Металлоискатель своими руками: шаг за шагом

Металлоискатель — это электронное устройство, которое используется миллионами людей по всему миру для нахождения металлических предметов в почве. Аппарат использует принцип электромагнетизма и выпускается разным по форме и размеру. Сегодня миллионы охотников за сокровищами по всему миру используют металлодетекторы в надежде стать богатыми. Обычно для поисков они применяют самодельные устройства, поэтому начинающим поисковикам нужно знать, как сделать металлоискатель своими руками.

Особенности конструкции и принцип действия

Металлодетектор работает через катушку поиска, прикрепленную к нижней части устройства, передающей электромагнитное поле (ЭМП) в грунт. Поле находит металлические детали и возбуждает в них передачу собственного ЭМП, которое принимается катушкой машины, отправляющей пользователю предупреждение о принятом сигнале.

металлоискатель
Принцип действия металлоискателя

Металлоискатель содержит катушку с проволокой, известную как передатчик. Когда ток течет через нее, вокруг создается магнитное поле. Когда пользователь наводит детектор на землю, он заставляет его также двигаться. Если оно перемещается над металлическим объектом, движущееся ЭМП изменяет способ движения электронов, то есть металлоискатель создает или «индуцирует» некоторую электрическую активность в металле. Таким образом, ЭМП, исходящее от детектора, вызывает появление другого ЭМП вокруг металла.

металлоискатель
Принцип действия металлоискателя

Это второе магнитное поле вокруг металла, как раз и обнаруживает детектор. У металлоискателя есть вторая катушка провода — катушка приемника, который связан с громкоговорителем. Таким образом, когда детектор находит металлический предмет, электричество через приемную катушку включится сигнал, который будет в виде потрескивания или зуммера. Чем ближе перемещается передатчик к металлу, тем сильнее ЭМП, создаваемое в ней катушкой передатчика, тем сильнее ЭМП, создаваемое металлом в катушке приемника, тем больше тока, который течет в громкоговорителе, и тем громче сигнал.

металлоискатель
Принцип действия металлоискателя

Виды конструкций и методы поиска

Для того чтобы выполнять металлоискатель своими руками, потребуется знать принципы работы металлодетекторов. В торговой сети в основном реализуются устройства, функционирующие на трех принципах:

  1. Частота биений — один из наиболее распространенных металлоискателей. Он способен искать предметы, расположенные примерно до 1 м под землей. Каждый детектор использует витую медь, намотанную по стальному кольцу. В конструкции имеется кольцо большого размера, к прикрепленное к основанию и меньшее кольцо, закрепленное чуть выше. Обе связаны с генераторами частоты и работают с разной частотой. Именно это несоответствие является фактором, который металлоискатель воспринимает и передает на динамики. Как только базовая катушка проходит над металлическим предметом, электромагнитное взаимодействие вызывает передачу частоты с последующим подачей сигнала.
  2. Низкочастотный (VLF) – один из наиболее широко используемых, поскольку имеет возможность для определения разных видов металла. У него есть 2 сферических проводных катушки, которые называют передатчиком и приемником. Передатчик используется для высвобождения магнитного поля с низкой частотой в землю, которая используется для поиска металла. Приемник, тем временем, используется для его способности улавливать магнитные сигналы от предмета, который расположен под землей. Как только появится сигнал, будет слышен звук. Кроме того, этот тип детектора имеет электрическую цепь, называемую тюнером, его целью является отправка сигналов на приемник устройства. Для поиска золота и серебра пользователи могут отфильтровывать сигналы, поступающие от стали и алюминия.
  3. Импульсная индукция (PI) – этот тип индукции импульса специально используется, чтобы просканировать почву поглубже. Металлоискатель с дискриминацией большего размера используются на контрольно-пропускных пунктах, которые нуждаются в безопасности для нахождения огнестрельного оружия. Для этой цели используется одна катушка, которая передает магнитное поле в землю. Этот тип детектора является более дорогим по сравнению с другими.

Основные требования к параметрам при изготовлении

Перед тем как сделать металлоискатель своими руками в домашних условиях, необходимо учитывать условия его работы. Известно, что минерализованная почва является злейшим врагом для металлоискателя Минерализация грунта из-за частиц в почве, имеющих металлические характеристики, создает магнитный отклик, который улавливается металлодетектором. В связи, с чем понадобится машина, которая работает на разных частотах одновременно и обладает хорошими способностями распознавания. Потребуется установить как минимум 3 частоты, одну низкую, другую — высокую и одну где-то посередине. Затем, если начнут непрерывно поступать раздражающие прерывистые сигналы из-за минерализации на определенной частоте, ее нужно будет сбросить и работать на других частотах, при этом ложные сигналы значительно уменьшатся.

По всему миру минерализация различна, и существует множество металлоискателей, специально разработанных для решения этой проблемы. Некоторые из основных функций, которые необходимы детектору для борьбы с минерализацией грунта – это баланс грунта и технология импульсной индукции.

Далее перед тем как собрать металлоискатель определяют лучшую частоту для металлоискателей. Частотный диапазон может быть где-то между 1,5 кГц и 100 кГц. Она зависит:

  • От проводимости — чем выше, тем ниже должна быть частота;
  • размера цели — чем меньше, тем выше должна быть частота;
  • глубины цели — чем глубже, ниже должна быть частота.

Если пользователь собирается искать золотые самородки, то потребуется частота выше 14 кГц, которая способна обнаруживать даже маленькие золотые объекты, такие как кольца, монеты и серьги. Перед тем как сделать металлоискатель своими руками для металлов с высокой проводимостью, таких как серебро, медь и латунь, потребуется обеспечить низкочастотную работу устройства, с частотой около 3 кГц.

Для целей с низкой проводимостью, таких как цинк, кобальт, платина, олово и нержавеющая сталь – потребуются значительные частоты около 9-10 кГц.

Инструкция по изготовлению простого металлоискателя

Цены на бытовые металлодетекторы в торговой сети колеблются от 15000 до 40000 руб., но можно создать свой надежный импульсный индукционный металлодетектор Surf PI 1.2 из специального комплекта DIY. Для того чтобы сделать простой металлоискатель своими руками можно приобрести любой похожий комплект. В интернете достаточно разнообразных предложений по цене 4500-6000 рублей. В комплекте поставляются не только детали, но и подробная инструкция, для тех кто не знает, как собрать готовый продукт.

Материалы и инструменты

Как только у конструктора будет набор на руках, сначала нужно проверить все детали и отсортировать их по рабочей области.

металлоискатель
Комплект Surf PI 1.2

Комплекты Surf PI 1.2 поставляются со всем необходимым для создания полнофункционального металлоискателя PI:

  1. Плата.
  2. Конденсаторы.
  3. Резисторы.
  4. Другие электронные детали в комплекте.

Дополнительно приобретаются или изготавливаются:

  • Портативное зарядное устройство с 3 батареями;
  • 3-слот батарейный футляр с держателем для батарей с проводами;
  • водонепроницаемая пластиковая коробка с ремешком для фонарика;
  • корпуса катушки и платы;
  • катушка;
  • штанга.

Схема подключения

Плата собирается по маркировке компонентов, указанных на шелкографии, например, пометка «U5», означает, что в данное гнездо устанавливается деталь U5 с обозначением на детали 78L05.

металлоискатель
Сборка платы

Советы по сборке схемы металлоискателя с дискриминацией:

  1. Собирают плату слева направо с источником питания слева.
  2. Для конденсаторов блока питания выполняют пробный прогон, чтобы сразу установить их на плату, без припайки по место.
  3. Нужно обратить внимание на полярность конденсатора. Отрицательный вывод короче и отмечен серой полосой «-»на самой крышке.
    На Surf PI 1.2 две заглушки расположены в одном направлении, а третий — напротив двух других. Есть пять 100 нФ из полиэфирной пленки (+/- 10%) и четыре 1 нФ, прежде чем начать, отмечают их и держат отдельно.
  4. Когда пользователю понадобятся паяные перемычки, можно использовать отрезанные провода от резисторов.
  5. Перед пайкой компонентов, расположенных рядом с разъемами для катушки, блока питания, громкости и порога, выполняют сухую посадку, чтобы убедиться, что существует достаточно места, чтобы компоненты не мешали разъемам.
  6. Если на плате имеется несколько отверстий для пайки, которые соединяют компоненты, сначала пропускают их все, прежде чем пытаться паять каждый из них по отдельности. Иногда припой течет слишком легко и закупоривает неиспользуемые отверстия.
  7. Необходимо работать медленно и осторожно, дважды проверяя каждый компонент, чтобы убедиться, что он устанавливается правильно. Нужно помнить, что резисторы не чувствительны к ориентации полярности, а конденсаторы наоборот.
  8. После того, как пользователь завершит паять все компоненты на плате, необходимо подключить провода от поставляемых штекеров и клемм к разъемам, при этом обязательно нужно соблюдать полярность.

Изготовление поисковой катушки

Построение катушки самый сложный процесс для создания любого детектора поскольку потребуется согласование ее с цепью металлоискателя. Лучший вариант — просто построить неэкранированную моно спиральную катушку, которая дает стабильные результаты и позволяет внести дополнительные изменения в чувствительность задержки.

материалы
Материалы для изготовления поисковой катушки

Необходимые материалы:

  • Провода 30 м;
  • крышка шпинделя DVD;
  • супер клей;
  • большой плоский кусок картона;
  • двухсторонняя лента.

Скотч удерживает шпиндель DVD в неподвижном состоянии и позволяет временно прикрепить проволоку к основанию во время намотки. При накручивании потребуется нанести несколько капель супер клея, чтобы катушка оставалась неподвижной.
Чтобы подключить катушку к детектору, подключите внутренние провода катушки к «+», а внешние провода катушки к «-» на монтажной плате.

Монтажная плата

После того, как будет подключена катушка к детектору, необходимо выполнить несколько настроек, чтобы можно было получить максимальную производительность комплекта. Понадобится мультиметр и небольшая отвертка с плоской головкой, чтобы настроить триммеры смещения и задержки.

Алгоритм настройки:

  1. Включают устройство, ручку регулировки громкости и убеждаются, что все работает как надо, должен появится звуковой сигнал от регулировки громкости и пороговых потенциометров.
  2. Устанавливают пороговый потенциометр в положение, пока не появится стандартный ровный тон.
  3. Далее устанавливают смещение на 0 В постоянного тока.
  4. Подключают положительный провод мультиметра к контакту 6 NE5534P 9 (на плате), а отрицательный провод – к земле.
  5. Используют отвертку с плоской головкой, чтобы повернуть триммер смещения, пока на мультиметре не будет показано значение 0 В.
  6. Затем нужно отрегулировать задержку, чтобы можно было обнаружить золото / монеты / металл.
  7. Теперь у пользователя должен быть полностью работающий импульсный индукционный металлоискатель, способный обнаружить множество деталей на пляже и на почве. Нужно далее просто закрепить катушку, плату и соответствующие элементы управления.

Изготовления корпуса металлоискателя

После того как самодельный металлоискатель будет собран, потребуется прикрепить штангу и закрыть электрические детали в корпус. В сети можно найти довольно много предложений для этих элементов металлоискателя выполненных в заводских условиях. Но многие мастера предпочитают делать их вручную. Самый простой металлоискатель имеет штангу из подручных средств — всевозможные ненужные ручки в домашнем хозяйстве от электропил, щеток, пылесосов и прочее. Многие изготавливают ручку из пластиковой трубы, без металлических вкраплений.

Для корпуса можно использовать подходящую по размеру платы коробку электрического автомата. На нем устанавливают плату, тумблер включения питания и колодку для катушки и источника тока. Динамик можно взять от любого портативного радио с сопротивлением 8 Ом.

ОСТАВЬТЕ КОММЕНТАРИЙ

Please enter your comment!
Please enter your name here