Не толкова често, но все пак в живота ни се случват загуби. Например, отидоха в гората да берат гъби за горски плодове и изпуснаха ключовете. В тревата под листата те няма да бъдат толкова лесни за намиране. Не се отчайвайте: домашен металотърсач, който ще направим със собствените си ръце, ще ни помогне. Затова реших да събера моя първият металдетектор. В днешно време малко хора се решават да произвеждат металотърсач. Домашните устройства бяха популярни преди двадесет или двадесет и пет години, когато просто нямаше къде да ги купите.
Съвременните металдетектори на производители като Garrett, Fisher и много други имат висока чувствителност, дискриминация на метали, а някои дори и ходограф. Те са в състояние да регулират земния баланс, да се възстановят от електрически смущения. Благодарение на това дълбочината на откриване на модерен металдетектор на монета достига 40 cm.

Избрах схема, която не беше много сложна, за да може да се повтори вкъщи. Принципът на действие се основава на разликата между ударите на две честоти, които ще уловим със слух. Устройството е сглобено на две микросхеми, съдържа минимум части, в същото време има кварцова стабилизация на честотата, благодарение на което устройството работи стабилно.

Схема на металотърсач на микросхеми

Веригата е много проста. Може лесно да се повтори у дома. Той е изграден върху две микросхеми от серия 176. Референтният осцилатор е направен на la9 и стабилизиран от кварц на 1 MHz.За съжаление нямах такъв, трябваше да го настроя на 1.6 MHz.

Регулируемият генератор е сглобен на чип k176la7. Varicap D1 ще помогне за постигане на нулеви удари, чийто капацитет варира в зависимост от позицията на двигателя с променлив резистор R2. Основата на осцилаторната верига е търсещата бобина L1, когато се приближи до метален предмет, индуктивността се променя, в резултат на което се променя честотата на регулируемия генератор, който чуваме в слушалките.

Използвам обичайните слушалки от плейъра, чиито излъчватели са свързани последователно, за да натоварят по-малко изходния етап на микросхемата:

Ако силата на звука се окаже твърде голяма, можете да въведете контрол на силата на звука във веригата:

Подробности за домашен металотърсач:

• микросхеми; K176LA7, K176LA9
• Кварцов резонатор; 1 MHz
• варикап; D901E
• резистори; 150k-3бр., 30k-1бр.
• Резистор с променливо съпротивление; 10к-1бр.
• Електролитен кондензатор;50Mkf / 15 волта
• кондензатори; 0.047-2 бр., 100-4 бр., 0.022, 4700, 390

Повечето от детайлите са разположени на печатната платка:

Поставих цялото устройство в обикновена сапунена чиния, като го защитих от смущения с алуминиево фолио, което свързах с общ проводник:

Тъй като на печатната платка няма място за кварц, тя се намира отделно. За удобство премахнах жака за слушалки и контрола на честотата от края на сапунерката:

С помощта на две скоби поставих целия металдетектор върху сегмент от ски щека:

Остава най-важната част: да се направи търсеща бобина.

Бобина за металдетектор

Чувствителността на устройството, устойчивостта на фалшиви положителни резултати, така наречените фонони, ще зависи от качеството на производството на бобината. Бих искал веднага да отбележа, че дълбочината на откриване на обект директно зависи от размера на намотката. Така че, колкото по-голям е диаметърът, толкова по-дълбоко устройството ще може да открие целта, но размерът на тази цел също трябва да бъде по-голям, например канализационна шахта (детекторът за метал просто няма да види малък обект с голям бобина). Обратно, бобина с малък диаметър е в състояние да открие малък предмет, но не много дълбок (например малка монета или пръстен).

Затова първо навих средно голяма намотка, така да се каже, универсална. Гледайки напред, искам да кажа, че металотърсачът е замислен за всички случаи, тоест намотките трябва да са с различни диаметри и могат да се променят. За бърза смяна на бобината сложих конектор на пръта, който извадих от стар тръбен телевизор:

Фиксирах свързващата част на конектора на бобината:

Като рамка за бъдещата намотка използвах пластмасова кофа, която беше закупена в строителен магазин. Диаметърът на кофата трябва да бъде избран приблизително равен на 200 mm. От кофата трябва да се отреже част от дръжката и дъното, така че да остане пластмасова джанта, върху която да се навият 50 навивки от тел PELSHO с диаметър 0,27 милиметра. Прикрепете конектора към частта от останалата дръжка. Изолираме получената намотка с електрическа лента в един слой. След това трябва да защитим тази намотка от смущения. За целта се нуждаем от алуминиево фолио под формата на лента, която увиваме отгоре, така че краищата на получения параван да не се затварят и разстоянието между тях да е приблизително 20 милиметра. Полученият екран трябва да бъде свързан към общ проводник. Увих и горната част с тиксо. Разбира се, можете да накиснете всичко това с епоксидно лепило, но аз го оставих така.

След като тествах голямата бобина, разбрах, че трябва да направя малка, така наречената снайперска пушка, за да откривам по-лесно малки предмети.

Готовите намотки изглеждат така:

Настройка на готовия металдетектор

Преди да започнете да настройвате металдетектора, трябва да се уверите, че няма метални предмети в близост до търсещата бобина. Настройката се състои в избиране на капацитета на кондензатора C2, за да получите максимално ниво на удари, които чуваме в слушалките, тъй като има много хармоници в сигнала (трябва да изберете най-силния). В този случай двигателят на променливия резистор R2 трябва да бъде възможно най-близо до средата:

Прътът, който получих от две части, тръбите бяха избрани по такъв начин, че да пасват една в друга много плътно, така че не трябваше да измислям специален монтаж за тези тръби. Подлакътник и дръжка също са направени, за да е удобно да се извършва окабеляване над земята. Както показа практиката, това е много удобно: ръката изобщо не се уморява. Когато се разглоби, металдетекторът се оказа много компактен и буквално се побира в опаковка:

Външният вид на готовото устройство изглежда така:

В заключение бих искал да кажа, че този металотърсач не е подходящ за хора, които ще работят по стария начин. Тъй като не прави разлика по метал, ще трябва да копаете всичко, което се види. Най-вероятно ще бъдете много разочаровани. Но за тези, които обичат да събират скрап, това устройство ще помогне. Да, и само като забавление за деца.

Устройство, което ви позволява да търсите метални предмети, разположени в неутрална среда, например почва, поради тяхната проводимост, се нарича метален детектор (метален детектор). Това устройство ви позволява да намирате метални предмети в различни среди, включително в човешкото тяло.

До голяма степен благодарение на развитието на микроелектрониката, металдетекторите, които се произвеждат от много предприятия по света, имат висока надеждност и малки общи и тегловни характеристики.

Не толкова отдавна такива устройства можеха да се видят най-често при сапьори, но сега те се използват от спасители, търсачи на съкровища, служители на комуналните услуги при търсене на тръби, кабели и т.н. Освен това много „търсачи на съкровища“ използват металотърсачи, които сглобяват със собствените си ръце.

Дизайнът и принципът на работа на устройството

Металдетекторите на пазара работят на различни принципи. Мнозина смятат, че използват принципа на импулсното ехо или радар. Разликата им от локаторите се състои в това, че предаваните и получаваните сигнали работят постоянно и едновременно, освен това работят на едни и същи честоти.

Устройствата, работещи на принципа "приемане-предаване", регистрират отразения (преизлъчен) сигнал от метален предмет. Този сигнал се появява поради въздействието върху метален обект на променливо магнитно поле, което се генерира от намотките на металдетектора. Тоест, дизайнът на устройства от този тип предвижда наличието на две бобини, първата е предавателна, втората е приемаща.

Устройствата от този клас имат следните предимства:

• простота на дизайна;
• голяма способност за откриване на метални материали.

В същото време металдетекторите от този клас имат някои недостатъци:

• металдетекторите могат да бъдат чувствителни към състава на почвата, в която търсят метални предмети.
• технологични затруднения при производството на продукта.

С други думи, устройствата от този тип трябва да бъдат конфигурирани ръчно преди работа.

Други устройства понякога се наричат ​​детектор на удари. Това име идва от далечното минало, по-точно от времето, когато суперхетеродинните приемници са били масово използвани. Биенето е феномен, който става забележим, когато се сумират два сигнала с близки честоти и равни амплитуди. Биенето се състои в пулсиране на амплитудата на сумирания сигнал.

Честотата на импулса на сигнала е равна на разликата в честотите на сумираните сигнали. Чрез преминаване на такъв сигнал през токоизправител, той се нарича още детектор, се изолира така наречената разлика в честотата.

Такава схема се използваше дълго време, но днес не се използва. Те бяха заменени от синхронни детектори, но терминът остана в употреба.

Детекторът за биене на метал работи на следния принцип - регистрира честотната разлика от две генераторни бобини. Една честота е стабилна, втората съдържа индуктор.

Устройството се настройва ръчно, така че генерираните честоти да съвпадат или поне да са близки. Веднага щом металът навлезе в зоната на покритие, зададените параметри се променят и честотата се променя. Честотната разлика може да бъде записана по много начини, вариращи от слушалки до цифрови методи.

Устройствата от този клас се характеризират с проста конструкция на сензора, ниска чувствителност към минералния състав на почвата.

Но освен това, по време на тяхната работа е необходимо да се вземе предвид факта, че те имат висока консумация на енергия.

Типичен дизайн

Структурата на металдетектора включва следните компоненти:

1. Бобината е тип кутия, в която се намират приемникът и предавателят на сигнала. Най-често бобината има елипсовидна форма и за нейното производство се използват полимери. Към него е свързан проводник, който го свързва с контролния блок. Този проводник предава сигнала от приемника към контролния блок. Предавателят генерира сигнал при детектиране на метал, който се предава на приемника. Бобината е монтирана на долния прът.
2. Металната част, върху която е фиксирана намотката и се регулира ъгълът на наклона й, се нарича долен прът. Благодарение на това решение се извършва по-задълбочено изследване на повърхността. Има модели, при които долната част може да регулира височината на металдетектора и осигурява телескопична връзка с пръта, която се нарича средна.
3. Средният вал е възелът, разположен между долния и горния вал. Фиксиращите устройства са фиксирани върху него, което ви позволява да регулирате размера на устройството. на пазара можете да намерите модели, които се състоят от две пръчки.
4. Горната лента обикновено е извита. Прилича на буквата S. Тази форма се счита за оптимална за фиксиране на ръката. На него са монтирани подлакътник, контролен блок и дръжка. Подлакътникът и дръжката са изработени от полимерни материали.
5. Блокът за управление на металдетектора е необходим за обработка на данните, получени от бобината. След като сигналът се преобразува, той се изпраща към слушалки или друго средство за индикация. Освен това контролният блок е предназначен да регулира режима на работа на устройството. Проводникът от бобината е свързан с помощта на устройство за бързо освобождаване.

Всички включени в металдетектора устройства са водоустойчиви.

Това е относителната простота на дизайна и ви позволява да правите метални детектори със собствените си ръце.

Разновидности на металдетектори

Пазарът предлага широка гама от металдетектори, използвани в много области. По-долу е даден списък, който показва някои от разновидностите на тези устройства:

Повечето съвременни метални детектори могат да открият метални предмети на дълбочина до 2,5 м, специални дълбоки продукти могат да открият продукт на дълбочина до 6 метра.

Работна честота

Вторият параметър е честотата на работа. Работата е там, че ниските честоти позволяват на металдетектора да вижда на доста голяма дълбочина, но те не могат да видят малки детайли. Високите честоти ви позволяват да забележите малки обекти, но не позволяват да гледате земята на голяма дълбочина.

Най-простите (бюджетни) модели работят на една честота, моделите, които са класифицирани като средни ценови нива, използват 2 или повече честоти. Има модели, които използват 28 честоти при търсене.

Съвременните металдетектори са оборудвани с такава функция като метална дискриминация. Тя ви позволява да разграничите вида на материала, разположен на дълбочина. В същото време при откриване на черен метал в слушалките на търсещия ще прозвучи един звук, а при откриване на цветен метал - друг.

Такива устройства се наричат ​​импулсно балансирани. Те използват в работата си честоти от 8 до 15 kHz. Като източник се използват батерии от 9 - 12 V.

Устройствата от този клас са в състояние да открият златен предмет на дълбочина няколко десетки сантиметра и изделия от черни метали на дълбочина около 1 метър или повече.

Но, разбира се, тези параметри зависят от модела на устройството.

Как да сглобите домашен металотърсач със собствените си ръце

На пазара има много модели устройства за търсене на метал в земята, стените и т.н. Въпреки външната си сложност, правенето на металдетектор със собствените си ръце не е толкова трудно и почти всеки може да го направи. Както беше отбелязано по-горе, всеки металотърсач се състои от следните ключови компоненти - намотка, декодер и сигнално устройство за захранване.

За да сглобите такъв металотърсач със собствените си ръце, се нуждаете от следния набор от елементи:

• контролер;
• резонатор;
• кондензатори от различни видове, включително филмови;
• резистори;
• излъчвател на звук;
• Волтажен регулатор.

Най-простият металотърсач "направи си сам".

Схемата на металдетектора не е сложна и можете да я намерите или в необятността на глобалната мрежа, или в специализирана литература. По-горе е даден списък с радио елементи, които са полезни за сглобяване на метален детектор със собствените си ръце у дома. Един прост металдетектор може да бъде сглобен със собствените си ръце с помощта на поялник или друг наличен метод. Основното нещо в същото време, частите не трябва да докосват тялото на устройството. За да се осигури работата на сглобения металдетектор, се използват захранвания от 9-12 волта.

За навиване на бобината се използва проводник с диаметър на напречното сечение 0,3 mm, разбира се, това ще зависи от избраната верига. Между другото, навитата намотка трябва да бъде защитена от въздействието на външна радиация. За да направите това, той се пресява със собствените си ръце с помощта на обикновено хранително фолио.

За флашване на контролера се използват специални програми, които също могат да бъдат намерени в Интернет.

Металотърсач без чипове

Ако начинаещ "ловец на съкровища" няма желание да се занимава с микросхеми, има схеми без тях.

Има по-прости схеми, базирани на използването на традиционни транзистори. Такова устройство може да намери метал на дълбочина от няколко десетки сантиметра.

Дълбоките металдетектори се използват за търсене на метали на голяма дълбочина. Но си струва да се отбележи, че те не са евтини и затова е напълно възможно да го съберете със собствените си ръце. Но преди да започнете да го правите, трябва да разберете как работи една типична верига.

Схемата на дълбок металдетектор не е най-простата и има няколко варианта за нейното изпълнение. Преди да го сглобите, е необходимо да подготвите следния набор от части и елементи:

• кондензатори от различни видове - филмови, керамични и др .;
• резистори с различни рейтинги;
• полупроводници - транзистори и диоди.

Номиналните параметри, количеството зависят от избраната електрическа схема на устройството. За да сглобите горните елементи, ще ви трябва поялник, набор от инструменти (отвертка, клещи, резачки за тел и др.), Материал за направата на платката.

Процесът на сглобяване на дълбок металдетектор е приблизително както следва. Първо се сглобява контролен блок, основата на който е печатна платка. Изработена е от текстолит. След това монтажната схема се прехвърля директно върху повърхността на готовата дъска. След като чертежът бъде прехвърлен, дъската трябва да бъде гравирана. За да направите това, използвайте разтвор, който включва водороден прекис, сол, електролит.

След като платката е гравирана, в нея трябва да се направят дупки за инсталиране на компонентите на веригата. След като дъската е калайдисана. Предстои най-важната стъпка. Направи си сам монтаж и запояване на части върху подготвена платка.

За да навиете намотката със собствените си ръце, използвайте тел от марката PEV с диаметър 0,5 mm. Броят на навивките и диаметърът на бобината зависят от избраната схема на дълбокия металдетектор.

Малко за смартфоните

Има мнение, че е напълно възможно да се направи металотърсач от смартфон. Това е грешно! Да, има приложения, които се инсталират под Android OS.

Но всъщност, след като инсталира такова приложение, той наистина ще може да намира метални предмети, но само предварително намагнетизирани. Той няма да може да търси и освен това да дискриминира метали.

Метален детектор или металотърсач е предназначен да открива обекти, които се различават по своите електрически и / или магнитни свойства от средата, в която се намират. Просто казано, това ви позволява да намерите метал в земята. Но не само метал, и не само в земята. Металдетекторите се използват от инспекционни служби, криминалисти, военни, геолози, строители за търсене на профили под кожата, фитинги, съгласуване на подземни комунални планове и хора с много други специалности.

Направи си сам металдетектори най-често се правят от аматьори: иманяри, местни историци, членове на военноисторически асоциации. Те, начинаещи, са предназначени предимно за тази статия; устройствата, описани в него, позволяват да се намери монета със съветска стотинка на дълбочина до 20-30 см или парче желязо с канализационна шахта на около 1-1,5 м под повърхността. Това домашно приготвено устройство обаче може да бъде полезно и във фермата по време на ремонт или на строителна площадка. И накрая, след като намерите центнер или два изоставена тръба или метални конструкции в земята и предадете находката за скрап, можете да получите прилична сума. И определено има повече такива съкровища в руската земя, отколкото пиратски сандъци с дублони или болярско-разбойнически яйчни шушулки с ефимки.

Забележка: ако не сте добре запознати с електротехниката с радиоелектроника, не се страхувайте от диаграми, формули и специална терминология в текста. Самата същност е изложена просто и накрая ще има описание на устройството, което може да се направи за 5 минути на масата, без да знаете как не само да запоявате, но и да усуквате проводниците. Но това ще ви позволи да "усетите" характеристиките на търсенето на метали и ако възникне интерес, ще дойдат знания и умения.

Малко повече внимание в сравнение с останалите ще бъде отделено на металдетектора Pirate, вижте фиг. Това устройство е доста лесно за повторение от начинаещи, но по отношение на своите показатели за качество не отстъпва на много маркови модели на цена до $300-400. И най-важното, показа отлична повторяемост, т.е. пълна производителност, когато са произведени съгласно описания и спецификации. Схемата и принципът на работа на "Пират" са доста модерни; Има много ръководства за това как да го настроите и как да го използвате.

Принцип на действие

Металдетекторът работи на принципа на електромагнитната индукция. Като цяло веригата на металдетектора се състои от предавател на електромагнитни колебания, предавателна намотка, приемаща намотка, приемник, верига за извличане на полезен сигнал (дискриминатор) и устройство за индикация. Отделни функционални единици често се комбинират по схема и дизайн, например приемникът и предавателят могат да работят на една намотка, приемащата част веднага подчертава полезния сигнал и т.н.

Намотката създава електромагнитно поле (ЕМП) с определена структура в средата. Ако електропроводим обект е в зоната на неговото действие, поз. И на фигурата в него се индуцират вихрови токове или токове на Фуко, които създават собствен ЕМП. В резултат на това структурата на полето на бобината е изкривена, поз. B. Ако обектът не е електропроводим, но има феромагнитни свойства, тогава той изкривява първоначалното поле поради екраниране. И в двата случая приемникът улавя разликата между ЕМП и оригиналния и го преобразува в акустичен и/или оптичен сигнал.

Забележка: принципно за металотърсача не е необходимо обекта да е електропроводим, земята не е. Основното е, че техните електрически и / или магнитни свойства са различни.

Детектор или скенер?

В търговските източници скъпите високочувствителни металотърсачи, напр. Terra-N често се наричат ​​геоскенери. Това не е вярно. Геоскенерите работят на принципа на измерване на електрическата проводимост на почвата в различни посоки на различни дълбочини, тази процедура се нарича латерална регистрация. Според данните от регистрирането компютърът изгражда на дисплея картина на всичко в земята, включително геоложки слоеве с различни свойства.

Разновидности

Общи параметри

Принципът на работа на металотърсача може да се реализира по различен технически начин, в зависимост от предназначението на уреда. Детекторите за метал за копаене на злато на плажа и търсене в строителство и ремонт може да изглеждат сходни на външен вид, но да се различават значително по дизайн и технически данни. За да направите правилно металдетектор, трябва ясно да разберете на какви изисквания трябва да отговаря за този вид работа. Въз основа на това, могат да се разграничат следните параметри на търсещите метални детектори:

1. Проникване или проникваща мощност - максималната дълбочина, до която ЕМП на намотката се простира в земята. По-дълбоко устройството няма да открие нищо при какъвто и да е размер и свойства на обекта.
2. Размерът и размерите на зоната за търсене са въображаема площ в земята, в която ще бъде намерен обектът.
3. Чувствителността е способността да се откриват повече или по-малко малки обекти.
4. Избирателността е способността да се реагира по-силно на желаните открития. Сладката мечта на плажните миньори е детектор, който бипка само за ценни метали.
5. Устойчивост на шум - способността да не се реагира на ЕМП от външни източници: радиостанции, мълнии, електропроводи, електрически превозни средства и други източници на смущения.
6. Мобилността и ефективността се определят от консумацията на енергия (колко батерии са достатъчни), теглото и размерите на устройството и размера на зоната за търсене (колко можете да „сондирате“ за 1 преминаване).
7. Дискриминация или разделителна способност - дава на оператора или контролния микроконтролер възможността да прецени естеството на намерения обект по реакцията на устройството.

Дискриминацията от своя страна е съставен параметър, тъй като има 1, максимум 2 сигнала на изхода на металдетектора и има повече стойности, които определят свойствата и местоположението на находката. Въпреки това, като се вземе предвид промяната в реакцията на устройството при приближаване на обекта, в него се разграничават 3 компонента:

• Пространствено - показва местоположението на обекта в зоната на търсене и дълбочината на неговото възникване.
• Геометрични - дава възможност да се прецени формата и размера на обекта.
• Качествен - ви позволява да правите предположения за свойствата на материала на обекта.

Работна честота

Всички параметри на металдетектора са свързани по сложен начин и много връзки са взаимно изключващи се. Така например намаляването на честотата на осцилатора прави възможно постигането на по-голямо проникване и зона на търсене, но с цената на увеличена консумация на енергия и влошава чувствителността и мобилността поради увеличаване на размера на намотката. Като цяло всеки параметър и техните комплекси са обвързани по някакъв начин с честотата на генератора. Ето защо Първоначалната класификация на металдетекторите се основава на работния честотен диапазон:

1. Супер ниска честота (VLF) - до първите стотици Hz. Абсолютно неаматьорски устройства: консумация на енергия от десетки вата, без компютърна обработка, невъзможно е да се прецени нищо от сигнала, за движение са необходими превозни средства.
2. Ниска честота (LF) - от стотици Hz до няколко kHz. Проста схема и дизайн, устойчив на шум, но не много чувствителен, слаба дискриминация. Проникване - до 4-5 m с консумация на енергия от 10 W (т.нар. дълбоки металдетектори) или до 1-1,5 m при захранване с батерии. Те реагират най-остро на феромагнитни материали (черен метал) или големи маси диамагнитни материали (бетонни и каменни строителни конструкции), поради което понякога се наричат ​​магнитни детектори. Те не са много чувствителни към свойствата на почвата.
3. Повишена честота (IF) - до няколко десетки kHz. По-трудно от баса, но изискванията към бобината са ниски. Проникване - до 1-1,5 m, шумоустойчивост клас C, добра чувствителност, задоволителна дискриминация. Може да бъде универсален, когато се използва в импулсен режим, вижте по-долу. На наводнени или минерализирани почви (с фрагменти или скални частици, които екранират ЕМП), те работят лошо или изобщо не миришат.
4. Висока или радиочестота (HF или RF) - типични метални детектори "за злато": отлична дискриминация до дълбочина 50-80 cm в сухи непроводими и немагнитни почви (плажен пясък и др.) Консумирана мощност - като преди. н. Останалото е на ръба на "провала". Ефективността на устройството до голяма степен зависи от дизайна и качеството на бобината(ите).

Забележка: мобилност на металдетектори съгласно ал. 2-4 е добре: от един комплект солни клетки ("батерии") AA и без да натоварвате оператора, можете да работите до 12 часа.

Импулсните металдетектори стоят отделно. Техният първичен ток протича в намотката на импулси. Чрез задаване на честотата на повторение на импулса в рамките на LF и тяхната продължителност, която определя спектралния състав на сигнала, съответстващ на диапазоните IF-HF, можете да получите метален детектор, който съчетава положителните свойства на LF, IF и HF или е регулируем .

Метод на търсене

Има поне 10 метода за търсене на EMF. Но като, да речем, методът за директно цифровизиране на отговорния сигнал с компютърна обработка е много за професионална употреба.

Домашен металдетектор е схематично изграден най-вече по следните начини:

• Параметричен.
• Приемно-предавателен.
• С фазово натрупване.
• В ритъма.

Без приемник

Параметричните металдетектори по някакъв начин попадат извън дефиницията на принципа на работа: те нямат нито приемник, нито приемна намотка. За детекция се използва прякото влияние на обекта върху параметрите на бобината на генератора - индуктивност и добротност, като структурата на ЕМП няма значение. Промяната на параметрите на намотката води до промяна в честотата и амплитудата на генерираните трептения, която се фиксира по различни начини: чрез измерване на честотата и амплитудата, чрез промяна на консумацията на ток на генератора, чрез измерване на напрежението в PLL цикъл (фазово заключен контур, "издърпвайки" го до дадена стойност) и т.н.

Параметричните металдетектори са прости, евтини и шумоустойчиви, но използването им изисква определени умения, т.к. честотата "плува" под въздействието на външни условия. Чувствителността им е слаба; най-вече се използват като магнитни детектори.

С приемник и предавател

Устройството на приемо-предавателния металдетектор е показано на фиг. в началото към обяснение на принципа на действие; там е описан и принципът на работа. Такива устройства позволяват да се постигне най-добра ефективност в техния честотен диапазон, но са сложни в схемата, изискват особено висококачествена система от намотки. Приемно-предавателните металдетектори с една намотка се наричат ​​индукционни. Повторяемостта им е по-добра, т.к проблемът с правилното разположение на бобините една спрямо друга изчезва, но схемата е по-сложна - трябва да подчертаете слаб вторичен сигнал на фона на силен първичен.

Забележка: в импулсните трансивърни металдетектори проблемът с емисиите също може да бъде елиминиран. Това се обяснява с факта, че като вторичен сигнал те „хващат” т.нар. "опашка" на преизлъчения от обекта импулс. Първичният импулс се разпространява поради дисперсия при повторно излъчване, а част от вторичния импулс е в пролуката между първичните, откъдето може лесно да се различи.

Кликнете, за да щракнете

Металотърсачите с фазово натрупване или фазочувствителни са или импулсни с една намотка, или с 2 генератора, всеки работещ на собствена намотка. В първия случай се използва фактът, че по време на повторно излъчване импулсите не само се разпространяват, но и се забавят. С времето фазовото изместване се увеличава; когато достигне определена стойност, дискриминаторът се задейства и в слушалките се чува щракване. Когато се приближите до обекта, щраканията стават по-чести и се сливат в по-висок звук. Именно на този принцип е изграден Pirate.

Във втория случай техниката на търсене е същата, но работят 2 строго симетрични електрически и геометрично генератора, всеки на своя намотка. В същото време, поради взаимодействието на техните ЕМП, възниква взаимна синхронизация: генераторите работят във времето. Когато общият ЕМП е изкривен, започват прекъсвания на синхронизацията, които се чуват като същите кликвания и след това тон. Двунамотковите метални детектори с повреда на синхронизацията са по-прости от импулсните, но по-малко чувствителни: тяхното проникване е 1,5-2 пъти по-малко. Дискриминацията и в двата случая е близка до отличната.

Фазочувствителните металдетектори са любимите инструменти на курортните миньори. Асовете на търсенето настройват устройствата си така, че точно над обекта звукът отново да изчезне: честотата на щраканията преминава в ултразвуковата област. По този начин на плаж с миди е възможно да се намерят златни обеци с размер на нокът на дълбочина до 40 см. Но върху почва с малки нехомогенности, напоена и минерализирана, металдетекторите с фазово натрупване са по-ниски от други, с изключение на параметричните.

Чрез скърцане

Удари на 2 електрически сигнала - сигнал с честота, равна на сумата или разликата на основните честоти на оригиналните сигнали или кратни на тях - хармоници. Така например, ако на входовете на специално устройство - миксер, се подадат сигнали с честоти от 1 MHz и 1 000 500 Hz или 1,0005 MHz и към изхода на миксера се свържат слушалки или високоговорител, тогава ще чуем чист тон от 500 Hz. И ако вторият сигнал е 200 100 Hz или 200,1 kHz, същото ще се случи, т.к. 200 100 x 5 = 1 000 500; "хванахме" 5-ти хармоник.

В детектора на удари има 2 генератора: референтен и работен. Бобината на референтната осцилаторна верига е малка, защитена от външни влияния или нейната честота е стабилизирана от кварцов резонатор (просто кварц). Контурната намотка на работния (търсещ) генератор е търсеща намотка, като нейната честота зависи от наличието на обекти в зоната на търсене. Преди търсенето работещият генератор се настройва на нулеви удари, т.е. докато честотите съвпадат. Като правило, те не постигат пълен нулев звук, но го настройват на много нисък тон или хрипове, така че е по-удобно да търсите. Чрез промяна на тона на ударите се преценява наличието, размерите, свойствата и местоположението на обекта.

Забележка: най-често честотата на генератора за търсене се взема няколко пъти по-ниска от референтната и работи на хармоници. Това позволява, първо, да се избегне взаимното влияние на генераторите, което в този случай е вредно; второ, за по-прецизна настройка на устройството и трето, за търсене на оптималната честота в този случай.

Като цяло металдетекторите, базирани на хармоници, са по-сложни от импулсните, но работят на всякаква основа. Правилно изработени и настроени не отстъпват по нищо на импулсните. Това може да се съди най-малкото по факта, че плажните златотърсачи не са съгласни по никакъв начин кое е по-добро: импулс или ритъм?

Намотка и др

Най-често срещаното погрешно схващане на начинаещите радиолюбители е абсолютизирането на схемите. Например, ако схемата е "готина", тогава всичко ще бъде тип-топ. По отношение на металдетекторите това е двойно невярно, т.к. техните оперативни предимства силно зависят от дизайна и изработката на търсещата бобина. Както каза един търсач на курорти: „Откриваемостта на детектор трябва да тегли джоба, а не краката.“

При разработването на устройство параметрите на веригата и намотката се настройват един към друг, докато се получи оптимум. Определена схема с „чужда“ намотка, ако работи, няма да достигне декларираните параметри. Ето защо, когато избирате прототип за повторение, първо вижте описанието на бобината. Ако е непълен или неточен, по-добре е да изградите друго устройство.

Относно размерите на намотките

Голяма (широка) намотка излъчва ЕМП по-ефективно и „просветлява“ земята по-дълбоко. Зоната му за търсене е по-широка, което ви позволява да намалите "намирането с крака". Въпреки това, ако в зоната на търсене има голям нежелан обект, неговият сигнал ще бъде "забит" от слаб от желаната дреболия. Ето защо е препоръчително да вземете или направите металотърсач, предназначен да работи с бобини с различни размери.

Забележка: типичните диаметри на намотките са 20-90 mm за намиране на арматура и профили, 130-150 mm "за плажно злато" и 200-600 mm "за голямо желязо".

Monoloop

Традиционният вид металдетекторна бобина е т.нар. тънка намотка или Mono Loop (единичен контур): пръстен от много навивки от емайлирана медна жица с ширина и дебелина 15-20 пъти по-малки от средния диаметър на пръстена. Предимствата на моноцикличната бобина са слабата зависимост на параметрите от вида на почвата, стесняването на зоната на търсене надолу, което позволява чрез преместване на детектора да се определи по-точно дълбочината и местоположението на находката и структурната простота. Недостатъци - нисък коефициент на качество, поради което настройката „плува“ по време на търсене, податливост на смущения и неясна реакция към обекта: работата с моноцикл изисква значителен опит в използването на този конкретен екземпляр на устройството. Препоръчва се на начинаещите да правят домашни детектори за метал с моноконтур, за да получат работещ дизайн без никакви проблеми и да придобият опит в търсенето с него.

Индуктивност

Когато избирате верига, за да проверите автентичността на обещанията на автора и още повече, когато проектирате или усъвършенствате сами, трябва да знаете индуктивността на намотката и да можете да я изчислите. Дори ако правите метален детектор от закупен комплект, все пак трябва да проверите индуктивността чрез измервания или чрез изчисление, за да не си разбивате мозъка по-късно: защо, всичко изглежда наред и не бипка.

В интернет има калкулатори за изчисляване на индуктивността на намотките, но една компютърна програма не може да предвиди всички случаи от практиката. Следователно на фиг. дадена стара, изпитана от десетилетия номограма за изчисляване на многослойни намотки; тънката намотка е специален случай на многослойна намотка.

За изчисляване на моноцикла на търсене се използва номограмата, както следва:

• Стойността на индуктивността L вземаме от описанието на устройството, а размерите на контура D, l и t от там или по наш избор; типични стойности: L = 10 mH, D = 20 cm, l = t = 1 cm.
• Според номограмата определяме броя на завоите w.
• Задаваме коефициента на полагане k = 0,5, чрез размерите l (височина на намотката) и t (нейната ширина) определяме площта на напречното сечение на контура и намираме площта на чистата мед в като S = klt.
• Разделяйки S на w, получаваме напречното сечение на намотаващия проводник, а по него - диаметъра на проводника d.
• Ако се оказа d = (0,5 ... 0,8) mm, всичко е наред. В противен случай увеличаваме l и t при d>0,8 mm или намаляваме при d<0,5 мм.

Устойчивост на шум

Monoloop добре "хваща" смущения, т.к подредени точно по същия начин като рамковата антена. Можете да увеличите неговата шумоустойчивост, първо, като поставите намотката в т.нар. Фарадеев щит: метална тръба, оплетка или фолио, навита с прекъсване, така че да не се образува намотка с късо съединение, която ще „изяде“ всички EMI на бобината, вижте фиг. на дясно. Ако има пунктирана линия близо до обозначението на търсещата бобина на оригиналната диаграма (вижте диаграмите по-долу), това означава, че бобината на това устройство трябва да бъде поставена в щита на Фарадей.

Освен това екранът трябва да бъде свързан към общия проводник на веригата. Тук има уловка за начинаещи: заземителният проводник трябва да бъде свързан към екрана строго симетрично спрямо секцията (вижте същата фигура) и свързан към веригата също симетрично по отношение на сигналните проводници, в противен случай смущенията все още ще „проникнат“ в намотката.

Екранът също така поглъща част от EMF за търсене, което намалява чувствителността на устройството. Този ефект е особено забележим при импулсни металдетектори; намотките им изобщо не могат да бъдат екранирани. В този случай може да се постигне повишаване на шумоустойчивостта чрез балансиране на намотката. Долната линия е, че за отдалечен източник на ЕМП бобината е точков обект и емф. намесата в неговите половини ще се надвие взаимно. Може също да е необходима симетрична намотка във веригите, ако генераторът е двутактов или индуктивен триточков.

В този случай обаче е невъзможно да се симетризира бобината с обичайния бифиларен метод (виж фиг.): когато проводящи и / или феромагнитни обекти са в полето на бифилярната намотка, нейната симетрия е нарушена. Тоест шумоустойчивостта на металдетектора ще изчезне точно когато е най-необходима. Следователно намотката с моноконтур трябва да бъде симетрична чрез кръстосано навиване, вижте същата фиг. Неговата симетрия не се нарушава при никакви обстоятелства, но навиването на тънка намотка с голям брой навивки по кръстосан начин е адска работа и тогава е по-добре да направите кошничка.

Кошница

Кошничните бобини имат всички предимства на моноциклите в още по-голяма степен. В допълнение, бобините с кош са по-стабилни, техният качествен фактор е по-висок, а фактът, че бобината е плоска, е двоен плюс: чувствителността и дискриминацията ще се увеличат. Кошничните намотки са по-малко податливи на смущения: вредни ЕМП. при пресичане на проводници те взаимно се компенсират. Единственият минус е, че намотките с кошница се нуждаят от прецизно изработен твърд и издръжлив дорник: общата сила на опън на много навивки достига големи стойности.

Кошничните намотки са структурно плоски и обемни, но електрически обемната "кошница" е еквивалентна на плоска, т.е. създава същото ЕМП. Бобината с обемна кошница е още по-малко чувствителна към смущения и, което е важно за импулсните металдетектори, импулсната дисперсия в нея е минимална, т.е. по-лесно за улавяне на отклонението, причинено от обекта. Предимствата на оригиналния металотърсач "Пират" до голяма степен се дължат на факта, че неговата "родна" намотка е обемна кошница (виж фиг.), Но навиването й е сложно и отнема много време.

По-добре е начинаещият сам да навие плоска кошница, вижте фиг. По-долу. За металдетектори "за злато" или, да речем, за металдетектора "пеперуда", описан по-долу, и обикновен трансивър с 2 намотки, неизползваемите компютърни дискове ще бъдат добър дорник. Тяхното покритие няма да навреди: много е тънко и никелирано. Незаменимо условие: нечетен, и нищо друго, брой слотове. За изчисляване на плоска кошница не е необходима номограма; изчислението се извършва по следния начин:

• Те са зададени с диаметър D2, равен на външния диаметър на дорника минус 2-3 mm, и вземете D1 = 0,5D2, това е оптималното съотношение за търсещи бобини.
• Съгласно формула (2) на фиг. изчислете броя на завоите.
• От разликата D2 - D1, като се вземе предвид коефициентът на плоско полагане от 0,85, се изчислява диаметърът на проводника в изолация.

Как не трябва и как се навиват кошници

Някои любители се заемат да навиват обемисти кошници по начина, показан на фиг. по-долу: направете дорник от изолирани гвоздеи (поз. 1) или самонарезни винтове, навийте според схемата, поз. 2 (в този случай, поз. 3, за броя на завъртанията, кратен на 8; на всеки 8 завъртания „моделът“ се повтаря), след това пяна, поз. 4, дорникът се издърпва и излишната пяна се отрязва. Но скоро се оказва, че опънатите намотки са срязали пяната и цялата работа е омекнала. Тоест, за да навиете сигурно, трябва да залепите парчета здрава пластмаса в отворите на основата и едва след това да я навиете. И помнете: независимо изчисляване на обемна намотка с кошница без подходящи компютърни програми е невъзможно; техниката на плоска кошница не е приложима в този случай.

DD бобини

DD в случая не означава далечен, а двоен или диференциален детектор; в оригинал - DD (Double Detector). Това е намотка от 2 еднакви половини (рамене), сгънати с някакво пресичане. С точен електрически и геометричен баланс на рамената на DD, търсещият ЕМП се изтегля в зоната на пресичане, вдясно на фиг. отляво - моноциклична намотка и нейното поле. Най-малката нехомогенност на пространството в зоната на търсене причинява дисбаланс и се появява рязък силен сигнал. DD-бобината позволява на неопитен търсач да открие плитък, дълбок, добре проводим обект, когато ръждясала кутия лежи до него и над него.

Бобините DD са ясно ориентирани "на злато"; всички металдетектори с маркировка GOLD са оборудвани с тях. Въпреки това, на фино хетерогенни и / или проводящи почви, те или се провалят напълно, или често дават фалшиви сигнали. Чувствителността на бобината DD е много висока, но дискриминацията е близка до нула: сигналът е или маргинален, или изобщо го няма. Ето защо металотърсачите с DD бобини са предпочитани от търсачи, които се интересуват само от „да са в джоба“.

Забележка: повече подробности за бобините DD можете да намерите по-късно в описанието на съответния металдетектор. Те навиват раменете си DD или на едро, като монолуп, на специален дорник, виж по-долу, или с кошници.

Как да прикрепите намотка

Готовите рамки и дорници за търсещи бобини се продават в широк диапазон, но продавачите не се срамуват от измама. Ето защо много аматьори правят основата на намотката от шперплат, отляво на фигурата:

Множество дизайни

Параметричен

Най-простият металдетектор за търсене на фитинги, окабеляване, профили и комуникации в стени и тавани може да бъде сглобен съгласно фиг. Древният транзистор MP40 се променя без промяна в KT361 или неговите аналози; за да използвате pnp транзистори, трябва да обърнете поляритета на батерията.

Този металдетектор е магнитен детектор от параметричен тип, работещ при ниски честоти. Тонът на звука в слушалките може да се промени чрез избиране на капацитет C1. Под въздействието на обекта тонът пада, за разлика от всички други видове, така че първоначално трябва да постигнете „скърцане на комари“, а не хрипове или мърморене. Устройството разграничава окабеляването под ток от „празно“, бръмчене от 50 Hz се наслагва върху тона.

Схемата е генератор на импулси с индуктивна обратна връзка и стабилизиране на честотата от LC верига. Контурна бобина - изходен трансформатор от стар транзисторен приемник или маломощен "базарско-китайски" трансформатор за ниско напрежение. Трансформатор от неизползваем източник на захранване на полска антена е много подходящ, в собствения си случай, като отрежете щепсела, можете да сглобите цялото устройство, тогава е по-добре да го захранвате от 3 V литиева таблетна батерия. Намотка II на фиг. – първична или мрежова; I - вторичен или понижаващ при 12 V. Точно така, генераторът работи с транзисторно насищане, което осигурява незначителна консумация на енергия и широк диапазон от импулси, което го прави по-лесен за намиране.

За да превърнете трансформатора в сензор, неговата магнитна верига трябва да бъде отворена: отстранете рамката с намотките, отстранете правите джъмпери на сърцевината - игото - и сгънете W-образните плочи в една посока, както вдясно в фигура, след което поставете намотките обратно. При изправни части уредът започва да работи веднага; ако не, трябва да размените краищата на някоя от намотките.

Параметричната схема е по-сложна - на фиг. на дясно. L с кондензатори C4, C5 и C6 е настроен на 5, 12,5 и 50 kHz, а кварцът пропуска съответно 10-ти, 4-ти хармоник и основен тон към амплитудомера. Схемата е по-скоро за аматьор да се напие на маса: много се бърка с обстановката, но няма "нюх", както се казва. Предоставено само като пример.

трансивър

Много по-чувствителен е приемо-предавателен металдетектор с DD намотка, който лесно може да се направи у дома, виж фиг. Ляво - предавател; отдясно е приемникът. Той също така описва свойствата на различните видове DD.

Този металдетектор е LF; честотата на търсене е около 2 kHz. Дълбочина на откриване: съветска стотинка - 9 см, консервна кутия - 25 см, канализационен люк - 0,6 м. Параметрите са „тройни“, но можете да овладеете техниката на работа с DD, преди да преминете към по-сложни структури.

Бобините съдържат 80 навивки от 0,6-0,8 mm PE тел, навита насипно върху дорник с дебелина 12 mm, чийто чертеж е показан на фиг. наляво. Като цяло устройството не е критично за параметрите на бобините, те биха били абсолютно еднакви и подредени строго симетрично. Като цяло добър и евтин симулатор за тези, които искат да овладеят всяка техника за търсене, вкл. "за злато". Въпреки че чувствителността на този металдетектор не е висока, но дискриминацията е много добра въпреки използването на DD.

За да настроите устройството, първо, вместо L1 предавателя, включете слушалките и се уверете, че генераторът работи по тона. Тогава L1 на приемника се свързва накъсо и чрез избор на R1 и R3 се задава напрежение съответно на колекторите VT1 и VT2, равно на около половината от захранващото напрежение. След това R5 задава колекторния ток VT3 в рамките на 5..8 mA, отваря L1 на приемника и това е всичко, можете да търсите.

С фазово натрупване

Дизайните в този раздел показват всички предимства на метода за натрупване на фази. Първият металотърсач главно за строителни цели ще бъде много евтин, т.к. неговите най-трудоемки части са направени ... от картон, вижте фиг.:

Устройството не изисква настройка; интегриран таймер 555 - аналог на домашния IC (интегрална схема) K1006VI1. В него се извършват всички трансформации на сигнала; метод на търсене - импулсен. Единственото условие е високоговорителят да се нуждае от пиезоелектричен (кристален), обикновен високоговорител или слушалки ще претоварят IC и скоро ще се повреди.

Индуктивност на бобината - около 10 mH; работна честота - в рамките на 100-200 kHz. При дебелина на дорника 4 mm (1 слой картон), намотка с диаметър 90 mm съдържа 250 навивки от тел PE 0,25, а намотка 70 mm съдържа 290 навивки.

Метален детектор "Пеперуда", виж фиг. отдясно, по отношение на параметрите си вече е близо до професионалните устройства: съветската стотинка се намира на дълбочина 15-22 см, в зависимост от почвата; канализационна шахта - на дълбочина до 1 м. Действа при нарушаване на синхронизацията; схема, табло и вид инсталация - на фиг. По-долу. Моля, имайте предвид, че има 2 отделни бобини с диаметър 120-150 мм, а не DD! Не трябва да се застъпват! И двата високоговорителя са пиезоелектрични, както и в предишния. случай. Кондензатори - термостабилни, слюдени или високочестотни керамични.

Свойствата на "Пеперудата" ще се подобрят и ще бъде по-лесно да се настрои, ако първо навиете намотките с плоски кошници; индуктивността се определя от дадената работна честота (до 200 kHz) и капацитетите на контурните кондензатори (10 000 pF всеки в диаграмата). Диаметър на телта - от 0,1 до 1 мм, колкото по-голям, толкова по-добре. Кранът във всяка намотка е направен от една трета от завоите, като се брои от студения (по-нисък според диаграмата) край. Второ, ако отделните транзистори се заменят с 2-транзисторен монтаж за диф-усилвателни схеми K159NT1 или негови аналози; двойка транзистори, отгледани на един чип, има точно същите параметри, което е важно за схеми с повреда в синхронизацията.

За да установите "Пеперудата", трябва точно да регулирате индуктивността на намотките. Авторът на дизайна препоръчва раздалечаване и разместване на завоите или регулиране на намотките с ферит, но от гледна точка на електромагнитната и геометрична симетрия би било по-добре да свържете тримерни кондензатори от 100-150 pF паралелно с 10 000 pF капацитет и ги завъртете при настройка в различни посоки.

Действителната настройка не е трудна: новосглобеното устройство издава звуков сигнал. Ние последователно поднасяме алуминиева тенджера или кутия бира към намотките. Към един - скърцането става по-високо и по-силно; към другия - по-нисък и по-тих или напълно безшумен. Тук добавяме малко капацитет на тримера и го премахваме в противоположното рамо. За 3-4 цикъла можете да постигнете пълна тишина в високоговорителите - устройството е готово за търсене.

Повече за Pirate

Да се ​​върнем на известния „Пират”; това е импулсен трансивър с фазово натрупване. Схемата (виж фиг.) е много прозрачна и може да се счита за класическа за този случай.

Предавателят се състои от главен осцилатор (MG) на същия 555-ти таймер и мощен ключ на T1 и T2. Вляво - вариант на ZG без IC; ще трябва да зададе на осцилоскопа честота на повторение на импулса 120-150 Hz R1 и продължителност на импулса 130-150 μs R2. Бобина L - обща. Ограничителят на диоди D1 и D2 за ток от 0,5 A предпазва усилвателя на приемника QP1 от претоварване. Дискриминаторът е сглобен на QP2; заедно те съставят двойния операционен усилвател K157UD2. Всъщност "опашките" на преизлъчените импулси се натрупват в капацитета C5; когато „резервоарът е пълен“, на изхода на QP2 скача импулс, който се усилва от T3 и дава щракване в динамиката. Резисторът R13 регулира скоростта на пълнене на "резервоара" и, следователно, чувствителността на устройството. Повече за "Пират" вижте във видеото:

Видео: Пиратски металотърсач

и за характеристиките на неговите настройки - от следния видеоклип:

Видео: настройка на прага на металотърсача Pirate

В ритъма

Тези, които желаят да изпитат всички прелести на процеса на търсене на удари със сменяеми намотки, могат да сглобят метален детектор според схемата на фиг. Неговата особеност, на първо място, е ефективността: цялата верига е сглобена на CMOS логика и при липса на обект консумира много малко ток. Второ, устройството работи на хармоници. Референтният осцилатор на DD2.1-DD2.3 е стабилизиран от ZQ1 кварц при 1 MHz, а търсещият осцилатор на DD1.1-DD1.3 работи на честота около 200 kHz. При настройване на устройството преди търсене, желаният хармоник се „хваща“ от варикапа VD1. Смесването на работните и референтните сигнали се извършва в DD1.4. Трето, този металдетектор е подходящ за работа със сменяеми намотки.

По-добре е да замените интегралните схеми от 176-та серия със същите 561-ви, консумацията на ток ще намалее и чувствителността на устройството ще се увеличи. Просто е невъзможно да се заменят старите съветски слушалки с висока устойчивост TON-1 (за предпочитане TON-2) с такива с ниско съпротивление от плейъра: те ще претоварят DD1.4. Трябва или да поставите усилвател като "пират" (C7, R16, R17, T3 и високоговорител на веригата "Пират") или да използвате пиезо високоговорител.

Този металдетектор не изисква настройки след сглобяване. Бобините са моноцикли. Техните данни на дорник с дебелина 10 mm:

• Диаметър 25 mm - 150 навивки на PEV-1 0,1 mm.
• Диаметър 75 мм - 80 навивки на ПЕВ-1 0,2 мм.
• Диаметър 200 mm - 50 навивки на PEV-1 0,3 mm.

Не става по-лесно

Сега нека изпълним обещанието, дадено в началото: ще ви кажем как да направите, без да знаете нищо за радиотехниката, металдетектора, който търсите. Металотърсачът е „по-лесно от просто“ сглобен от радио, калкулатор, картонена или пластмасова кутия с шарнирен капак и парчета двустранна лента.

Металният детектор „от радиото“ е импулсен, но за откриване на обекти не се използва дисперсия и не забавяне с натрупване на фаза, а въртенето на магнитния вектор на ЕМП по време на повторно излъчване. Във форумите те пишат различни неща за това устройство, от „супер“ до „гадно“, „окабеляване“ и думи, които не е обичайно да се използват в писмен вид. Така че, за да получите, ако не „супер“, но поне напълно функционално устройство, неговите компоненти - приемникът и калкулаторът - трябва да отговарят на определени изисквания.

Калкулаторимаме нужда от най-малката и евтина, "алтернатива". Правят ги в офшорни мазета. Те нямат представа за стандартите за електромагнитна съвместимост на домакинските уреди и ако чуят за нещо подобно, тогава искат да плюят от дъното на сърцето си. Следователно местните продукти са доста мощни източници на импулсни радиосмущения; те се дават от тактовия генератор на калкулатора. В този случай неговите стробиращи импулси във въздуха се използват за сондиране на пространството.

Приемникимате нужда и от евтин, от подобни производители, без никакви средства за повишаване на шумоустойчивостта. Трябва да има AM честотна лента и, абсолютно необходимо, магнитна антена. Тъй като приемниците с приемане на къси вълни (HF, SW) на магнитна антена рядко се продават и са скъпи, ще трябва да се ограничите до средни вълни (MW, MW), но това ще улесни настройката.

1. Разгъваме кутията с капак в книга.
2. Залепваме ленти от самозалепваща се лента върху задните страни на калкулатора и радиото и фиксираме двете устройства в кутията, вижте фиг. на дясно. Приемникът - за предпочитане в капака, така че да има достъп до контролите.
3. Включваме приемника, търсим участък, свободен от радиостанции и възможно най-чист от радио шум, като го настроим на максимална сила на звука в горната част на AM лентата (ленти). За MW това ще бъде около 200 m или 1500 kHz (1,5 MHz).
4. Включваме калкулатора: приемникът трябва да бръмчи, да хрипти, да ръмжи; като цяло, дайте тон. Не премахваме обем!
5. Ако няма тон, внимателно и плавно коригирайте, докато се появи; уловихме някои от хармониците на строб генератора на калкулатора.
6. Бавно сгъваме „книгата“, докато тонът отслабне, стане по-музикален или изчезне напълно. Най-вероятно това ще се случи, когато капакът се завърти на около 90 градуса. Така открихме положение, при което магнитният вектор на първичните импулси е ориентиран перпендикулярно на оста на феритния прът на магнитната антена и тя не ги приема.
7. Фиксираме капака в намереното положение с вложка от пяна и еластична лента или опори.

Забележка: в зависимост от дизайна на приемника е възможна обратната опция - за да се настрои на хармониката, приемникът се поставя върху включения калкулатор и след това, като се постави „книгата“, тонът се омекотява или изчезва. В този случай приемникът ще улови импулсите, отразени от обекта.

И какво следва? Ако в близост до отвора на „книгата“ има електропроводим или феромагнитен обект, той ще излъчи повторно сондиращи импулси, но магнитният им вектор ще се обърне. Магнитната антена ще ги "помирише", приемникът отново ще даде тон. Тоест вече сме намерили нещо.

Нещо странно накрая

Има съобщения за друг металотърсач "за пълни глупаци" с калкулатор, но вместо радио трябват уж 2 компютърни диска, CD и DVD. Също така - пиезо слушалки (точно пиезо, според авторите) и батерия Krona. Честно казано, това творение изглежда като техномит, като запомняща се живачна антена. Но - какво, по дяволите, не се шегува. Ето едно видео за вас:

пробвай, ако имаш желание може и там да се намери нещо и в тематика, и в научно-технически смисъл. Късмет!

като приложение

Има стотици, ако не и хиляди, схеми и дизайни на металдетектори. Ето защо в приложението към материала ние също даваме списък с модели, в допълнение към тези, посочени в теста, които, както се казва, са в обращение в Руската федерация, не са прекалено скъпи и са достъпни за повторение или самосглобяване:

• Клонинг.
10 оценки, средно: 4,90 от 5)

Радио конструктор: Прост металдетектор на чип K561LA7. (021)

Тази схема на металдетектор от всички прости вериги показа най-добри резултати. С помощта на това устройство можете да откриете както черни метали (фитинги в стените на помещенията), така и метални предмети в земята (както черни, така и цветни). Дълбочината на откриване зависи от размера на металния предмет (малки обекти се откриват на дълбочина до 12 см). Работата на веригата се основава на биенето на честотите на два генератора, сглобени на базата на домашната микросхема K561LA7, състояща се от четири логически елемента 2I-NOT (K561LA7 може да бъде заменен с K561LE5 или внесен аналог на CD4011). От диаграмата може да се види, че примерен генератор е сглобен на елементите DD1.3 и DD1.4, с чиято честота ще бъде сравнена честотата на генератора за търсене, сглобен на елементите DD1.1 и DD1.2. Нека разгледаме как работят елементите на веригата: Честотата на примерния генератор се определя от параметрите на кондензатора C1 и общото съпротивление на променливите резистори R1 и R2 и е в диапазона 200 - 300 kHz. Честотата на генератора за търсене се задава от параметрите на веригата C2, L1 (тя е в рамките на 100 kHz), т.е. зависи от капацитета на кондензатора и индуктивността на намотката и е постоянна (условно, защото стабилността на честотата зависи до голяма степен от промените в температурата, захранващото напрежение, влажността). По време на работата на търсещия генератор се генерира не само основната честота от 100 kHz, но и множество хармоници от 200 kHz, 300 kHz, 400 kHz и т.н. Колкото по-висок е хармоникът, толкова по-ниско е неговото ниво. Когато примерният генератор (OG) работи на честота 300 kHz, „необходимият“ хармоник на търсещия генератор (PG) е третият, т.е. също 300 kHz. Ако зададем OG честотата на 305 KHz с резистори R2 и R3, а PG честотата е 100 KHz, тогава третият хармоник на PG, равен на 300 KHz (честотите над 20 KHz вече не се определят на ухо), от изхода на кондензатор C4 се смесва с честотата на OG на изхода на кондензатора C3. Освен това тези честоти се подават към диодния смесител VD1, VD2, сглобен съгласно схемата за удвояване на напрежението (в един полупериод сигналите от изходите на генераторите преминават през диода VD1 и зареждат кондензаторите C3 и C4, в втория полупериод, напреженията от изходите на генераторите се добавят към напреженията на заредените кондензатори C3 и C4 и преминават през VD2 диода към слушалките T. Диодният смесител, действащ като детектор, излъчва разлика в честотата от 305 kHz - 300 kHz = 5 kHz, което се чува в слушалките под формата на тонален сигнал.Висшите хармоници са значително по-ниски по сила на сигнала и вече не се чуват в слушалките, а по-ниските хармоници не дават такава разлика в промяна на честотата - когато метален обект навлезе в зоната на приемната намотка, неговата индуктивност се променя леко, което се отразява на честотата на PG. Например честотата не е 100.000Hz, а 100.003Hz. Разлика от 3 херца почти не се чува, но на третия хармоник 100.003Hz ще е равно на 300.009Hz, а разликата с OG честотата ще бъде 9Hz, което е по-забележимо на ухо и увеличава чувствителността на устройството. Диоди VD1, VD2 могат да бъдат всякакви, но винаги германий. C6 служи за заобикаляне на високочестотните компоненти на сигнала на изхода на миксера. Слушалките на слушалките трябва да бъдат свързани последователно (на снимката са показани клемите на телефонните жакове за серийно свързване на стандартни стерео слушалки). Всички тези правила позволяват най-ефективното използване на изходния сигнал, без да се прибягва до допълнителни усилватели, които усложняват нашия дизайн. В нашия случай силата на сигнала не влияе на чувствителността на устройството. Основното нещо при настройката е да зададете правилно честотата на биенето и да се съсредоточите върху нейната промяна. Сега към основния елемент на нашата схема - търсещата бобина. Способността на устройството да открива метални предмети ще зависи от качеството на производството му.

Търсещата бобина (PC) се състои от 50 навивки меден проводник тип PEV, PEL, PELSHO с диаметър 0,2 - 0,6 mm, навит на дорник с диаметър 12 - 18 cm. Има няколко начина да направите компютър. Можете да начертаете кръг с диаметър 12 - 18 см върху шперплат, дъска, шперплат и т.н., да забиете пирони около обиколката, след това да навиете намотка около ноктите, да го завържете здраво в кръг с конци, след което да издърпате нокти. Можете да навиете намотката на всяка кръгла пластмасова конструкция с подходящ диаметър (например парче пластмасова канализационна тръба, долната част на пластмасова кофа, които се изхвърлят от магазините след продажбата на херинга, кисели краставички. Излишната част Препоръчително е намотаната по този начин бобина да се импрегнира с лак или боя (но не нитро! Разтворителят ще повреди лаковата изолация на жицата на бобината), за да се запълнят кухините между намотките, в които по-късно може да влезе вода , След изсушаване намотката трябва да бъде плътно увита с електрическа лента по цялата повърхност.За да подобрите защитните свойства на компютъра и да намалите ефекта от външни електрически полета върху него, той трябва да бъде екраниран.Можете веднага да навиете намотката на медна или алуминиева тръба, извита в кръг и изрязана отвън с ножовка или „шлайф“ с тънък диск, но е по-лесно да вземете алуминиево фолио за печене, да го нарежете на ленти и да увиете намотката от началото до края кранове с тези ленти, оставяйки ненавити празнини от около 1 - 2 см. В противен случай ще се получи късо съединение, което няма да позволи на бобината да работи. Като се има предвид, че не всеки има възможност да запои "заземителния" проводник към алуминиевия екран, можете да премахнете 3 - 8 см изолация от проводника, като увиете алуминиевия екран с голия край и го увиете плътно с електрическа лента. Желателно е изолираните свързващи проводници от бобината към платката да се екранират с алуминиево фолио, като се свързват към същия заземяващ проводник по същия начин, както в бобината. Можете да започнете да настройвате устройството след навиване на компютъра преди неговото импрегниране и екраниране. Всичко останало е подобрение на устройството. Ако всичко е сглобено правилно, след свързване на компютъра към веригата и подаване на захранване (спазвайте полярността на захранващата връзка и правилната инсталация на микросхемата в гнездото) в слушалките, когато променливият резистор R2 „Приблизително“ е завъртете, ще се чуят честотите на биене на генераторите. При липса на специални инструменти (осцилоскоп, честотомер), работата на генераторите може да се определи от всеки волтметър, свързан вместо слушалки. След запояване на кондензатор C4 от диодния смесител, волтметърът ще покаже работата на отработените газове под формата на напрежение, приблизително равно на захранващото напрежение на веригата. И обратно, след като разпоихме C3, ще видим работата на SG според подобни показания на волтметъра. Работата и на двамата се проявява в слушането на бийт тона в слушалките. Резистор R2 ви позволява да настроите честотата на OG в широк диапазон, което се проявява в многократно появяващи се удари в слушалките. Сега трябва внимателно да проверим тези удари, да изберем най-„мощния“ (резистор R3 трябва да е в средно положение). Когато проверявате всеки от хармониците, резисторът R2 трябва да бъде настроен в такава позиция, че "гласовият" тон на сигнала да намалява. По-нататъшната настройка трябва да се извърши с резистора R3 „Точно“ и да се гарантира, че тонът на ритъма се превръща в хрипове и щракания. Тази позиция е работната с максимална чувствителност. След това вземаме предмет от черен метал и го довеждаме до намотката - тонът на сигнала трябва да се увеличи. Когато предмет от цветни метали (алуминий, мед, месинг) се доближи до бобината, сигналният тон трябва, напротив, да намалее или напълно да се счупи. Ако това не се случи или се случи обратното, е необходимо да пренастроите отработените газове към различен хармоник и да го направите отново. Веднага след като намерите „необходимия“ хармоник, трябва да запомните позицията на R2 и в бъдеще да работите само с R3, като настройвате максимално работната част на ударите. Колкото по-точно се настроите към него, толкова по-високи ще бъдат резултатите от търсенето. След като разберете принципа на работа, можете да започнете да подобрявате бобината за търсене. При сглобяване на веригата металните части на променливите резистори R2, R3 трябва да бъдат свързани към общ (отрицателен) проводник, в противен случай подходът на ръката към дръжката ще повлияе на честотата на биене. Желателно е, за да се намали влиянието на външните фактори, веригата на устройството да се постави в метален корпус, свързан към общ

Направи си сам металотърсач - както подсказва името, такива устройства се правят самостоятелно и са предназначени за търсене на метални предмети, те се използват за доста тясна цел. Методите за тяхното прилагане обаче са доста разнообразни и представляват цяло направление в радиоелектрониката.

Металотърсач Н. Мартинюк

Металотърсачът по схемата на Н. Мартинюк (фиг. 1) е направен на базата на миниатюрен радиопредавател, чието излъчване се модулира от аудио сигнал [RL 8 / 97-30]. Модулатор - нискочестотен генератор е направен по добре познатата схема на симетричен мултивибратор.

Сигналът от колектора на един от мултивибраторните транзистори се подава към основата на високочестотния генераторен транзистор (VT3). Работната честота на генератора се намира в честотния диапазон на VHF-FM диапазона на излъчване (64 ... 108 MHz). Като индуктор на осцилаторната верига се използва парче телевизионен кабел под формата на намотка с диаметър 15 ... .25 cm.

Ориз. 1. Схематична диаграма на металотърсача N. Martynyuk.

Ако метален предмет се доближи до индуктора на осцилаторната верига, честотата на генериране ще се промени значително. Колкото по-близо е обектът до бобината, толкова по-голямо ще бъде отклонението на честотата. За да се регистрира промяна в честотата, се използва конвенционално FM радио, настроено на честотата на RF генератора.

Системата за автоматична настройка на приемника трябва да бъде деактивирана. При липса на метален предмет се чува силен звуков сигнал от високоговорителя на приемника.

Ако парче метал се донесе до индуктора, честотата на генериране ще се промени и силата на сигнала ще намалее. Недостатъкът на устройството е неговата реакция не само към метал, но и към всякакви други проводими предмети.

Металотърсач на базата на нискочестотен LC генератор

На фиг. 2 - 4 показва схема на металдетектор с различен принцип на работа, базиран на използването на нискочестотен LC генератор и мостов индикатор за промяна на честотата. Търсещата бобина на металдетектора е направена в съответствие с фиг. 2, 3 (с корекция на броя на завоите).

Ориз. 2. Търсеща бобина на металдетектор.

Ориз. 3. Търсеща бобина за металотърсач.

Изходният сигнал от генератора отива към мостовата измервателна верига. Като нулев индикатор на моста е използвана телефонна капсула с високо съпротивление TON-1 или TON-2, която може да бъде заменена с показалка или друго външно измервателно устройство за променлив ток. Генераторът работи на честота f1, например 800 Hz.

Мостът се балансира до нула преди започване на работа чрез регулиране на кондензатора C* на колебателната верига на търсещата бобина. Честотата f2=f1, при която мостът ще бъде балансиран, може да се определи от израза:

Първоначално няма звук в телефонната капсула. Когато метален предмет се въведе в полето на търсещата бобина L1, честотата на генериране f1 ще се промени, мостът ще бъде небалансиран и в телефонната капсула ще се чуе звуков сигнал.

Ориз. 4. Схема на металдетектор с принцип на работа, базиран на използването на нискочестотен LC генератор.

Метален детектор с мостова верига

Мостовата верига на металдетектор, използващ търсеща бобина, която променя своята индуктивност при приближаване на метални предмети, е показана на фиг. 5. Аудиочестотен сигнал се подава към моста от нискочестотен генератор. С потенциометъра R1 мостът се балансира за липса на аудио сигнал в телефонната капсула.

Ориз. 5. Мостова схема на металдетектора.

За да се увеличи чувствителността на веригата и да се увеличи амплитудата на сигнала за дисбаланс на моста, към неговия диагонал може да се свърже нискочестотен усилвател. Индуктивността на бобината L2 трябва да бъде сравнима с индуктивността на търсещата бобина L1.

Метален детектор на базата на приемник с MW диапазон

Метален детектор, работещ заедно с излъчващ суперхетеродинен радиоприемник от обхвата на средните вълни, може да бъде сглобен съгласно схемата, показана на фиг. 6 [R 10/69-48]. Дизайнът, показан на фиг. 1, може да се използва като търсеща бобина. 2.

Ориз. 6. Метален детектор, който работи съвместно със суперхетеродинен радиоприемник в MW обхвата.

Устройството е конвенционален високочестотен осцилатор, работещ на 465 kHz (междинната честота на всеки AM приемник за излъчване). Схемите, представени в глава 12, могат да се използват като генератор.

В първоначалното състояние честотата на RF генератора, смесвайки се в близкия радиоприемник с междинната честота на приемания от приемника сигнал, води до формиране на сигнал с разлика в честотата в звуковия диапазон. При промяна на честотата на генериране (ако има метал в полето на действие на търсещата бобина), тонът на звуковия сигнал се променя пропорционално на количеството (обема) на металния обект, отстраняването му и естеството на метала. (някои метали увеличават честотата на генериране, други, напротив, намаляват).

Прост метален детектор на два транзистора

Ориз. 7. Схема на прост метален детектор върху силициеви и полеви транзистори.

Диаграма на прост металдетектор е показана на фиг. 7. Устройството използва нискочестотен LC генератор, чиято честота зависи от индуктивността на търсещата бобина L1. При наличие на метален предмет честотата на генериране се променя, което може да се чуе с помощта на телефонна капсула BF1. Чувствителността на такава схема е ниска, т.к доста трудно е да се определят малки промени в честотата на ухо.

Метален детектор за малки количества магнитен материал

Метален детектор за малки количества магнитен материал може да се изработи по схемата на фиг. 8. Като сензор за такова устройство се използва универсална глава от магнетофон. За усилване на слабите сигнали, взети от сензора, е необходимо да се използва високочувствителен нискочестотен усилвател, чийто изходен сигнал се подава към телефонната капсула.

Ориз. 8. Схема на металдетектор за малки количества магнитен материал.

Метална индикаторна верига

Друг метод за индикация на наличието на метал се използва в устройството по схемата на фиг.9. Устройството съдържа високочестотен генератор с търсещ индуктор и работи на честота f1. Използван е обикновен високочестотен миливолтметър, за да се покаже величината на сигнала.

Ориз. 9. Принципна схема на металния индикатор.

Изработен е на диод VD1, транзистор VT1, кондензатор C1 и милиамперметър (микроамперметър) RA1. Между изхода на генератора и входа на високочестотния миливолтметър е свързан кварцов резонатор. Ако честотата на генериране f1 и честотата на кварцовия резонатор f2 са еднакви, стрелката на инструмента ще бъде на нула. Веднага щом честотата на генериране се промени в резултат на въвеждането на метален предмет в полето на търсещата бобина, стрелката на устройството ще се отклони.

Работните честоти на такива метални детектори обикновено са в диапазона от 0,1 ... 2 MHz. За първоначалната настройка на честотата на генериране на това и други устройства с подобно предназначение се използва променлив кондензатор или кондензатор за настройка, свързан паралелно с търсещия индуктор.

Типичен металотърсач с два генератора

На фиг. 10 показва типична диаграма на най-често срещания металдетектор. Принципът му на работа се основава на честотните удари на генераторите за справка и търсене.

Ориз. 10. Схема на металотърсач с два генератора.

Ориз. 11. Принципна схема на блок генератор за металдетектор.

Възел от същия тип, общ за двата генератора, е показан на фиг. 11. Генераторът е направен по известната "капацитивна триточкова" схема. На фиг. 10 показва пълна схема на устройството. Като търсеща бобина L1, дизайнът, показан на фиг. 2 и 3.

Началните честоти на генераторите трябва да са еднакви. Изходните сигнали от генераторите през кондензаторите C2, C3 (фиг. 10) се подават към смесителя, който избира честотата на разликата. Избраният аудио сигнал през усилващия етап на транзистора VT1 се подава към телефонната капсула BF1.

Метален детектор, базиран на принципа на прекъсване на честотата на генериране

Металотърсачът може да работи и на принципа на прекъсване на честотата на генериране. Диаграма на такова устройство е показана на фиг. 12. При определени условия (честотата на кварцовия резонатор е равна на резонансната честота на осцилиращата LC верига с търсещата бобина) токът в емитерната верига на транзистора VT1 е минимален.

Ако резонансната честота на LC веригата се промени значително, тогава генерирането ще се провали и показанията на устройството ще се увеличат значително. Препоръчително е да свържете кондензатор с капацитет от 1 ... 100 nF паралелно с измервателното устройство.

Ориз. 12. Схема на металдетектор, който работи на принципа на прекъсване на честотата на генериране.

Метални детектори за търсене на малки предмети

Метални детектори, предназначени за търсене на малки метални предмети в ежедневието, могат да бъдат сглобени според показаните на фиг. 13 - 15 схеми.

Такива металдетектори също работят на принципа на прекъсване на генерирането: генераторът, който включва индуктор за търсене, работи в „критичен“ режим.

Режимът на работа на генератора се задава от настроени елементи (потенциометри), така че най-малката промяна в условията на неговата работа, например промяна в индуктивността на търсещата намотка, ще доведе до прекъсване на трептенията. За да се покаже наличието / липсата на генериране, се използват LED индикатори за нивото (наличието) на променливо напрежение.

Индукторите L1 и L2 във веригата на фиг. 13 съдържат съответно 50 и 80 навивки тел с диаметър 0,7 ... 0,75 mm. Намотките са навити върху феритна сърцевина 600NN с диаметър 10 mm и дължина 100 ... 140 mm. Работната честота на генератора е около 150 kHz.

Ориз. 13. Схема на прост металдетектор на три транзистора.

Ориз. 14. Схема на прост металдетектор на четири транзистора със светлинна индикация.

Индукторите L1 и L2 на друга верига (фиг. 14), направени в съответствие с немския патент (№ 2027408, 1974), имат съответно 120 и 45 оборота с диаметър на проводника 0,3 mm [P 7 / 80-61 ]. Използвана е феритна сърцевина 400НН или 600НН с диаметър 8 mm и дължина 120 mm.

Домакински металотърсач

Домашен металдетектор (BIM) (фиг. 15), произведен преди това от завода Radiopribor (Москва), ви позволява да откривате малки метални предмети на разстояние до 45 mm. Данните за намотката на неговите индуктори са неизвестни, но при повтаряне на веригата можете да се ръководите от данните, дадени за устройства с подобно предназначение (фиг. 13 и 14).

Ориз. 15. Схема на битов металдетектор.

Литература: Шустов М.А. Практическа схема (книга 1), 2003 г