Простой металлоискатель на микросхемах

20

Рубрика: Металлоискатели

как сделать металлоискатель своими руками

Не так часто, но все же случаются в нашей жизни потери. Например, пошли в лес по грибы по ягоды и обронили ключи. В траве под листьями их будет найти не так просто. Не стоит отчаиваться: нам поможет самодельный металлоискатель, который мы будем делать своими руками.  Вот и я решил собрать свой первый металлоискатель. В наше время мало кто решится на изготовление металлодетектора. Самодельные устройства были популярны лет двадцать-двадцать пять тому назад, когда купить их было просто негде.
Современные металлоискатели таких производителей, как Garrett, Minelab, Fisher и многие другие имеют высокую чувствительность, дискриминацию по металлам, а некоторые и годограф. Они способны настраивать баланс грунта , отстраиваться от электрических помех. Благодаря этому глубина обнаружения современного металлодетектора на монету достигает 40 см.

Схему выбрал не очень сложную, чтобы можно было повторить в домашних условиях. Принцип работы основан на разности биения двух частот, которые мы будем улавливать на слух. Устройство собрано на двух микросхемах, содержит минимум деталей, в то же время имеет кварцевую стабилизацию частоты, благодаря которой прибор устойчиво работает.

Схема металлоискателя на микросхемах

схемы металлоискателей на микросхемах

Схема очень проста. Её с лёгкостью можно повторить в домашних условиях. Она построена на двух микросхемах 176 серии. Опорный генератор выполнен на ла9 и стабилизирован кварцем на 1 МГц.У меня этого, к сожалению, не оказалось, пришлось поставить на 1,6 МГц.

Перестраиваемый генератор собран на микросхеме к176ла7.  Достичь нулевых биений поможет варикап D1, ёмкость которого меняется в зависимости от положении движка переменного резистора R2. Основой колебательного контура служит поисковая катушка L1, при приближении которой к металлическому предмету изменяется индуктивност, вследствие чего изменяется частота перестраиваемого генератора, что мы и слышим в наушниках.

Наушники я использую обычные от плеера, излучатели которых соединены последовательно, чтобы меньше нагружать выходной каскад микросхемы:

 наушники

Если громкости окажется слишком много,  можно ввести в схему регулятор громкости:

регулятор громкости

Детали самодельного металлоискателя:

 

  • Микросхемы; К176ЛА7, К176ЛА9
  • Кварцевый резонатор; 1 МГц
  • Варикап; Д901Е
  • Резисторы; 150к-3шт., 30к-1шт.
  • Резистор переменного сопротивления; 10к-1шт.
  • Конденсатор электролитический;50Мкф/15 вольт
  • Конденсаторы; 0.047-2шт., 100-4шт., 0,022, 4700, 390

Большинство деталей расположены на печатной плате:

печатная плата

печатная плата

Всё устройство я разместил в обычной мыльнице, экранировав от помех алюминиевой фольгой, которую соединил с общим проводом:

плата в мыльнице

Так как для кварца не предусмотрено место на печатной плате, то он располагается отдельно. Гнездо под наушники и регулятор частоты для удобства я вывел с торца мыльницы:

органы управления

Весь блок металлодетектора при помощи двух хомутиков разместил на отрезке лыжной палки:


крепление блока

Осталась самая ответственная часть: изготовить поисковую катушку.

Катушка для металлоискателя

От качества изготовления катушки будет зависеть чувствительность устройства, стойкость к ложным срабатываниям, так называемым фонтонам. Хотелось бы сразу заметить, что от размера катушки напрямую зависит глубина обнаружения предмета. Так, чем больше диаметр, тем глубже прибор сможет обнаружить цель, но размер этой цели также должен быть больше, например, канализационный люк (маленький предмет с большой катушкой металлоискатель просто не увидит). И наоборот, катушка маленького диаметра способна обнаружить маленький предмет, но находящийся не очень глубоко ( например, маленькая монета или кольцо).

Поэтому я сначала намотал катушку среднего размера, так сказать, универсальную. Забегая вперёд, хочу сказать, что металлоискатель задумывался на все случаи жизни, то есть катушки должны быть разного диаметра и их можно менять. Чтобы быстро сменить катушку, я поставил на штангу разъём, который выдернул из старого лампового телевизора:

разъём

Ответную часть разъёма я закрепил на катушке:

разъём

В качестве каркаса для будущей катушки я использовал пластмассовый ковш, который был куплен в хозяйственном магазине. Диаметр ковша следует подобрать приблизительно равным 200 мм. От ковша следует отрезать часть ручки и днища так, чтобы остался пластмассовый ободок, на который следует намотать 50 витков провода ПЭЛШО диаметром 0,27 миллиметров. На часть оставшейся ручки следует закрепить разъем. Получившуюся катушку изолируем при помощи изоленты в один слой. Затем нам нужно эту катушку заэкранировать от помех. Для этого нам понадобится алюминиевая фольга в виде полосы, которой мы обмотаем сверху так, чтобы концы получившегося экрана не замкнулись и расстояние между ними было приблизительно 20 миллиметров. Получившийся экран следует соединить с общим проводом. Сверху я также обмотал изолентой. Конечно, можно все это пропитать эпоксидным клеем, но я  оставил так.

После испытаний большой катушки я понял, что нужно изготовить маленькую, так называемую снайперку, чтобы было легче обнаруживать предметы небольших размеров.

снайперка

Готовые катушки выглядят вот так:

катушки в сборе

Настройка готового металлоискателя

Прежде чем начать настраивать металлоискатель, нужно убедиться в отсутствии металлических предметов вблизи поисковой катушки. Настройка заключается в подборе емкости конденсатора C2, для того чтобы получить максимальный уровень  биений, который мы слышим в наушниках, так как в сигнале присутствуют множество гармоник(нужно выделить самую сильную). При этом движок переменного резистора R2 должен находиться как можно ближе к середине:

настройка конденсатором

Штанга у меня получилась из двух частей, трубки были подобраны таким образом, что они входят друг в друга очень плотно, благодаря чему не пришлось придумывать специального крепления для этих трубок. Также были изготовлены подлокотник и рукоятка, чтобы было удобно выполнять проводку над землей. Как показала практика, это очень удобно: рука совершенно не устает. В разобранном виде металлоискатель получился очень компактный и умещается буквально в пакет:

разобранный

Внешний вид готового прибора выглядит вот так:

металлоискатель в сборе

В заключение хотелось бы сказать, что данный металлоискатель не подходит лицам, которые собираются работать по старине. Так как в нем нет дискриминации по металлам, вам придется копать все подряд. Скорее всего, вы очень сильно разочаруетесь. А вот любителям собирать металлолом данное устройство будет в помощь. Да и просто как развлечение детям.

Комментарии: 20 комментариев

Ребят подскажи где можно взять Микросхемы; К176ЛА7, К176ЛА9

Кварцевый резонатор; 1 МГц

Варикап; Д901Е

Где простой металлоискатель?

Куда ещё проще.

А конденсаторы на схеме измеряются в пикафарадах

а мощность у резисторов и конденсаторов

Так как схема имеет не большое токопотребление, то и мощность резисторов не критична. Можно применить 0,25 ватта, если позволяют габариты корпуса, можно и больше.

катушка сколько герц

Приблизительно в районе 5 кГц

а как сделать катушку для 20 герц для этой модели

Возможно, Вы ошиблись, не 20 герц, а 20 килогерц. В таком случае нужно убавить число витков катушки приблизительно в 2,5 раза. Благодаря этому убавиться индуктивность, соответственно увеличиться частота.

Звук в наушниках очень тихий. Подскажите почему? Наушники тоже от плеера.

К сожалению, схема металлоискателя максимально упрощена, поэтому в ней отсутствует усилитель низкой частоты. Попробуйте подобрать другие наушники. Как показывает практика, более дорогие обладают лучшим качеством.

Наушники надо использовать высокоомные( 1600 ом),в часности (ТОН-2).Потребляемый ток уменьшится,а громкость увеличится.

Кварцевый резонатор (кварц) желательно брать в корпусе Б-1 (легко возбуждается).При частоте кварца 1мгц, поисковая катушка должна быть настрояна на частоту 330 кгц (третья гармоника как раз будет 1 мгц),при среднем положении потенциометра R2. Если нет возможности найти кварц на выше указанную частоту,можно заменить его пъезо керамическим фльтром на 455кгц.Они стоят практически во всех простеньких китайских приемниках,только поисковая катука настраивается на 150кгц(третья гармоника)

И в заключении, хотел сказать(админ-владимир)в корне не прав.Данный металлоискатель обладает дискриминацией металлов.При подготовке к поиску металлоискатель настраивают потенциометром R2 на низкочастотный звук в наушниках,при приближении к цветному металлу-тон повысится а при черном-наоборот, станет еще ниже (в плоть до нулевых биений-тишина). Делал этот девас для внука еще три года назад,работает до сих пор,чего и ВСЕМ желаю.

Молодец, классно описал. И ошибок нет, — приятно читать. Я думаю, ручку можно сделать откидную, чтоб из чехла не выпирала и будет еще компактнее. Спасибо за статью, — оказалась самой подходящей для воплощения моей самоделки!

собрал 1в1 плывет частота работает не громко при кварце 1мгц не работает при245кгц работает частота плывет

может подскажете собирал с уверенностью надеясь на кыварц непомагает

Здравствуйте Александр. Если плывёт частота, то нужно найти причину. В большинстве случаев виноваты в этом частотозадающие конденсаторы. Какие именно, найти довольно просто. При включённом металлоискателе, нужно поочерёдно каждый конденсатор слегка прогреть. Для этого можно использовать, например, жало нагретого паяльника, поднося его к проверяемому конденсатору. Когда будет найден виновник, попробуйте заменить его на более термостабильный. Если не поможет, то параллельно ему нужно поставить ещё один конденсатор с противоположным ТКЕ (отрицательный или положительный). Благодаря этому можно полностью избавиться от температурного дрейфа.

Собрал по этой схеме где то десяток — и каждый раз приходилось персонально настраивать то есть хотя все детали стандартные т/е во всех 100% повтор а вот конденсаторы приходится на каждый персонально подбирать с2 с3 особенно с2 — приходилось из 3 или даже 4 х собирать что бы частота не уходила.и по выходу на наушники добавить транзистор = есть публикация этой добавки. Только тогда =кроны= на долго не хватает. часа на 4 — 5 и всё.

Оставить комментарий