виявиться великий непотрібний предмет, його сигнал «заб'є» слабкий від дрібниці, що шукається. Тому бажано брати чи робити металодетектор, розрахований працювати з котушками різного розміру.

Примітка: типові діаметри котушок 20-90 мм для пошуку арматури та профілів, 130-150 мм «на пляжне золото» та 200-600 мм «на велике залізо».

Монопетля

Традиційний тип котушки детектора металу т. зв. тонка котушка або Mono Loop (одинарна петля): кільце з багатьох витків емальованого мідного дроту шириною і товщиною в 15-20 разів менше середнього діаметра кільця. Переваги котушки-монопетлі – слабка залежність параметрів від типу грунту, зона пошуку, що звужується донизу, що дозволяє, рухаючи детектор, точніше визначати глибину і розташування знахідки, і конструктивна простота. Недоліки - мала добротність, чому в процесі пошуку «пливе» налаштування, схильність до перешкод і розпливчаста реакція на об'єкт: робота з монопетлею вимагає значного досвіду користування даним конкретним екземпляром приладу. Саморобні металошукачі початківцям рекомендується робити з монопетлею, щоб без особливих проблем отримати працездатну конструкцію та набути з нею пошукового досвіду.

Індуктивність

При виборі схеми, щоб переконатися у достовірності обіцянок автора, і тим більше при самостійному конструюванні чи доопрацюванні, потрібно знати індуктивність котушки та вміти її розраховувати. Навіть якщо ви робите металошукач із покупного набору, індуктивність все одно потрібно перевірити вимірами або розрахунком, щоб не ламати потім голову: чому, все ось начебто справно, а не пищить.

Калькулятори для розрахунку індуктивності котушок є в інтернеті, але комп'ютерна програмаусі випадки практики передбачити не може. Тож на рис. дана стара, десятиліттями перевірена номограма для розрахунку багатошарових котушок; тонка котушка - окремий випадок багатошарової.

Для розрахунку пошукової монопетлі номограмою користуються так:

• Беремо величину індуктивності L з опису приладу та розміри петлі D, l і t звідти або за своїм вибором; Типові значення: L = 10 мГн, D = 20 см, l = t = 1 см.
• За номограмою визначаємо кількість витків w.
• Задаємося коефіцієнтом укладання k = 0,5, за розмірами l (висота котушки) і t (ширина її) визначаємо площу перерізу петлі та знаходимо площу чистої міді в ній як S = klt.
• Поділивши S на w, отримаємо переріз обмотувального дроту, а по ньому – діаметр дроту d.
• Якщо вийшло d = (0,5 ... 0,8) мм, все ОК. В іншому випадку збільшуємо l і t при d>0,8 мм або зменшуємо при d<0,5 мм.

Перешкодостійкість

Монопетля добре «ловить» перешкоди, т.к. влаштована так само, як рамкова антена. Збільшити її стійкість до перешкод можна, по-перше, помістивши обмотку в т. зв. екран Фарадея (Faraday shield): металеву трубку, обплетення або обмотку з фольги з розривом, щоб не утворився короткозамкнутий виток, який з'їсть всі ЕМП котушки, див. рис. праворуч. Якщо на вихідній схемі біля позначення пошукової котушки є пунктирна лінія (див. схеми далі), це означає, що котушка даного приладу обов'язково повинна бути поміщена в екран Фарадея.

Також обов'язково екран з'єднується із загальним дротом схеми. Тут таїться каверза для новачків: заземлюючий провідник потрібно підключати до екрану строго симетрично розрізу (див. той же рис.) і підводити його до схеми також симетрично щодо сигнальних проводів, інакше перешкоди все-таки «пролізуть» в котушку.

Екран поглинає деяку частку пошукового ЕМП, що знижує чутливість приладу. Особливо цей ефект помітний у імпульсних металошукачах; їх котушки взагалі не можна екранувати. У такому разі збільшення перешкодозахищеності можна досягти, симетруючи обмотку. Суть у цьому, що з віддаленого джерела ЭМП котушка – точковий об'єкт, та е.д.с. перешкод у її половинах подавлять одне одного. Симетрична котушка може знадобитися і схемно, якщо двотактний генератор або індуктивна триточка.

Однак симетрувати котушку звичним радіоаматорам біфілярним способом (див. рис.) в даному випадку не можна: при знаходженні в полі біфілярної котушки провідних та/або феромагнітних предметів її симетрія порушується. Тобто перешкодостійкість металошукача пропаде саме тоді, коли вона найбільше потрібна. Тому симетрувати котушку-монопетлю потрібно перехресним намотуванням, див. той же рис. Її симетрія не порушується за жодних обставин, але мотати тонку котушку з великою кількістю витків перехресним способом – пекельна праця, і тоді краще зробити козинку.

Кошик

Кошикові котушки мають всі переваги монопетель ще більшою мірою. До того ж, котушки-кошики стабільніші, їхня добротність вища, а те, що котушка плоска – подвійний плюс: чутливість та дискримінація зростуть. До перешкод корзинкові котушки менш сприйнятливі: шкідливі е.р.с. в дротах, що перехрещуються, гасять один одного. Єдиний мінус – для котушок-кошиків потрібна точно зроблена жорстка та міцна оправка: загальна сила натягу багатьох витків досягає великих величин.

Кошикові котушки конструктивно бувають плоскими і об'ємними, але електрично об'ємний «кошик» еквівалентний плоскій, тобто. створює таку ж ЕМП. Об'ємна корзинкова котушка ще менш чутлива до перешкод і, що важливо для імпульсних металошукачів, дисперсія імпульсу в ній є мінімальною, тобто. легше зловити дисперсію, спричинену об'єктом. Переваги оригінального металошукача «Пірат» багато в чому обумовлені тим, що його «рідна» котушка – об'ємний кошик (див. рис.), проте його намотування складне і трудомістке.

Новачку самостійно краще мотати плоский кошик, див. рис. нижче. Для металошукачів «на золото» або, скажімо, для описаних далі металошукача-«метелика» і простого прийомопередаючого 2-котушкового гарною оправкою будуть непридатні комп'ютерні диски. Їхня металізація не зашкодить: вона дуже тонка і нікелева. Неодмінна умова: непарне, і ніяк інакше, кількість прорізів. Номограма для розрахунку плоского кошика не потрібна; розрахунок ведуть таким чином:

• Задаються діаметром D2, що дорівнює зовнішньому діаметру оправки мінус 2-3 мм, і беруть D1 = 0,5D2, це оптимальне співвідношення для пошукових котушок.
• За формулою (2) на рис. обчислюють кількість витків.
• По різниці D2 - D1 з урахуванням коефіцієнта плоского укладання 0,85 обчислюють діаметр дроту в ізоляції.

Як не треба і треба мотати кошики

Деякі любителі беруться самостійно мотати об'ємні кошики способом, показаним на рис. нижче: роблять оправлення із ізольованих цвяхів (поз. 1) або саморізів, мотають за схемою, поз. 2 (в даному випадку, поз. 3, для кількості витків, кратного 8; через кожні 8 витків «візерунок» повторюється), потім запінюють, поз. 4 оправку витягують, а зайву піну обрізають. Але незабаром виявляється, що натягнуті витки порізали піну і вся робота пішла некруто. Тобто, щоб намотати надійно, потрібно відрізки міцного пластику вклеїти в отвори основи і тільки тоді мотати. І пам'ятайте: самостійний розрахунок об'ємної котушки кошика без відповідних комп'ютерних програм неможливий; методика для плоского кошика у разі неприменима.

ДД котушки

ДД у цьому випадку означає не дальнодія, а подвійний чи диференційний детектор; у оригіналі – DD (Double Detector). Це котушка з 2-х однакових половин (плеч), складених із деяким перетином. При точному електричному та геометричному балансі плечей ДД пошукове ЕМП стягується в зону перетину, праворуч на рис; ліворуч – котушка-монопетля та її поле. Найменша неоднорідність простору в зоні пошуку викликає розбаланс, і з'являється сильний різкий сигнал. ДД-котушка дозволяє недосвідченому шукачеві виявити дрібний глибокий предмет, що добре проводить, коли поруч з ним і вище залягла іржава банка.

Котушки ДД чітко орієнтовані "на золото"; всі металошукачі з маркуванням GOLD комплектуються ними. Однак на дрібно-неоднорідних та/або провідних ґрунтах вони або зовсім відмовляють, або часто дають неправдиві сигнали. Чутливість ДД котушки дуже висока, але дискримінація близька до нульової: сигнал або граничний або його зовсім немає. Тому металодетектори з ДД котушками віддають перевагу шукачам, яких цікавить лише «знахідність на кишеню».

Примітка: докладніше про ДД котушки можна буде дізнатися далі в описі відповідного металошукача. Мотають плечі ДД або внавал, як монопетлю, на спеціальній оправці, див. далі, або кошиками.

Як кріпити котушку

Готові каркаси та оправки для пошукових котушок продаються в широкому асортименті, але з накрутками продавці не соромляться. Тому багато любителів роблять основу котушки з фанери, зліва на рис.

Декілька конструкцій

Параметричні

Найпростіший металошукач для пошуку арматури, проводки, профілів та комунікацій у стінах та перекриттях можна зібрати за рис. Стародавній транзистор МП40 без будь-якого змінюється на КТ361 або його аналоги; Щоб застосувати транзистори pnp, необхідно змінити полярність батареї.

Цей металошукач – магнітодетектор параметричного типу, що працює на НЧ. Тон звуку в навушниках можна змінювати, підбираючи ємність С1. Під впливом об'єкта тон знижується, на відміну всіх інших типів, тому спочатку потрібно домагатися «комариного писку», а чи не хрипу чи бурчання. Прилад відрізняє проводку під струмом від порожній, на тон накладається гул 50 Гц.

Схема – імпульсний генератор з індуктивним зворотним зв'язком та стабілізацією частоти LC-контуром. Контурна котушка – вихідний трансформатор від старого транзисторного приймача або малопотужний «базарно-китайський» силовий низьковольтний. Дуже добре підходить трансформатор від непридатного джерела живлення польської антени, в його корпусі, зрізавши мережеву вилку, можна зібрати і весь пристрій, тоді запитати його краще від літієвої батарейки-таблетки на 3 В. Обмотка II на рис. – первинна чи мережева; I – вторинна або знижувальна на 12 В. Саме так, генератор працює з насиченням транзистора, що забезпечує нікчемне енергоспоживання та широкий спектр імпульсів, що полегшує пошук.

Щоб перетворити трансформатор на датчик, його магнітопровід потрібно розімкнути: зняти каркас з обмотками, прибрати прямі перемички сердечника – ярма – а Ш-подібні пластини скласти в один бік, як праворуч на рис., потім надіти обмотки назад. При справних деталях пристрій починає працювати відразу; якщо ні - потрібно поміняти місцями кінці кожної з обмоток.

Параметрична схема складніша – на рис. праворуч. L з конденсаторами С4, С5 та С6 налаштовується на 5, 12,5 та 50 кГц, а кварц пропускає на вимірювач амплітуди 10-у, 4-у гармоніки та основний тон відповідно. Схемка більше на любителя попаяти на столі: метушні з налаштуванням багато, а «чуття», як то кажуть, ніяке. Наводиться лише для прикладу.

Приймальний

Набагато чутливіше прийомопередаючі металошукач з ДД котушкою, який можна без особливих труднощів зробити в домашніх умовах, див. рис. Зліва – передавач; праворуч – приймач. Саме там описані властивості різних типів ДД.

Цей металошукач – НЧ; пошукова частота близько 2 кгц. Глибина виявлення: радянський п'ятак – 9 см, консервна бляшанка – 25 см, каналізаційний люк – 0,6 м. Параметри «трійкові», але можна освоїти методику роботи з ДД, перш ніж переходити до складніших конструкцій.

Котушки містять по 80 витків дроту ПЕ 0,6-0,8 мм, намотаних внавал на оправлення товщиною 12 мм, креслення якої показано на рис. ліворуч. Взагалі прилад до параметрів котушок не критичний, були б однакові і розташовані строго симетрично. Загалом хороший і дешевий тренажер для тих, хто хоче освоїти будь-яку техніку пошуку, в т.ч. "на золото". Хоча чутливість цього металошукача і невисока, дискримінація дуже хороша незважаючи на використання ДД.

Для налагодження приладу спочатку замість L1 передавача включають навушники і тону в них переконуються, що генератор працює. Потім закорочують L1 приймача і підбором R1 і R3 встановлюють на колекторах VT1 і VT2 відповідно напруга, що дорівнює приблизно половині напруги живлення. Далі R5 виставляють струм колектора VT3 в межах 5..8 мА, розмикають приймача L1 і все, можна шукати.

З накопиченням фази

Конструкції у цьому розділі показують усі переваги методу накопичення фази. Перший металошукач переважно будівельного призначення обійдеться недорого, т.к. його найбільш трудомісткі частини зроблені з картону, див.

Налагодження прилад не вимагає; інтегральний таймер 555 - аналог вітчизняної ІМС (інтегральної мікросхеми) К1006ВІ1. Усі перетворення сигналу відбуваються у ній; Метод пошуку – імпульсний. Єдина умова - динамік потрібен п'єзоелектричний (кристалічний), звичайний динамік або навушники перевантажать ІМС і вона скоро вийде з ладу.

Індуктивність котушки – близько 10 мГн; робоча частота – не більше 100-200 кГц. При товщині оправки 4 мм (1 шар картону) котушка діаметром 90 мм містить 250 витків дроту ПЕ 0,25, а 70-мм – 290 витків.

Металошукач «Метелик», див. рис. праворуч, за своїми параметрами вже близький до професійних приладів: радянський п'ят знаходить на глибині 15-22 см залежно від ґрунту; каналізаційний люк – на глибині до 1 м. діє на зривах синхронізації; схема, плата та вид монтажу – на рис. нижче. Врахуйте, тут 2 окремі котушки діаметром 120-150 мм, а не ДД! Перетинатися вони не повинні! Обидва динаміки - п'єзоелектричні, як і в перед. випадку. Конденсатори – термостабільні, слюдяні чи високочастотні керамічні.

Властивості «Метелика» покращаться, а налаштувати її буде простіше, якщо, по-перше, намотати котушки плоскими кошиками; індуктивність визначається за заданою робочою частотою (до 200 кГц) та ємностями контурних конденсаторів (по 10 000 пФ на схемі). Діаметр дроту – від 0,1 до 1 мм, що більше, то краще. Відведення в кожній котушці робиться від третини витків рахуючи від холодного (нижнього за схемою) кінця. По-друге, якщо окремі транзистори замінити 2-х транзисторною збіркою для схем дифузивників К159НТ1 або її аналогами; вирощена на одному кристалі пара транзисторів має однакові параметри, що важливо для схем зі зривом синхронізації.

Для налагодження «Метелика» потрібно точно підігнати індуктивність котушок. Автор конструкції рекомендує розсувати-зрушувати витки або підлаштовувати котушки феритом, але з точки зору електромагнітної та геометричної симетрії краще буде підключити паралельно ємностям по 10 000 пФ підстроювальні конденсатори на 100-150 пФ і крутити їх при налаштуванні в різні.

Власне налагодження нескладно: щойно зібраний прилад пищить. По черзі підносимо до котушок алюмінієву каструльку чи пивну банку. До однієї – писк стає вищим і голоснішим; до іншої - нижче і тихіше або зовсім замовкає. Тут трохи додаємо ємності підстроєчника, а в протилежному плечі прибираємо. За 3-4 цикли можна досягти повної тиші в динаміках - прилад готовий до пошуку.

Ще про «Пірат»

Повернемося до уславленого «Пірату»; він імпульсний прийомопередавальний з накопиченням фази. Схема дуже прозора і може вважатися класикою для даного випадку.

Передавач складається з генератора (ЗГ), що задає, на тому ж 555-му таймері і потужного ключа на Т1 і Т2. Зліва – варіант ЗГ без ІМС; в ньому доведеться виставити по осцилограф частоту проходження імпульсів 120-150 Гц R1 і тривалість імпульсу 130-150 мкс R2. Котушка L – загальна. Обмежувач на діодах D1 та D2 на струм від 0,5 А рятує підсилювач приймача QP1 від навантаження. На QP2 зібраний дискримінатор; разом вони складають здвоєний операційний підсилювач К157УД2. Власне "хвостики" перевипромінюваних імпульсів накопичуються в ємності С5; коли "резервуар переповнюється", на виході QP2 проскакує імпульс, який посилюється Т3 і дає клацання динаміці. Резистор R13 регулює швидкість заповнення «резервуару» і, отже, чутливість приладу. Ще про «Пірат» можна дізнатися з відео:

Відео: металошукач "Пірат"

а про особливості його налаштування – з наступного ролика:

Відео: налаштування порога металошукача "Пірат"

На биттях

Бажаючі відчути всю красу процесу пошуку на биття зі змінними котушками можуть зібрати металошукач за схемою на рис. Його особливість, по-перше, економічність: вся схема зібрана на КМОП-логіці і без об'єкта споживає дуже маленький струм. Друге – прилад працює на гармоніках. Опорний генератор на DD2.1-DD2.3 стабілізовано кварцом ZQ1 на 1 МГц, а пошуковий на DD1.1-DD1.3 працює на частоті близько 200 кГц. При налаштуванні пристрою перед пошуком потрібну гармоніку «ловлять» варикапом VD1. Змішування робочого та опорного сигналів відбувається в DD1.4. Третє – цей металошукач придатний для роботи зі змінними котушками.

ІМС 176-ї серії краще замінити на такі ж 561-ї, струм споживання зменшиться, а чутливість приладу зросте. Замінювати старі радянські навушники ТОМ-1 (краще ТОН-2) на низькоомні від плеєра просто так не можна: вони перевантажать DD1.4. Потрібно або поставити підсилювач на кшталт "піратського" (C7, R16, R17, T3 і динамік на схемі "Пірата"), або використовувати п'єзодинамік.

Налаштування після збирання цей металошукач не вимагає. Котушки – монопетлі. Їхні дані на оправці товщиною 10 мм:

• Діаметр 25 мм - 150 витків ПЕВ-1 0,1 мм.
• Діаметр 75 мм - 80 витків ПЕВ-1 0,2 мм.
• Діаметр 200 мм – 50 витків ПЕВ-1 0,3 мм.

Простіше не буває

Тепер виконаємо цю спочатку обіцянку: розповімо, як зробити, нічого не тямлячи в радіотехніці, металодетектор, який шукає. Металошукач «простіше» збирається з радіоприймача, калькулятора, картонної або пластикової коробки з відкидною кришкою та відрізків двостороннього скотчу.

Металошукач «з радіо» імпульсний, проте для виявлення об'єктів використовується не дисперсія і не запізнення з накопиченням фази, а поворот вектора магнітного ЕМП при перевипромінюванні. На форумах про цей пристрій пишуть різне, від "супер" до "відстій", "розведення" і слів, які на листі вживати не прийнято. Так от, щоб вийшло якщо не "супер", але хоча б цілком працездатний пристрій, його складові - приймач і калькулятор - повинні задовольняти певним вимогам.

Калькуляторпотрібен найроздратованіший і найдешевший, «альтернативний». Роблять такі в офшорних підвальниках. Про норми на електромагнітну сумісність побутової техніки там уявлення не мають, а якщо про щось таке і чули, то чхати хотіли від душі та зверхньо. Тому тамтешні вироби є досить сильними джерелами імпульсних радіоперешкод; їх пропонує тактовий генератор калькулятора. У разі його строб-импульсы в ефірі використовуються для зондування простору.

Приймачпотрібен теж дешевий, від подібних виробників, без жодних засобів підвищення стійкості до перешкод. У ньому повинен бути діапазон АМ і, що абсолютно необхідно, магнітна антена. Оскільки приймачі з прийомом коротких хвиль (КВ, SW) на магнітну антену рідко продаються і коштують дорого, доведеться обмежитися середніми хвилями (СВ, MW), але це полегшить налаштування.

1. Розгортаємо коробку з кришкою в книжку.
2. На тильні сторони калькулятора та радіо наклеюємо смужки скотчу та закріплюємо обидва пристрої в коробці, див. рис. праворуч. Приймач – бажано у кришці, щоб був доступ до органів управління.
3. Включаємо приймач, шукаємо налаштуванням на максимальній гучності вгорі АМ діапазону (діапазонів) ділянку, вільну від радіостанцій і якомога чистішу від ефірних шумів. Для СВ це буде близько 200 м або 1500 кГц (1,5 МГц).
4. Включаємо калькулятор: приймач повинен загудіти, захрипіти, загарчати; загалом, дати тон. Гучність не прибираємо!
5. Якщо тону немає, обережно і плавно підлаштовуємося, доки з'явиться; це ми зловили якусь із гармонік строб-генератора калькулятора.
6. Потихеньку складаємо «книжку», поки тон не послабшає, не стане музичнішим чи зовсім не пропаде. Швидше за все, це станеться при розвороті кришки близько 90 градусів. Таким чином ми знайшли положення, в якому магнітний вектор первинних імпульсів орієнтований перпендикулярно до осі феритового стрижня магнітної антени і вона їх не приймає.
7. Фіксуємо кришку у знайденому положенні пінопластовим вкладишем та гумкою або підпірками.

Примітка: Залежно від конструкції приймача можливий зворотний варіант – для налаштування на гармоніку приймач кладуть на включений калькулятор, а потім, розкладаючи «книжечку», домагаються пом'якшення або зникнення тону. У такому разі приймач ловитиме відбиті від об'єкта імпульси.

А що далі? Якщо поблизу розкриття «книжки» виявиться електропровідний або феромагнітний предмет, він перевипромінюватиме зондуючі імпульси, але їх магнітний вектор повернеться. Магнітна антена їх «відчує», приймач знову дасть тон. Тобто ми вже щось знайшли.

Щось дивне наостанок

Є повідомлення ще про одного металошукача «для повних чайників» з калькулятором, тільки замість радіо потрібні нібито 2 комп'ютерні диски, CD та DVD. Ще – п'єзонавушники (саме п'єзо, за запевненнями авторів) та батарейка «Крона». Відверто кажучи, виглядає цей витвір техноміфом, на кшталт пам'ятної ртутної антени. Але чим чорт не жартує. Ось вам відео:

спробуйте, якщо хочете, може щось там і знайдеться, і в предметному і в науково-технічному сенсі. Успіхів!

Як додаток

Схем та конструкцій металошукачів налічуються сотні, якщо не тисячі. Тому на додаток до матеріалу даємо ще список моделей, крім згаданих у тесті, що мають, як кажуть, ходіння в РФ, не надмірно дорогих і доступних для повторення або самоскладання:

• Клон.
11 оцінок, середня: 4,91 із 5)

Металошукач своїми руками - як це випливає із самої назви, такі пристрої виготовляються самостійно і призначені для пошуку металевих предметів, що використовуються за досить вузьким призначенням. Однак способи їх реалізації досить різноманітні та становлять цілий напрямок у радіоелектроніці.

Металошукач М. Мартинюка

Металошукач за схемою М. Мартинюка (рис. 1) виконаний на основі мініатюрного радіопередавача, випромінювання якого модулюється звуковим сигналом [Рл 8/97-30]. Модулятор - низькочастотний генератор виконаний за відомою схемою симетричного мультивібратора.

Сигнал із колектора одного з транзисторів мультивібратора подається на базу транзистора високочастотного генератора (VT3). Робоча частота генератора розташовується в області частот УКХ-ЧМ радіомовного діапазону (64...108 МГц). Як котушка індуктивності коливального контуру використаний відрізок телевізійного кабелю у вигляді витка діаметром 15...25 см.

Рис. 1. Принципова схема металошукача М. Мартинюка.

Якщо до котушки індуктивності коливального контуру наблизити металевий предмет, то частота генерації помітно зміниться. Чим ближче піднесений предмет до котушки, тим більше буде догляд частоти. Для реєстрації зміни частоти використовується звичайний радіочастотний радіоприймач, налаштований на частоту ВЧ генератора.

Систему автопідстроювання частоти приймача слід вимкнути. За відсутності металевого предмета з гучномовця приймача чутно гучний звуковий сигнал.

Якщо до котушки індуктивності піднести шматок металу, частота генерації зміниться, а гучність сигналу знизиться. Недоліком пристрою є його реакція як на металеві, а й у будь-які інші струмопровідні предмети.

Металошукач на основі низькочастотного LC-генератора

На рис. 2 - 4 показана схема металошукача з іншим принципом дії, заснованим на використанні низькочастотного LC-генератора та індикатора мостового зміни частоти. Пошукова котушка металошукача виконана відповідно до рис. 2, 3 (з корекцією числа витків).

Рис. 2. Пошукова котушка металошукача.

Рис. 3. Пошукова котушка металошукача.

Вихідний сигнал з генератора надходить на бруківку вимірювальну схему. Як нуль-індикатор моста використаний високоомний телефонний капсуль ТОН-1 або ТОН-2, який можна замінити стрілочним або іншим зовнішнім вимірювальним приладом змінного струму. Генератор працює на частоті f1, наприклад, 800 Гц.

Міст перед початком роботи балансують на нуль підстроюванням конденсатора С * коливального контуру пошукової котушки. Частоту f2=f1, за якої міст буде збалансований, можна визначити з виразу:

Спочатку в телефонному капсулі звук відсутній. При внесенні в поле пошукової котушки L1 металевого предмета частота генерації f1 зміниться, відбудеться розбалансування моста, в телефонному капсулі буде чути звуковий сигнал.

Рис. 4. Схема металошукача з принципом дії, що ґрунтується на використанні низькочастотного LC-генератора.

Мостова схема металошукача

Мостова схема металошукача з використанням пошукової котушки, що змінює свою індуктивність при наближенні металевих предметів, представлена ​​на рис. 5. На міст подається сигнал звукової частоти низькочастотного генератора. Потенціометром R1 міст балансують відсутність звукового сигналу в телефонному капсулі.

Рис. 5. Мостова схема металошукача.

Для підвищення чутливості схеми та підвищення амплітуди сигналу розбалансу моста до його діагоналі може бути підключений підсилювач низької частоти. Індуктивність котушки L2 має бути порівнянна з індуктивністю пошукової котушки L1.

Металошукач на основі приймача із СВ діапазоном

Металошукач, що працює спільно з радіомовним супергетеродинним радіоприймачем середньохвильового діапазону, можна зібрати за схемою, показаною на рис. 6 [Р 10/69-48]. Як пошукова котушка може бути використана конструкція, зображена на рис. 2.

Рис. 6. Металошукач, що працює спільно з супергетеродинним радіоприймачем СВ-діапазону.

Пристрій є звичайним генератором високої частоти, що працює на частоті 465 кГц (проміжна частота будь-якого АМ-радіомовного приймача). Як генератор можна використовувати схеми, представлені в розділі 12.

У вихідному стані частота генератора ВЧ, змішуючись у прилеглому радіоприймачі з проміжною частотою прийнятого приймачем сигналу, призводить до утворення сигналу різницевої частоти звукового діапазону. При зміні частоти генерації (за наявності у полі дії пошукової котушки металу), тональність звукового сигналу змінюється пропорційно до кількості (об'єму) металевого предмета, його видалення, природі металу (одні метали підвищують частоту генерації, інші, навпаки, знижують).

Простий металошукач на двох транзисторах

Рис. 7. Схема простого металошукача на кремнієвому та польовому транзисторах.

Схема простого металошукача представлена ​​на рис. 7. У пристрої використано низькочастотний LC-генератор, частота якого залежить від індуктивності пошукової котушки L1. За наявності металевого предмета частота генерації змінюється, що можна почути за допомогою телефонного капсуля BF1. Чутливість такої схеми невисока, т.к. на слух визначати малі зміни частоти досить складно.

Металошукач малих кількостей магнітного матеріалу

Металошукач малих кількостей магнітного матеріалу може бути виконаний за схемою на рис. 8. Як датчик такого пристрою використана універсальна головка від магнітофона. Для посилення слабких сигналів, які знімаються з датчика, необхідно використовувати високочутливий підсилювач низької частоти, вихідний сигнал якого надходить на телефонний капсуль.

Рис. 8. Схема металошукача малих кількостей магнітного матеріалу.

Схема індикатора металу

Інший спосіб індикації наявності металу використаний у пристрої за схемою на рис.9. Пристрій містить високочастотний генератор з пошуковою котушкою індуктивності та працює на частоті f1. Для індикації величини сигналу використаний найпростіший високочастотний мілівольтметр.

Рис. 9. Принципова схема індикатора металу.

Він виконаний на діоді VD1, транзисторі VT1, конденсаторі С1 та міліамперметрі (мікроамперметрі) РА1. Між виходом генератора та входом високочастотного мілівольтметра включений кварцовий резонатор. Якщо частота генерації f1 і частота резонатора кварцового f2 збігаються, стрілка приладу буде на нулі. Варто частоті генерації змінитись в результаті внесення металевого предмета в поле пошукової котушки, стрілка приладу відхилиться.

Робочі частоти таких металошукачів зазвичай перебувають у діапазоні 0,1...2 МГц. Для початкової установки частоти генерації цього та інших приладів подібного призначення використовують конденсатор змінної ємності або конденсатор підлаштування, підключений паралельно пошуковій котушці індуктивності.

Типовий металошукач із двома генераторами

На рис. 10 наведена типова схема найпоширенішого металошукача. Його принцип дії заснований на биття частот еталонного та пошукового генераторів.

Рис. 10. Схема металошукача із двома генераторами.

Рис. 11. Принципова схема блоку-генератора для металошукача.

Однотипний вузол, загальний обох генераторів, показаний на рис. 11. Генератор виконаний за загальновідомою схемою "ємнісної триточки". На рис. 10 показано повну схему пристрою. Як пошукова котушка L1 застосовується конструкція, представлена ​​на рис. 2 та 3.

Початкові частоти генераторів мають бути однакові. Вихідні сигнали з генераторів через конденсатори С2, СЗ (рис. 10) подаються на змішувач, що виділяє різницеву частоту. Виділений звуковий сигнал через підсилювальний каскад на транзисторі VT1 надходить телефонний капсуль BF1.

Металошукач на принципі зриву частоти генерації

Металошукач може працювати і на принципі зриву частоти генерації. Схема такого пристрою зображено на рис.12. При виконанні певних умов (частота кварцового резонатора дорівнює резонансній частоті коливального LC-контуру з пошуковою котушкою) струм в ланцюзі емітера транзистора VT1 мінімальний.

Якщо резонансна частота LC-контуру помітно зміниться, генерація зірветься, а показання приладу значно зростуть. Паралельно до вимірювального приладу рекомендується підключити конденсатор ємністю 1 ...100 нФ.

Рис. 12. Схема металошукача працює на принципі порушення частоти генерації.

Металодетектори для пошуку дрібних предметів

Шукачі металу, призначені для пошуку невеликих металевих предметів у побуті, можуть бути зібрані на рис. 13 - 15 схемам.

Такі металошукачі працюють також на принципі зриву генерації: генератор, до складу якого входить пошукова котушка індуктивності, працює в критичному режимі.

Режим роботи генератора встановлений підстроєними елементами (потенціометрами) так, що найменша зміна умов його роботи, наприклад зміна індуктивності пошукової котушки, призведе до зриву коливань. Для індикації наявності/відсутності генерації використано світлодіодні індикатори рівня (наявності) змінної напруги.

Котушки індуктивності L1 та L2 у схемі на рис. 13 містять, відповідно, 50 і 80 витків дроту діаметром 0,7...0,75 мм. Котушки намотані на феритовому сердечнику 600НН діаметром 10 мм і довжиною 100... 140 мм. Робоча частота генератора близько 150 кГц.

Рис. 13. Схема простого металошукача на трьох транзисторах.

Рис. 14. Схема простого металошукача на чотирьох транзисторах зі світловою індикацією.

Котушки індуктивності L1 і L2 іншої схеми (рис. 14), виконаної відповідно до патенту ФРН(№ 2027408, 1974), мають 120 і 45 витків, відповідно, при діаметрі дроту 0,3 мм [Р 7/80-61 ]. Використаний феритовий сердечник 400НН або 600НН діаметром 8 мм та довжиною 120 мм.

Побутовий шукач металу

Побутовий шукач металу (БІМ) (рис. 15), що випускався раніше заводом «Радіоприлад» (м. Москва), дозволяє виявити дрібні металеві предмети на відстані до 45 мм. Намотувальні дані його котушок індуктивності невідомі, проте при повторенні схеми можна орієнтуватися на дані, що наводяться для приладів аналогічного призначення (рис. 13 та 14).

Рис. 15. Схема побутового шукача металу.

Література: Шустов М.А. Практична схемотехніка (Книга 1), 2003 рік