Простой чувствительный металлоискатель | Полезное своими руками

Металл под землей и в пресноводных водоемах, в перекрытиях зданий и в толще бетона, поможет обнаружить специализированный электронный прибор — металлоискатель.

Несложную схему по силам собрать своими руками практически любому, кто хоть раз держал в руках паяльник. Вот как она работает:

Рис.1 Структурная схема металлоискателя.

Эталонный генератор ЭГ вырабатывает синусоидальное напряжение частотой 50 кГц. Контурная катушка, определяющая частоту генерации, является датчиком Д прибора. Сигнал синусоидальной формы через разделительный конденсатор Ср поступает на кварцевый фильтр КФ.

Если частота генератора и собственная резонансная частота КФ совпадают, сигнал попадает на пороговое устройство ПУ. Оно регистрирует переменное напряжение на входе, выделяет из него постоянную составляющую и подает ее на стрелочный индикатор И.

Приближение к металлическому предмету вызывает изменение частоты ЭГ. Поскольку она теперь отличается от резонансной частоты КФ, напряжение на входе ПУ уменьшается, и стрелка отклоняется к началу шкалы на угол, пропорциональный габаритам предмета и обратно пропорционально расстоянию до него.

У нашего металлоискателя есть особенность — пороговое устройство, благодаря которому чувствительность схемы резко повышается. Вот как оно действует.

Рис.2 Форма сигнала на входе и выходе порогового устройства.

Синусоидальный сигнал, поступающий на вход ПУ, ограничивается снизу (рис. 2), и на индикаторе появляются импульсы напряжения:

Ин = Ио — Ип ,

где Ио—уровень входного сигнала в состоянии покоя, Ип — задаваемое напряжение порога.

Чувствительность прибора выражается отношением:

s=DИ / Ии = DИ / (Ио-Ии),

где DИ — изменение синусоидального напряжения при расстройке ЭГ, зависящее от размеров предмета и расстояния до него. Фактически s показывает, на какую величину отклоняется стрелка индикатора при расстройке датчика-контура.

Следовательно, подбирая величину Ип, можно добиться максимального отклонения стрелки прибора при сколь угодно малом изменении Ио. Но в реальных устройствах приходится учитывать нестабильность элементов схемы и частоты эталонного генератора.

ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА

Эталонный генератор собран по схеме емкостной трехточки на транзисторе T1 (рис. 3). Контурная катушка L1 является датчиком прибора. Конденсаторы С3 — С6 предназначены для настройки генератора на частоту 50 кГц.

Рис.3 Принципиальная схема металлоискателя.

Через разделительный конденсатор С7 синусоидальное напряжение с генератора поступает на кварцевый фильтр. Емкость С7 выбрана небольшой — 5 пФ. Тем самым влияние последующих каскадов на работу генератора практически исключено.

Пороговое устройство собрано на полевом транзисторе Т2. Напряжение порога Ип задается делителем R5 — R7.

Конденсатор С8 сглаживает пульсации на индикаторе ИП1. Фильтр R4, С1 осуществляет развязку по переменному току между пороговым и задающим генераторами.

КОНСТРУКЦИЯ

Прибор из двух блоков: измерительного (с датчиком) и питания. Первый включает в себя монтажную плату, индикатор, органы управления и регулировки. Датчик — жесткий кольцевой каркас, выполненный из оргстекла, на котором намотано 65 витков прохода ПЭЛ 0,2. Обмотка заключена в экран из алюминиевой фольги и залита эпоксидной смолой. Датчик связан с измерительным блоком коаксиальным кабелем РК-75.

Блок питания содержит пять серебряно-цинковых аккумуляторов. Напряжение каждого элемента 1,25В, емкость 2А-ч. Особое внимание нужно уделить рамке металлоискателя. Она должна иметь небольшой вес, быть жесткой и упругой. Иначе даже при легких ударах, неизбежных при работе с прибором в полевых условиях, частота генератора «уходит» — металлоискатель расстраивается.

Основанием рамки служит кольцевой каркас из оргстекла или полистирола d=300 мм. Обмотку экранируют алюминиевой фольгой толщиной 0,05 мм. Но соединять между собой концы экрана нельзя (образуется короткозамкнутый виток).

Выводы обмотки подключают к кабелю РК-75 длиной 0,3—1 м (с оплеткой кабеля соединяют также и экран катушки). Это место заливают эпоксидной смолой. Соединение датчика с блоком электроники неразъемное.

Металлоискатель имеет высокую чувствительность. Стрелка индикатора отклоняется на одно деление, когда рамка прибора приближается к диску d=13 см на расстояние 80 см.

Прибор практически одинаково реагирует на любой металл. Так, например, стальной, алюминиевый и латунный диски дают на равных расстояниях одинаковые отклонения стрелки. Они не зависят и от того, сплошной предмет или пустотелый.

При работе с металлоискателем необходимо учитывать фоновые помехи. Песчаный и торфяной грунты, чернозем, дерево, вода фонового сигнала не дают. Поэтому прибор хорошо действует в пресных водоемах, в деревянных зданиях и на не каменистых почвах. Сильный фон дает кирпич (обожженная глина обладает магнитными свойствами) и некоторые минералы.

На показания прибора влияют и изменения температуры. Поэтому рамку лучше поместить в футляр из теплоизолятора, например пенопласта.

Для работы под водой металлоискатель сначала надо подержать 10—15 минут в воде и после этого настроить.

На земле поиски лучше проводить в пасмурную погоду или вечером, чтобы избежать попадания на прибор прямых солнечных лучей.

Самодельные металлоискатели, схемы и описания (Страница 4)

Металлоискатель начинающего кладоискателя (2 транзистора)

Основное предназначение: обнаружение предметов из стали и железа. Схема простого транзисторного металлоискателя приведена на рис. 1, а. Он состоит из генератора высокой частоты и приемника, который регистрирует изменения частоты генератора при приближении к нему металлических предметов. Рис 1. Простой металлоискатель: а — принципиальная схема; б — конструкция катушки L2; в — рисунок печатной платы. Приемник…

4 6076 0

Металлоискатель с колебательным контуром на 4,6 кГц

Металлоискатель предназначен для поиска потерянных монет и ювелирных изделий. Принцип действия данного металлоискателя состоит в регистрации сигнала, отраженного металлическим предметом. Этот сигнал возникает вследствие воздействия на металл переменного магнитного поля передающей (излучающей) катушки. Приемная катушка расположена в одной плоскости с передающей таким образом, что проходящие через нее силовые магнитные линии создают малую ….

3 6068 0

Простой металлоискатель на логической микросхеме К176ЛЕ5

Часто спрашивают как изготовить металлоискатель своими руками? — схем достаточно много разных по сложности и функционалу, а ведь можно собрать металоискатель всего на одной логической микросхеме. Металлоискатель может также быть использован при определении места прокладки арматуры и скрытой проводки при проведении строительных работ в доме.

5 7324 0

Малогабаритный чувствительный электронный металлоискатель

Металлоискатели на биениях оказываются малочувствительными при поисках металлов со слабыми ферромагнитными свойствами, таких, как, например, медь, олово, серебро. Повысить чувствительность металлоискателей этого типа невозможно, поскольку разность частот…

5 7346 0

Схема использования генератора в качестве металлоискателя

Если во времязадающую цепь автогенератора кроме резистора включить еще и катушку индуктивности L1 то в такой схеме частота будет зависеть от параметров катушки. Как известно, близко расположенные токопроводящие предметы влияют на индуктивность катушки, а значит и на…

8 8067 0

Металлоискатель своими руками — 2 схемы на микросхемах К561ЛЕ5, К176ЛА7

Для лоиска металлических предметов, скрытых в земле, кирпичной стене, под снегом, можно использовать простой металлоискатель собранный своими руками, схема которого показана ниже. Принцип его действия как, впрочем, и большинства подобных устройств основан…

13 7841 0

Металлоискатель своими руками — 12 принципиальных схем

Металлоискатель своими руками — как это следует из самого названия, такие устройства изготавливаются самостоятельно и предназначены для поиска металлических предметов, используются по достаточно узкому назначению.

Однако способы их реализации достаточно разнообразны и составляют целое направление в радиоэлектронике …

24 13719 1

Металлоискатель с детектором на основе ФАПЧ

Принцип действия описываемого металлоискателя основан на сравнении частот опорного и перестраиваемого генераторов с помощью системы фазовой автоматической подстройки частоты (ФАПЧ). При этом частота…

15 8041 3

Локационный металлоискатель

Зарубежные фирмы производят большое количество маталлоискателей с различными характеристиками и стоимостью, причем в рекламе, как правило, заявляются параметры, значительно превышающие реальные. Речь идет о предпродажной рекламе при покупке …

8 11003 0

Схема простого металлоискателя c повышенной чувствительностью

В статье рассмотрена схема простого металлоискателя с повышеной чувствительность. Прибор предназначен для обнаружения металлических крышек кабельных колодцев под слоем грунта, асфальта или снега, а также других металлических предметов.

Потребляемый прибором ток от источника питания …

28 10905 6

 1  2  3 4 5 

DIY Очень простой металлоискатель Arduino

Он обязательно сработает для вас сразу после изготовления

Детали

   На этот раз я покажу вам, как собрать очень простой металлоискатель. Несмотря на свою простоту, он обладает относительно хорошей чувствительностью и отличной стабильностью в работе, благодаря чему нет необходимости в какой-либо калибровке даже при длительной работе. Так же размеры и индуктивность детекторной катушки не критичны, а главное она у вас обязательно заработает сразу после изготовления. Это делает его идеальным металлоискателем для начинающих.

   В принципе, проект был взят из блога Silicon Junction, а я просто добавил звуковую индикацию для лучшего контроля во время металлодетекции. Обнаруживающая часть представляет собой простой генератор Колпитца с резонансным контуром, состоящим из C2, C3 и SEARCH_COIL. Этот осциллятор будет иметь частоту приблизительно 260 кГц.

   Полное устройство состоит из нескольких компонентов:
      — микроконтроллер Arduino Nano

      — BC337 или аналогичный NPN-транзистор
               . C5 и R4 обеспечивают связь выхода генератора с землей.
   Любая катушка с индуктивностью около 200-400 мкГн должна работать, и вы должны стараться поддерживать достаточно низкое сопротивление. Это даст вам частоту около 200-400 кГц, что находится в пределах диапазона, с которым может работать Arduino. Я использовал катушку диаметром 20 см и содержит 25 витков, но детектор вполне корректно работал и с двумя концентрически расположенными катушками диаметром 12 и 23 см, каждая из которых имела по 25 витков и соединена последовательно.

   Код Arduino подсчитывает каждые 100 миллисекунд, сколько произошло импульсов, и сохраняет это значение в качестве базового уровня.

В основном цикле подсчитайте, сколько импульсов произошло за 100 миллисекунд, сохраните это как количество. Если значение счетчика изменилось по сравнению с базовым значением, включается светодиод и активируется зуммер. Это означает, что детектор непрерывно калибруется каждые 100 миллисекунд. Код относительно прост благодаря библиотеке FreqCount, которую вы также можете скачать по указанным ссылкам.
   Преимущество этого типа кода заключается в том, что для работы устройства не требуется никаких регулировок или калибровки, а недостатком является то, что для обнаружения металлического объекта необходимо движение объекта относительно на катушку или наоборот.

• 1 × Ардуино Нано R3
• 1 × Транзистор общего назначения NPN
• 3 × Светодиод (общий)
• 1 × Зуммер
• 1 × Одиночный стабилитрон, 4,3 В

Посмотреть все 8 компонентов

Нравится этот проект?

Делиться

Чувствительность металлоискателя | MetalDetector.

com

by Michael Bernzweig

Понимание чувствительности металлоискателя

Настройка чувствительности металлоискателя влияет на то, насколько глубоко в земле устройство может обнаружить целевой объект. Прочтите эту статью, чтобы узнать больше о том, что может сделать для вас элемент управления чувствительностью. Понимание уровней чувствительности металлоискателя – это ключевой момент для получения максимальной отдачи от вашего металлоискателя. Поняв чувствительность вашего металлоискателя, вы поймете, как настроить свое устройство, чтобы сделать его сверхчувствительным металлоискателем.

Чувствительность — это мера способности устройства обнаруживать определенные типы и размеры металлических объектов или, в некоторых случаях, металлические примеси в готовом изделии. Чем выше чувствительность вашего металлоискателя, тем меньше кусков металла вы найдете. Производительность часто выражается в диаметре определенного типа металла. Эти металлы включают черные и цветные металлы, алюминий или нержавеющую сталь. Чем чувствительнее ваш металлоискатель, тем меньшие куски металла вы сможете обнаружить.

Чувствительность важна для металлоискателей. Это не только позволяет вам находить определенные металлы, но и может помешать вам копать в определенных ситуациях, которые могут предотвратить опасные ситуации. Например, использование утилиты для определения местоположения промышленных металлодетекторов может помешать кому-либо раскопать участок, на котором проложены подземные трубы. Металлодетекторы, используемые в производственных условиях, например на лесопилках и в других производственных условиях, должны иметь правильный размер апертуры и целевое положение. Наименьший размер апертуры обеспечит максимальную чувствительность. Для проверки конвейера размер апертуры также будет зависеть от размеров и ориентации продукта.

Как измеряется чувствительность металлоискателя

Чувствительность металлоискателя измеряется с помощью контрольного образца. Тестовый образец должен обнаруживаться, когда он проходит через центральную точку катушки металлодетектора. Ряд факторов может изменить чувствительность металлоискателя.

Чувствительность металлоискателя иногда называют его регулировкой усиления. Регулятор усиления вашего металлоискателя определяет, насколько глубоко он проникает в землю. Чтобы найти правильную настройку, нужно поэкспериментировать. На вашем устройстве может быть включена функция автоматической чувствительности.

Установите чувствительность вручную, увеличивая чувствительность или усиление устройства до тех пор, пока не будут обнаружены помехи. При обнаружении помех выключите устройство, чтобы получать более точные сигналы. Сигналы металла будут более очевидными, чем сигналы других материалов.

Какие факторы влияют на чувствительность металлоискателя?

На чувствительность металлоискателя влияет несколько факторов. Эти факторы могут расстраивать детекторов и заводить вас в погоню за дикими гусями. Важно понимать, что ставить высокую чувствительность металлоискателя и копать все, что найдешь, — не самая мудрая тактика. На самом деле, многие металлоискатели поставляются с предустановленной чувствительностью, превышающей ту, которую можно использовать во многих ситуациях.

Эффект ориентации

Например, в производственных условиях способность металлодетектора обнаруживать несферические загрязнения, такие как проволока или стружка, в некоторой степени определяется типом загрязнения металла, например черными металлами, цветными металлами или нержавеющая сталь. Металлы разных типов влияют на точность способности устройства находить сокровища.

Кроме того, ориентация металлического объекта играет роль в способности устройства обнаруживать его. В нашем производственном примере мы можем наблюдать эффект ориентации, когда диаметр металлического загрязнения меньше, чем сферическая чувствительность устройства.

Условия окружающей среды

Заводские настройки металлоискателя могут изменить его характеристики при обнаружении металла в полевых условиях. Шумо- и виброустойчивость имеет первостепенное значение при поиске промышленных и подземных трубопроводов. Он сводит к минимуму воздушные помехи и вибрацию на заводе. Эти два элемента могут повлиять на чувствительность металлоискателя. Даже упаковка, в которой поставляется металлоискатель, может повлиять на его чувствительность в экстремальных ситуациях.

Минерализация

Минерализация может повлиять на чувствительность устройства, если частицы в почве обладают свойствами, подобными металлам. Электромагнитные поля, создаваемые минералами, могут вызывать срабатывание вашего устройства. Старая почва, которая находилась на поверхности Земли в течение длительного периода времени, является почвой, которая, скорее всего, даст вам ложные показания. Дождь выталкивает железо на поверхность земли. Минерализация грунта — кошмар для многих поисковиков. Таким образом, вместо того, чтобы искать монеты, вы можете просто найти минерализованную почву. Эти ложные сигналы могут сводить с ума и заставлять вас тратить драгоценное время на копание впустую.

Как настроить чувствительность металлоискателя

Чтобы вручную установить чувствительность:

1. Увеличивайте чувствительность устройства или усиливайте до появления помех.
2. Затем уменьшите его, пока не получите более точные сигналы.
3. Наконец, вы заметите, что сигналы для металла будут очевидны по сравнению с сигналами для других материалов.

Не следует устанавливать слишком высокую чувствительность устройства. Это не поможет вам обнаружить больше предметов и артефактов. Увеличив чувствительность металлоискателя до максимума, вы, естественно, поверите, что найдете больше сокровищ. Однако это просто неправда. Чем выше чувствительность, тем больше вероятность того, что вы вызовете нежелательные эхо-запросы и ответы. Вы могли получать ответы от местных радиостанций, минерализации или даже мобильных телефонов с максимальной настройкой чувствительности. Шансы металлоискателя среагировать на эти предметы выше, если чувствительность установлена ​​на высокий уровень.

Поиск правильной настройки чувствительности требует времени, и вам, скорее всего, придется поэкспериментировать с устройством, чтобы найти ее. Ваше устройство может иметь автоматический параметр, позволяющий быстро установить чувствительность.

Стабильность является ключевым фактором чувствительности. Если вы получаете стабильный сигнал, скорее всего, вы выбрали правильные настройки. Вы должны слышать, если сигнал нестабилен. Еще раз поэкспериментируйте с чувствительностью вашего устройства. Однако ставить его как можно выше и все выкапывать — пустая трата времени.

Автоматическая и ручная чувствительность

Установив чувствительность металлоискателя на автоматический режим, ваше устройство будет измерять грунт. Это также установит максимально стабильную настройку чувствительности устройства. У вас должен быть успех с автоматической настройкой, но у вас могут возникнуть проблемы, когда вы идете по проводящей земле с высоким содержанием соли.

Если вы регулярно обыскиваете пляжи, у вас могут возникнуть проблемы со способностью вашего детектора отфильтровывать минералы и находить цели на большей глубине. Соленые пляжи являются проводящей почвой, и вы можете получить нежелательные ответы. Параметр чувствительности автоматического обнаружения может давать противоречивые показания вместе с неправильной настройкой. Конечно, обратное также может произойти при обнаружении металла на проводящем грунте. Настроив элементы управления дискриминацией и балансом грунта в сочетании с чувствительностью, вы сможете лучше фильтровать воздействие окружающей среды. Частота металлоискателя также играет роль в уменьшении помех. Вы можете изучить модель, которая предлагает одновременную настройку частоты, иногда называемую быстрой многочастотностью (FMF) или металлоискателем, или одновременной многочастотностью (SMF).

Установка чувствительности металлоискателя вручную требует больше времени, чем при использовании автоматической настройки. Тип металлоискателя также может играть роль во времени, необходимом для настройки чувствительности. Всегда надевайте наушники при настройке чувствительности. Если вы проверяете землю и постоянно повышаете чувствительность металлоискателя, вы должны получить более точную настройку. Вы должны повышать чувствительность до тех пор, пока не получите обратную связь и противоречивые ответы.