Металлоискатели своими руками

Самодельные металлоискатели: простые и посложнее – на золото, черный металл, для стройки

Металлоискатель или металлодетектор предназначен для обнаружения предметов, по своим электрическим и/или магнитным свойствам отличающихся от среды, в которой они находятся. Попросту говоря, он позволяет находить металл в земле. Но не только металл, и не только в грунте. Металлодетекторами пользуются службы досмотра, криминалисты, военные, геологи, строители для поиска профилей под обшивкой, арматуры, сверки планов-схем подземных коммуникаций, и люди многих других специальностей.

Металлоискатели своими руками чаще всего делают любители: кладоискатели, краеведы, члены военно-исторических объединений. Им, начинающим, и предназначена в первую очередь данная статья; описанные в ней устройства позволяют найти монету с советский пятак на глубине до 20-30 см или железяку с канализационный люк примерно в 1-1,5 м под поверхностью. Однако этот самодельный приборчик может пригодиться и на хозяйстве при ремонте или на стройке. Наконец, обнаружив в земле центнер-другой брошенной трубы или металлоконструкций и сдав находку в металлолом, можно выручить приличную сумму. А подобных сокровищ в земле российской точно больше, чем пиратских сундуков с дублонами или боярско-разбойничьих кубышек с ефимками.

Примечание: если вы не сведущи в электротехнике с радиоэлектроникой, не пугайтесь схем, формул и специальной терминологии в тексте. Самая суть излагается попросту, и в конце будет описание прибора, который можно сделать за 5 мин на столе, не умея не то что паять, а проводки скрутить. Но он позволит «пощупать» особенности поиска металлов, а возникнет интерес – придут и знания с навыками.

Немного больше внимания по сравнению с остальными будет уделено металлоискателю «Пират», см. рис. Этот прибор достаточно прост для повторения начинающими, но по своим качественным показателям не уступает многим фирменным моделям ценой до $300-400. А главное – он показал отличную повторяемость, т.е. полную работоспособность при изготовлении по описаниям и спецификациям. Схемотехника и принцип действия «Пирата» вполне современны; по его настройке и методике использования имеется достаточно руководств.

Принцип действия

Металлоискатель действует по принципу электромагнитной индукции. В общем схема металлоискателя состоит из передатчика электромагнитных колебаний, передающей катушки, приемной катушки, приемника, схемы выделения полезного сигнала (дискриминатора) и устройства индикации. Отдельные функциональные узлы часто объединяют схемотехнически и конструктивно, напр., приемник и передатчик могут работать на одну катушку, приемная часть сразу выделяет полезный сигнал и т.п.

Принцип действия металлоискателя

Катушка создает в среде электромагнитное поле (ЭМП) определенной структуры. Если в зоне его действия оказывается электропроводящий предмет, поз. А на рис., в нем наводятся вихревые токи или токи Фуко, которые создают его собственное ЭМП. В результате структура поля катушки искажается, поз. Б. Если же предмет не электропроводящий, но обладает ферромагнитными свойствами, то он искажает исходное поле за счет экранирования. В том и другом случае приемник улавливает отличие ЭМП от исходного и преобразует его в акустический и/или оптический сигнал.

Примечание: в принципе для металлоискателя не обязательно, чтобы предмет был электропроводящим, грунт – нет. Главное, чтобы их электрические и/или магнитные свойства отличались.

Детектор или сканер?

В коммерческих источниках дорогие высокочувствительные металлодетекторы, напр. Терра-Н, нередко называют геосканерами. Это неверно. Геосканеры действуют по принципу измерения электропроводности грунта по разным направлениям на разной глубине, эта процедура называется боковым каротажем. По данным каротажа компьютер строит на дисплее картинку всего, что в земле, включая различные по свойствам геологические слои.

Разновидности

Общие параметры

Принцип действия металлодетектора возможно воплотить технически разными способами соответственно назначению прибора. Металлоискатели для пляжного золотоискательства и строительно-ремонтного поиска внешне могут быть похожи, но существенно отличаться по схеме и техническим данным. Чтобы правильно сделать металлоискатель, нужно четко представлять себе, каким требованиям он должен удовлетворять для данного рода работы. Исходя из этого, можно выделить следующие параметры поисковых детекторов металла:

  1. Проницание, или проникающая способность – максимальная глубина, на которую распространяется ЭМП катушки в грунте. Глубже прибор ничего не обнаружит при любом размере и свойствах объекта.
  2. Величина и размеры зоны поиска – воображаемая область в земле, в которой объект будет обнаружен.
  3. Чувствительность – способность обнаруживать более или менее мелкие предметы.
  4. Избирательность – способность сильнее реагировать на желательные находки. Сладкая мечта пляжных старателей – детектор, который пищит только на драгоценные металлы.
  5. Помехоустойчивость – способность не реагировать на ЭМП посторонних источников: радиостанций, грозовых разрядов, ЛЭП, электротранспорта и др. источников помех.
  6. Мобильность и оперативность определяются энергопотреблением (на сколько батареек хватит), массогабаритами прибора и размерами зоны поиска (сколько можно «прощупать» за 1 проход).
  7. Дискриминация, или разрешающая способность – дает оператору или управляющему микроконтроллеру возможность по реакции прибора судить о характере найденного объекта.

Дискриминация, в свою очередь, параметр составной, т.к. на выходе металлоискателя наличествует 1, максимум 2 сигнала, а величин, определяющих свойства и расположение находки, больше. Тем не менее, с учетом изменения реакции прибора во время приближения к объекту, в нем выделяются 3 составляющих:

  • Пространственная – свидетельствует о расположении объекта в зоне поиска и глубине его залегания.
  • Геометрическая – дает возможность судить о форме и размерах объекта.
  • Качественная – позволяет строить предположения о свойствах материала объекта.

Рабочая частота

  1. Сверхнизкочастотные (СНЧ) – до первых сотен Гц. Абсолютно не любительские приборы: энергопотребление от десятков Вт, без компьютерной обработки по сигналу ни о чем судить нельзя, для перемещения нужен автотранспорт.
  2. Низкочастотные (НЧ) – от сотен Гц до нескольких кГц. Просты схемотехнически и конструктивно, помехоустойчивы, но мало чувствительны, дискриминация плохая. Проницание – до 4-5 м при энергопотреблении от 10 Вт (т. наз. глубинные металлодетекторы) или до 1-1,5 м при питании от батареек. Реагируют острее всего на ферромагнитные материалы (черный металл) или большие массы диамагнитных (бетонные и каменные строительные конструкции), поэтому иногда называются магнитодетекторами. К свойствам грунта мало чувствительны.
  3. Повышенной частоты (ПЧ) – до нескольких десятков кГц. Сложнее НЧ, но требования к катушке невысоки. Проницание – до 1-1,5 м, помехоустойчивость на троечку, хорошая чувствительность, удовлетворительная дискриминация. Могут быть универсальными при использовании в импульсном режиме, см. ниже. На обводненных или минерализованных грунтах (с обломками или частицами скальных пород, экранирующих ЭМП) работают плохо или вовсе ничего не чуют.
  4. Высокой, или радиочастоты (ВЧ или РЧ) – типичные металлоискатели «на золото»: отличная дискриминация на глубину до 50-80 см в сухих непроводящих и немагнитных грунтах (пляжный песок и т.п.) Энергопотребление – как в пред. п. Остальное – на грани «неуда». Эффективность прибора во многом зависит от конструкции и качества исполнения катушки (катушек).

Примечание: мобильность металлоискателей по пп. 2-4 хорошая: от одного комплекта солевых элементов («батареек») АА и без переутомления оператора можно работать до 12 час.

Особняком стоят импульсные металлоискатели. У них первичный ток в катушку поступает импульсами. Задав частоту следования импульсов в пределах НЧ, а их длительность, которая определяет спектральный состав сигнала, соответствующей диапазонам ПЧ-ВЧ, можно получить металлодетектор, совмещающий в себе положительные свойства НЧ, ПЧ и ВЧ или перестраиваемый.

Метод поиска

Насчитывается не менее 10 методов поиска предметов с помощью ЭМП. Но такие, как, скажем, метод непосредственной оцифровки ответного сигнала с компьютерной обработкой – удел профессионального применения.

Самодельный металлоискатель схемотехнически строят более всего следующими способами:

  • Параметрическим.
  • Приемо-передающим.
  • С накоплением фазы.
  • На биениях.
Без приемника

Параметрические металлоискатели в некотором роде выпадают из определения принципа действия: в них нет ни приемника, ни приемной катушки. Для детекции используется непосредственно влияние объекта на параметры катушки генератора – индуктивность и добротность, а структура ЭМП значения не имеет. Изменение параметров катушки ведет к изменению частоты и амплитуды вырабатываемых колебаний, что фиксируется разными способами: измерением частоты и амплитуды, по изменению тока потребления генератора, измерением напряжения в петле ФАПЧ (системы фазовой автоподстройки частоты, «подтягивающей» ее к заданному значению) и др.

Параметрические металлоискатели просты, дешевы и помехоустойчивы, но пользование ими требует определенных навыков, т.к. частота «плывет» под влиянием внешних условий. Чувствительность у них слабая; более всего используются как магнитодетекторы.

С приемником и передатчиком

Устройство приемопередающего металлоискателя показано на рис. в начале, к пояснению принципа действия; там же описан и принцип работы. Такие приборы позволяют добиться наилучшей эффективности в своем диапазоне частот, но сложны схемотехнически, требуют особо качественной системы катушек. Приемопередающие металлоискатели с одной катушкой называются индукционными. Их повторяемость лучше, т.к. проблема правильного расположения катушек относительно друг друга отпадает, но схемотехника сложнее – нужно выделить слабый вторичный сигнал на фоне сильного первичного.

Примечание: в импульсных приемопередающих металлоискателях от проблемы выделения также удается избавиться. Объясняется это тем, что в качестве вторичного сигнала «ловят» т. наз. «хвост» переизлученного объектом импульса. Первичный импульс вследствие дисперсии при переизлучении расплывается, и часть вторичного импульса оказывается в промежутке между первичными, откуда ее несложно выделить.

До щелчка

Металлоискатели с накоплением фазы, или фазочувствительные, бывают либо однокатушечными импульсными, либо с 2-мя генераторами, работающими каждый на свою катушку. В первом случае используется тот факт, что импульсы при переизлучении не только расплываются, но и задерживаются. Во времени сдвиг фаз нарастает; когда он достигает определенной величины, дискриминатор срабатывает и в наушниках раздается щелчок. По мере приближения к объекту щелчки становятся чаще и сливаются в звук все более высокого тона. Именно на этом принципе построен «Пират».

Во втором случае техника поиска та же, но работают 2 строго симметричных электрически и геометрически генератора, каждый на свою катушку. При этом вследствие взаимодействия их ЭМП происходит взаимная синхронизация: генераторы работают в такт. При искажении общего ЭМП начинаются срывы синхронизации, слышимые как те же щелчки, а затем тон. Двухкатушечные металлоискатели со срывом синхронизации проще импульсных, но менее чувствительны: проницание их в 1,5-2 раза меньше. Дискриминация в обоих случаях близка к отличной.

По писку

Биения 2-х электросигналов – сигнал с частотой, равной сумме или разности основных частот исходных сигналов или кратных им – гармоник. Так, напр., если на входы специального устройства – смесителя – подать сигналы с частотами 1 МГц и 1 000 500 Гц или 1,0005 МГц, а к выходу смесителя подключить наушники или динамик, то услышим чистый тон 500 Гц. А если 2-й сигнал будет 200 100 Гц или 200,1 кГц, случится то же самое, т.к. 200 100 х 5 = 1 000 500; мы «поймали» 5-ю гармонику.

В металлоискателе на биениях действуют 2 генератора: опорный и рабочий. Катушка колебательного контура опорного маленькая, защищенная от посторонних влияний, или его частота стабилизирована кварцевым резонатором (попросту – кварцем). Контурная катушка рабочего (поискового) генератора – поисковая, и его частота зависит от наличия предметов в зоне поиска. Перед поиском рабочий генератор настраивают на нулевые биения, т.е. до совпадения частот. Полного нуля звука как правило не добиваются, а настраивают до очень низкого тона или хрипа, так удобнее искать. По изменению тона биений судят о наличии, величине, свойствах и расположении объекта.

Примечание: чаще всего частоту поискового генератора берут в несколько раз ниже опорной и работают на гармониках. Это позволяет, во-первых, избежать вредного в данном случае взаимного влияния генераторов; во-вторых, точнее настроить прибор, в-третьих, вести поиск на оптимальной в данном случае частоте.

Металлоискатели на гармониках в общем сложнее импульсных, однако работают на любом грунте. Правильно изготовленные и настроенные, они не уступают импульсным. Об этом можно судить хотя бы по тому, что золотоискатели-пляжники никак не сойдутся во мнениях, что же лучше: импульсник или на биениях?

Катушка и прочее

Самое распространенное заблуждение начинающих радиолюбителей – абсолютизация схемотехники. Мол, если схема «крутая», то все будет тип-топ. Относительно металлоискателей это вдвойне неверно, т.к. их эксплуатационные достоинства сильнейшим образом зависят от конструкции и качества изготовления поисковой катушки. Как выразился некий курортный старатель: «Находимость детектора должна тянуть карман, а не ноги».

При разработке прибора его схему и параметры катушки подгоняют друг к другу до получения оптимума. Определенная схема с «чужой» катушкой если и заработает, то до заявленных параметров не дотянет. Поэтому, выбирая прототип для повторения, смотрите прежде всего описание катушки. Если оно неполное или неточное – лучше строить другой прибор.

О размерах катушки

Большая (широкая) катушка эффективнее излучает ЭМП и глубже «просветит» грунт. Ее зона поиска шире, что позволяет уменьшить «находимость ногами». Однако, если в зоне поиска окажется крупный ненужный предмет, его сигнал «забьет» слабый от искомой мелочи. Поэтому желательно брать или делать металлодетектор, рассчитанный на работу с катушками разного размера.

Примечание: типичные диаметры катушек 20-90 мм для поиска арматуры и профилей, 130-150 мм «на пляжное золото» и 200-600 мм «на большое железо».

Монопетля

Традиционный тип катушки детектора металла т. наз. тонкая катушка или Mono Loop (одинарная петля): кольцо из многих витков эмалированного медного провода шириной и толщиной раз в 15-20 меньше среднего диаметра кольца. Достоинства катушки-монопетли – слабая зависимость параметров от типа грунта, сужающаяся книзу зона поиска, что позволяет, двигая детектор, точнее определять глубину и расположение находки, и конструктивная простота. Недостатки – малая добротность, отчего в процессе поиска «плывет» настройка, подверженность помехам и расплывчатая реакция на объект: работа с монопетлей требует значительного опыта пользования данным конкретным экземпляром прибора. Самодельные металлоискатели начинающим рекомендуется делать с монопетлей, чтобы без особых проблем получить работоспособную конструкцию и приобрести с ней поисковый опыт.

Индуктивность

При выборе схемы, чтобы убедиться в достоверности обещаний автора, и тем более при самостоятельном конструировании или доработке, нужно знать индуктивность катушки и уметь ее рассчитывать. Даже если вы делаете металлоискатель из покупного набора, индуктивность все равно нужно проверить измерениями или расчетом, чтобы не ломать потом голову: почему, все вот вроде исправно, а не пищит.

Калькуляторы для расчета индуктивности катушек имеются в интернете, но компьютерная программа все случаи практики предусмотреть не может. Поэтому на рис. дана старая, десятилетиями проверенная номограмма для расчета многослойных катушек; тонкая катушка – частный случай многослойной.

Номограмма для расчета многослойных катушек

Для расчета поисковой монопетли номограммой пользуются следующим образом:

  • Берем величину индуктивности L из описания прибора и размеры петли D, l и t оттуда же или по своему выбору; типичные значения: L = 10 мГн, D = 20 см, l = t = 1 см.
  • По номограмме определяем количество витков w.
  • Задаемся коэффициентом укладки k = 0,5, по размерам l (высота катушки) и t (ширина ее) определяем площадь сечения петли и находим площадь чистой меди в ней как S = klt.
  • Поделив S на w, получим сечение обмоточного провода, а по нему – диаметр провода d.
  • Если получилось d = (0,5…0,8) мм, все ОК. В противном случае увеличиваем l и t при d>0,8 мм или уменьшаем при d

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

Как сделать самодельный металлоискатель своими руками

Содержание

  1. О принципе действия металлоискателя
  2. Из чего сделать прибор?
  3. Сложный способ создания устройства
  4. Простой способ изготовления металлоискателя

1. О принципе действия металлоискателя

Прежде чем задаваться вопросом, как сделать самодельный металлоискатель своими руками, предлагаем ознакомиться с его принципом работы. Он основывается на законе магнитного притяжения. Есть две катушки: одна из них создает магнитное поле, которое направляется в почву, вторая служит приемником и воспринимает сигналы от находящихся в грунте металлических элементов. Катушку с блоком управления соединяет держатель, представляющий собой длинную штангу. Блок управления имеет плату, микродинамик и элементы питания. О находке пользователя оповещает тональный сигнализатор. Когда металлический предмет находится на глубине, доступной для генерируемого магнитного поля, сигнализатор меняет тональность. Это свидетельствует о том, что находка близка к участку сканирования. На чувствительность прибора влияет размер катушки, создающей магнитное поле. Чем она больше, тем чувствительнее металлоискатель.

Знаний этого принципа и основ школьного курса физики вполне достаточно для того, чтобы собрать металлоискатель своими руками. Причем вам не нужно делать серьезных вложений. Большинство деталей можно найти дома и приобрести в магазине радиоэлектроники. А необходимый инструмент есть у каждого практичного хозяина. Перечислим, что же вам понадобится…

2. Из чего сделать прибор?

  • Плата из текстолита
  • Микросхемы
  • Резисторы
  • Транзистор
  • Конденсаторы
  • Выключатель питания (например, MTS-1)
  • Медный провод сечением 0,25 – 0,3 мм (без оболочки)
  • Медный провод сечением 0,5 мм (без оболочки)
  • Провод двухжильный для соединения блока и катушки
  • Низкоомные наушники (можно от плеера)
  • Разъем для наушников
  • Батарейка крона на 9 В
  • Пластиковый контейнер для блока управления
  • Изолента
  • Фольга
  • Черенок от лопаты
  • Саморезы

Из инструментов вам понадобится

3. Сложный способ создания устройства

Есть множество способов изготовления металлоискателя своими руками – начиная от простых, на которые уходит всего несколько минут, и заканчивая сложными, требующими пайки компонентов плат. Сначала расскажем о методе, который заинтересует любителей радиотехники и умельцев, имеющих опыт пайки.

Собираем блок управления

В основе работы лежит плата с основными рабочими элементами. Во-первых, это поисковый генератор (его компоненты IC1.3, IC1.4, C3, R4, R5, R6), к которому будет подключена катушка. Во-вторых, эталонный генератор (его компоненты IC1.3, IC1.4, C3, R4, R5, R6). Он работает на той же частоте, что и поисковый. В-третьих, смеситель (собран на IC1.2) – именно на него будет поступать сигнал с генераторов. В-четвертых, фильтр (сконструирован на R3, C4), который принимает сигнал со смесителя и передает его без высокочастотных помех. В-пятых, есть усилитель (VT1), через который в наушники подается низкочастотный сигнал.

Помимо основных рабочих компонентов на плате предусмотрены: резистор для установки нужной громкости наушников (R2), переменный резистор для установки тональности (R4), усилитель звука с питанием от батарейки, стабилизатор напряжения (IC2) для питания микросхемы IC1.

Все компоненты платы припаиваются в соответствии со схемой. Важно, чтобы паяльник контактировал с выводами не более 1 секунды, чтобы избежать перегрева. Пример представлен на рисунке ниже.

Схема самодельного металлоискателя

Совет: вы можете нарисовать плату в специальной программе, распечатать ее на глянцевой фотобумаге и перевести на заготовку из текстолита. Для этого приложите распечатку к поверхности платы и нагрейте утюгом. Для более глубокого пропечатывания рисунка можно прибегнуть к травлению в растворе соли. Только помните, что распечатывать нужно зеркальное отражение схемы.

Делаем поисковую катушку

Прежде чем делать катушку для металлоискателя, определитесь с ее размером. Подумайте, какие именно предметы вы хотите искать. К примеру, для обнаружения арматуры и металлического профиля достаточно катушки диаметром до 90 мм. Если ваша цель – монеты и так называемое пляжное золото, диаметр катушки должен быть 130 – 150 мм. Для поиска металлолома больших размеров данный параметр увеличивается до 200 – 500 мм.
Возьмите любой цилиндрический предмет, подходящий по диаметру под будущую катушку. Начинайте обматывать его проводом диаметром в 0,25 или 0,3 мм. Нужно сделать 70 – 80 витков. К примеру, можно взять ведро и наматывать провод в нижней его части плотными витками. После этого получившийся моток снимают. Не забудьте оставить выводы с катушки – 2 провода длиной около 4 см. Полученный круг нужно плотно обмотать изолентой. Лучше сначала зафиксировать ее по окружности короткими отрезками – в 8 местах вполне хватит.

Следующим шагом будет изготовление экрана поисковой головки. Для данной цели подойдет фольга из электролитических конденсаторов. Перед использованием ее обязательно нужно хорошо промыть и просушить. Только потом можно будет наматывать на катушку. Делайте плотную намотку, а концы фольги закрепите изолентой – в процессе эксплуатации она не должна разматываться. Не забудьте оставить отверстия для вывода проводов. Далее с провода диаметром в 0,5 мм требуется снять лаковое покрытие – для этого подойдет наждачная бумага. Затем поверхность провода следует облудить паяльником, после чего его используют для обмотки катушки по окружности с шагом между витками в 1 см. Остается только вывод на 12 см. В местах выводов между началом и концом намотки оставляют зазор. Затем выполняют обмотку заготовки еще несколькими слоями изоляционной ленты. Вы получите катушку с 3 выводами. Последним шагом на данном этапе будет создание контактной площадки для крепежа. Возьмите небольшую пластину из металла и припаяйте ее к выводу от экрана.

Соединяем все составляющие

Плату помещают в пластиковый контейнер, который будет служить блоком управления. Он крепится на черенке сверху. Можно прикрутить его саморезами. Лучше использовать деревянный черенок. Если же вы используете металлическую штангу либо рукоять из другого материала, то ее низ должен быть неметаллическим. Один из выводов катушки нужно зафиксировать с помощью самореза на штанге. Место соединения следует заизолировать. Чтобы соединить катушку с блоком управления, используют двужильный провод. Его концы припаиваются к выводу экрана катушки и к общей шине на плате.

Выполнение настройки и тестирование прибора

Чтобы убедиться в том, что собранный своими руками прибор будет работать, необходимо выполнить основные регулировки. Порядок действий будет следующим. На плате требуется выставить в среднее положение резисторы – подстрочный R2 и переменный R4, а подстрочный R5 перевести в любое крайнее. Затем включается питание. Наденьте наушники и начните вращать R5. Вы услышите сигнал, громкость и частота которого будут меняться от вращения резистора. Найдите такое положение, в котором звук будет самым громким. При дальнейшем вращении он должен снижаться и совсем пропадать. Запомните найденное положение и оставьте резистор в нем. Следующее действие: резистором R4 ищите низкочастотный сигнал. Приблизьте катушку к какой-либо металлической вещи – частота сигнала будет меняться. Если потребуется изменить интенсивность звукового сигнала, в этом поможет резистор R2.

В итоге вы получите поисковый прибор с катушкой на штанге, который удобно удерживать в руках и исследовать местность, не нагибаясь к земле.

4. Простой способ изготовления металлоискателя

Если ваш интерес в изготовлении поискового прибора не заходит так далеко, чтобы паять платы, вы можете пойти простым путем. Достаточно взять радио и калькулятор. Основой для простейшего металлоискателя будет плотная картонная обложка от книги. На одну ее внутреннюю часть крепят калькулятор, на другую – радио. Можно зафиксировать их двухсторонним скотчем. Радиоприемник в диапазоне АМ настраивается на свободную от трансляций волну, и включается максимальная громкость. Включите калькулятор – из динамика радио будет доноситься шум. Книжку складывают до такого положения, пока шум не снизится, а в идеале – совсем не пропадет. Антенна не будет принимать импульсы. В этом положении нужно зафиксировать книжку распоркой и резинкой. Поиск металла осуществляется следующим образом: книжку подносят к исследуемому участку и начинают медленно водить ею. Как только послышится звук из динамика радиоприемника, можно догадаться о находке.

Теперь вы можете попробовать сделать металлоискатель своими руками по одной из представленных инструкций. Возможно, это будет для вас первым шагом к искательству. А когда это станет настоящим увлечением, появится повод задуматься о более серьезном приборе. Тогда можно купить металлоискатель известного бренда. Современные модели обладают множеством полезных функций и заметно упрощают процесс. В настройках можно задавать параметры поиска предметов из конкретных металлов, чтобы не копать зря, натыкаясь на ненужный лом. Желаем удачных поисков!

Самый простой металлоискатель своими руками

Простейший самодельный металлоискатель

Не каждый может себе позволить купить металлоискатель. А для поиска железа и вовсе не обязательно приобретать дорогостоящее устройство. Достаточно собрать его самому. И находить он тоже будет.

К слову скажу, что я видел репортаж по телевизору, как мужик, собравший металлоискатель и искавший с его помощью металлолом, в лесу обнаружил ящик с патронами времен гражданской войны.

Я и сам давно пытался собрать такой прибор и он даже заработал! Но искать с его помощью монеты не получится, так как реагирует он преимущественно на крупные металлические предметы.

И так, для сборки простого металлоискателя нам необходимо:

два транзистора КТ315 или аналогичные;

два конденсатора 1000 пф;

два конденсатора 10000 пф;

два резистора 100 кОм.

Помимо этого пригодятся: элемент питания 3,7-5 вольт, наушники, Проволока в эмаль-изоляции диаметром 0,5-0,7 мм.

Схема сборки простейшая!

Катушки можно наматывать на обычной кастрюле. После десяти витков делается петля и продолжается намотка остальных двадцати витков.

Картонная плата металлоискателя

Ее обратная сторона

Корпус делается из любого материала, желательно герметичного. Штангу можно сваять из труб. Катушки размещаются на одной плоскости на расстоянии в 10 см.

Если при включении прибора появился в наушниках писк, то значит надо аппарат настраивать – менять расстояние между катушками. Или настроить с помощью феррита.

Таким образом, можно заработать поиском металлолома на хороший фирменный прибор. И дело доброе будет делаться – земля очищаться. Ну и металл будет повторно использоваться.

Фото в статье мои, сделаны еще в 2014 году. А первая картинка со схемой взята с открытых источников.

Как сделать несложный металлоискатель для поиска на пляже

В этой статье я расскажу, как собрать простой металлоискатель для поиска монет и драгоценностей на пляже. Он состоит из одной микросхемы — таймера NE555N, катушки и еще нескольких радиокомпонентов.

Рассчитывайте потратить на постройку этого металлоискателя до 300 рублей!

Требующиеся материалы

Для сборки металлоискателя вам потребуется:

  • микросхема таймера NE555N, в корпусе DIP;
  • резистор 47 кОм;
  • два конденсатора 2.2 мкФ, 16 В;
  • кусочек контактной макетной платы;
  • батарейка на 9 вольт, переключатель, колодка для батареи;
  • электромеханический звукоизлучатель;
  • 100 метров медного провода диметром 0.2 миллиметра;
  • немного плотного картона и клей.

Вместо электромеханического звукоизлучателя можете использовать конденсатор на 10 мкФ и любой динамик с импедансом 8 Ом, включенные последовательно.

Схема металлоискателя

Идея металлоискателя взята из книги «499 схем на таймере NE555». Я только добавил выключатель между батареей и микросхемой, а так же я использую электромеханический звукоизлучатель из старого электронного будильника вместо динамика.

Поисковая катушка

Cамая сложная часть металлоискателя это его катушка. Я рассчитал, что катушка диаметром 90 мм должна иметь примерно 260 витков медного лакированного провода диаметром 0.2 мм. При этом ее индуктивность как раз будет примерно 10 миллигенри.

Наматывал катушку аккуратно, виток к витку. Чтобы провода не распускались, сверху обмотал намотку белой изолентой.

Если вы хотите сделать катушку большего диаметра, чтобы увеличить дальность обнаружения цели, то в сети есть несколько онлайн калькуляторов, с помощью которых вы сможете ее рассчитать.

Монтажная плата

Я разместил все электронные компоненты на кусочке макетной платы. Соединения выполнял самым обычным проводом, который был под рукой. Сама пайка платы заняла не более 15 минут.

Размер платы примерно получился равным размеру спичечного коробка.

Корпус

Ручку металлоискателя для упрощения я решил сделать из картона. В ручку устанавливается монтажная плата, выключатель и батарейка.

Все это вырезалась из плотного картона и склеивалось клеем ПВА. После того, как клей высох, я сделал отверстия в картоне под плату и провода.

Затем, я приклеил поисковую катушку к ручке термоклеем. Последним шагом я, так же используя термоклей приклеил плату и батарейку внутрь ручки.

Заключение

Работает металлоискатель следующим образом: пока рядом с катушкой нет металлических предметов, звукоизлучатель пищит с одинаковой частотой; при поднесении металлического предмета, тон звука изменяется в сторону более высокого.

Дальность обнаружения большой монеты по воздуху по моим измерениям составила 5 – 7 сантиметров!

Простой металлодетектор малыш FM-2 улучшенный

Представляю вашему вниманию схему более улучшенного металлоискателя Малыш FM-2. Металлоискатель малыш fm2 не так уж и сложно собрать своими руками, не смотря на его значительные изменения. Это пожалуй самый простой селективный металлоискатель, который сможет собрать даже начинающий радиолюбитель.

Вы наверное слышали, а быть может и собирали, такие металлоискатели как «Малыш» и «Малыш FM-2». Но прогресс не стоит на месте и поэтому у нас есть схема более улучшенного металлоискателя Малыш FM-2. В новой версии добавлена светодиодная индикация металлов, добавлена функция оповещения о включенном питании, усилен звук оповещения, прибор стал намного стабильней в работе.

Схема улучшенного металлоискателя Малыш FM-2

Технические характеристики и особенности:

  • Напряжение питания — 9 Вольт
  • Глубина обнаружения металлов около 15 см.
  • Селекция металлов — черный, цветной
  • Светодиодная индикация металлов — черный, цветной
  • Индикатор включенного питания

Итак, данная печатная плата металлоискателя Малыш FM-2 рассчитана на использования DIP компонентов, что бы было удобно всем, так как многие начинающие радиолюбители еще не сталкивались с SMD компонентами.

Конденсаторы С5-22нФ и С1-100нФ обязательно должны быть плёночными

Стабилизатор напряжения AMS1117 -3.3v

Вот так выглядит готовая плата металлоискателя «Малыш FM-2»

Вид со стороны дорожек

После сборки платы, приступаем к изготовлению катушки.

Стандартная катушка содержит 150 витков, диаметр провода 0,3, и намотанная на оправе 150 мм. Но я решил немного уменьшить диаметр до 10-11 см для того, что бы металлоискатель лучше видел мелкие предметы, глубина обнаружения при этом уменьшается но чувствительность увеличивается. У меня не было провода 0.3, и поэтому намотал 0,4 на оправе 10 см, 130 витков.

Итак, после того как катушка намотана, необходимо её очень плотно стянуть скотчем.

Теперь обязательно нужно экранировать катушку, для того что бы металлоискатель не реагировал на помехи и не было ложных срабатываний. Берем пищевую фольгу и плотно обматываем катушку. Обратите внимание, концы фольги не должны соприкасаться друг с другом!

Затем берём провод, зачищаем конец и приматываем к одному краю экрана катушки, затем стягиваем её и снова плотно обматываем скотчем.

Подключаем катушку к плате. Провод от экрана, нужно припаять к минусу платы.

Теперь осталось прошить микроконтроллер и на этом все, можно пользоваться )

Если вы все сделаете правильно, то прибор должен заработать без проблем, при первом включении. Внимательно проверяйте номиналы деталей и не забудьте, что конденсаторы С2-22нФ и С6-100нФ обязательно должны быть плёночными, НЕ керамические!

При включении, прибор должен издать характерный звук, похожий на «пик-фьють», это означает, что прибор включился и работает правильно.

ВАЖНО! «По схеме 8 сопротивлений, а на фото 9»- 9-й резистор (100 Ом) это я сам поставил дополнительно на второй светодиод, хотя его можно и не ставить! Диод 1N4007 тоже можно не ставить, как я и сделал!

Печатная плата, прошивка, а так же список деталей, которые можно очень дёшево купить на AliExpress с бесплатной доставкой, находится ниже под видео!

Видео работы металлоискателя малыш FM-2 v2

Хороший металлоискатель своими руками

Дело было уже несколько лет назад. Хотелось чем-то занять руки, да и скоротать вечера, приближая кладоискательский сезон. Решено было собрать металлоискатель. Для сборки выбрал схему металлоискателя “Пират”. Так как она не сложная, но и аппарат сам довольно интересный. Сборка была начата с поисков деталей. Пришлось даже ездить в мастерскую за некоторыми резисторами. Когда все было найдено, необходимо было приготовить печатную плату, а именно вытравить ее методом ЛУТа. Далее дело было за малым: впаять все детали. Ну и проверить готовую плату. С первого раза она не включилась. Оказалась неисправной микросхема К157УД2. Поменяв ее, схема заработала! Теперь можно заняться корпусом. В его качестве был взят корпус от Кощей 5И, изготовлена новая передняя панель. Дело за катушкой. Для катушки лобзиком был вырезан каркас и по боковой грани выточен паз, где была намотана обмотка катушки, припаян кабель с разъемом. Штанга же была изготовлена из пластиковых труб и фитингов. Подлокотник вырезан из канализационной трубы. Получилось все довольно таки культурно. Прибор получился легким, но недостаточно жестким. В итоге получился рабочий качественный прибор. Единственный его минус – это отсутствие дискриминации металлов. Поэтому, для поиска монет он, можно сказать, не пригоден. Ведь и гвозди, и монеты звенят одинаково. Но с его помощью можно успешно копать металлолом и сдавать его в пункты приема, тем самым зарабатывать деньги! Есть видео с тестом данного аппарата. Снято оно было мной весной 2015 года.
Источник

Как сделать металлоискатель своими руками

Поиск артефактов под землей — довольно популярное занятие. Для кого-то, это профессия, кто-то просто увлекается археологией. Существуют многочисленные группы кладоискателей: как романтиков, так и прагматичных добывателей ценностей. Всех этих людей объединяет одна страсть: поиск металлических предметов, спрятанных на различной глубине.

Если у вас есть точная карта с указанием места захоронения клада, либо планы проведения боев во время войны, это не гарантирует успех. Можно перелопатить тонны грунта, а искомый предмет будет спокойно лежать в паре метров от места активного поиска.

Для поиска золота, и менее ценных металлов, вам потребуется металлоискатель, который можно сделать своими руками.

Важная информация: Применение подобных приборов не запрещено Законом. Однако существуют наказания за последствия такого поиска, касающиеся раскопок, а также извлечения обнаруженных предметов.

Не будем вдаваться в тонкости, это тема другой статьи. Проще говоря: если вы нашли золотое кольцо на пляже, либо горсть советских монет в лесу — проблем, связанных с применением электронных средств поиска не будет.

А вот за извлеченные бронзовые ложки возрастом от 100 лет и старше, можно получить реальный срок или крупный штраф.

Тем не менее приборы для поиска металлических предметов в толще земли свободно продаются, а желающие сэкономить могут сделать металлоискатель своими руками в домашних условиях.

Принцип работы устройства

В отличие от детекторов грунта, работающих с использованием волн различной частоты или ультразвука, металлоискатель (фабричный, или созданный своими руками), работает с индуктивностью.

Катушка излучает электромагнитное поле, которое затем анализируется приемником. Если в зоне действия оказывается любой предмет, который проводит электроток, либо имеет ферромагнитные свойства — формат поля искажается. Точнее сказать, под действием активного поля катушки, объект формирует собственное. Это событие фиксируется приемником, и генерируется оповещение: перемещается стрелка прибора, звучит тональный сигнал, загораются световые индикаторы.

Зная методику работы, можно рассчитать электрическую схему, и создать мощный металлоискатель своими руками. Сложность конструкции зависит только от наличия элементной базы и вашего желания. Рассмотрим несколько популярных вариантов, как собрать самодельный металлоискатель:

Так называемая «бабочка»

Такое прозвище получено из-за характерной формы площадки, на которой расположены катушки индуктивности.

Расположение элементов связано с принципом работы. Схема выполнена в виде двух генераторов, работающих на одной частоте. При подключении к ним одинаковых катушек, создается индукционный баланс. Стоит попасть в электромагнитное поле постороннему предмету, обладающему электропроводимостью, как баланс поля разрушается.

Генераторы реализуются на микросхемах NE555. На иллюстрации изображена типовая схема такого прибора.

Катушка для металлоискателя (их две, на схеме: L1 и L2) делается своими руками из провода сечением 0.5–0.7 мм². Идеальный вариант — трансформаторная обмоточная медная жила в лаковой изоляции (извлекается из любого ненужного трансформатора). Характеристики не обязательно выдерживать с ювелирной точностью, при одном условии: катушки должны быть одинаковыми.

Примерные параметры: диаметр 190 мм, в каждой катушке ровно 30 витков. Собранное изделие должно быть монолитным. Для этого витки прихватываются монтажной нитью, и заливаются трансформаторным лаком. Если этого не сделать, вибрация витков будет сбивать схему с настроенного баланса.

Электрическая схема

Есть два варианта изготовления:

  • учитывая малое количество элементов, можно собрать ее на макетной плате, соединив ножки деталей с помощью проводников;
  • для аккуратности и надежности, лучше вытравить плату по предложенному чертежу.

Любая пайка «на соплях» может подвести в полевых условиях, и вам будет обидно за потраченное впустую время.

Так же, как и металлоискатель на транзисторах, прибор на NE555 нуждается в точной настройке перед использованием. На схеме видно три переменных резистора:

  • R1 предназначен для настройки частоты генератора и достижения того самого баланса;
  • R2 грубо настраивает чувствительность;
  • с помощью резистора R3 можно выставить чувствительность с точностью до 1 см.

Информация: Подобная схема не может дискриминировать металлы. Искатель лишь дает понять, что объект существует. А по тональности сигнала (исходя из вашего опыта) можно определить приблизительный объем и глубину залегания.

Питание достаточно универсальное: 9–12 вольт. Можно подобрать АКБ от источника бесперебойного питания, или собрать блок питания из аккумуляторов формата ААА. Неплохой вариант — батареи 18650 (их еще используют для вейпа).

Настройка «бабочки»

Принцип работы описан выше, поэтому просто разберем технологию. Выставляем все резисторы в среднее положение, и обеспечиваем срыв синхронизации генераторов. Для этого складываем катушки «восьмеркой», и перемещаем их друг относительно друга, пока писк не перерастет в потрескивание. Это и есть срыв синхронизации.

Фиксируем кольца, и вращаем резистор R1 до появления устойчивого потрескивания с ровными интервалами.

Поднося к месту перехлеста катушек (это и есть очка поиска) металлические предметы, добейтесь устойчивого писка. Чувствительность регулируем резистором R2.

Остается подстройка резистором R3, который используется скорее для корректировки падения напряжения в источнике питания.

Механическая часть

Штанга для металлоискателя своими руками делается из легкой пластиковой трубы, либо из дерева. Использование алюминия нежелательно, поскольку он будет мешать работе. Схему и органы управления можно спрятать в герметичный корпус (например, распаечная коробка для проводки).

Искатель «бабочка» готов к работе.

Пират

Еще одна популярная импульсная модель для начинающих кладоискателей — металлоискатель «Пират» Его также легко сделать своими руками, подробная инструкция в двух вариантах:

  1. На той же микросхеме NE555. Это классический генератор, который начинает работать при появлении металла в зоне действия катушки. Никаких подстроек не требуется, просто в динамике раздастся писк.
  2. Металлоискатель, собранный на транзисторах, работает по такому же принципу. Собственно и схема аналогичная, только NE555 заменена транзисторным генератором на КТ315.

Питание желательно приблизить к 12 вольтам, поскольку качество работы зависит от напряжения. Печатные платы уже опробованы, оба варианта на иллюстрации.

Катушка (в данном случае одна) изготавливается из той же трансформаторной проволоки 0.5 мм. Оптимальный диаметр 20 мм, количество витков 25. Поскольку мы делаем металлоискатель «Пират» своими руками, внешний дизайн отходит на второй план. Подойдут любы материалы, которые вы готовы были выбросить.

Рукоятку лучше выполнить разъемной, для удобства транспортировки. Помним, что использование металлов недопустимо.

Чувствительность регулируется двумя переменными резисторами в реальном времени, при проведении поиска. Никакая точная подстройка генератора не требуется.

А если вам удастся качественно загерметизировать корпус, можно заняться поиском «сокровищ» в пляжной полосе прибоя, и даже на дне водоема.

Подводный металлоискатель своими руками сделать сложнее, но он даст неоспоримое преимущество перед конкурентами.

Улучшение характеристик

Глубинный металлоискатель своими руками без дополнительных затрат можно сделать из готового «Пирата». Для этого можно пойти двумя способами:

  1. Увеличение диаметра катушки индуктивности. При этом существенно повышается проницаемость вниз, но снижается чувствительность к небольшим предметам.
  2. Снижение числа витков катушки с одновременной подстройкой схемы. Для этого придется пожертвовать одной катушкой для экспериментов. Снимаем (и отрезаем) виток за витком, пока не увидим, что чувствительность начала снижаться. Запоминаем количество витков при максимальных параметрах, и делаем новую катушку для этой схемы. Затем меняем резистор R7 на переменный, с аналогичными параметрами мощности. Проведя несколько экспериментов с чувствительностью, фиксируем сопротивление, меняем переменник на постоянный резистор.

Металлоискатель «Пират» можно собрать на популярном контроллере «Ардуино».

Пользоваться таким прибором удобнее, но дискриминации металлов по-прежнему не будет.

Разобравшись, как сделать металлоискатель своими руками для любительских задач, кратко разберем несколько серьезных моделей.

Металлоискатель Clone PI W своими руками

По сути, это удешевленный вариант профессионального искателя Clone PI-AVR, только вместо ЖК дисплея применяется линейка светодиодов. Это не так удобно, но по-прежнему позволяет контролировать глубину залегания артефактов.

Оптимальный по цене вариант — на микросхеме CD4066 и микроконтроллере ATmega8.

Разумеется, под это решение есть и макет печатной платы, только кнопки управления выносятся на отдельную панель.

Программирование ATmega8 — это тема отдельной статьи, если вы работали с такими контроллерами, никаких сложностей не возникнет.

Мощный металлоискатель Clone PI W, сделанный своими руками, позволяет находить металл не глубине более метра, правда без дискриминации.

Искатель «Шанс»

Похожая схема на контроллере ATmega8 называется «Шанс». Принцип работы аналогичный, только появилась возможность отсеивания (частичной дискриминации) черных металлов.

Также проработан рисунок печатной платы, который можно с успехом заменить классической «макеткой» для Ардуино

«Терминатор 3» своими руками

Если вам нужен самодельный металлоискатель с дискриминацией металлов, обратите внимание на эту модель. Схема достаточно сложная, но ваши труды окупаются найденными монетами, которые могут оказаться золотыми.

Особенность «Терминатора» состоит в разнесении приемной и передающей катушек. Для испускания сигнала изготавливается кольцо 200 мм. Для него укладывается 30 витков провода, затем он разрезается, в итоге мы получаем 2 полу-катушки общей емкостью 60 витков (смотреть схему).

Приемная катушка располагается внутри, 48 витков диаметром 100 мм.

Настройка производится с помощью осциллографа, после достижения оптимальных результатов по амплитуде, обмотки фиксируются в корпусе с помощью заливки эпоксидной смолой.

Затем производится опытная практическая настройка переключателя дискриминации. Для этого используются реальные объекты из различных металлов, а на переключателе режимов наносится их тип (после проверки).

Радиолюбителями прорабатывается усовершенствованный вариант «Терминатор 4», но практического экземпляра еще нет.

Простые детекторы металла из готовых электроприборов

  • Металлоискатель из радиоприемника можно сделать, добавив к нему простой ВЧ передатчик:Поисковая катушка мотается из провода 0.5 мм²: 16 витков 12 см. При попадании в зону действия металлического предмета, приемник, настроенный на СВ/ДВ диапазон, будет менять тональность звука.
  • Самодельный металлоискатель из сотового телефона — это не более, чем миф. Модернизация его электросхемы в домашних условиях не реализуема, а заставить штатный мобильник работать детектором металл технически невозможно.
  • Металлоискатель из магнита, собственно, и делать не нужно. Вы просто подносите мощный неодимовый магнит к месту, где есть металлический предмет, и физически чувствуете силу притяжения. Разумеется, это работает только с металлами, имеющими ферромагнитные свойства (железо, сталь).

Вне зависимости от сложности схемы, изготовление самодельного металлоискателя потребует от вас достаточно времени и сил. Поэтому из любопытства, такие приборы не делают. А вот для профессионального использования — это отличная альтернатива фабричным экземплярам.

Видео по теме

Как самостоятельно сделать кресло-качалку из дерева

Кресло-качалка по праву является одним из наиболее популярных элементов мебели. Еще большей популярности она набирает при наличии загородного дома. Это могут быть разные модели, выполненные из разных материалов. Но больше предпочтение отдается деревянным изделиям. Можно приобрести готовое, а можно изготовить его самостоятельно. Как сделать кресло-качалку своими руками и каким материалам отдать предпочтение, читайте далее в статье.

Преимущества и недостатки деревянных конструкций

Древесина является самым распространенным материалом для изготовления мебели. Деревянное кресло-качалка не является исключением, благодаря многочисленным преимуществам:

  • Экологически чистый материал, выделяющий приятный лесной запах.
  • Значительная прочность.
  • Длительный период эксплуатации.
  • Возможность воплощения дизайнерских решений.
  • Простота в обработке, в том числе и ручной.
  • Широкий выбор древесины любой марки и в любом месте.
  • Большой цветовой спектр материала.

Готовое кресло-качалка хорошо вписывается в любой архитектурный ансамбль строения. Оно может устанавливаться в любое время в удобном месте: на поляне, у бассейна, у камина, возле мангала и т.д. Покачивание в кресле расслабляет, создает комфорт для тела и приносит пользу организму. Это удобные и безопасные качели для детей.

Фото: кресло-качалка в дизайн интерьере

На ряду с многочисленными плюсами существует ряд недостатков, основным из которых является значительная стоимость любой качалки. Кроме этого, конструкции характерны потеря своих качеств и характеристик, если на нее будут воздействовать дождь, туман, другие осадки. Нежелательным будет и длительное нахождение качающегося кресла под воздействием солнца.

Материал и его характеристики

Для изготовления кресла-качалки из массива дерева предпочтительно выбираются хвойных пород. Это может быть сосна, ель, ольха или лиственница. Эти породы отличаются небольшой массой и невысокой плотностью. Самодельные конструкции со значительной массой будет неудобно перемещать. Высокая плотность материала создаст трудности в работе.

Хвойные породы деревьев имеют структуру светлого серого оттенка. Легко поддаются обработке. Значительным недостатком такой древесины является то, что при повышении уровня влажности она увеличивается в размерах. Несмотря на это, хвойные породы являются бюджетным вариантом, широко распространены в торговой сети и имеют незначительную стоимость.

Изготовление кресла возможно из более дорогих сортов дерева. Это может быть дуб, ясень или бук. Эти сорта дерева почти не имеют пор, в результате чего высоким уровнем прочности. Готовые конструкции надежны и долговечны, но имеют высокую стоимость. Древесные породы имеют светлый или светло-желтый цвет.

Фото: резное кресло-качалка из дуба

Для изготовления кресла, которое качается, используют качественные деревянные заготовки первого сорта. Влажность этих заготовок к началу работ не должна превышать 10 %. Если этот показатель выше, то древесину использовать не рекомендуется. Лучше дать ей просохнуть, так как конструкция, выполненная из влажного дерева, впоследствии будет высыхать и подвергаться деформации. Последствием станет ее невзрачный вид или полное разрушение.

Чертежи

Для изготовления деревянной качающейся конструкции необходимо составить чертеж кресла. Лучше его выполнить на миллиметровой бумаге, нарисовав все элементы конструкции с размерами. Чтобы изготовить простое кресло-качалку своими руками из дерева, рекомендуется взять за основу обыкновенный стул.

Чертеж кресла-качалки из дерева

Простота конструкции заключается в том, что все элементы крепятся под прямым углом и нет необходимости нарезать дополнительные детали. Основанием для всей конструкции служит размер сиденья и высота ножек. Под эти размеры будут нарезаться соединительные элементы. Следующим этапом изготовления кресла-качалки, согласно чертежу и требуемых размеров, нарезаем детали из дерева.

Сиденье квадратной формы с длиной сторон 53-56 см может быть выполнено из фанеры или цельного куска древесины. Толщина сиденья должны быть 1.0-1.5 см. Для задних и передних ножек используется брус с сечением 4.5х4.5 см. Задние ножки нарезаются высотой 105-110 см, передние — 55-60 см. Для соединения всей конструкции используются поперечные рейки, с размером длины, высоты и толщины 57х4х1.5 см соответственно.

Данная конструкция и размеры не являются догмой. Исходя из предпочтений, форма и размеры деталей могут меняться.

Ещё один пример чертежа

Инструмент

Изготовление кресла предполагает наличие инструмента. Для выполнения работ понадобится:

  • мелкозубчатая ножовка по дереву или электрический лобзик для нарезания заготовок;
  • простой или электрический рубанок для обработки деталей конструкции;
  • шлифовальная или ленточная машинка для шлифовки деталей;
  • ручная фрезеровальная машинка для выполнения пазов и обработки соединительных реек;
  • прямой угол или строительный отвес;
  • шуруповерт;
  • молоток;
  • рулетка и карандаш;
  • струбцина или резиновый жгут;
  • кисточка или шпатель для заполнения крепежных отверстий.

Учитывая, что элементы конструкции не будут крепиться на гвоздях, молоток будет необходим для подгонки деталей друг к другу.


  • Соединение деталей

    Для крепления сиденья и ножек между собой, можно использовать два варианта:

    1. крепление в шип;
    2. соединение при помощи клея.

    При креплении в шип на деревянные элементы кресла-качалки наносится разметка. Согласно ее в ножках вырезаются пазы, размером 2.0х1.5 см, глубиной 2 см. Под пазы подготавливается форма соединительных реек. Перед креплением деталей, паз и концы реек обрабатываются строительным клеем.

    Пользователи часто ищут :

    Во втором варианте места крепления обрабатываются клеем и соединяются между собой. Для надежности чаще применяют эпоксидный клей. Места соединения усиливаются саморезами. Сиденье монтируется на поперечные рейки и также фиксируется саморезами.

    В обоих вариантах для окончательного скрепления всех элементов качалки из дерева используется струбцина и прокладки. Прокладочный материал устанавливается между струбциной и качалкой. После установки струбцина затягивается и качающийся стул в течении 24 часов оставляется для полного застывания клея. При отсутствии струбцины стяжку проводят при помощи жесткого резинового жгута.

    Монтаж полозьев

    Изготовление и монтаж полозьев можно выполнить двумя способами.

    Фото: заготовки для кресла готовы

    Первый способ

    Отличается простотой и быстротой выполнения. Он заключается в следующем:

    • Для изготовления полозьев используют лист фанеры, толщиной 1.5 см.
    • По лекалу из фанеры вырезают две одинаковые по кривизне заготовки, длиной около 1 м.
    • В ножках кресла выполняются прорези, шириной 1.5 см под толщину фанерных полозьев. Глубина прорезей может быть 7-10 см.
    • Полозья шлифуются по краю и устанавливаются в прорези. При монтаже необходимо добиться максимально одинакового уровня их установки.
    • В местах посадки полозьев выполняется сквозное отверстие, диаметром 2 см.
    • Отверстие обрабатывается клеем и в него вставляется деревянный шип.

  • Второй способ

    Более трудоемкий. В качестве лыжи используется брусок древесины. Для оборудования качалки лыжами необходимо:

    1. В деревянном бруске, сечением 4.5х4.5 см и длиной около 1 метра, вырезать пазы.
    2. Концы ножек стульев обработать под посадку в пазы полозьев.
    3. Бруски для полозьев поместить в кипящую или горячую воду до тех пор, пока древесина не станет податливой.
    4. При помощи инструмента выгнуть лыжи на определенный радиус и оставить в таком состоянии, до полного высыхания.
    5. Высохшие полозья установить на ножки, предварительно обработав пазы клеем.

    Для того, чтобы полозья служили долго необходимо использовать древесину с высокой износостойкостью.

    Проверка равновесия

    Кресло-качалка из дерева, может доставлять неудобство при посадке или вставании. Это возникает в результате разности веса элементов конструкции, которые находятся в его передней и задней частях. Чтобы избежать дискомфорта необходимо сбалансировать качающуюся конструкцию.

    При значительном наклоне конструкции вперед, на полозья за спинкой можно смонтировать поперечные планки. При необходимости вес на планках можно увеличить за счет установки декоративных элементов.

    При наклоне назад, такой же противовес надо оборудовать в передней части качалки. Это может быть дополнительная полка для ног. Если этого веса будет недостаточно, то можно под полкой оборудовать нишу для дополнительного противовеса.

    Обработка

    Готовая конструкция будет использоваться в разных местах при разных температурах. Эксплуатация зимой и летом, под солнцем и в холоде, в доме и на улице может привести к быстрому старению дерева и различным болезням. От этого спасет обработка материала.

    Перед сборкой конструкции дерево можно обработать морилкой. За счет ее концентрации качалка может принимать любой оттенок.

    Кресло покрыто лаком в 3 слоя

    Для предотвращения заболеваний дерево должно быть покрыто специальной противогрибковой жидкостью, а также средством против древесных насекомых и вредителей.

    Чтобы обезопасить древесину от намокания, рекомендуется обработать ее специальной водоотталкивающей жидкостью.

    Пользователи часто ищут :

    В завершении всю конструкцию необходимо покрыть двумя слоями лака.

    Вывод

    Представленный вариант изготовления качающегося кресла является самым простым и быстрым. Если соблюдать правила и технологию работ, то можно изготовить кресло любой сложности и конструкции.

    Готовое кресло послужит не только предметом мебели, но и отдельным дизайнерским элементом, который всегда будет привлекать всеобщее внимание.

    Кресло-качалка с регулируемой спинкой. Проект для дома и сада

    С этим идеально сбалансированным креслом вы одинаково комфортно сможете отдыхать после трудового дня или работать за письменным столом. Такая универсальность возможна за счет продуманной формы и регулируемого наклона спинки. В дополнение к этому кресло имеет относительно компактные размеры. Его легко переносить, а сдержанный традиционный дизайн делает этот проект одинаково уместным как для использования на улице, так и внутри помещений.

    Как сделать кресло-качалку. Общая деталировка

    Конструкция этого изделия относительно проста. Как видно на чертеже, она не предусматривает криволинейных распилов и сложных соединений, но, как и любой многосоставной проект, требует внимательной разметки и точной подгонки. Сборку делают без гвоздей. Все детали собирают на ламельных соединениях, шип-пазе, и шкантах. Для крепления полозьев используют саморезы.

    Этот проект довольно вариативный. Вы можете использовать другие столярные соединения и вносить изменения в исходный чертеж. В то же время вариант предложенный на схеме, как показала практика, является наиболее оптимальным.

    Схема 1. Общая деталировка кресла-качалки (в большом размере)

    Чертежи и размеры

    Схема 2. Деталировка с размерами. Вид спереди и сбоку (в большом размере)

    Процесс изготовления маятникового кресла

    Начните с выпиливания ножек

    Из бруса 75 мм выпилите передние и задние ножки, придерживаясь размеров из схемы. На верхних торцах каждой ножки разметьте и просверлите отверстия под нагели, на которых будут крепиться подлокотники.

    На задних ножках просверлите отверстия под нагели (см. схему 1), которые будут выполнять функцию поворотного узла откидной спинки.

    Нижние торцы ножек обрежьте под заданным углом (см. схему 2).

    Сделайте царги и разметьте гнезда на ножках

    Обратите внимание, кресло имеет слегка прямоугольную форму, поэтому длина фронтальных и боковых царг отличается (см. схему 2). Поскольку на этот узел припадают значительные нагрузки, здесь лучше использовать более надежные столярные соединения. Оптимальный вариант — шип-гнездо.

    К передней и задней царгам крепят опорные планки (см. схему 1), на которых будет держаться рама сиденья. Для их монтажа лучше сделать нагельное соединение с дополнительной проклейкой. Но можно использовать и саморезы. Второй вариант проще, но засверливаться нужно по заранее сделанным направляющим, чтобы избежать раскола планки и самой царги.

    Далее на боковых царгах разметьте и вырежьте гнезда для планок.

    Выполнив эту работу, можно провести сухую сборку основания.

    Переходите к изготовлению спинки

    Выпилите две планки спинки и четыре перекладины. В чертеже использовано ламельное соединение, но вы можете соединить эти детали по-другому, например, шкантами или через шип-гнездо. Перед склейкой спинки не забудьте просверлить в обеих боковых планках сквозные отверстия под штифты.

    Сделайте поворотные нагели и регулировочные колышки

    Возможно, самым простым решением было бы использовать для этих целей металлический крепеж. Но если вы хотите, чтобы ваше кресло выглядело максимально аутентично и без лишних металлических элементов, сделайте поворотные и фиксирующие колышки своими руками.

    Пожалуй, самый простой способ изготовить такие детали — выточить их на токарном станке. Если такого оборудования нет, но есть фрезерный стол, воспользуйтесь приемом, показанным на фото. Наконец, такие детали всегда можно вырезать и отшлифовать вручную.

    Для изготовления штифтов используйте самую твердую древесину, которую удастся отыскать среди обрезков в вашей мастерской. На эти узлы припадают немалые нагрузки, поэтому детали должны обладать соответствующей прочностью. Также обратите внимание, чтобы используемая древесина была сухая и прямослойная. В противном случае после высыхания и высвобождения внутренних напряжений нагели приобретут кривизну.

    Займитесь подлокотниками и боковыми упорами

    Из доски толщиной 22 мм по указанным в чертеже размерам вырежьте два подлокотника. В каждой детали просверлите 4 несквозных отверстия для регулировочных колышек, как это показано на шаблоне. Штифты должны вставляться с умеренным усилием и надежно фиксироваться в отверстии. Меняя их положение, вы сможете регулировать наклон спинки.

    Боковые опоры — сугубо декоративный элемент кресла. Изготавливать их или нет — зависит исключительно от вашего желания. Торцы 75-миллиметровых брусьев сами по себе служат надежным основанием, с которыми отпадает необходимость в боковой поддержке подлокотников.

    Изготовьте планки для боковин

    Нарежьте заготовки для боковых вставок размером 290х30х15 мм в количестве 20 шт. Обратите внимание, на схеме отображена видимая длина каждой планки — 280 мм. Но не забудьте отложить на заготовке дополнительные 10 мм для вырезания 5-миллиметровых шипов с каждой стороны.

    Запаситесь терпением и выполните на боковых царгах и подлокотниках аккуратную разметку гнезд. После переходите к их выборке, используя любой из удобных способов. Сделать это можно ручную, фрезером или на сверлильном станке с последующей подрезкой гнезд стамеской.

    Сделайте раму сиденья

    На этом этапе самое время определиться, в каком из вариантов вы будете изготавливать кресло-качалку. На фото показан больше интерьерный вариант — с мягкими подушками под сиденье и спинку. Под такую модификацию раму уместнее перетянуть эластичными текстильными лентами, как показано на фото.

    Если же вы хотите полностью деревянное маятниковое кресло, которое можно будет оставлять на улице, сделайте раму с жесткими перемычками или наглухо перекройте ее листом фанеры. В принципе, при таком варианте необходимость в раме может отпасть вовсе.

    Что касается размеров этой детали, то здесь лучше ориентироваться по ситуации. Проведите сухую сборку основания и замерьте габариты посадочного отверстия, и уже с поправкой на него изготовьте раму. На фото показана сборка на ламелях, но вы можете использовать любое другое решение — шканты, шурупы или соединение вполдерева. Главное, чтобы рама входила между царг и хорошо сидела на опорных рейках.

    Переходите к финальному этапу — изготовлению полозьев

    Последний и самый главный элемент маятникового кресла — это полозья. В этом проекты они изготовлены из гнутоклееной фанеры. Для склейки одной заготовки использовалось 7 ламелей 1000х35х3 мм.

    Для изготовления деталей нужно заранее подготовить криволинейный шаблон. Его выпиливают из двух толстых фанерных листов или ДСП. Пласть каждой ламели промазывают столярным ПВА, собирают в стопку и стягивают струбцинами. После полного высыхания детали набирают большую прочность и их можно подвергать дальнейшей обработке: подрезать до нужной длины и обрабатывать кромки.

    Читайте также:  Можно ли ставить электроплиту рядом с холодильником
  • Ссылка на основную публикацию