Самодельный металлоискатель с дискриминацией металлов

Самодельные металлоискатели, или как сделать металлоискатель своими руками

Приборный поиск имеет просто огромную популярность. Ищут взрослые и дети, и любители и профессионалы. Ищут клады, монеты, потерянные вещи и закопанный металлолом. А главным орудием для поиска является металлоискатель.

Существует великое множество различных металлоискателей, на любой «вкус и цвет». Но для многих людей покупка готового фирменного металлоискателя просто финансово накладна. А кому то хочется собрать металлоискатель своими руками, а кто-то даже строит свой небольшой бизнес на их сборке.

Самодельные металлоискатели

В этом разделе нашего сайта о самодельных металлоискателях, буду собранны: лучшие схемы металлоискателей, их описания, программы и другие данные для изготовления металлоискателя своими руками. Здесь не будит схем металлоискателей из СССР и схем на двух транзисторах. Так как такие металлоискатели лишь подходят для наглядной демонстрации принципов металлодетекции, но совсем не пригодны для реального использования.

Все металлоискатели в этом разделе будут достаточно технологичными. Они будут иметь хорошие поисковые характеристики. И грамотно собранный самодельный металлоискатель немногим будит уступать заводским аналогам. В основном тут представлены различные схемы импульсных металлоискателей и схемы металлоискателей с дискриминацией металлов.

Но для изготовления этих металлоискателей, вам понадобится не только желание, но еще и определенные навыки и умения. Схемы приведенных металлоискателей, мы постарались разбить по уровню сложности.

Кроме основных данных необходимых для сборки металлоискателя, будет также информация о необходимом минимальном уровне знаний и оборудования для самостоятельно изготовления металлоискателя.

Для сборки металлоискателя своими руками вам обязательно понадобится:

В этом списке будут приведены необходимые инструменты, материалы и оборудование, для самостоятельной сборки всех без исключения металлоискателей. Для многих схем вам также понадобится различное дополнительное оборудования и материалы, тут только основное для всех схем.

1. Паяльник, припой, олово и другие паяльные принадлежности.
2. Отвертки, плоскогубцы, кусачки и прочий инструмент.
3. Материалы и навыки по изготовлению печатной платы.
4. Минимальный опыт и знания в электронике и электротехники также.
5. А также прямые руки — будут очень полезны при сборке металлоискателя своими руками.

У нас вы можете найти схемы, для самостоятельной сборки следующих моделей металлоискателей:

Металлоискатель Малыш FM и малыш FM-2
	Принцип работы	Электронного частотомера FM
Дискриминация металлов	есть (Черный и все остальные)
Максимальная глубина поиска	0,6 метра
Программирумые микроконтроллеры	есть
Рабочая частота	19 кГц
Уровень сложности	начальный

Металлоискатель ПИРАТ
	Принцип работы	PI (импульсный)
Дискриминация металлов	нет
Максимальная глубина поиска	1,5 метр
Программирумые микроконтроллеры	нет
Рабочая частота	—
Уровень сложности	начальный

Металлоискатель ШАНС
	Принцип работы	PI (импульсный)
Дискриминация металлов	есть
Максимальная глубина поиска	1 метр
Программирумые микроконтроллеры	есть
Рабочая частота	—
Уровень сложности	средний

Металлоискатель Clone PI
	Принцип работы	PI (импульсный)
Дискриминация металлов	нет
Максимальная глубина поиска	2,5 метра (Зависит от размера катушки)
Программирумые микроконтроллеры	есть
Рабочая частота	—
Уровень сложности	средний

Металлоискатель Clone PI AVR
	Принцип работы	PI (импульсный)
Дискриминация металлов	нет
Максимальная глубина поиска	2,5 метра (Зависит от размера катушки)
Программирумые микроконтроллеры	есть
Рабочая частота	—
Уровень сложности	средний

Металлоискатель Clone PI W
	Принцип работы	PI (импульсный)
Дискриминация металлов	нет
Максимальная глубина поиска	2,5 метра (Зависит от размера катушки)
Программирумые микроконтроллеры	есть
Рабочая частота	—
Уровень сложности	средний

Металлоискатель Квазар
	Принцип работы	IB
Дискриминация металлов	есть
Максимальная глубина поиска	1-1,5 метра (Зависит от размера катушки)
Программирумые микроконтроллеры	есть
Рабочая частота	4 — 17 кГц
Уровень сложности	Средний

Металлоискатель Квазар ARM
	Принцип работы	IB
Дискриминация металлов	есть
Максимальная глубина поиска	1-1,5 метра (Зависит от размера катушки)
Программирумые микроконтроллеры	есть
Рабочая частота	4 — 16 кГц
Уровень сложности	Средний

Металлоискатель Соха 3TD-M
	Принцип работы	IB
Дискриминация металлов	есть
Максимальная глубина поиска	1 — 1,5 метра (Зависит от размера катушки)
Программирумые микроконтроллеры	есть
Рабочая частота	5 — 17 кГц
Уровень сложности	Средний

Металлоискатель Фортуна
	Принцип работы	IB
Дискриминация металлов	есть
Максимальная глубина поиска	1 — 1,5 метра (Зависит от размера катушки)
Программирумые микроконтроллеры	есть
Рабочая частота	4,5 — 19,5 кГц
Уровень сложности	Средний

Металлоискатель Фортуна ПРО-2
	Принцип работы	IB
Дискриминация металлов	есть
Максимальная глубина поиска	1 — 2 метра (Зависит от размера катушки)
Программирумые микроконтроллеры	есть
Рабочая частота	4,5 — 19,5 кГц
Уровень сложности	Высокий

Металлоискатель Фортуна М2 и М3
	Принцип работы	IB
Дискриминация металлов	есть
Максимальная глубина поиска	1 — 2 метра (Зависит от размера катушки)
Программирумые микроконтроллеры	есть
Рабочая частота	4,5 — 19,5 кГц
Уровень сложности	Высокий

Металлоискатель Фортунам М
	Принцип работы	IB
Дискриминация металлов	есть
Максимальная глубина поиска	1,5 — 2 метра (Зависит от размера катушки)
Программирумые микроконтроллеры	есть
Рабочая частота	7 — 16 кГц
Уровень сложности	Высокий

Металлоискатель ТЕРМИНАТОР-3
	Принцип работы	IB
Дискриминация металлов	есть
Максимальная глубина поиска	1 метр (Зависит от размера катушки)
Программирумые микроконтроллеры	нет
Рабочая частота	7 — 20 кГц
Уровень сложности	Высокий

Самодельные металлоискатели, или как сделать металлоискатель своими руками: 9 комментариев

Ув. автор, в характеристиках металлоискателя «Терминатор — 3» есть маленькая неточность по вопросу программируемых микроконтроллеров — их там нет. С ув. Константин

Металлоискатель своими руками с дискриминацией металлов

Металлоискатель с дискриминацией – необходимый помощник для тех кладоискателей, которые работают с разными типами металлов. Такая функция позволяет искателю узнавать, сигнал от какого вида металла попал в поле, созданное прибором. Можно приобрести такую технику, а другой вариант — собрать металлоискатель с дискриминацией металлов своими руками в домашних условиях.

Что такое дискриминатор на металлоискателе?

Понятие «дискриминация» пришло в русский язык из латыни, и переводится как «различение». Первоначально оно применялось с негативным оттенком. Тогда речь шла о различении людей по расовым, половым и социальным признакам. Но благодаря производителям металлодетекторов это слово получило другую жизнь. Дискриминация металлоискателя – полезная опция, отвечающая за дифференциацию различных видов металлов во время поисков.

Благодаря наличию такой функции становится значительно легче работать, даже в сложных условиях поиска. Что же такое дискриминация в металлоискателе? В целом, это – более или менее четкое разделение металлов и предметов из них по проводимости. От этого свойства зависит качество сигнала, которое получает прибор.

Таким образом, поисковики имеют возможность заранее настроить свое устройство таким образом, чтобы оно пропускало ненужные цели, представляющие собой лишь металлические отходы. Это значительным образом упрощает задачу.

Наиболее частая проблема, с которой приходится сталкиваться практически всем, кто занимается поисками – участки с огромным количеством мусора: металлические пробки, алюминиевые и жестяные банки, упаковки из фольги, заржавевшие гвозди, куски проволоки из алюминия. Даже участки земли, которые на первый взгляд кажутся чистыми, в итоге могут оказаться целым мусорной свалкой.

Если на приборе кладоискателя есть только режим “All Metal”, он к сожалению, срабатывает на любой металлический хлам, отвлекая своего владельца от поисков чего-то на самом деле стоящего. Именно в этой ситуации на выручку поисковиков приходят дискриминаторы, способные убирать ложные сигналы от мусорных источников. Если такая опция присутствует, прибор становится действительно отличным помощником, реагируя только на значимые сигналы, исходящие от драгоценных и цветных видов металла.

Разновидности дискриминации

В современных устройствах различается несколько типов дискриминации:

Переменная дискриминация основана на различение черных, цветных и драгоценных металлов по уровню их электропроводности. В приборах с такого типа, необходимый порог показателей, на который устройство должно срабатывать настраивается кладоискателем вручную, перед началом поисковых работ. Схема работы металлоискателя с переменной дискриминацией металлов предельно проста: резистор выставляет такой уровень, при котором происходит четкое разделение всех сигналов, исходящих от разных типов металлов и изделий из них.

Металлоискатель с визуальной дискриминацией металлов – наиболее распространённая разновидность на сегодняшний день. На экране такого устройства расположена специальная шкала уровня дискриминации. Для удобства пользователей на шкалу нанесены деления, подписанные по типу металла: золото, медь, серебро, никель, медь, алюминий, и т.д. Также, такой дискриминатор способен указывать не только вид металла, но тип обнаруженного объекта. Наиболее часто такие приборы имеют следующие уровни дискриминации по объектам:

· All-metal (все металлические объекты)

· Jewelry (украшения и ювелирные ценности)

· Relics (предметы реликвии).

Более продвинутым типом считается дискриминация с применением фильтра – селективная. Она делает возможной настройку прибора с исключением из поиска групп металлов, имеющих определенный уровень проводимости. Таким образом, в зависимости от целей искателя, устройство может реагировать на сигналы от только драгоценных, или только цветных металлов, игнорируя другие типы. Настройка фильтра является полностью кастомизированной, т.е. пользователь самостоятельно выбирает, какие сигналы ему нужны, а какие прибор должен игнорировать. При поиске определенных типов металла, этот тип является незаменимым помощником.

На дисплее устройств с селективной дискриминацией часто есть также отдельные кнопки, позволяющие включить предустановленные фильтры, удаляющие из поиска ненужные цели, например, фольгу и железо (которые чаще всего появляются в виде мусора, упаковок и ржавых гвоздей).

У отдельных производителей также можно встретить двухмерный дискриминатор металлоискателя. Он позволяет сравнивать металлы не только по электропроводности, но также различать их по такому показателю, как уровень содержание железа. Такая двухмерная дискриминация позволяет получать более точные сведения о составе находки, и избежать ошибок, связанных с пропуском цели. В большинстве случаев, этот прибор представляет собой технологичный металлоискатель на микроконтроллере. Быстрый и производительный чип позволяет производить оцифровывание сигнала, что обеспечивает повышенное качество разделения обнаруженных объектов по признаку металла, из которого он сделан. Информация мгновенно обрабатывается и поступает на экран прибора.

Как правильно пользоваться дискриминатором

Во время поисков с применением металлоискателя, не нужно слишком сильно увлекаться настройкой его дискриминатора. Чаще всего бывает достаточно лишь убрать мешающие поиску мусорные сигналы. Если же слишком увлечься и отсечь полезные сигналы, исходящие от цветных металлов, можно пропустить что-либо, имеющее ценность. В целом, железные предметы могут в итоге оказаться ценными древними артефактами, стоимость которых будет выше, чем все найденные монеты суммарно, поэтому работа с дискриминатором – довольно тонкая и деликатная вещь.

Перед покупкой нового устройства, обязательно стоит заранее определиться с областью поисковых работ, иными словами – что вы хотите искать. Цена приобретения металлодетектора напрямую зависит от наличия различных дополнительных опций, как например дискриминатора и его типа. Если вас привлекает поиск различных военных артефактов, вряд ли есть смысл приобретения устройста с селективной или двухмерной дискриминацией. Основным режимом работы поиска будет «Все металлы». А этим режимом оборудован любой прибор, даже те, которые не имеют функции дискриминатора.

А вот для тех, кого больше интересует поиск ценностей типа старинных монет и ювелирных изделий, дискриминатор – необходимая опция. В этой ситуации есть смысл доплаты как минимум за наличие визуальной дискриминации.

Ну а для желающих сэкономить на приобретении устройства, есть вариант собрать металлоискатель с дискриминацией металлов своими руками.

Самодельный металлоискатель с дискриминацией металлов

Чтобы собрать простую модель металлоискателя достаточно лишь знать основы работы такого устройства, и обладать минимальным опытом проведения работ по части радиоэлектроники.

В это же время использование простой схемы сборки не позволяет устройству указывать тип найденного металла. Выходит, что схема металлоискателя с дискриминацией своими руками выглядит более сложной для сборки, но с другой стороны — позволяет расширить возможности, которые владелец получает при проведении поисковых работ.

Чтобы изготовить самодельный металлоискатель с дискриминацией, необходимо хорошо разбираться в радиотехнике и уметь проводить работы с паяльником. Итоговая цена прибора, который был собран собственными силами окажется ниже, чем у аналогичной купленной техники.

Большинство металлоискателей работают на основе электромагнитной индукции. Катушка прибора создает излучение, имеющее электромагнитную природу. Оно попадает в почву, под слои грунта. Вторая катушка принимает обратные сигналы, исходящие от располагающихся в земле артефактов. Иногда обе катушки объединяются в общую. Как только металлические объекты попадают в созданное поле, устройство оповещает поисковика об этом факте. Оповещение может осуществляться с помощью:

· Достаточно громкого и понятного пользователю оповещения звуком. Если же пользователь боится пропустить сигнал звуковой индикации, в блок управления встраивается звуковой разъем формата mini-jack (3.5mm) для подключения наушников

· Визуальной индикации: загорающейся лампочки или же символа на ЖК-дисплее.

Сборка прибора производится с помощью соединения в единую систему следующих элементов и узлов:

· Катушки для поиска

· Генератора, создающего электромагнитное поле в зоне поиска

· Дешифратора (системы выделения поступивших сигналов среди посторонних фоновых шумов и их расшифровки)

· Штанги с ручкой. На нее в дальнейшем прикрепляется вся остальная аппаратура

· Системы световой и звуковой индикации

· Блока управления с микросхемой

Дискриминатор обычно находит свое место внутри блока управления. Он позволяет дополнительно уточнять характеристики находки, исходя из уровня изменения электромагнитного поля, которое она вызывает. Амплитуда и характер изменений дают больше информации.

Принцип действия устройства

Чтобы собрать металлоискатель на микроконтроллере своими руками, следует понимать, как он работает. Работа начинается с генератора. Этот узел генерирует электромагнитное поле вокруг устройства. Если во время поисков не происходит существенных изменений в создаваемом поле, то соответственно никаких ответных реакций не поступает. А вот если в это поле попадают металлические объекты, приемная катушка фиксирует изменения, передает их на дешифратор и далее информация передается в управляющий блок, откуда подается команда о сигнализировании.

Сборка узлов и элементов

Для тех, кто решил собрать устройство собственными руками, существуют разные подходящие варианты, но здесь следует обратить более пристальное внимание на схемы металлоискателей с дискриминацией.

Основа всех металлодетекторов – катушка. Можно воспользоваться готовой, приобретенной в магазине радиотехники, а можно и сделать самому.

Для самостоятельного изготовления катушки подойдет проволока из меди средней толщины. Если речь идет о схеме металлоискателя с дискриминацией металлов своими руками, то для корректной работы этой функции рекомендуется собирать катушку из двух обмоток, имеющих различный между собой диаметр.

Чтобы было удобнее, намотку проволоки можно осуществлять на пластине, сделанной из любого материала. Главное условие — не использовать магнитные материалы. Отлично подойдет лист плотной бумаги или же картона. Также, желательно произвести герметизацию обмотки. Здесь также подойдут любые плотные немагнитные материалы.

Во время намотки катушки необходимо следить за аккуратностью процесса. Повреждение эмалевого слоя при намотке может снизить точность поиска в последующем.

Для изготовления основания катушки хорошо подойдет любой материал с высоким уровнем электропроницаемости.

За основу блока управления можно брать схему металлоискателя на микроконтроллере от автора Андрея Федорова. Ее легко отыскать в сети Интернет. Этот вариант рекомендуется многими опытными любителями радиотехники, теми кто уже ни раз применял данную схему на практике.

Самодельные металлоискатели на микроконтроллере могут иметь и печатную плату, сделанную своими руками. Этот элемент можно собрать из текстолита, на который наносится специальный по специальному контуру из фольги. Чаще всего для этого будет достаточно наличия минимального опыта работы с печатными платами. При наличии предварительно проработанного эскиза, нанести токопроводящие дорожки на плату – довольно простая задача. В ее выполнении поможет любой небольшой утюг или же специальный строительный фен.

Импульсный металлоискатель с дискриминацией своими руками изготавливается на основе микропроцессора типа ATmega8. К сожалению, найти такой чип не слишком просто, но в некоторых специализированных интернет-магазинах радиоэлектроники он все же присутствует в продаже.

При пайке процессора необходимо четко соблюдать схему импульсного металлоискателя с дискриминацией, согласно которой все детали должны иметь четкое расположение на плате. Схема довольно непростая, поэтому при минимальной поломке даже одного из элементов, вся плата может замкнуться и сгореть за считаные секунды.

Во время пайки следует строго соблюдать технику безопасности. Необходимо использовать именно те составляющие, которые указаны в схеме. К примеру, замена преобразователя напряжения ICL7660S на, казалось бы, схожий ICL7660 приведет к моментальному перегреву устройства и поломке после первого же включения. Буква S в названии детали говорит о том, что эта модель работает только с напряжением не более 12В.

Настройка блока управления

Как только блок управления собран, все элементы и узлы надежно закреплены на своих местах, можно приступать к программированию устройства, или иными словами – прошивке.

Программирование осуществляется с использованием обычного ПК с возможностью выхода в Интернет. Блок управления соединяется с компьютером через стандартный USB-кабель.

В сети Интернет сначала необходимо найти ПО для прошивки. Подойдет бесплатная утилита UniProf. Далее необходимо найти и скачать сам файл прошивки. Желательно использовать последнюю версию. С помощью утилиты прошивка устанавливается на устройства за считанные минуты.

Питание устройства осуществляется с применением любого источника – аккумуляторов или батареек. Главное условие – суммарное напряжение от 9 до 12 В.

Самостоятельная сборка устройства

Как только все узлы и элементы готовы, можно приступать к сборке устройства. Детали прикрепляются на штангу. Подойдет металлическая трубка удобной длины, для удобства можно сделать резиновую ручку. Сверху прикрепляется блок управления. Его необходимо заключить в корпус из прочного пластика. К низу прикрепляется поисковая катушка.

Важно качественно изолировать всю внешнюю проводку и корпус управляющего блока от попадания влаги. При работах на открытой местности этот вопрос особенно актуален.

Импульсные металлоискатели с дискриминацией , собранные своими руками – сложная техника в плане изготовления самостоятельно. Однако, усилия оправдываются, ведь стоимость комплектующих и расходных материалов суммарно намного дешевле готовых промышленных металлоискателей с опцией дискриминации.

При правильном подборе комплектующих и четкой сборке в соответствии со схемой, такое изделие будет отличаться высоким уровнем работоспособности, экономичностью в плане потребления ресурсов. Однако, при этом самодельный металлоискатель будет обладать набором всех опций, необходимых для поиска металлических предметов. А дискриминатор, включенный в эту схему, еще больше упростит поиски, помогая определять не только место нахождения предмета, но и тип металла, к которому принадлежит находка.

Согласно отзывам умельцев, которым удалось самостоятельно собрать металлодетектор с дискриминацией, при поисках с таким прибором, небольшую металлическую монетку можно легко обнаружить на глубине почвы до 25 см, а более крупные артефакты – более глубоко, иногда даже до метра.

Один из простых металлоискателей с дискриминатором «Megatron»

Вот краткие характеристики устройства
По принципу работы металлоискатель относится и импульсно-балансному.
Рабочая частота составляет 8-15 кГц.

Что касается режима дискриминации, тот тут используется двух тональная озвучка. При обнаружении железа устройство подает низкий сигнал, а если попадется цветной металл, тон будет высоким.

Питается аппарат от источника в 9-12В.

Также присутствует возможность регулировки чувствительности и есть ручная отстройка от грунта.

Ну а теперь о главном, о глубине обнаружения металлоискателя. Прибор способен обнаруживать монеты диаметром 25 мм на расстоянии в 35 см по воздуху. Золотое кольцо можно поймать на расстоянии 30 см. Каску прибор обнаруживает на расстоянии порядка 1-го метра. Максимальная глубина обнаружения составляет 150 см. Что касается потребления, то без звука это порядка 35 мА.

Материалы и инструменты для сборки:
— минидрель (у автора самодельная из моторчика);
— провод для наматывания катушки;
— четырех жильный экранированный кабель;
— паяльник с припоем;
— материалы для изготовления корпуса;
— печатная плата;
— все необходимые радиодетали и их номиналы можно увидеть на фото схемы.

Процесс изготовления металлоискателя:

Шаг первый. Изготовление платы
Плата изготавливается методом травления. Далее можно сверлить отверстия, их диаметр составляет 0.8 мм. Для этих целей автор использует маленький моторчик с установленным сверлом.

Шаг второй. Сборка платы
Сборку нужно начинать с впаивания перемычек. После этого можно устанавливать панели под микросхемы и прочие впаивать прочие элементы. Очень важно иметь для качественной сборки тестер, который может замерить емкость конденсаторов. Поскольку в приборе используется два одинаковых канала усиления, то усиление по ним должно быть как можно ближе к одному значению, то есть быть одинаковым. На обоих каналах одного каскада должны быть одинаковые показания при измерении тестером.

Как выглядит уже собранная схема, можно увидеть на фото. Автор не стал устанавливать узел, определяющий степень разрядки аккумулятора.

После сборки плату нужно проверить тестером. Нужно подключить к ней питание и проверить все стратегически важные входы и выходы. Везде питание должно быть точно таким, как на схеме.

Шаг третий. Собираем катушку
Датчик DD собирается по тому же принципу, что и для всех подобных балансников. Передающая катушка обозначается буквами TX, а приемная RX. Всего нужно сделать 30 витков проводом, сложенным вдвое. Провод используется эмалированный, диаметром 0.4 мм. И приемная, и передающая катушка формируются двойными проводами, в итоге на выходе должно получиться четыре провода. Далее тестером нужно определить плечи обмоток и соединить начало одного плеча с концом другого, в итоге образуется средний вывод катушки.

Для фиксирования катушки после наматывания нужно хорошо обмотать нитками и затем пропитать лаком. После того как лак засохнет, катушки обматываются изолентой.

Впоследствии сверху делается экран из фольги, между началом и концом нужно сделать зазор порядка 1 мм, чтобы избежать короткозамкнутого витка.

Средний вывод ТХ необходимо подключить к земле платы, иначе не запустится генератор. Что касается среднего выхода RX, то он нужен для настройки по частоте. После настройки резонанса его нужно заизолировать и приемная катушка превращается в обычную, то есть без вывода. Что касается приемной катушки, то ее подключают вместо передающей и настраивают на 100-150 Гц ниже, чем предающая. Каждую катушку нужно настраивать отдельно, при настройке возле катушки не должно быть никаких металлических предметов.

Чтобы свести баланс, катушки сдвигают, как можно увидеть на фото. Баланс должен находиться в пределах 20-30 мв, но не более 100 мв.

Рабочие частоты прибора находятся в пределе от 7 кГц, до 20 кГц. Чем ниже будет частота, тем глубже будет брать прибор, но при низкой частоте дискриминация становится хуже. И наоборот, чем выше частота, тем лучше дискриминация, но при этом меньше глубина обнаружения. Золотой серединой можно считать частоту 10-14 кГц.

Для подключения катушки используется четырех жильный экранированный провод. экран подключается к корпусу, два провода идут идут на передающую катушку и два на приемную.

Ну а в заключении останется лишь настроить прибор. При положении ручки дискриминатора на минимуме, прибор должен видеть все цветные металлы. Далее при накручивании дискриминатора должны вырезаться все металлы по порядку до меди, но медь вырезаться не должна. Если прибор работает именно так, как описано, значит, он собран верно.

Металлоискатель с дискриминацией металлов

Для поиска клада в развалинах замка, крепежных деталей в строительных конструкциях и решения других практических задач можно сделать металлоискатель с дискриминацией металлов своими руками. В этой публикации рассмотрены преимущества и недостатки разных конструкций. Практические рекомендации помогут правильно собрать и настроить функциональный измерительный прибор.

Общее устройство металлоискателя

Это устройство работает на принципах изменения характеристик электромагнитного поля при появлении в рабочей зоне посторонних предметов. Классическая схема подразумевает использование следующих компонентов:

• генератор, создающий колебания в определенном диапазоне частот;
• индукционная катушка;
• приемник с усилительным трактом;
• блок дешифровки сигналов;
• визуальные и звуковые индикаторы;
• каркас, на котором закреплены рабочие компоненты установки.

Катушка

Этот функциональный элемент одновременно излучает и принимает электромагнитные волны. Чтобы сделать качественную самоделку, следует изучить фабричные аналоги. Опытные специалисты рекомендуют обращать внимание на следующие детали:

• круглые модели обеспечивают большую область покрытия;
• овальные – удобнее в эксплуатации;
• установкой крупной катушки можно увеличить эффективность поиска (рабочую глубину) на 15-25%;
• маленькие – обеспечивают узкую диаграмму направленности, что упрощает детекцию нескольких мелких предметов;
• лучшую равномерность рабочей зоны в форме цилиндра создает сдвоенная катушка (D-D);
• кольцеобразная катушка отличается конусообразной диаграммой направленности.

Электронная схема

В простейших устройствах на одной компактной печатной плате устанавливают генератор и приемник, блок питания. Фиксируют изменения поля с помощью сигнала звуковой частоты.

Более сложные схемы металлоискателей с дискриминацией обеспечивают динамическую обработку поступающей информации. Такие приборы способны определить разницу между стальным шурупом и серебряной монетой. Эта селективность значительно повышает эффективность поиска, потому что автоматически устраняет бесполезные трудоемкие земляные работы.

Принцип действия

Генератор вместе с катушкой индукции создает направленное электромагнитное поле определенной формы. Попадание в рабочую область посторонних предметов изменяет силу тока в замкнутом контуре. Это явление фиксирует приемник. Наибольшие возмущения поля вызывают предметы с проводящими и ферромагнитными свойствами.

В блоке обработки устраняются посторонние шумы, и выделяются полезные сигналы. Далее они поступают на устройства индикации. Элементами настройки устанавливают чувствительность и другие параметры детектора.

Разновидности металлодетекторов

Изделия этой категории делят по целевому назначению и другим важным характеристикам на следующие группы:

• грунтовые (стандартные и глубинные);
• подводные – с надежной герметизацией электронных блоков;
• дискриминаторы – детекторы, обеспечивающие селективный поиск;
• узкоспециализированные модели для поиска драгоценных металлов;
• охранные и военные;
• промышленные серии – предназначены для контроля отдельных технологических операций.

Основные параметры

Для определения подходящих критериев самодельной конструкции необходимо изучить базовые технические параметры.

Глубина обнаружения

Эти данные не всегда приведены в сопроводительной документации. Даже при указании глубины в техническом паспорте не следует понимать это значение, как определенную величину. Дело в том, что для контрольных измерений пользуются равномерным составом почвы, поддерживают стабильность температуры и влажности. В реальной ситуации природные и другие внешние факторы значительно ухудшат результаты, полученные в идеальных условиях.

К сведению. Качественные фабричные металлоискатели способны обнаружить изделие из проводящего материала на глубине 1,5-3 м. «Глубинные» модификации действуют до 5-6,5 метра максимум.

Частота работы

Увеличить глубину поиска можно с применением сниженной частоты. В этом случае значительно ухудшается избирательность рабочего процесса. Однако длинные волны огибают мелкие предметы, что сопровождается ухудшением чувствительности.

К сведению. В профессиональных металлоискателях пользователь может выбирать из более, чем двух десятков разных частот. При таком оснащении упрощается выбор оптимального режима исследований в определенных условиях.

Самостоятельная сборка металлоискателя

Не обязательно получится идеальный внешний вид при создании изделия собственными руками. Тем не менее, хорошую функциональность на современной элементной базе создать не слишком сложно. Ниже рассмотрена модель с функцией дискриминации. Она способна различить алюминиевую пробку и фольгу сигаретной пачки, дешевые копейки из сплавов и ценные золотые монеты.

Конструкция

Катушку делают из двух спиральных обмоток (18 и 24 витка) с размерами по внешнему радиусу 21 и 16 мм, соответственно. Для нанесения разметки и создания каркаса применяют основу из материала с немагнитными свойствами. Герметизация эпоксидной смолой или другим составом продлит срок службы.

Материалы, детали и заготовки

Для катушки подойдет стандартный трансформаторный провод из меди диаметром 0,6-0,9 мм. Блок управления собирают на стандартных микросхемах. Основные узлы – процессор и преобразователь частоты MCP3201. Стабилитроны, транзисторы и другие электронные компоненты указаны на чертеже (картинка выше).

Порядок сборки и дизайн

Для надежного закрепления функциональных блоков подбирают подходящую прочную штагу. Блок электроники рекомендуется поместить в герметичном корпусе, чтобы предотвратить короткие замыкания в неблагоприятных погодных условиях. Оформление выполняют с учетом личных предпочтений, умений и навыков.

Программирование блока управления

Для прошивки устройства применяют специализированный программатор. Печатную плату несложно создать самому. Питание 5 V можно организовать от стандартного компьютерного порта USB.

Сборка

В процессе сборки особое внимание уделяют герметичности и надежности закрепления отдельных компонентов. Следует помнить о сложных условиях эксплуатации в рабочем режиме, возможных ударных воздействиях при перевозке. Разборная конструкция упростит транспортировку и хранение.

Плюсы и минусы самодельного металлодетектора

Преимущества самоделки:

• минимальные затраты;
• возможность создания уникальных технических и пользовательских параметров;
• бесплатное освоение полезных навыков.

Существенный недостаток один – отсутствие официальных гарантий производителя.

Видео

Как сделать металлоискатель своими руками в домашних условиях: ТОП-3 схем

1. Малыш FM
2. МИ ШАНС
3. Clone PI

Если перед вами остро встал вопрос, как сделать металлоискатель своими руками в домашних условиях, то сейчас мы найдём на него ответ. Рассмотрим пошаговое создание трёх видов металлодетекторов со схемами, видео и пошаговыми фото.

Простой металлоискатель Малыш FM в домашних условиях — схема, монтаж

Малыш ФМ — это один из самых простых металлоискателей на сегодняшний день. Схема отлично подходит для создания пинпойнтера.

Работает Малыш ФМ по принципу частотомера (до этого его применяли в МИ Кощей ФМ). Схема металлоискателя простая, поисковую катушку также несложно сделать своими руками в домашних условиях. Именно по этой причине Малыш ФМ сыскал популярность сред радиолюбителей, несмотря на небольшие недостатки, о которых поговорим ниже.

Новая идея, которая возникла у создателей Кощея ФМ, имела и свои «подводные камни». Работа металлодетектора была нестабильна из-за постоянного дрейфа, а глубина поиска — сравнительно небольшая. Однако в Малыше ФМ эти проблемы попытались устранить программно и кое-что из этого получилось.

Схема металлоискателя Малыш ФМ

Все детали просты и доступны. Главное, использовать термостабильные конденсаторы, их можно взять из сгоревшего мультиметра или советские К71. А вот керамические конденсаторы не подходят.

Плата металлоискателя Малыш ФМ очень проста и выглядит вот так:

Для питания металлоискателя подойдут батарейки типа «Крона» или другой источник питания от 9 до 12 В. Сама плата металлоискателя потребляет всего 10 мА, а увеличение энергопотребления может вызвать только мощный динамик. По этой причине лучше использовать пьезодинамики или наушники.

Плату и прошивку для металлоискателя Малыш ФМ можно скачать ниже.

Изготовление катушки для металлоискателя МАЛЫШ ФМ

Катушка для металлоискателя Малыш ФМ также важна, как и качественные конденсаторы. Вместе с конденсаторами она образует колебательный контур с частотой 19 кГц.

Схему металлоискателя Малыш ФМ можно использовать в качестве пинпойнтера или пляжного металлодетектора.

Данные для намотки катушки: на обод диаметром 70 мм используется провод сечением 0.1–0.18 мм (95 витков).

На фото ниже пример серийно выпускаемых пинпойнтеров Малыш ФМ:

Для пляжника: на обод диаметром 180 мм используется провод ПЭТ 155 0.1–0.18 (55 витков).

Далее витки снимаются с обода и плотно сматываются между собой ниткой, затем на катушку наматывается алюминиевая фольга для экранирования катушки, в месте вывода концов катушки делается разрыв экрана (Промежуток без фольги). Затем на фольгу наматывается спиралькой луженая медная проволока, и ее кабелем соединяем с минусом на плате металлоискателя. Для подключения катушки к плате металлоискателя, хорошо подходит микрофонный провод (2 жилы в общем экране) провода подпаиваем к концам катушки, а «экран к экрану».

Видео, как работает металлоискатель Малыш ФМ:

Как сделать металлоискатель своими руками — схема МИ ШАНС, подробная инструкция

Представляем вашему вниманию схему импульсного металлоискателя с дискриминацией металлов ШАНС. По сравнению с другими подобными устройствами, он имеет огромное преимущество, связанное с относительной простотой изготовления поисковой катушки.

Собранный своими руками металлоискатель ШАНС с катушкой диаметром 25 сможет найти обручальное кольцо на расстоянии 18 см, а каску — 40–45 см. Максимальная глубина поиска — 1 метр.

Схема металлоискателя ШАНС

Также приводим схему кнопок управления металлоискателем:

Схема имеет средний уровень сложности. Для сборки металлоискателя своими руками в домашних условиях понадобится некоторый опыт.

Необходимые компоненты для сборки металлоискателя ШАНС своими руками

Схема МИ ШАНС содержит микроконтроллер, поэтому для его успешной сборки понадобится внутрисхемный программатор. Также в схеме имеется ряд достаточно дорогих компонентов: экран, процессор и АЦП.

По самой сборке прибор не сложнее, чем Tracker PI-2 и Clone PI-W, а по настройке — даже проще, поскольку в нём нет даже традиционного подстроечника для балансировки ОУ.

Особое внимание следует уделить именно АЦП MCP3201, только после его приобретения можно переходить к дальнейшей сборке прибора, поскольку найти его весьма непросто.

По схеме — МСР3201, но есть и аналоги — ADS7816, ADS7817, ADS7822, LTC1285, LTC1286, SP8528 (могут чем-то отличаться).

После этого, следующим важным пунктом идёт ЖКИ-индикатор, как самая дорогая деталь, его цена — около 10 долларов. Подходят любые индикаторы на встроенном контроллере HD44780 (почти все именно такие), их выпускают многие фирмы, поэтому давать конкретную маркировку очень сложно. Лучше всего просто выбрать ЖКИ-индикатор со встроенным контроллером на две строки по 16 символов. Будет он с поддержкой кириллицы или нет — не важно. Будет у него подсветка или нет — тоже не важно, если не планируется использование в тёмное время суток или в подвалах/катакомбах. Но в любой маркировке нужного индикатора будет иметь место «1602» — обозначающее, что это знакосинтезирующий индикатор с двумя строками по 16 символов.

Если вы такой индикатор держите в руках впервые, с ним лучше сразу «ближе познакомиться». Хорошо, если найти на него даташит, но можно обойтись и без него, если внимательно осмотреть. Подключаем от внешнего источника +5 В на вывод 2 индикатора, а землю — на выводы 1 и 5. Обычно, отверстия и экран самого индикатора сидят на массе, а печатные проводники питания шире, чем сигнальные — это тоже поможет лучше и правильнее разобраться.

Вывод 3 индикатора через подстроечный резистор 22 кОм садим на массу (как на схеме прибора). Включаем и вращением этого подстроечника добиваемся красивого отображения всей верхней строки индикатора. Желательно разобраться и с подсветкой — она выведена на противоположную сторону индикатора двумя отдельными выводами, может быть продублирована и на выводы 15 и 16 (обычно). Находим, где «плюс», где «минус», пробуем запитать от +5 В, желательно через резистор 200 Ом (как на схеме). Вот теперь с индикатором вы хорошо знакомы, настроили контрастность и можно быть уверенными, что из-за него у вас уже проблем не будет.

Теперь, что касается остальное комплектации, из ОУ (по схеме он ОР37) пока что рабочей оказалась только NE5534P, которая намного дешевле указанной ОР37 и более распространённая. Преобразователь положительного напряжения с +12 В в отрицательное -12 В можно применить без буквы S в названии. Вместо полевичка КП505 идёт КП501А.

Подробная инструкция по сборке металлоискателя ШАНС своими руками

Процесс сборки металлодетектора ШАНС нужно начать с изготовления печатной платы. Скачать рисунок печатной платы и другие материалы для сборки металлоискателя ШАНС своими руками от можно ниже.

Собранная плата металлоискателя ШАНС выглядит так:

После изготовления и спайки платы, необходимо прошить микроконтроллер. Последняя версия прошивки 1.2.1.

Все версии прошивок для скачивания: proshivki-dlya-mi-shans.rar

Для прошивки микроконтроллера биты конфигурации расставляем как на рисунке ниже:

После этого, к металлоискателю подключаем питание, и он должен заработать. Правда пока металл он видеть не будит. Нужно еще изготовить катушку.

А вот так выглядит уже собранный блок:

Металлоискатель ШАНС своими руками — изготовление катушки

Шанс может работать с катушками от любых импульсных металлоискателей, но для хорошей дискриминации металлов подойдут только катушки с низкой паразитной емкостью. Поэтому лучше этот элемент изготовить по приведенной ниже схеме:

Для намотки катушки можно использовать обмоточный провод сечением 0,67–0,85 мм.

После подключения катушки, вы уже можете полностью проверить металлоискатель. Но для полноценной работы с металлоискателем, его стоит засунуть в корпус и изготовить для него штангу.

Ложные срабатывания у металлоискателя ШАНС отсутствуют, если поблизости нет включенных электроприборов. Чувствительность хорошая, как для селективных МД. Селективность и дискриминация своё дело делают. Все нюансы, которые сопутствуют работе даже очень приличных и дорогих фирменных приборов, аналогично отрабатывают и здесь — например, плоские железные предметы «бьют в цветняк», так как в них проводимость тоже неслабая. Ждать здесь чудес особо не приходится — природу не обманешь, но с опытом по индикатору и звуку отличить железки от латуни и бронзы можно.

В работе ШАНС показал себя, как простой и надежный металлоискатель, но с дискриминацией все не очень радужно. Реально прибор отсеивает только мелкий железный мусор и небольшие гвозди, а вот пивные пробки уже вызывают трудности. Также прибор, как и другие импульсные металлоискатели, плохо видит золотые цепочки.

Металлоискатель Шанс себя хорошо зарекомендовал и имеет хорошие отзывы. А некоторые радиолюбители даже наладили его мелкосерийное производство.

Видео с запуском МИ ШАНС на столе:

Металлоискатель Clone PI в домашних условиях — схема и подробная инструкция

Clone PI это импульсный металлоискатель без определения типа металлов, который может работать с катушками различных размеров. При использовании кольца диаметром 20 см, МИ Клон может находить монету на глубине до 25 см, а крупный металл — до 1 метра.

За основу Клона взята схема металлоискателя Tracker PI-2 с внесением в нее некоторых изменений.

Металлоискатель Clone PI имеет следующие отличия от оригинала (Металлоискателя Tracker PI-2):

• Использование микроконтроллера AVR вместо PIC-контроллера.
• Использование ЖКИ экран без светодиодов для индикации.
• Наличие быстрой и медленной автоподстройки.
• Все управление металлоискателем кнопочное (без переменных резисторов).

Схема металлоискателя Clone PI

Клон ПИ — это импульсный металлоискатель средней сложности, для новичка он будет сложен в изготовлении. Однако человек, имеющий небольшой опыт в сборке металлоискателей или другой электроники, сможет с ним справиться.

Схема металлоискателя Клон содержит несколько дорогостоящих элементов: ЖКИ экран, АЦП MCP3201 и микроконтроллер. Перед началом изготовления металлоискателя, обязательно приобретите АЦП, так как с его покупкой могут возникнуть трудности!

Также схема металлоискателя, содержит программируемый микроконтроллер, поэтому для его изготовления вам понадобится программатор с поддержкой программирования микроконтроллеров — PIC18F252 и умение им пользоваться.

На экране, металлоискатель Клон Пи выводит следующую информацию:

1. Уровень отклика («быстрый» и «медленный» слайдеры).
2. Напряжение питания.
3. Порог (величина, обратная чувствительности).
4. Громкость.
5. Признак активности автоподстройки (отклик превышает порог в любую сторону).
6. Признак медленной автоподстройки (отклонение отклика в положительную сторону), совпадает со звуковой сигнализацией.
7. Индикатор включённой подсветки дисплея.

В работе металлоискатель Клон показал себя весьма неплохо. При качественной сборке Клон практически не отличается по поисковым характеристикам от Tracker PI и других импульсных металлоискателей.

Сборка металлоискателя Clone PI своими руками

Сборку металлоискателя Clone PI, как уже сказано выше, следует начать с поиска и покупки деталей, для изготовления печатной платы. После этого можно переходить к непосредственному процессу изготовления и сборки.

Первым делом, необходимо вытравить печатную плату:

После изготовления печатной платы в нее необходимо впаять все радиодетали. Микросхемы лучше установить на панельки. Также к плате подключаем кнопки управления, экран, динамик и разъемы для катушки и питания металлоискателя. После окончания пайки плату необходимо промыть спиртом и хорошо просушить.

Затем внимательно осматриваем плату, чтобы выявить непропаенные места и «залипухи». Если все хорошо, можно приступать к программированию микроконтроллера.

Прошивки, рисунки печатной платы и прочие материалы, которые могут понадобиться при создании металлоискателя Клон Пи своими руками в домашних условиях, вы можете скачать ниже.

Файлы для скачивания: klon-pi.rar

После программирования, микроконтроллер устанавливаем на плату, и уже можно увидеть первые плоды своего труда.

Если металлоискатель включился, на экране все показывает, подает звук и реагирует на кнопки управления, то можно переходить к изготовлению поисковой катушки. Если что-то не работает, то возвращаемся к этапу визуального осмотра, проверке платы по схеме и выявлению дефектов сборки!

Изготовление поисковой катушки для металлоискателя Клон ПИ

Простую поисковую катушку для металлоискателя Clone PI своими руками можно изготовить из обмоточного эмаль провода диаметром 0,6–0,8 мм, намотав 25 витков на оправку диаметром 25–27 см. В качестве оправки можно использовать кастрюльку или другой подходящий круглый предмет.

Затем витки катушки туго уматываем изолентой или скотчем. К концам катушки подпаиваем свитый многожильный провод сечением 0,75 мм и длиной 1–1,3 метра. Для удобства работы, защиты катушки от ударов и придания ей эстетического вида, можно ее засунуть в такой корпус:

К концу катушки подпаиваем разъём и подсоединяем ее к металлоискателю. Включаем его и проверяем наличие реакции на металл. Если реакция есть и у вас хорошая чувствительность, то можно произвести подстройку металлоискателя и приступать к окончательной сборке металлоискателя в корпус. На фото ниже приведен пример расположения элементов металлоискателя внутри корпуса.

После сборки металлоискателя и катушки в корпус остается изготовить к нему штангу и приступать к поискам!

• Смотрите также, как сделать металлоискатель ПИРАТ своими руками