Металлоискатель — это электронное устройство предназначенное для обнаружения и различения металлов и предметов из металла. Такие приборы используются в аэропортах, профессиональными археологами, в строительстве и многих других сферах деятельности.
Приведены принципиальные схемы несложных металлоискателей, выполненных на транзисторах, микросхемах и микроконтроллерах. Металлоискатель заводского производства является достаточно дорогим устройством, поэтому в некоторых случаях самостоятельное изготовление самодельного металлоискателя может сэкономить не мало средств.
Самодельный металлоискатель может пригодиться в различной домашней автоматике и на производстве, а также при поиске утерянных вещей изготовленных из черных и цветных металлов.
Схемы современных металлоискателей могут быть построены по разным принципам работы, перечислим наиболее популярные из них:
- Метод биений (измерение изменения эталонной частоты);
- Индукционный баланс на низких частотах;
- Индукционный баланс на разнесённых катушках;
- Импульсный метод.
Как самостоятельно изготовить металлоискатель? — Желательно начать свое знакомство со сборки простой схемы металлодетектора, это позволит разобраться в работе подобного устройства, получить первые навыки применения. Более сложные схемы детекторов металла требуют больше опыта и знаний.
Простая схема металлоискателя — приставки к частотомеру
Сейчас существует достаточно большой выбор мультиметров, по самой разной цене.Теперь радиолюбитель может не ограничиваться скромным набором функций «легендарного» М-838. Ненамного дороже можно приобрести более современный прибор, который способен так же измерять и частоту переменного тока .
Простой металлодетектор на кремниевых транзисторах
Металлоискатель предназначен для обнаружения металлического предмета (крышка колодца, отрезок трубы, скрытая проводка). Металлоискатель состоит из параллельного стабилизатора напряжения (транзисторы V1 V2)у генератора высокой (около 100 кГц) частоты на транзисторе V4, детектора ВЧ колебаний (V5) и.
Простой металлоискатель на семи кремниевых транзисторах
Металлоискатель позволяет на расстоянии до 20 см обнаруживать любой металлический предмет. Дальность обнаружения зависит только от площади металлического предмета. Для тех, кому этого расстояния недостаточно, например искателям кладов, можно порекомендовать увеличить размеры рамки. Это должно увеличить и глубину обнаружения.
Принципиальная схема металлоискателя приведена на рисунке. Схема собрана на транзисторах, работающих в режиме.
Схема кварцованного металлоискателя на биениях (5 микросхем)
Схема самодельного металлоискателя на биениях, которая построена на пяти микросхемах. Находит монету 0,25мм на глубине 5см, пистолет — на глубине 10см, металлическую каску — 20см. Принципиальная схема металлоискателя на биениях изображена ниже. Схема состоит из следующих узлов: кварцевый генератор, измерительный генератор, синхронный детектор, триггер Шмидта, устройство индикации .
Схема транзисторного металлоискателя с УНЧ на микросхеме TDA2822
Схема, представленная на рисунке — это классический металлоискатель. Работа схемы основана на принципе супергетеродинного преобразования частоты, которое обычно используется в супергетеродинном приемнике. Принципиальная схема металлоискателя с интегральным УНЧ, в нем используются два генератора радиочастоты, частоты которых составляют 5,5 МГц. Первый радиочастотный генератор собран на транзисторе Т1 типа BF494, частота.
Схема металлоискателя на микросхеме с пьезофильтром (К561ЛА7, ФП1П1-61-01)
Этот металлоискатель, несмотря на малое число деталей и простоту в изготовлении, отличается достаточно большой чувствительностью. Крупные металлические предметы, такие как батарея отопления, он способен обнаружить на расстоянии до 60 см, мелкие же, например, монету диаметром 25 мм — на расстоянии 15 см. Принцип работы устройства основан на изменении частоты в измерительном генераторе под воздействием находящихся рядом металлов и.
Малогабаритный металлоискатель на полевом транзисторе (КП303Г, К561ЛЕ5)
Простой компактный металлоискатель нужен для обнаружения в стенах под слоем штукатурки разнообразных металлических предметов (например, труб, проводки, гвоздей, арматуры). Это устройство полностью автономно, питается от 9 вольтовой батареи типа «Крона», потребляя от нее 4-5 мА. Металлоискатель имеет достаточную чувствительность для обнаружения: трубы на расстоянии 10-15 см; проводки и гвоздей на расстоянии 5-10.
Схема транзисторного металлоискателя с низковольтным питанием (1,5В)
Схема малогабаритного высокоэкономичного металлоискателя с хорошей повторяемостью и высокими эксплуатационными характеристиками, используя широко распространенные и недорогие детали. Анализ большинства распространённых схем показал, что все они питаются от источника с напряжением не ниже 9 В (то есть «Крона»), а это и дорого и неэкономично. Так, собранный на микросхеме K561ЛE5.
20 12437 3
Простой металлоискатель для начинающих с совмещенными катушками
Схема металлоискателя каких-либо особенностей не имеет, проста и доступна для повторения даже начинающим радиолюбителям. Как часто пишут в книгах и журналах, при правильном монтаже и исправных деталях работать начинает сразу. Печатная плата устройства показана на рисунке, она выполнена под SMD компоненты, все детали устанавливаются со стороны фольги, и сверления отверстий не требуется. Изготовление поисковой катушки требует высокой.
Двухтранзисторный металлоскитель с кварцом (1Т313Б, КП302Б)
Принципиальная схема металлоискателя представлена на рисунке. Опорный генератор металлоискателя собран по схеме емкостной трехточки на транзисторе Т1. Контурная катушка L1 является датчиком прибора. Конденсаторы СЗ—С6 предназначены для настройки генератора на частоту 50 кГц.
Через разделительный конденсатор С7 синусоидальное напряжение с генератора поступает на кварцевый фильтр. Емкость С7 выбрана небольшой, тем самым влияние.
Источник: radiostorage.net
Самодельный простой металлоискатель.Пошаговая сборка
Сегодня хочу исполнить свою давнюю мечту-это сборка металлоискателя.
Дело в том что я житель простой деревни и заброшенных домов у нас целая куча, хотелось бы пройти по огородам с металлоискателем, а вдруг найду золотые монетки.
Металлоискатель должен быть чувствительным и главное простым в сборке.
Обратил свое внимание на простую схему металлоискателя приставки.
Да все потому что в металлоискатель работает на пару с простым приемником на средние или длинные волны.
Схема нашей сегодняшней конструкции представляет с собой обычный LC генератор и работает она на чистоте 140 КГц.
А вот и наша схема:
Как мы видим схема состоит из одного транзистора структуры N-P-N.
Четырех неполярных конденсаторов, один электролитический конденсатор и два резистора.
Схема очень проста и удобна вы сами с легкостью сможете собрать этот металлоискатель приставку.
Самой главной деталью в этой схеме является катушка, вот с него и начнем сборку.
Для изготовления катушки (колебательного контура) я взял лакированный провод 0,25-0.5 мм и намотал в кольцо диаметром 15 см.
Количество витков у меня составляет 16.
Вообще подойдет любой провод лакированный,обмоточный,монтажный.
Я снял провод с экрана размагничивания кинескопов.
После намотки провода в кольцо я припаял к концам обмотки гибкие провода и все это дело хорошо замотал изо лентой.
Вырезал под нашу обмотку из двп основание и приклеил его на супер клей.
Для крепления ручки металлоискателя просверлил отверстия основании.
Можно переходить к подбору радиокомпонентов.
Резисторы и конденсаторы могут быть любого типа, а транзистор я взял КТ315 с любой буквой.
Батарея питания крона на 9 вольт, электролитический конденсатор на 47мк и 12 вольт.
Основание под радиокомпоненты вырезал из фанеры размерами 6,5 на 6 см.
Прежде чем начинать резать, поставьте все радиокомпоненты на фанеру и уже основываясь по расположению начертите линии реза на фанере.
Вырезанную деталь я прошелся несколько раз шкуркой для придания ему благородного вида.
На листке бумаги начертил полностью схему нашего металлоискателя с местами расположения и с соединениями.
Далее вырезал его в масштабе один к одному.
По начерченной схеме делаем проколы шилом ля установки опорных стоек для радиоэлементов.
В качестве опорных стоек я использую отрезок от медного прутка зачищенный от лака и залуженный для удобства пайки в дальнейшем.
Более толстые медные отрезки буду использовать в качестве контактов для удобной пайки внешних компонентов таких как колебательный контур и батарея.
На заранее проколотые и подготовленные отверстия прибиваем опорные стоики.
Контактные отрезки загибаем.
Теперь можно запаивать соединительные провода.
Это я для красоты загнул их ну а вы же можете просто проложить провод без никаких изгибов.
Согласно нашей схемы припаиваем сами радиоэлементы.
Для пайки лучше воспользоваться пинцетом, руки обжигает паяльник, проверенно.
Все компоненты я разместил на основу из двп в центре катушки.
Катушку подпаял к своим законным контактам,батарею питания и выключатель разместил на основе металлическими держателями которые в крутил маленькими саморезами.
Осталось прикрутить ручку и проверять данный металлоискатель.
Включаем карманный радиоприемник и настраиваем его на частоту 140 КГц пока не услышим в радиоприемнике звук похожий на скрип.
Когда металлоискатель подводим к металлическому предмету тональность звука меняется, значит все прекрасно работает.
Пора одевать сапоги и испытывать нашу приставку.
Я вам так скажу вроде схемка простая, но чувствительность у собранного металлоискателя не уступит мне кажется магазинным конструкциям.
Монету которую я закопал для проверки на глубину 20 см удалось обнаружить и это не может не радовать.
А в конце скажу что для получения еще лучшей чувствительности разместите катушку под двп, это я уже на следующий день проверил.
Источник: dzen.ru
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.
Металлоискатель Н. Мартынюка
Металлоискатель по схеме Н. Мартынюка (рис. 1) выполнен на основе миниатюрного радиопередатчика, излучение которого модулировано звуковым сигналом [Рл 8/97-30]. Модулятор — низкочастотный генератор выполнен по хорошо известной схеме симметричного мультивибратора.
Сигнал с коллектора одного из транзисторов мультивибратора подается на базу транзистора высокочастотного генератора (VT3). Рабочая частота генератора располагается в области частот УКВ-ЧМ радиовещательного диапазона (64. 108 МГц). В качестве катушки индуктивности колебательного контура использован отрезок телевизионного кабеля в виде витка диаметром 15.. .25 см.
Рис. 1. Принципиальная схема металлоискателя Н. Мартынюка.
Если к катушке индуктивности колебательного контура приблизить металлический предмет, частота генерации заметно изменится. Чем ближе поднесен предмет к катушке, тем больше будет уход частоты. Для регистрации изменения частоты используется обычный ЧМ-радиоприемник, настроенный на частоту ВЧ генератора.
Систему автоподстройки частоты приемника следует отключить. В отсутствие металлического предмета из громкоговорителя приемника слышен громкий звуковой сигнал.
Если к катушке индуктивности поднести кусок металла, то частота генерации изменится, а громкость сигнала снизится. Недостатком устройства является его реакция не только на металлические, но и на любые другие токопроводящие предметы.
Металлоискатель на основе низкочастотного LC-генератора
На рис. 2 — 4 показана схема металлоискателя с другим принципом действия, основанным на использовании низкочастотного LC-генератора и мостового индикатора изменения частоты. Поисковая катушка металлоискателя выполнена в соответствии с рис. 2, 3 (с коррекцией числа витков).
Рис. 2. Поисковая катушка металлоискателя.
Рис. 3. Поисковая катушка металлоискателя.
Выходной сигнал с генератора поступает на мостовую измерительную схему. В качестве нуль-индикатора моста использован высокоомный телефонный капсюль ТОН-1 или ТОН-2, который можно заменить стрелочным или иным внешним измерительным прибором переменного тока. Генератор работает на частоте f1, например, 800 Гц.
Мост перед началом работы балансируют на нуль подстройкой конденсатора С* колебательного контура поисковой катушки. Частоту f2=f1, при которой мост будет сбалансирован, можно определить из выражения:
Изначально в телефонном капсюле звук отсутствует. При внесении в поле поисковой катушки L1 металлического предмета, частота генерации f1 изменится, произойдет разбалансировка моста, в телефонном капсюле будет слышен звуковой сигнал.
Рис. 4. Схема металлоискателя с принципом действия, основанным на использовании низкочастотного LC-генератора.
Мостовая схема металлоискателя
Мостовая схема металлоискателя с использованием поисковой катушки, изменяющей свою индуктивность при приближении металлических предметов, представлена на рис. 5. На мост подается сигнал звуковой частоты от низкочастотного генератора. Потенциометром R1 мост балансируют на отсутствие звукового сигнала в телефонном капсюле.
Рис. 5. Мостовая схема металлоискателя.
Для повышения чувствительности схемы и повышения амплитуды сигнала разбаланса моста к его диагонали может быть подключен усилитель низкой частоты. Индуктивность катушки L2 должна быть сопоставима с индуктивностью поисковой катушки L1.
Металоискатель на основе приемника с СВ диапазоном
Металлоискатель, работающий совместно с радиовещательным супергетеродинным радиоприемником средневолнового диапазона, можно собрать по схеме, показанной на рис. 6 [Р 10/69-48]. В качестве поисковой катушки может быть использована конструкция, изображенная на рис. 2.
Рис. 6. Металлоискатель, работающий совместно с супергетеродинным радиоприемником СВ-диапазона.
Устройство представляет собой обычный генератор высокой частоты, работающий на частоте 465 кГц (промежуточная частота любого АМ-радиовещательного приемника). В качестве генератора можно использовать схемы, представленные в главе 12.
В исходном состоянии частота генератора ВЧ, смешиваясь в близкорасположенном радиоприемнике с промежуточной частотой принимаемого приемником сигнала, приводит к образованию сигнала разностной частоты звукового диапазона. При изменении частоты генерации (при наличии в поле действия поисковой катушки металла), тональность звукового сигнала меняется пропорционально количеству (объему) металлического предмета, его удалению, природе металла (одни металлы повышают частоту генерации, другие, напротив, понижают).
Простой металлоискатель на двух транзисторах
Рис. 7. Схема простого металлоискателя на кремниевом и полевом транзисторах.
Схема простого металлоискателя представлена на рис. 7. В устройстве использован низкочастотный LC-генера-тор, частота которого зависит от индуктивности поисковой катушки L1. При наличии металлического предмета частота генерации изменяется, что можно услышать с помощью телефонного капсюля BF1. Чувствительность такой схемы невысока, т.к. на слух определять малые изменения частоты достаточно сложно.
Металлоискатель малых количеств магнитного материала
Металлоискатель малых количеств магнитного материала может быть выполнен по схеме на рис. 8. В качестве датчика такого устройства использована универсальная головка от магнитофона. Для усиления слабых сигналов, снимаемых с датчика, необходимо использовать высокочувствительный усилитель низкой частоты, выходной сигнал которого поступает на телефонный капсюль.
Рис. 8. Схема металлоискателя малых количеств магнитного материала.
Схема индикатора металла
Иной метод индикации наличия металла использован в устройстве по схеме на рис.9. Устройство содержит высокочастотный генератор с поисковой катушкой индуктивности и работает на частоте f1. Для индикации величины сигнала использован простейший высокочастотный милливольтметр.
Рис. 9. Принципиальная схема индикатора металла.
Он выполнен на диоде VD1, транзисторе VT1, конденсаторе С1 и миллиамперметре (микроамперметре) РА1. Между выходом генератора и входом высокочастотного милливольтметра включен кварцевый резонатор. Если частота генерации f1 и частота кварцевого резонатора f2 совпадают, стрелка прибора будет на нуле. Стоит частоте генерации измениться в результате внесения металлического предмета в поле поисковой катушки, стрелка прибора отклонится.
Рабочие частоты таких металлоискателей обычно находятся в диапазоне 0,1. 2 МГц. Для начальной установки частоты генерации этого и других приборов подобного назначения используют конденсатор переменной емкости или подстроечный конденсатор, подключенный параллельно поисковой катушке индуктивности.
Типовый металлоискатель с двумя генераторами
На рис. 10 приведена типовая схема самого распространенного металлоискателя. Его принцип действия основан на биениях частот эталонного и поискового генераторов.
Рис. 10. Схема металоискателя с двумя генераторами.
Рис. 11. Принципиальная схема блока-генератора для металлоискателя.
Однотипный узел, общий для обоих генераторов, показан на рис. 11. Генератор выполнен по общеизвестной схеме «емкостной трехточки». На рис. 10 показана полная схема устройства.
В качестве поисковой катушки L1 применяется конструкция, представленная на рис. 2 и 3.
Начальные частоты генераторов должны быть одинаковы. Выходные сигналы с генераторов через конденсаторы С2, СЗ (рис. 10) подаются на смеситель, выделяющий разностную частоту. Выделенный звуковой сигнал через усилительный каскад на транзисторе VT1 поступает на телефонный капсюль BF1.
Металлоискатель на принципе срыва частоты генерации
Металлоискатель может работать и на принципе срыва частоты генерации. Схема такого устройства изображена на рис.12. При выполнении определенных условий (частота кварцевого резонатора равна резонансной частоте колебательного LC-контура с поисковой катушкой) ток в цепи эмиттера транзистора VT1 минимален.
Если резонансная частота LC-контура заметно изменится, то генерация сорвется, а показания прибора значительно возрастут. Параллельно измерительному прибору рекомендуется подключить конденсатор емкостью 1 . 100 нФ.
Рис. 12. Схема металлоискателя что работает на принципе срыва частоты генерации.
Металлодетекторы для поиска мелких предметов
Искатели металла, предназначенные для поиска небольших металлических предметов в быту, могут быть собраны по представленным на рис. 13 — 15 схемам.
Такие металлоискатели работают также на принципе срыва генерации: генератор, в состав которого входит поисковая катушка индуктивности, работает в «критическом» режиме.
Режим работы генератора установлен подстроенными элементами (потенциометрами) так, что малейшее изменение условий его работы, например, изменение индуктивности поисковой катушки, приведет к срыву колебаний. Для индикации наличия/отсутствия генерации использованы светодиодные индикаторы уровня (наличия) переменного напряжения.
Катушки индуктивности L1 и L2 в схеме на рис. 13 содержат, соответственно, 50 и 80 витков провода диаметром 0,7. 0,75 мм [Fs 8/75]. Катушки намотаны на ферритовом сердечнике 600НН диаметром 10 мм и длиной 100. 140 мм.
Рабочая частота генератора около 150 кГц.
Рис. 13. Схема простого металлоискателя на трех транзисторах.
Рис. 14. Схема простого металлоискателя на четырех транзисторах со световой индикацией.
Катушки индуктивности L1 и L2 другой схемы (рис. 14), выполненной в соответствии с патентом ФРГ(№ 2027408, 1974 г.), имеют 120 и 45 витков, соответственно, при диаметре провода 0,3 мм [Р 7/80-61]. Использован ферритовый сердечник 400НН или 600НН диаметром 8 мм и длиной 120 мм.
Бытовой искатель металла
Бытовой искатель металла (БИМ) (рис. 15), выпускавшийся ранее заводом «Радиоприбор» (г. Москва), позволяет обнаружить мелкие металлические предметы на удалении до 45 мм. Намоточные данные его катушек индуктивности неизвестны, однако при повторении схемы можно ориентироваться на данные, приводимые для приборов аналогичного назначения (рис. 13 и 14).
Рис. 15. Схема бытового искателя металла.
Литература: Шустов М.А. Практическая схемотехника (Книга 1), 2003 год
Источник: www.qrz.ru