Схема металлодетектора для чешуиКаждый кто уже ходил на коп с металлодетектором, а особенно новички сталкиваются с проблемой когда откопали кучку и где-то в ней звенит, а ничего не видно. И для поиска чешуйки в выборки тратиться очень много времени. Ускорить эту процедуру позволяет самодельный карманный металлодетектор с очень маленькой катушкой, он точно и быстро определит место в котором спряталась чешуйка Ивана Грозного или полушечка ранних советов.
Основа этой радиолюбительской конструкции для кладоискателя интегральная микросхема TDA0161. Внутри нее реализована специально разработанная схема для детектирования металлосодержащих предметов. Схема очень простая, т.к. в основном все имеется в микросборке и совсем немного радиокомпонентов вокруг нее.  Поисковая катушка L1 вместе с емкостью C1 составляют параллельный колебательный контур, который настроен на частоту внутреннего генератора в TDA0161. В коллекторную цепь транзистора 2N3904 подсоединен светодиод. Для защиты динамика от превышающих токов к транзистору он включен через резистор R5. (на схеме не показан, смотри его подключение ниже). Схема металлодетектора питается от 4-х батареек типа АА. Но микросборка позволяет использовать и более низкие напряжения например 3,7 вольта, но при этом чувствительность прибора снизиться почти вдвое. Достаточно вблизи поисковой катушки появиться любому металлическому предмету, например полушки 1927 года, изменяется индуктивность колебательного контура, поэтому меняться и частота внутреннего генератора и мы слышим в динамике писк с частотой зависящей от расстояния и металла, параллельно начинает светиться визуальный индикатор работы детектора - светодиод. Резистор R1 и потенциометр R2 используются для настройки TDA0161 под колебательный контур LC. Изменяя их номиналы вы можете увеличивать или уменьшать расстояния обнаружения поисковой цели. Транзистор - 2N3904 обеспечивает усиление сигнала, т.к без него совершенно недостаточно тока для питания светодиода, не то что динамика. Если светодиод не горит , то наш металлоискатель не обнаруживает металл и и он не находится в непосредственной зоне поиска. Вариант схемы без динамика мне больше нравиться, т.к позволяет существенно увеличить ресурс работы питающих аккумуляторов, что очень важно особенно во время автономного поиска. Если вы привыкли к звуку, то параллельно коллектору и эмиттеру через сопротивление 1 кОм подключается микро-динамик. 
Основная масса копателей считают, что самодельные конструкции по всем параметрам уступают фирменным, даже недорогим аналогам. Якобы, с металлоискателем, собранным своими руками из подручных средств, найти можно разве что чернину. Однако, как показывают последние эксперементы многие изготовленные в домашних условиях приборы не только конкурентоспособны, но в некоторых случаях способны нащупать монету на несколько большой глубине. Прежде чем приступить к самостоятельной сборке серьезного металлоискателя, неплохо было бы знать, что он собой представляет и каким образом работает. В зависимости от типа самостоятельной сборки и применяемых деталей металлодетекторы условно классифицируют на пять типов, но в их конструктивной сборке можно проследить схожие черты. Поисковая катушка – состоит из нескольких колец, основная ее задача «чувствовать» металлы, находящиеся под землей. Чувствительность любого детектора напрямую зависит от габаритов катушки и мощности схемы.
Блок управления – отвечает за работу устройства и состоит из микроконтроллера, динамика и аккумуляторной батареи. Держатель с подлокотником – предназначен для соединения блока управления с поисковой катушкой. В большинстве случаев он разборный и состоит из двух или трех частей и регулируется по росту человека. Кабель катушки передает поисковый сигнал между катушкой и блоком управления. 
В основе принципа работы абсолютно любого металлоискателя положен физичиский принцип магнитного притяжения. Если поисковая катушка оказывается в близости от металлического объекта, начинается резкое колебание магнитных волн, которое, и вызывает звуковой сигнал. В зависимости от типа металлоискатель может работать на низких или высоких частотах. В первом случае он может находить крупные объекты, зарытые на глубину до 4 м, однако мелкие предметы, лежащие на поверхности, будет игнорировать. Во втором случае наоборот: небольшие предметы, находящиеся на небольшой глубине будут найдены почти сразу, в то время как крупный объект останется незамеченным. В зависимости от устройства металлоискатели можно поделить на пять видов: Прием-передача. В прибор такого типа встроено две катушки индуктивности – передающая и приемная. Причем, они расположены так, чтобы во время нахождения детектора в «состоянии покоя» сигнал с передающей катушки не следовал на приемную, а при обнаружении металлического предмета – усиливался и подавался на блок управления.
Индукционный. Совмещает функции двух катушекв одной, из-за чего появляются трудности с выделением отраженного сигнала при самостоятельном изготовление устройства. Измеритель частоты. Работает на основе классического LC-генератора, частота которого регулируется при приближении колебательного контура к месту нахождения металлического предмета. Низкая чувствительность такого прибора компенсируется простотой и легкостью сборки для самодельного изготовления. Измеритель добротности. Анализирует уровень добротности колебательного контура LC-генератора, добротность которого тем сильнее снижается, чем ближе металлодетектор к цели. Достаточно прост при сборке, но, характеризуется низкой температурной стабильностью. Импульсный. При попадании детектора в зону нахождения металлического предмета происходит возбуждение вихревых импульсных токов, и импульсный сигнал от катушки к датчику передается периодически. Форма и длительность импульсных последовательностей зависят от размеров и проводящих свойств обнаруженного предмета.
Схема простого и доступного металлодетектора на микросхеме К561ЛА7, зарубежный полный аналог CD4011BE. Данный металлодектор сможет собрать своими руками даже начинающий электронщик, но не смотря на свою простору, он обладает достойными характеристиками. Питается металлодетектор от батарейки крона, заряда которой хватит на длительное время поиска. Устройство выполнено всего на одной микросхеме К561ЛА7, которую легко найти. Для настройки схемы металлодетектора потребуется древний осцилограф или частотаметр. 
Чувствительность металлодектора средняя, банка консервов найдется на глубине до 20 см. Монету номиналом 5 рублей образца 1997-1- квартал 2009 года, прибор почувствует на растоянии до 8 см. При обнаружении металлического предмета, в наушниках слышен тональный сигнал, чем ближе катушка к объекту поиска, тем тон выше. Плату металлоискателя можно поместить любой подходящий пластиковый корпус. В данном примере, была использована соединительная коробка из арсенала электрика. Корпуса переменных резисторов необходимо соединить с минусом схемы, чтобы избавиться от различных помех. Если не накосячить, и спаять схему правильно и по инструкции ниже намотать катушку, то металлоискатель должен заработать сразу без тяжелой артиллерии. Если при первом включении, в наушниках не слышно писка и изменения частоты при изменении резистора «ЧАСТОТА» — значит нужно подбирать сопротивление 10 кОм, стоящее последовательно с регулятором или конденсатор в генераторе (300 пф). Тем самым мы уравниваем частоты поискового и образцового генераторов. При возбуждении генератора и появления тона, следует, припаять конденсатор емкостью 1000 пф с шестого вывода микросхемы CD4011BE на корпус, как показано на схеме выше. Частотомером проверить частоты сигналов на выводах 5 и 6 микросборки. Добиться их равенства. Рабочая частота генераторов может изменятся в интервале от 80 до 200 кГц. Защитный диод нужен для защиты микросборки, если перепутать полярность подключения кроны, а такое иногда случается от предвкушения хабра. 
Катушка наматывается проводом ПЭЛ или ПЭВ диаметром 0,5-0,7 мм на оправе, диаметр которой варьируется от 15 до 25 см и содержит 100 витков. Чем меньше диаметр поисковой катушки, тем ниже чувствительность, но больше избирательность мелких предметов. Если вы собираетесь использовать металлодетектор для сбора чернины металла, то лучше сделать катушку своими руками большего диаметра. Катушка содержит от 80 до 120 витков, после намотки которых рекомендуется плотно обмотать её черной изолентой. После этого поверх нее, намотать тонкую пищевую фольгу. Обматывать требуется не до конца, а оставить несколько сантиметров (не более 3-х). Фольга должна наматываться аккуратно, для этого лучше заранее нарезать ровные полоски шириной около 2-х сантиметров. Поверх фольги наматываем еще 23 витка не изолированного или лужённого провода, равномерно-произвольно. Начало провода оставляем на катушке, а конец припаиваем на минус схемы. Затем опять обматываем катушку изолентой. Катушка готова, теперь нужно закрепить её на каркас из диэлектрика, изготовить штангу и собрать всё вместе. Штангу можно сделать из полипропиленовых труб и фитингов. Для соединения поисковой катушки со схемой, необходимо использовать двойной экранированный провод, например аудио-видео. При включении, регулятором «частота», в наушниках звучит низкочастотный тон, при обнаружении металла изменится частота звука. В принципе, можно совсем убрать гул в ушах, задав нулевые биения, т.е. совместив обе частоты. В наушниках тогда будет тишина, но как только катушку подносим к металлу — частота поискового генератора изменяется и в наушниках генерируется тон. Чем ближе металл или он крупней — тем выше частота. Но чувствительность при этом ниже. |
  
|
