Как сделать мощный металлоискатель в домашних условиях. Как сделать металлоискатель из подручных средств. Модель с импульсным стабилитроном: сборка, отзывы

Я без сомнения могу сказать, что это самый простой металлоискатель из всех что я видел. В основе которого лежит всего одна микросхема TDA0161. Вам не нужно будет ничего программировать – просто собрать и все. Еще, его огромное отличие в том, что он при работе не издает никаких звуков, в отличии от металлоискателя на микросхеме NE555, который изначально неприятно пищит и о найденном металле нужно догадываться по тональности.

В этой схеме зуммер начинает пищать только тогда, когда обнаружит металл. Микросхема TDA0161 это специализированный промышленный вариант для индукционных датчиков. И на ней в основном строят металлодетекторы для производства, дающие сигнал при приближении металла к индукционному датчику.
Приобрести такую микросхемку можно на -
Стоит она не дорого и вполне доступна каждому.

Вот схема простого металлоискателя

Характеристики металлоискателя

• Напряжение питание микросхемы: от 3,5 до 15В
• Частота генератора: 8-10 кГц
• Потребляемый ток: 8-12 мА в режиме сигнализации. В состоянии поиска примерно 1 мА.
• Рабочая температура: от -55 до +100 градусов Цельсия

Металлоискатели или металлодетекторы – это разнообразное семейство измерительных приборов, действие которых основано на отличиях в электромагнитном излучении предметов.

Использование металлоискателя

Профессиональные высокочувствительные металлодетекторы используются в повседневной работе различных пунктов досмотра, с их помощью ведутся поисковые и дознавательные действия полицейских и спасательных служб.

Огромная армия любителей-кладоискателей по всему миру практикует долгие и неспешные походы с металлоискателями. Иногда такое развлечение приносит доход и даже известность.

В наше время уже налажена индустрия детекторных (распознающих) приборов на все случаи жизни, отличающихся не только по принципам работы, но и широким диапазоном цен и технических характеристик.

Простые магнитные детекторы

Принцип работы простейшего металлоискателя основан на электромагнитной индукции – в приборе находится электромагнитная катушка, которая за счет колебаний и искажений своего поля фиксирует находящиеся поблизости электропроводящие и железо-магнитные материалы, создавая при этом звуковой или визуальный сигнал.

Первый опыт сборки металлоискателя в домашних условиях может стать началом серьезного увлечения: новые конструкторские решения и даже изобретения в этой сфере прикладной радиоэлектроники не исключены даже на любительском уровне.

На схеме показано строение простейшего низкочастотного магнитного детектора.

В производстве металлодетекторов используются сотни различных разработок. Для того чтобы претворить в жизнь одну из них самостоятельно, нужно будет изготовить печатную плату своими руками, закупить необходимые катушки, транзисторы, резисторы, конденсаторы и т.п., и осуществить сборку прибора.

Металлоискатель из подручных средств

Другой вариант – сборка металлоискателя из подручных средств, больше подходит гуманитариям и начинающим технарям со страстью к поиску кладов и затерянных артефактов.

Во время работы такого самодельного прибора электромагнитные волны излучаемые калькулятором ловятся на АМ-диапазоне приемника.

Индикатором нахождения объекта в этом устройстве служит поворот электромагнитного поля при переизлучении, который изменяет параметры звукового сигнала. Фото такого металлоискателя, сделанного своими руками, можно найти на просторах сети и в конце нашего материала.

Для применения такого сборного варианта нужна не подробная схема или инструкция по сборке, а соблюдение определенных требований предъявляемых к двум основным составным частям самодельного детектора, а именно — исправно работающим калькулятору и радиоприемнику.

Оба устройства должны быть из разряда самых дешевых, в приемнике должен быть АМ-диапазон и магнитная антенна, а калькулятор должен при работе излучать импульсные радиопомехи.

Для работы над моделью понадобиться также подходящая по размеру пластмассовая коробка с открывающейся крышкой, наподобие книжки, которая станет корпусом искателя.

Для этих целей идеально подойдет старая коробка от СD дисков. Для крепления деталей понадобится двухсторонний скотч.

Сборка металлоискателя

• Закрепление приборов внутри корпуса: на тыльную сторону приборов крепится полоска скотча, затем калькулятор размещается в основании коробки, приемник на внутренней стороне крышки.
• Настройка приемника: нужно включить приемник на максимальном звуке и выбрать верхнюю позицию АМ-диапазона, свободную от вещания радиостанций и помех.
• Подстраивание калькулятора: на включение калькулятора приемник должен отреагировать резким шумом гулом или хрипом, если этого нет, нужно скорректировать диапазон.
• Фиксация положения: начинаем плавно закрывать коробку до того положения пока звук не пропадет или не станет более однородным и фиксируем створки коробки в этом положении, используя при этом кубик пенопласта, резинки и т.п.
• Металлодетектор готов. Если поблизости окажется изделие с электромагнитным излучением, приемник подаст звуковой сигнал.

Совместив элементы других радиоприборов в простейшем детекторе, можно будет понаблюдать в действии за принципом работы металлоискателей и получить удовольствие от своей первой поисковой экспедиции.

Обратите внимание!

Такой детектор, собранный в домашних условиях, можно будет апробировать на поиске лежащих в поверхностном слое земли монет или металлического строительного мусора практически в любой местности, на любом открытом грунте.

Фото металлоискателей своими руками

Обратите внимание!

Обратите внимание!

Предназначение металлоискателя, или, как его еще называют, металлодетектора, - это поиск металлических изделий с помощью электрических или магнитных свойств, которые отличают их от окружающей среды. Проще говоря, при помощи металлодетектора можно найти металл даже в земле. Однако этой средой его возможности не ограничиваются, так как его применяют и в воде. Данным приспособлением пользуются службы охраны, криминальная служба, военные, геологи и рабочие многих других специальностей. Но подробная инструкция по сборке металлоискателя своими руками может пригодиться также и для применения устройства в домашнем хозяйстве.

Область применения прибора

Для тех, кто потерял кольцо или ключи и знает их примерное местоположение, металлоискатель станет настоящим спасением. Сделать самодельный металлоискатель не так уж и сложно , особенно если есть схема самодельного металлоискателя и подробное описание сборки. Чаще всего сборкой занимаются любители радиомеханики, кладоискатели, краеведы и военно-исторические объединения. Устройство дает возможность найти монету в верхнем слое грунта или большие металлические детали на внушительной глубине до 1,5 метра.

Такими свойствами обладают и самодельные устройства, но при помощи опытного радиомеханика можно собрать прибор и помощнее. Немало людей используют металлодетектор в коммерческих целях: при обнаружении разных деталей сдают их в металлолом, зарабатывая определенную сумму. Находки могут быть и более важные, к примеру, старинные вещи или настоящие клады в виде сундуков с сокровищами.

Заключается в использовании электромагнитной технологии. Катушкой создается электромагнитное поле, которое взаимодействует с токопроводящими предметами в результате этого создается вихревой ток, искажающий сигнал катушки. Даже при отсутствии токопроводимости, предмет может иметь свое магнитное поле, которое также будет создавать помехи, тем самым указывая на местонахождение предмета.

После поступления помех изменяется электромагнитный импульс, который поступает прямо на блок управления, издающий при этом звуковые сигналы или показывая данные на дисплее, свидетельствующие о находке. Устройства разделяются на множество групп и имеют огромное количество названий и классифицируются все они по множеству параметров.

Разновидности детекторов

Общие характеристики приборов:

Дискриминация является составным параметром, так как сигнальных выходов, скорее всего, 1 или 2, а определений по свойству и расположению предмета несколько. Однако, по реакции прибора, учитывая приближение к объекту, выделяются сигналы:

• Пространственный - можно определить расположение объекта в месте поиска и глубину расположения.
• Геометрический - возможность образного формирования длины и ширины находки.
• Качественный - возможность предполагать о структуре находки.

Рабочие параметры

Все параметры чувствительности связаны с частотой генератора. Поэтому изначально металлоискатели классифицируют в зависимости от рабочей частоты:

Метод поиска металлических изделий

Существует больше 10 методов поиска, однако методы с оцифровкой сигналов и обработкой через компьютер относятся к профессиональному оборудованию. Схемы металлоискателей своими руками чаще всего изготавливают с учетом следующих методов поиска:

• Параметрический.
• Приемопередающий.
• Накопление фазы.
• Биение.

Без приемной катушки

Параметрические устройства не имеют ни приемной катушки, ни приемника. Детекция происходит благодаря влиянию предмета на индуктивную катушку генератора. В зависимости от добротности катушки будет меняться частота и амплитуда колебаний, что может фиксироваться по-разному, к примеру:

• Измеряется частота и амплитуда.
• Измеряется ток генератора.
• Измерение напряжения петли ФАПЧ (фазовая автоподстройка частоты).

В большинстве случаев такие приборы применяют в качестве магнитодетекторов. Имеют плохую чувствительность, но дешевые и помехоустойчивые, а использование требует определенного навыка.

Со встроенным передатчиком

Приборы с приемником и передатчиком очень эффективны, но имеют сложное схемотехническое строение и для них нужны качественные катушки. Устройства с одной катушкой называются индукционными.

Щелчки после приближения к предмету

В металлоискателях с накоплением фазы могут быть с одной катушкой импульсного типа или с двумя генераторами. В устройстве с одной катушкой, при прохождении импульсов увеличивается сдвиг фазы и при достижении определенного уровня срабатывает дискриминатор и в наушники подается сигнал по типу щелчка. Чем ближе предмет, тем чаще повторяются щелчки.

Двухкатушечный металлоискател ь по схемотехнике проще импульсного, но и слабее по чувствительности, проницание тоже меньше до 2 раз.

Металлоискатели на биении

Устройства собираются с 2 генераторами, опорным и рабочим. Рабочий генератор настраивается на нулевое значение биения и в зависимости от звукового тона можно судить о месте расположения объекта, его размере и свойствах.

Сборка металлоискателя своими руками

Существует мнение, что фирменные образцы металлоискателей по многим параметрам превосходят самодельные устройства. Однако факты говорят обратное: если прибор правильно собрать, то самоделка может оказаться не только дешевле заводской конструкции, но и лучше. Многими кладоискателями приобретаются самые дешевые типы устройства, а в дальнейшем они либо самостоятельно собирают металлоискатель, либо покупают кастомный вариант.

Новичку или человеку, который плохо разбирается в электронике, может показаться сложной специальная терминология, формулы и схемы. Но при подробном разборе всей информации, становится ясно, что имея хотя бы средний уровень знаний, можно разобраться как сделать самодельный металлоискатель.

Самостоятельное изготовление печатной платы

Для дальнейшего размещения деталей металлоискателя нужна печатная плата. Для этого лучше всего использовать метод ЛУТ - лазерно-утюжная технология.

Изготовление происходит поэтапно в такой последовательности:

На последнем этапе проводится лужение дорожек. Паяльником размазывается раствор ЛТИ-120.

Монтаж радиодеталей на плату

На этом этапе сборки металлоискателя в подготовленную плату устанавливаются все элементы:

В данном случае используется старая схема, но можно найти и спаять похожий, современный вариант, так как усилитель К157УД2 в настоящее время найти непросто.

Изготовление катушки устройства

Самодельную катушку наматывают на жесткой оправе с радиусом 100 мм. Нужно намотать примерно 25 витков . Такой показатель является приемлемым в случае использования проволки ПЭВ с диаметром около 0,5 мм, но также можно использовать и другой крепкий материал.

Для выбора оптимального количества витков можно провести эксперимент, проверив устройство на улавливание монетки.

Каркас и дополнительные элементы

В качестве сигнального динамика может использоваться деталь из переносного приемника с сопротивлением Ом. Допускается применение китайских аналогов с таким же сопротивлением.

Для нормальной работы металлоискателя, нужно настроить чувствительность . Порог определяется при достижении равномерного, но не очень сильного потрескивания. Для этого используют два потенциометра с разной мощностью. Понадобится один с мощностью 10 кОм, а другой - 100 кОм. Для увеличения помехоустойчивости рекомендовано применять экранированный кабель для соединения катушки со схемой. Источником питания могут выступать аккумуляторные батареи. Минимальное напряжение должно составлять 12 В. Для устойчивости электросхемы на выходе устанавливается стабилизатор напряжения типа L7812.

После изготовления конструкции и проверки работоспособности нужно сделать корпус переносного устройства. Каждый любитель может создавать каркас по своему усмотрению из подручных предметов, но внимание нужно обратить на следующие рекомендации:

• Для удобства и лучшей устойчивости штангу можно усилить, купив для этого несколько метров водопроводной ПВХ трубы и несколько перемычек для соединения. На верхней части желательно сделать подставку для рук. Идеальным вариантом будет изготовление подлокотника. В таком случае оператору будет легче пользоваться металлоискателем.
• Плату нужно поместить в защищенную коробку, соответствующую ее размеру, и закрепить на корпусе.
• В качестве питания используется аккумулятор от шуруповерта, который имеет небольшой вес и достаточную емкость. С учетом параметров может использоваться какой-нибудь другой вариант.
• При создании корпуса и всей конструкции нужно учитывать то, что присутствие посторонних металлических элементов будет сильно искажать сигнал магнитного поля металлоискателя и его эффективность будет нарушена.

Эффективность устройства

Прибор, изготовленный по такой схеме , не будет эффективным при поиске мелких предметов на большой глубине, но некоторые советские монеты можно найти на глубине около 30−40 см, а крупный размер металлических деталей детектор чувствует на расстоянии около 1 метра и больше.

Такой самодельный вариант металлоискателя подойдет людям, осваивающим основы поиска или не имеющим возможности пользоваться дорогостоящей моделью. Специалистам или опытным кладоискателям эффективности прибора может быть недостаточно.

В наше время многие люди стараются не покупать металлоискатели, а собирать их своими руками. Как правило, считается, что вещь, сделанная своими руками намного хуже, чем фирменные экземпляры. Практика показала, что качественно выполненный продукт может конкурировать с металлоискателями, выполненными на производстве.

Само собой, что такой аппарат, может быть, будет выглядеть немного хуже по своим эстетическим показателям, но касательно технических данных, он будет конкурентоспособным.

Общие сведения по металлоискателям

Перед тем как начать собирать собственный металлоискатель , нужно узнать принципы его работы и на какие виды может подразделяться подобная техника.

Конструкция

В основном металлоискатели подразделяют на пять типов. Они отличаются по глубине поиска и типу металла. Имеют разнообразные функции, которые упрощают работу, но всё-таки даже при таких отличиях можно выделить некоторые схожие особенности.

Принцип работы

Структура системы металлоискателя только на первый взгляд может показаться сложной. На самом деле, весь процесс - это просто притяжение металлических изделий с помощью намагниченной катушки. В то время как катушка начинает притягивать металлические детали, через неё проходят магнитные волны, а уже после этого раздаётся сигнал.

Стоит отметить, что катушки работают на низких или высоких частотах. Если аппаратура работает на низких частотах, то металлические изделия в основном будут найдены только на глубине четырёх метров . Кроме того, металлоискатель, который работает на низких частотах, может обнаружить только большие по величине образцы, в то время как маленькие металлические детали на поверхности останутся незамеченными. Металлодетектор, который реагирует на высоких частотах, наоборот, находит только мелкие детали на поверхности, при этом не может работать на глубине больше двух метров и искать большие по размеру предметы.

Типовые разновидности

Металлоискатели можно разделить на 5 типов, учитывая устройство, которое отвечает за передачу и получение сигнала.

Как сделать металлоискатель своими руками?

Сделать собственный самодельный металлоискатель не слишком сложно, даже если нет определённых навыков в электрике и в самой системе. На сегодняшний день существует достаточно большое количество металлоискателей, которые можно собрать в домашних условиях. Они отличаются по схемам, которые приходится использовать для создания блока управления, материалами и сложностью сборки.

Как правило, самый сложный металлоискатель собирается по схеме, где необходимо установить в структуру системы сразу два генератора. Это достаточно сложно для новичка. Есть и более простой вид металлоискателя, который можно спокойно сделать в домашних условиях, при этом использовать только подручные материалы.

Корпус

Сборку самодельного металлоискателя нужно начинать с разработки корпуса. Он должен собой представлять простую штангу, которая может быть сварена или соединена крепежами . Фактически определённых рамок корпуса нет. Тут каждый человек может сделать штангу под себя, но важно помнить о некоторых факторах.

В первую очередь, материал, который подбирается для изготовления корпуса, должен быть достаточно прочным, чтобы долгое время выдерживать вес взрослого человека. Кроме того, нельзя забывать и о размерах такой штанги, ведь если неправильно подобрать длину под свой рост, при каждом поиске металлических объектов придётся по несколько минут стоять в согнутом состоянии.

Многие люди упрощают себе задачу по созданию корпуса используя простой костыль, который к тому же имеет сразу и подлокотник. Костыль можно легко подобрать под свой рост, и стоит он не слишком дорого.

Поисковая катушка

Сделать самодельную катушку для поиска достаточно сложно, но можно. Первым делом необходимо приступить к созданию устройства для наматывания катушки. Для начала нужно взять простую доску размером 18 на 18, гвозди и кембрик.

После этого на доске нужно нарисовать ровный круг и вбить по его диаметру не меньше 16 гвоздей , так чтобы они немного выпирали примерно на 2 см. После этого на гвозди устанавливаются кембрики, которые прочно обматываются медной проволокой. В конце работы весь медный круг закрепляется прочно нитками, которые нужно намотать по всему диаметру и обработать эпоксидной смолой.

Надо оставить длиной 4 см вывод, затянуть катушку изолентой и экранировать с помощью фольги. Медный провод нужно облужить длиной 1,25 см и после этого опять намотать его на катушку. Дальше действие повторяется, а, точнее говоря, катушка обматывается изолентой. К выводу катушки ещё нужно будет припаять контактную площадку.

Блок управления

Для создания блока управления потребуется:

Все необходимые детали можно найти в старом приёмнике транзисторного типа. Для сборки блока управления необходимо будет найти подходящий корпус и монтировать все детали.

Схема и катушка соединяются вместе при помощи экранированного провода . Кабельный экран припаивается к выводу катушки, устанавливается изоляция, а кабель фиксируется к корпусу при помощи изоленты.

Заключение

Сделать металлоискатель начального уровня достаточно просто в домашних условиях при помощи подручных средств. Всё что нужно делать, это следовать инструкциям и схемам сборки аппаратуры. В итоге получается модель, которую можно использовать для поиска мелких металлических объектов на глубине до 1 м.

По своей популярности металлопоиск сопоставим с рыбалкой или охотой, не уступая им в азарте с определенной долей меркантильности. Повышение технической культуры населения и широкий ассортимент рынка деталей электротехнического предназначения способствуют росту числа желающих изготовить собственный металлоискатель своими руками, чтобы попробовать себя в роли кладоискателя. На рис. ниже показан энтузиаст металлопоиска, использующий самодельный металлоискатель для обнаружения металлических изделий на морском берегу.

Принцип действия металлоискателя

Металлоискатель (далее по тексту МИ), называемый также металлодетектором, представляет собой электронный прибор, формирующий направленное электромагнитное поле (первичный сигнал) и улавливающий его изменения при контакте поля с металлическими предметами. В процессе распространения электромагнитных волн в неоднородной физической среде они взаимодействуют с металлами, создавая на их поверхности вихревые токи, генерирующие собственные электромагнитные поля. Приемная аппаратура МИ фиксирует эти поля (вторичный сигнал) и информирует поисковика об обнаруженной находке звуковым или визуальным способом.

Как работает металлодетектор

Техническая реализация принципа действия МИ основывается на применении двух базовых функциональных элементов модульного типа:

• поисковых катушек для генерации первичного электромагнитного поля направленного характера и приема переотраженных вторичных радиосигналов;
• блоков управления для обработки информации от поисковых катушек и выдачи оператору результата обработки.

В зависимости от предназначения МИ, поисковые катушки работают в следующих частотных диапазонах:

• низкочастотном диапазоне в пределах 2,5-6,6 кГц – для выявления золота, серебра, меди и их сплавов на глубине до 4 метров;
• в среднечастотном диапазоне – для поиска металлов любого типа;
• в высокочастотном диапазоне – для поиска алюминия, никеля и обнаружения мелких мишеней на малой глубине.

Параметры магнитного поля, наведенного на поверхности металлической мишени, изменяются следующим образом:

• амплитуда сигнала уменьшается по мере удаления от передатчика;
• фаза наведенного поля определяется удельной электропроводностью металла.

По разнице амплитуды аппаратура МИ вычисляет расстояние до цели, по сдвигу фазы определяется тип металла.

На рис. ниже показана условная схема анализа информации МИ.

Металлоискатель – детектор или сканер

По своей сути МИ являются детекторными устройствами (от лат. detector – обнаружитель), указывающими на изменение параметров первичного направленного радиосигнала. Качество металлодетекции напрямую зависит от уровня сложности аппаратуры металлодетектора, обрабатывающей вторичный сигнал. На начальном этапе появления МИ оператора вполне устраивал писк в наушниках, возникающий при обнаружении металлической мишени. Развитие элементной базы для микроэлектроники существенно расширило возможности ручной металлодетекции. Профессиональные ручные металлодетекторы способны решать следующие задачи:

• проведение идентификации «находки» по типу металла;
• определение глубины ее нахождения;
• оценка размеров и конфигурации обнаруженного предмета.

Используя новейшие программные разработки, ведущие производители запустили продажи МИ с возможностями построения изображения обнаруженной цели. Например, немецкая компания ОКМ разработала глубинный 3D-сканер (от англ. scan – рассматривать) модели ЕХР 6000, выводящий на экран конфигурацию металлического предмета.

На рис. ниже показан монитор МИ модели ЕХР 6000 с выведенным на экран изображением мишени.

Разновидности МИ по назначению

В соответствии с целевым предназначением, МИ подразделяют на следующие типы:

1. Грунтовые модели, предназначенные для изысканий под землей в верхних слоях почвы. Приборы этой категории наиболее распространены среди поисков металлов и кладоискателей, способных собрать металлоискатель своими руками в домашних условиях. Простейшая самоделка обладает низкой точностью и не всегда различает металлы разного вида. Профессиональные приборы могут выявить небольшие золотые крупинки, проигнорировав прочие металлы.
2. Глубинные модели, рассчитанные на обнаружение целей на глубине до 6 метров. Однако «увидеть» они могут только крупные предметы площадью свыше 400 кв. см. Глубинные приборы востребованы инженерными службами в качестве трассоискателей, геологами – как специализированные георадары для поисков самородного золота и т.п.
3. Подводные устройства металлопоиска, работающие под водой. К ним предъявляются повышенные требования к герметичности поисковой системы. Условия работы подводного МИ в морской и пресной воде значительно различаются. У подводных детекторов используется только звуковая индикация.

Обратите внимание! Подводные МИ можно применять на поверхности в режиме обычного грунтового металлоискателя. Поисковикам необходимо только подогнать длину штанги и положение упора, чтобы было удобнее пользоваться прибором.

1. Специальные металлодетекторы:

• охранные устройства для обнаружения металлоизделий в багаже, в одежде либо на теле человека при досмотре;
• промышленные металлодетекторы в составе конвейерных линий, сигнализирующие о наличии металлов в продукции;
• армейские приборы, обобщенно называемые миноискателями;
• детекторы, настроенные исключительно на золотые предметы.

На рис. ниже показан ручной досмотровый металлодетектор.

Мотивация выбора конструкции самодельного металлодетектора

Задолго до того, как собрать металлоискатель в домашних условиях, умельцу необходимо сопоставить многочисленные факторы, влияющие на работу МИ, и выбрать оптимальный вариант конструкции в полном соответствии своим запросам. При изготовлении металлодетектора своими руками учитываются следующие технико-эксплуатационные показатели:

• общие параметры поискового прибора, определяющие его функциональные возможности;
• рабочие частоты, в диапазоне которых предполагается работать;
• метод поиска, определяющий схемотехническое построение прибора с заданием способа фиксации изменения реакции МИ при приближении его к металлическому объекту.

Общие параметры МИ

Для самодельной поисковой аппаратуры выделяют следующие параметры:

1. Проникающую способность, характеризующую максимальную глубину проникновения электромагнитного поля, глубже которой прибор уже не в состоянии выявить металлический объект.
2. Чувствительность, указывающую способность обнаруживать мелкие предметы.
3. Разрешающую способность, чаще называемую дискриминацией МИ, дающую информацию о конкретных свойствах объекта. Для металлодетектора необходима полноценная реализация трех составляющих дискриминации:

• геометрической – для суждения о размерах и конфигурации найденной мишени;
• пространственной – для информации о глубине залегания мишени и месте расположения в поисковой зоне;
• по качеству – для предположений о виде материала объекта и его вероятных характеристиках.

1. Размеры зоны поиска, в пределах которой удается обнаружить металл.
2. Избирательность – повышенная реакция на находки заданного типа (золото, цветные металлы, военные артефакты и т.п.).
3. Помехоустойчивость – отсутствие реакции на электромагнитные поля посторонних источников.
4. Энергопотребление, определяющее, на сколько времени активной работы хватит мобильного источника питания прибора.

На рис. ниже в ироничной форме показан процесс металлодетекции (металлопоиска) с применением самодельного МИ:

• поз. «А» – отсутствие металлических мишеней;
• поз. «В» – обнаружены металлические предметы, представляющие определенную ценность (ради чего и затевался металлопоиск).

Красным цветом выделена зона поиска металлодетектора.

Рабочие частоты самодельного МИ

Схема металлоискателя и ее сборка привязывают все параметры самодельного металлодетектора к диапазону частот, в котором оператор предполагает работать. Практика любительского металлопоиска показала ограниченную эффективность низкочастотных (vlf) и высокочастотных (hf) металлодетекторов, требующих компьютерной обработки сигналов, потребляющих много энергии и плохо работающих на минерализованных влажных грунтах. Большинство поисковиков, заинтересованных в том, как сделать металлоискатель многофункциональным к выявлению и распознаванию цветмета, чермета, при минимальной восприимчивости к особенностям грунта, ориентируются на низкочастотный и среднечастотный диапазоны в пределах от 30 кГц до 3 МГц. Работа в этом частотном диапазоне позволяет использование простого металлоискателя для обнаружения мишеней любого типа металлов.

Метод поиска

Методик нахождения металлических предметов при помощи направленного электромагнитного поля насчитывается более десятка, включая суперсовременную цифровую обработку на компьютере вторичного сигнала при профессиональном использовании МИ. При сборке самодельных металлодетекторов для металлопоиска на любительском уровне умельцы ориентируются на методики, позволяющие максимально упростить схемотехническое построение детектора и удешевить его комплектацию. Наиболее популярными при изготовлении самоделок являются следующие методы обнаружения металлов:

• параметрический способ, для реализации которого приемник не нужен;
• приемо-передающий способ – с использованием передатчика и приемника;
• способ с накоплением фазы – «до щелчка»;
• способ на биениях – «по писку».

Параметрический способ

Металлоискатели параметрического типа оснащены только одной катушкой, которая одновременно и передающая, и принимающая. При обнаружении металлической цели изменяются параметры генерирующей катушки: индуктивность, частота и амплитуда вырабатываемых колебаний, что фиксируется аппаратурой МИ. Основной проблемой при эксплуатации детектора без приемника считается выделение сравнительно слабого наведенного сигнала на фоне мощного первичного электромагнитного поля.

Приемо-передающий способ

В конструкции моделей, работающих по способу «прием-передача», предусмотрены две катушки:

• передающая – для генерации электромагнитного поля;
• приемная – для регистрации переизлученного от металлической мишени сигнала.

Важно! При сборке приемо-передающего МИ катушки необходимо располагать таким образом, чтобы минимизировать индуктивную связь между ними. Если оси обеих катушек будут взаимно перпендикулярны, сигнал передатчика не попадет напрямую в приемное устройство и прослушиваться не будет.

Металлодетекторы с накоплением фазы (до щелчка)

В работе фазочувствительных приборов используется процесс задерживания импульсов при переизлучении, что приводит к увеличению сдвига фаз. При достижении конкретного значения срабатывает дискриминатор, в наушниках раздается щелчок. При приближении к металлическому объекту щелчки становятся все чаще, сливаясь в звук определенной тональности. При соответствующей настойке звука непосредственно над объектом происходит срыв синхронизации, звук пропадает из-за перехода частоты движения щелчков в ультразвуковой диапазон.

Металлодетекторы на биениях (метод «по писку»)

Если делать металлодетектор на биениях, то в самодельной конструкции необходимо задействовать два генератора электромагнитного поля:

• опорный генератор, частота которого стабилизирована и является эталонным частотным параметром;
• рабочий (поисковый) генератор, частота которого зависит от наличия металла в поисковой зоне.

До начала поисковых работ поисковый генератор настраивается на нулевые биения (совпадение частот). При настройке добиваются невысокого звукового тона (писка), чтобы было удобно искать. По изменению тона судят о свойствах обнаруженного объекта и его расположении.

На рис. ниже показан самодельный МИ, изготовленный из подручных материалов.

Схемы самодельных МИ

Металлопоисковая аппаратура заводского изготовления представлена на рынке достаточно дорогими электронными системами профессионального уровня, поэтому энтузиасты постоянно обмениваются информацией, как сделать самодельный металлоискатель у себя дома с минимальными финансовыми затратами. Пошаговая инструкция по сборке и отладке устройства позволяет создать вполне работоспособный металлодетектор из доступных радиодеталей. Металлоискатели, в том числе и миноискатель своими руками, схема которого идентична с разработками для типовых МИ, выполняются на транзисторах и микросхемах. В комплектацию схем для самоделок входят также:

• конденсаторы различных типов: керамические, пленочные, электролитические;
• резисторы;
• резонаторы;
• контроллеры.

Дополнительная информация. Довольно часто в схемах любительской аппаратуры для металлопоиска используется микросхема NE 555, представляющая собой универсальный таймер, генерирующий одиночные и повторяющиеся импульсы стабильных временных характеристик.

Достойным конкурентом металлодетектору на микросхемах является металлоискатель на транзисторах, в котором генерирование сигналов происходит с использованием транзисторов КТ-361 и КТ-315 или аналогичных радиодеталей, производимых еще с советских времен.

Изготовление своими руками составных частей МИ

При конструировании самодельного металлодетектора мастера ориентируются на создание малогабаритного, конструктивно сбалансированного, сравнительно легкого изделия. Мобильное исполнение и продуманная эргономика должны свести к минимуму утомляемость оператора при многочасовых непрерывных поисковых работах, а качественная сборка самодельной конструкции обеспечит хорошую повторяемость результатов и высокие эксплуатационные характеристики.

МИ кустарного производства состоят из следующих составных частей:

• блока управления;
• рамки с поисковой катушкой;
• штанги-держателя, на которой крепятся поисковая катушка и блок управления.

Блок управления

Для сборки блока управления необходимо подобрать пластиковый корпус коробчатого типа. В корпусе должны компактно разместиться:

• печатная плата с электронной начинкой, собранной в соответствии со схемой;
• элементы питания;
• устройства для звукового и визуального оповещения о находке.

Основным элементом блока управления является печатная плата.

Изготовление своими руками печатной платы МИ

Печатная плата используется для компактного размещения радиодеталей, входящих в состав схемы МИ. Далее обобщенное описание этапов самостоятельного изготовления печатной платы с подробным изложением выполняемых операций:

1. Выбирается схема металлодетектора. В соответствии со схемой на бумаге прорисовывается от руки либо распечатывается на принтере эскиз платы.
2. Вырезается кусок листового текстолита под размеры платы.
3. Любым доступным способом рисунок переносится на текстолитовую заготовку.
4. На поверхности заготовки делается разметка мест креплений радиодеталей. Сверлятся отверстия диаметром 1,0-1,5 мм.
5. Перманентным маркером или кисточкой с лаком прорисовываются дорожки в соответствии с бумажным шаблоном.
6. Плата протравливается хлорным железом или медным купоросом.
7. После травления плата протирается и зачищается наждачной бумагой.
8. Проводится операция лужения оловом.

На рис. ниже показана печатная плата металлоискателя после лужения.

Рамка с катушкой

Поисковая рамка металлоискателя представляет собой плоский жесткий корпус с закрепленной на нем поисковой катушкой, предназначена для выполнения следующих задач:

• жесткой фиксации поисковой катушки относительно штанги-держателя;
• обеспечения постоянства геометрических размеров излучающей и приемной петель поисковой катушки;
• предохранения проводов катушек от повреждений при передвижении оператора по пересеченной местности.

Корпус рамки МИ круглой или прямоугольной формы выполняется из пластиковых трубок без применения металлических элементов. Среди умельцев популярны трубки ПВХ диаметром условного прохода ½ дюйма (15 мм). Небольшие рамки делаются неразборными в виде кольца или квадрата. При изготовлении корпуса прямоугольной формы большого размера уместно использовать фитинги, чтобы не деформировать трубки на изгибах. Размер и форма корпуса должны соответствовать размерам и конфигурации катушки с учетом особенностей размещения в ней передающего и приемного контуров.

Наиболее ответственным поисковым элементом МИ, определяющим его эксплуатационные характеристики, является поисковая катушка.

Катушки МИ

Функциональные свойства МИ определяются качеством изготовления поисковой катушки. Параметры катушки и общая схема металлодетектора нуждаются во взаимной подгонке, пока не будет достигнут оптимальный результат. На показатели работы катушки влияют различные факторы, из которых определяющими являются следующие:

• размеры катушки;
• конструктивное исполнение кольца катушки;
• величина индуктивности катушки;
• степень помехозащищенности;
• способ намотки провода корзиночной катушки;
• способ закрепления катушки.

Размеры катушки

Практика показала, что эффективность работы катушки напрямую зависит от ее размеров. Катушки больших размеров способны глубже просветить грунт и охватить более широкую зону поиска, чем их аналоги меньших диаметров. Принята следующая градация размеров поисковых катушек:

• диаметр 20-90 мм оптимален для поиска чермета (арматура, профили);
• диаметр 130-150 мм удобен для поиска так называемого «пляжного золота»;
• диаметр 200-600 мм ориентирован на габаритные металлические объекты.

Конструктивное исполнение катушки

Классической конструкцией поисковой катушки является монопетля (одинарная петля), выполненная в виде одинарного плоского кольца из витков медного провода. Ширина и толщина кольца подбираются в 15-20 раз меньше, чем усредненный диаметр кольца. МИ с монопетлей рекомендуются для начинающих, чтобы приобрести первоначальный поисковый опыт.

Более «продвинутой» конструкцией, по сравнению с монопетлей, является ДД-катушка, представляющая собой двойной детектор (отсюда и название – от англ. Double Detector). Конструктивно DD-катушка выполнена из двух полукругов, сложенных с пересечением. ДД-катушки обладают высокой чувствительностью, однако на неоднородных грунтах могут выдать ложный сигнал.

Индуктивность катушки

При сборке МИ в домашних условиях очень важно добиться соответствия параметров собственноручно изготовленной поисковой катушки тем параметрам, которые заложены в выбранной схеме детектора. На величину индуктивности влияют геометрические размеры катушки, сечение провода, количество витков, плотность укладки и другие факторы. В сетях можно найти различные методы расчета индуктивности, несложные формулы и номограммы с пояснениями, как ими пользоваться. Несоблюдение этих рекомендаций может привести к тому, что собранная схема работать не будет.

Помехоустойчивость катушки

Поскольку монопетля устроена по аналогии с рамочной антенной, она чувствительна к многочисленным помехам. Для расширения помехоустойчивых способностей прибора используются несложные устройства типа:

• экрана Фарадея, представляющего собой стальную трубку с оплеткой либо с обмоткой из фольги;
• симметричных намоток бифиллярного или перекрестного типа.

Корзиночные катушки

На рис. ниже показана одна из модификаций корзиночной катушки МИ.

При всех своих достоинствах корзиночная катушка наделена двумя существенными недостатками:

• сложность и трудоемкость выполнения качественной надежной намотки;
• методики расчетов плоской и объемной корзинок существенно различаются и требуют применения соответствующих компьютерных программ.

Важно! При кустарной намотке катушки-корзинки оправка должна быть жесткой и прочной, поскольку суммарная сила натяжения всех витков достаточно велика, чтобы деформировать или сломать оправку.

Чтобы натягиваемые при намотке провода не прорезали каркас катушки, рекомендуется предварительно в прорези каркаса вклеить куски прочного пластика и лишь после этого начинать намотку.

Крепление катушки

Крепление провода катушки довольно часто выполняется на самодельных каркасах из фанеры, пластика и других подручных материалов, даже на компьютерных дисках. У фанеры много недостатков, в том числе:

Пластики на поликарбонатной основе этих недостатков лишены. Более того, два склеенных полимерных диска представляют собой герметичный корпус, расширяющий возможности использования МИ.

Самодельная штанга-держатель

Штанга-держатель является несущим элементом металлоискателя – на ней закрепляются поисковая катушка и блок управления. Основным требованием к штанге является прочность материала изготовления, поскольку на держатель в ходе поисковых работ действует постоянная весовая нагрузка от оператора. Повреждения несущей конструкции могут произойти в условиях пересеченной местности, в лесопосадках, в гористом районе. Поломка штанги может привести к вынужденному прекращению поисковых работ.

Обратите внимание! Определенных требований к штанге металлодетектора нет, каждый пользователь МИ вправе подогнать размеры и форму держателя под свой рост и вес.

При самостоятельном изготовлении металлодетектора для корпуса штанги-держателя в качестве исходного полуфабриката нередко используются костыли под локоть (канадки), в конструкции которых уже предусмотрены регулировка высоты стойки и подлокотный упор. Также популярны среди умельцев телескопические удочки и обычные металлопластиковые водопроводные трубы, из которых получаются полноценные держатели МИ.

Самодельный подводный металлоискатель

Процесс изготовления, сборки и наладки металлодетектора, предназначенного для металлодетекции под водой, идентичен работам по созданию обычного МИ. Однако необходимо указать на два существенных отличия, сопровождающих изготовление подводного МИ:

• вся аппаратура должна размещаться в герметичном корпусе, не допускающем соприкосновения деталей с влагой;
• для сообщения из-под воды о найденной находке желательно применять специальные световые индикаторы.

Этапы изготовления своими руками подводного МИ:

1. Выбор схемы для работы в речной и морской воде.
2. Изготовление печатной платы.
3. Подсоединение источника питания.
4. Размещение готовой платы с источником питания в герметичной емкости. Мастера рекомендуют в качестве корпуса применить тубу от герметика. Светодиодные лампочки-индикаторы выводятся на внешнюю поверхность тубы. Каждый стык дополнительно герметизируется силиконовым герметиком.
5. Изготовление штанги из тонкостенной нержавеющей трубы или обычной пластиковой водопроводной трубы. Довольно часто используют корпус удочки.

Важно! Штанга не должна быть излишне легкой, чтобы не всплывать, но и очень тяжелой, чтобы не уйти ко дну.

1. Закрепление собранного блока с печатной платой на штанге.
2. Намотка поисковой катушки. Корпус катушки – стандартная полипропиленовая труба. Намотанный провод заливается герметиком.
3. Пайка выводов катушки к многожильному проводу.
4. Визуальная оценка герметичности изделия. Любые щели и стыки, «не внушающие доверия» на предмет герметичности, заливаются/замазываются герметиком.
5. Проверка герметичности в воде.

Особенности глубинных МИ

В работе глубинных МИ используется RF-технология, эффективная в высокочастотном диапазоне. Передающая и приемная катушки взаимно перпендикулярны, могут работать на нескольких частотах одновременно. К мелким мишеням глубинные приборы нечувствительны, их объекты – крупные предметы, расположенные на местности с перепадами уровней грунта.

Если обратиться к многочисленным форумам любителей металлопоиска, которыми пестрят страницы Интернета, то обращает на себя внимание высокий уровень изготовления и наладки самодельных конструкций, о которых там рассказывается. Изготовленные своими руками металлодетекторы не уступают поисковой аппаратуре заводского исполнения, хотя обходятся во много раз дешевле. На рис. ниже показан самодельный «глубинник», рамка которого выполнена из прочных полимерных трубок.

Видео