Detectoare de metale de casă: simple și mai complexe - pentru aur, metale feroase, pentru construcții. Cum să faci un detector de metale simplu cu propriile mâini - instrucțiuni pas cu pas Cel mai simplu detector de metale care folosește batai de circuit

Un detector de metale este un dispozitiv electronic pentru căutarea și deosebirea metalelor, obiectelor metalice care pot fi ascunse la diferite adâncimi sub un strat de nisip, pământ, în pereții încăperilor și a diferitelor structuri.

Sunt date diagrame schematice ale detectoarelor de metale realizate pe tranzistoare, microcircuite și microcontrolere. Un detector de metale fabricat din fabrică este un dispozitiv destul de costisitor, astfel încât să faci singur un detector de metale de casă poate economisi destul de mulți bani.

Circuitele detectoarelor de metale moderne pot fi construite după diferite principii de funcționare; le enumerăm pe cele mai populare dintre ele:

• Metoda Beat (măsurarea modificărilor frecvenței de referință);
• Echilibrul de inducție la frecvențe joase;
• Balanță de inducție pe bobine distanțate;
• Metoda pulsului.

Mulți radioamatori începători și vânători de comori se întreabă: cum să faci singur un detector de metale? Este recomandabil să vă familiarizați cu asamblarea unui circuit simplu detector de metale; acest lucru vă va permite să înțelegeți funcționarea unui astfel de dispozitiv și să obțineți primele abilități în căutarea comorilor și a produselor din metale multicolore.

Detectorul de metale este proiectat pentru a detecta un obiect metalic (capac puț, secțiune de țeavă, cablaj ascuns). Detectorul de metale constă dintr-un stabilizator de tensiune paralel (tranzistoare V1 V2) la un generator de înaltă frecvență (aproximativ 100 kHz) pe tranzistorul V4, un detector de vibrații RF (V5) și...

13 5088 6

Detectorul de metale vă permite să detectați orice obiect metalic la o distanță de până la 20 cm. Raza de detectare depinde numai de zona obiectului metalic. Pentru cei pentru care această distanță nu este suficientă, de exemplu vânătorii de comori, le putem recomanda mărirea dimensiunii ramei. Acest lucru ar trebui să mărească și adâncimea de detectare. Schema schematică a detectorului de metale este prezentată în figură. Circuitul este asamblat folosind tranzistori care funcționează în...

9 4577 1

Schema de circuit a unui detector de metale beat de casă, care este construit pe cinci microcircuite. Găsește o monedă de 0,25 mm la o adâncime de 5 cm, un pistol la o adâncime de 10 cm și o cască de metal la 20 cm. Diagrama schematică a unui detector de metale bătăi este prezentată mai jos. Circuitul este format din următoarele componente: un oscilator cu cristal, un oscilator de măsurare, un detector sincron, un declanșator Schmidt, un dispozitiv de indicare...

11 4724 4

Circuitul prezentat în figură este un detector de metale clasic. Funcționarea circuitului se bazează pe principiul conversiei de frecvență superheterodină, care este de obicei utilizat într-un receptor superheterodin. Diagrama schematică a unui detector de metale cu ULF integrat; folosește două generatoare de frecvență radio, ale căror frecvențe sunt de 5,5 MHz. Primul generator de radiofrecvență este asamblat pe un tranzistor T1 tip BF494, frecvență...

5 4744 2

Acest detector de metale, în ciuda numărului mic de piese și a ușurinței de fabricare, este destul de sensibil. Poate detecta obiecte metalice mari, cum ar fi o baterie de încălzire, la o distanță de până la 60 cm, în timp ce cele mici, de exemplu, o monedă cu diametrul de 25 mm, pot fi detectate la o distanță de 15 cm. Principiul dispozitivului se bazează pe o schimbare a frecvenței generatorului de măsurare sub influența metalelor din apropiere și...

18 4600 0

Este necesar un detector de metale compact simplu pentru a detecta diverse obiecte metalice (de exemplu, țevi, cabluri, cuie, fitinguri) în pereți sub un strat de tencuială. Acest dispozitiv este complet autonom, alimentat de o baterie Krona de 9 volți, consumând 4-5 mA din acesta. Detectorul de metale are o sensibilitate suficientă pentru a detecta: conducte la o distanță de 10-15 cm; cabluri si cuie la o distanta de 5-10...

8 4502 0

Schema unui detector de metale de dimensiuni mici, extrem de economic, cu repetabilitate bună și caracteristici de înaltă performanță, folosind piese disponibile pe scară largă și ieftine. O analiză a celor mai comune circuite a arătat că toate sunt alimentate de la o sursă cu o tensiune de cel puțin 9 V (adică „Krona”), iar acest lucru este atât costisitor, cât și neeconomic. Deci, asamblat pe cipul K561LE5...

18 5140 1

Circuitul detector de metale nu are caracteristici speciale, este simplu și poate fi repetat chiar și de radioamatorii începători. Așa cum este adesea scris în cărți și reviste, cu instalarea corectă și piese de lucru, începe să funcționeze imediat. Placa de circuit imprimat a dispozitivului este prezentată în figură, este realizată pentru componente SMD, toate piesele sunt instalate din partea foliei și nu este necesară găurire. Fabricarea unei bobine de căutare necesită...

După ce am citit puțin pe forumurile de radio amatori producerea de detectoare de metale, a constatat că cele mai multe oameni care colectează detectoare de metale, în opinia mea, sunt anulate în mod nedrept bate detectoare de metale- așa-zisul Detectoare de metale BFO. Se presupune că aceasta este tehnologia secolului trecut și „jucăriile pentru copii”. — Da, acesta este un dispozitiv simplu și neprofesional care necesită anumite abilități și experiență în manipulare. Nu are o selectivitate clară a metalelor și necesită ajustare în timpul funcționării. Cu toate acestea, este, de asemenea, posibil să efectuați o căutare cu succes în anumite circumstanțe. Ca optiune - căutarea pe plajă- ideal opțiune pentru un detector de metale pe beats.

Loc de căutat cu un detector de metale.

Trebuie să mergi cu un detector de metale în care oamenii pierd ceva. Sunt norocos să am un loc ca acesta. Nu departe de casa mea se află o carieră de nisip de râu abandonată, unde oamenii se relaxează în mod constant vara, bând și înotând în râu. Este clar că pierd constant ceva. După părerea mea, cel mai bun loc pentru căutarea cu un detector de metaleBFO Nu mă pot gândi la asta. Obiectele pierdute sunt îngropate instantaneu la o adâncime mică în nisip uscat și este aproape imposibil să le găsești manual. Un fel de misticism. Îmi amintesc că când eram copil îmi aruncam cheile apartamentului în nisip acolo. Aici stau, cheile au căzut aici, dar oricât de mult am săpat acea zonă, totul a fost în zadar. Au căzut literalmente prin pământ. Doar un loc fermecat. În același timp, pe această plajă „de aur”, am găsit constant în nisip cheile altor oameni, brichete, monede, bijuterii și telefoane. Și în ultima mea călătorie cu un detector de metale, am găsit inelul subțire de aur al unei femei. Era aproape la suprafata, putin presarata cu nisip. Poate a fost doar noroc. De fapt, pentru această plajă mi-am făcut detectorul de metale.

Avantajele unui detector de metale beat.

De ce exact BFO? - În primul rând, acesta este cel mai mult opțiune simplă de detector de metale. În al doilea rând, are cel puțin o anumită dinamică a semnalului în funcție de proprietățile obiectului. Nu chiar detector de metale cu impulsuri- „bip” pentru tot la fel. Nu vreau sub nicio formă să slăbesc Avantajele unui detector de metale cu impulsuri. Acesta este și un dispozitiv minunat, dar nu este potrivit pentru o plajă plină de dopuri și folie. Mulți vor spune asta un detector de metale care bate nu distinge proprietățile unui obiect, urlă și bâzâie la toate la fel. Cu toate acestea, nu este. După ce am exersat pe plajă câteva zile, am devenit destul de bun la identificarea foliei ca o schimbare bruscă și profundă a frecvenței. Capacele sticlelor de bere provoacă o schimbare de frecvență strict definită, care trebuie reținută. Dar monedele emit un semnal slab, „punct” - o schimbare subtilă a frecvenței. Toate acestea vin cu experiență, răbdare și auz bun. Beat detector de metale- este încă detector de metale „auditiv”.. Analizatorul și procesorul de semnal aici este o persoană. Din acest motiv, trebuie să căutați pe căști, și nu pe difuzor. Mai mult, cea mai bună opțiune sunt căștile mari, nu dopurile pentru urechi.

Design detector de metale.

Structural I a decis să facă un detector de metale pliabil si compact. Pentru a încăpea într-o geantă obișnuită, pentru a nu atrage atenția oamenilor „normali”. Altfel, când ajungi pe site-ul de căutare, arăți ca un „extraterestru” sau un colector de fier vechi. În acest scop, am cumpărat cea mai mică tijă telescopică (de doi metri cu cinci picioare) din magazin. Stânga trei genunchi. Rezultatul a fost o bază pliabilă destul de compactă, pe care am mi-am asamblat detectorul de metale.

Întreaga unitate electronică a fost asamblată în cutia de cabluri din plastic de 60x40 pe care deja o iubeam. Capacul de capăt, despărțitorul compartimentului de alimentare și capacul compartimentului de alimentare au fost, de asemenea, realizate din plastic, piesele au fost lipite împreună cu superglue și montate pe șuruburi M3. Fixare unitate electronica detector de metale la lansetă este realizată sub forma unui suport metalic, care se introduce în locul mulinetei cu fir de pescuit și se fixează cu piulița standard a lansetei. Rezultatul este un design excelent, ușor și durabil. În exteriorul unității există un buton de pornire, o priză de conectare a bobinei (o priză cu cinci pini de la un magnetofon al „bunicului”), un regulator de frecvență și o mufă pentru căști.

Placa de circuit pentru detector de metale a fost realizat la fața locului prin amenajarea potecilor cu un marcaj impermeabil. Din acest motiv, din păcate, nu pot oferi un sigiliu. Montare la suprafață - fără găuri - "leneș" - preferatul meu. De asemenea, este important, după asamblarea plăcii, să o acoperiți cu orice lac pentru a o proteja de umezeală și resturi. În condiții de teren, acest lucru este foarte important. De exemplu, am pierdut o zi pentru că niște resturi au intrat sub microcircuit. Detectorul de metale tocmai a încetat să funcționeze. Și a trebuit să mă întorc acasă, să o demont, să o suflă și să deschid tabla cu lac.

Diagrama unui detector de metale.

Circuitul în sine (vezi mai jos) a fost reproiectat și optimizat de mine din două circuite detectoare de metale. Acesta este "" - Revista Radio, 1987, Nr. 01, pp. 4, 49 și " Detector de metale de mare sensibilitate„ - Revista Radio, 1994, nr. 10, pag. 26.

Rezultatul este un circuit simplu și funcțional care oferă bătăi stabile de joasă frecvență - ceea ce este necesar pentru a determina după ureche cele mai mici modificări ale frecvenței.

Stabilitatea și sensibilitatea detectorului de metale sunt asigurate de următoarele soluții de circuit:

Generatoarele de referință și de măsurare sunt separate- realizat în pachete separate de microcircuite - DD1 și DD2. La prima vedere, acest lucru este o risipă - doar un element logic al pachetului de microcircuite este utilizat din patru. Adică da, generatorul de referință este asamblat pe un singur element logic al microcircuitului. Celelalte trei elemente logice ale microcircuitului nu sunt folosite deloc. Generatorul de măsurare este construit exact în același mod. S-ar părea că nu are sens să nu folosiți elementele logice gratuite ale pachetului de microcircuite. Cu toate acestea, acesta este exact ceea ce are foarte mult sens. Și constă în faptul că, dacă, de exemplu, asamblați două generatoare într-un pachet de microcircuite, acestea se vor sincroniza reciproc la frecvențe apropiate. Nu se vor putea obține cele mai mici modificări ale frecvenței rezultate. În practică, aceasta va arăta ca o schimbare bruscă a frecvenței numai atunci când un obiect metalic masiv este aproape de bobina de măsurare. Cu alte cuvinte, sensibilitatea scade brusc. Detector de metale nu reacționează la obiectele mici. Frecvența rezultată pare să se „lipească” de zero – până la un anumit punct, nu există deloc bătăi. Ei mai spun - „ detector de metale prost", "sensibilitate plictisitoare". Apropo " Detector de metale pe un cip" - Revista Radio, 1987, Nr. 01, pp. 4, 49 este construită doar pe un singur microcircuit. Acest efect al sincronizării frecvenței este foarte vizibil acolo. Îi este complet imposibil să caute monede și obiecte mici.

De asemenea, ambele generatoare trebuie să fie ecranate cu mici ecrane separate din tablă. Aceasta crește cu un ordin de mărime stabilitatea și sensibilitatea detectorului de metale în ansamblu. Este suficient să lipiți pur și simplu partițiile mici din cositor la minus între cipurile generatorului pentru a vă asigura că parametrii detectorului de metale sunt îmbunătățiți. Cu cât ecranul este mai bun, cu atât sensibilitatea este mai bună (influența generatoarelor unul asupra celuilalt este slăbită și plus protecție împotriva influențelor externe asupra frecvenței).

Reglaj electronic.

Comparator pe DD3.2 – DD3.4.

Acest element de circuit convertește semnalul sinusoidal de la ieșirea mixerului DD3.1 în impulsuri dreptunghiulare cu frecvență dublă.

În primul rând, impulsurile dreptunghiulare sunt clar audibile la frecvențele hertzi ca clicuri clare. În timp ce un semnal sinusoidal de frecvențe hertzi este deja dificil de distins după ureche.

În al doilea rând, dublarea frecvenței permite ajustării să se apropie de zero bătăi. Drept urmare, prin reglare puteți obține un sunet de „clic” în căști, a cărui modificare a frecvenței poate fi deja detectată atunci când aduceți o monedă mică la bobină la o distanță de 30 cm.

Stabilizator de putere a generatorului.

Desigur, în acest circuit, tensiunea de alimentare afectează în mod vizibil frecvența generatoarelor DD1.1 și DD2.1 detector de metale. Mai mult, fiecare dintre generatoare este afectat diferit. Ca urmare, bateria se descarcă puțin Frecvența de bătaie a detectorului de metale „plutește” de asemenea. Pentru a preveni acest lucru, un stabilizator de cinci volți DA1 a fost introdus în circuit la generatoarele de energie DD1.1 și DD2.1. Ca urmare, frecvența a încetat să „plutiască”. Cu toate acestea, trebuie spus că, pe de altă parte, datorită alimentării de cinci volți a generatoarelor, mai multe Sensibilitatea detectorului de metale a scăzutîn general. Prin urmare, această opțiune ar trebui considerată opțională și, dacă se dorește, generatoarele DD1.1 și DD2.1 pot fi alimentate de la coroană fără stabilizator DA1. Trebuie doar să reglați frecvența manual mai des folosind un regulator.

Design bobina detector de metale.

(Vezi diagrama de mai jos).

De la aceasta nu un detector de metale cu impulsuri, darBFO, atunci bobina de căutare (L2) nu se teme de obiectele metalice în designul său. Nu avem nevoie de un șurub de plastic. Adică, putem folosi în siguranță un cadru metalic (dar doar deschis!) și un șurub metalic obișnuit pentru ca balamaua să o facă. Ulterior, la configurarea circuitului, toate influențele metalului din structură vor fi aduse la zero de miezul de reglare al bobinei L1. Bobina L2 în sine conține 32 de spire de sârmă PEV sau PEL cu un diametru de 0,2 - 0,3 mm. Diametrul bobinei ar trebui să fie de aproximativ 200 mm. Este convenabil să înfășurați o găleată conică mică din plastic. Turnurile rezultate sunt complet înfășurate cu bandă electrică și legate cu fir. În continuare, toată această structură este învelită în folie (folie de gătit pentru coacere). Sârma cositorită este înfășurată deasupra foliei în mai multe spire în jurul întregului perimetru al bobinei. Acest fir va fi ieșirea ecranului de folie al bobinei. Din nou, totul este înfășurat împreună cu bandă electrică. Bobina în sine este gata.

Rama pe care va fi amplasata mulineta si cu care va fi atasata de undita este realizata din sarma elastica de otel (nu moale) de 3-4 mm. De fapt, constă din trei părți (vezi figura) - două bucle de sârmă răsucite ale balamalei, care vor fi conectate printr-un șurub între ele și un inel de sârmă filetat în tubul din picurator (inelul nu trebuie să fie o tură închisă) .

Întreaga structură, împreună cu bobina de sârmă finită, este, de asemenea, legată împreună cu fire și bandă electrică.

Îmbinarea în sine cu mulineta este atașată de tijă legând-o cu fire de nailon și lipând-o cu rășină epoxidică.

Este indicat să nu udați bobina în timpul procesului de căutare și mai ales să nu o folosiți pentru căutarea subacvatică. Nu este etanș. Umiditatea care intră în interior o poate distruge în timp.

Bobina L1 (vezi diagrama) este înfășurată pe un cadru de la un receptor radio de dimensiuni mici, cu un ecran metalic și un miez de reglare. Bobina conține 65 de spire de sârmă PEV cu un diametru de 0,06 mm

Eu și Diode. © site-ul.

Detectorul de metale propus este proiectat pentru căutarea „în apropiere” a obiectelor. Este asamblat după cea mai simplă schemă. Aparatul este compact și ușor de fabricat. Adâncimea de detectare este:
monedă 025mm......5 cm;
pistol........................10 cm;
cască................................20 cm.

Schema structurala

Diagrama bloc este prezentată în Fig. 8. Este format din mai multe blocuri funcționale. Oscilatorul de cuarț este o sursă de impulsuri dreptunghiulare cu o frecvență stabilă. Un circuit oscilator este conectat la generatorul de măsurare, care include un senzor - un inductor. Semnalele de ieșire ale ambelor generatoare sunt transmise la intrările unui detector sincron, care generează un semnal de diferență de frecvență la ieșire. Acest semnal are o formă de dinte de ferăstrău. Pentru confortul procesării ulterioare, semnalul de la detectorul sincron este convertit folosind un declanșator Schmidt într-un semnal dreptunghiular. Dispozitivul de indicare este conceput pentru a genera un semnal sonor de frecvență diferită folosind un emițător piezo și pentru a afișa vizual valoarea acestei frecvențe folosind un indicator LED.

Orez. 8. Schema bloc a unui detector de metale

Diagramă schematică

GENERATOR DE CUART

Oscilatorul cu cuarț are un circuit similar cu cel al unui generator de detectoare de metale pe principiul „transmit-receive”, dar implementat pe invertoarele D1.1-D1.3. Frecvența generatorului este stabilizată de un rezonator de cuarț sau piezoceramic Q cu o frecvență de rezonanță de 215 Hz ~ „32 kHz („clock quartz”). Circuitul R1C2 împiedică excitarea generatorului la armonici mai mari. Circuitul OOS este închis prin rezistență. R2, iar circuitul POS este închis prin rezonatorul Q.

Generatorul este simplu, are un consum redus de curent de la sursa de alimentare, funcționează fiabil la o tensiune de alimentare de 3..15 V și nu conține elemente de reglare sau rezistențe prea mari. Frecvența de ieșire a generatorului este de aproximativ 32 kHz. Un declanșator de numărare suplimentar D2.1 este necesar pentru a genera un semnal cu un ciclu de lucru exact egal cu 2, care este necesar pentru circuitul detector sincron ulterior.

Orez. 9. Schema schematică a unui detector de metale bătăi

GENERATOR DE MĂSURARE

Generatorul în sine este implementat pe o etapă diferențială folosind tranzistoarele VT1, VT2. Circuitul PIC este implementat galvanic, ceea ce simplifică circuitul. Sarcina cascadei diferenţiale este circuitul oscilator L1C1. Frecvența de generare depinde de frecvența de rezonanță a circuitului oscilator și, într-o oarecare măsură, de curentul de funcționare al treptei diferențiale. Acest curent este stabilit de rezistențele R3 și R3." Reglarea frecvenței generatorului de măsurare la instalarea dispozitivului se realizează aproximativ prin selectarea capacității C1 și fără probleme prin reglarea potențiometrului R3."

Pentru a converti semnalul de ieșire de joasă tensiune al etapei diferențiale la niveluri logice standard ale cipurilor CMOS digitale, este utilizată o etapă cu emițător comun pe tranzistorul VT3. Un modelator cu un declanșator Schmidt la intrarea elementului D3.1 oferă margini abrupte de impuls pentru funcționarea normală a declanșatorului de numărare ulterioară.

Este necesar un declanșator de numărare D2.2 suplimentar pentru a genera un semnal cu un ciclu de lucru exact egal cu 2, care este necesar pentru circuitul detector sincron ulterior.

DETECTOR SINCRON

Detectorul constă dintr-un multiplicator implementat pe elementul „SAU exclusiv” D4.1 și un circuit integrator R6C4. Semnalul său de ieșire este apropiat de forma unui dinte de ferăstrău, iar frecvența acestui semnal este egală cu diferența dintre frecvențele oscilatorului de cuarț și ale oscilatorului de măsurare.

DEclanșator SCHMIDT

Declanșatorul Schmidt este implementat pe elementul D3.2 și generează impulsuri dreptunghiulare de la tensiunea dinți de ferăstrău a detectorului sincron.

DISPOZITIV DE INDICARE

Este pur și simplu un invertor tampon puternic, implementat pe cele trei invertoare rămase D1.4-D1.6, conectate în paralel pentru a crește capacitatea de sarcină. Sarcina dispozitivului de afișare este un LED și un emițător piezo. Tipuri de piese și design

În loc de microcircuite din seria K561, este posibil să se utilizeze microcircuite din seria K1561. Puteți încerca să utilizați niște microcircuite din seria K176. Intrările elementelor neutilizate ale microcircuitelor digitale nu pot fi lăsate neconectate! Acestea ar trebui să fie conectate fie la o magistrală comună, fie la o magistrală de alimentare.

Tranzistoarele VT1, VT2 sunt elemente ale unui ansamblu tranzistor integrat de tip K159NT1 cu orice literă. Ele pot fi înlocuite cu tranzistoare discrete cu conductivitate primară de tipurile KT315, KT312 etc. Tranzistor VT3 - tip KT361 cu orice literă sau un tip similar cu conductivitate p-p-p.

Nu există cerințe speciale pentru rezistențele utilizate în circuitul detectorului de metale. Trebuie doar să aibă un design solid și să fie ușor de instalat. Puterea de disipare nominală ar trebui să fie de 0,125...0,25 W. Potențiometrul de compensare R3" este de preferință un tip multi-turn SP5-44 sau cu un tip de reglare vernier SP5-35. Vă puteți descurca cu potențiometre convenționale de orice tip. În acest caz, este indicat să folosiți două în serie. Unul este pentru reglaj grosier, cu o valoare nominala de 1 kOhm.Celalalta este pentru reglaje fine, nominal 100 Ohm.

Inductorul L1 are un diametru intern al înfășurării de 160 mm și conține 100 de spire de sârmă. Tip de fir - PEL, PEV, PELSHO etc. Diametrul firului 0,2...0,5 mm. Vezi mai jos designul bobinei.

Condensatorul SZ este electrolitic. Tipuri recomandate - K50-29, K50-35, K53-1, K53-4 și alte mici. Condensatoarele rămase, cu excepția condensatorului circuitului oscilator al bobinei generatorului de măsurare, sunt ceramice de tip K10-7 etc. Condensatorul de circuit C1 este special. I se impun cerințe mari în ceea ce privește precizia și stabilitatea termică. Condensatorul este format din mai multe (5...10 buc.) condensatoare individuale conectate în paralel. Reglarea brută a circuitului la frecvența oscilatorului de cuarț se realizează prin selectarea numărului de condensatori și a valorii lor. Tip recomandat de condensatoare K10-43. Grupul lor de stabilitate termică este MPO (adică aproximativ zero TKE). Este posibil să se utilizeze condensatoare de precizie de alte tipuri, de exemplu K71-7. În cele din urmă, puteți încerca să utilizați condensatoare de mica stabile termic cu plăci de argint, cum ar fi condensatoare KSO sau polistiren.

LED VD1 tip AL336 sau similar cu randament ridicat. Orice alt LED vizibil va funcționa și el.

Rezonator de cuarț Q - orice ceas de cuarț de dimensiuni mici (cele similare sunt folosite și în jocurile electronice portabile).

Emițător piezo Y1 - poate fi de tip ZP1-ZP18. Rezultate bune se obțin atunci când se folosesc emițători piezo din telefoane importate (se irosesc în cantități uriașe atunci când fac telefoane cu ID apelant). Designul dispozitivului poate fi destul de arbitrar. La dezvoltarea acestuia, este recomandabil să țineți cont de recomandările expuse în secțiunile despre senzori și designul carcasei.

Placa de circuite imprimate a părții electronice a detectorului de metale poate fi fabricată folosind oricare dintre metodele tradiționale; de ​​asemenea, este convenabil să folosiți plăci de circuite imprimate prototip gata făcute pentru carcasele cipurilor DIP (pas de 2,5 mm). Configurarea dispozitivului

1. Verificați instalarea corectă conform diagramei schematice. Asigurați-vă că nu există scurtcircuite între conductorii adiacenți ai plăcii de circuit imprimat, picioarele adiacente ale microcircuitelor etc.

2. Conectați bateria sau sursa de alimentare de 9V, respectând cu strictețe polaritatea. Porniți dispozitivul și măsurați consumul de curent. Ar trebui să fie de aproximativ 10 mA. O abatere bruscă de la valoarea specificată indică instalarea incorectă sau funcționarea defectuoasă a microcircuitelor.

3. Asigurați-vă că există o undă pătrată pură cu o frecvență de aproximativ 32 kHz la ieșirea oscilatorului de cuarț și la ieșirea elementului D3.1.

4. Asigurați-vă că există semnale cu frecvențe de aproximativ 16 kHz la ieșirile declanșatorilor D2.1 și D2.2.

5. Asigurați-vă că există o tensiune de frecvență diferită din dinte de ferăstrău la intrarea elementului D3.2 și impulsuri dreptunghiulare la ieșirea acestuia.

6. Asigurați-vă că dispozitivul de afișare funcționează - vizual și sonor. Modificări posibile

Designul dispozitivului este extrem de simplu și, prin urmare, nu putem vorbi decât de îmbunătățiri ulterioare. Acestea includ:

1. Adăugarea unui indicator de frecvență logaritmică LED opțional.

2. Utilizarea unui senzor transformator într-un generator de măsurare.

Să aruncăm o privire mai atentă asupra acestor modificări.

INDICATOR DE FRECVENȚĂ LOGARITMMICĂ

Indicatorul de frecvență logaritmică este un indicator LED avansat. Scara sa este formată din opt LED-uri separate. Când frecvența măsurată atinge un anumit prag, LED-ul corespunzător de pe scară se aprinde, celelalte șapte nu se aprind. Particularitatea indicatorului este că pragurile de răspuns în frecvență pentru LED-urile învecinate diferă între ele cu un factor de doi. Cu alte cuvinte, scala indicatorului are o gradare logaritmică, ceea ce este foarte convenabil pentru un dispozitiv precum un detector de metale. Diagrama schematică a unui indicator de frecvență logaritmică este prezentată în Fig. 10.

În ciuda faptului că circuitul acestui indicator a fost dezvoltat de autor în mod independent, acesta nu pretinde a fi original, deoarece o căutare de brevet a arătat că sunt cunoscute circuite similare. Cu toate acestea, atât circuitul indicator în sine, cât și implementarea acestuia pe o bază de elemente interne prezintă, în opinia autorului, un anumit interes.

Fig. 10. Schema schematică a unui indicator logaritmic

Indicatorul logaritmic funcționează după cum urmează. Intrarea indicatorului primește un semnal de la ieșirea declanșatorului Schmidt al circuitului detector de metale (vezi Fig. 9). Acest semnal este intrarea pentru contoarele binare D5.1-D5.2 (numerotarea continuă conform schemei din Fig. 9). Aceste contoare sunt resetate periodic la zero printr-un semnal de nivel înalt de la oscilatorul auxiliar de pe declanșatorul Schmidt D3.3 cu o frecvență de aproximativ 10 Hz. La marginea ascendentă a semnalului generatorului auxiliar, starea contoarelor este înregistrată și în registrele paralele de patru biți D6 și D7. Astfel, la ieșirile registrelor D6 și D7 există un cod digital pentru frecvența semnalului de bătaie. Este posibil să convertiți acest cod într-o scară logaritmică destul de simplu (și acesta este „centrul” al acestei scheme) dacă iluminarea LED-ului scării corespunzătoare este setată în corespondență cu apariția unuia într-un anumit bit al frecvenței cod cu toate zerourile în biții mai mari ai codului.

Evident, această sarcină trebuie îndeplinită de un circuit combinațional. Cea mai simplă implementare a unui astfel de circuit constă în repetarea periodică a legăturilor elementelor SAU. Circuitul practic folosește elemente NOR D8, D9 împreună cu invertoare tampon puternice D10, D11. La ieșirea circuitului, se obține un semnal logic pentru controlul LED-urilor scalei sub forma unui „val de unități”. Din punctul de vedere al economisirii energiei bateriei, desigur, este mai recomandabil să faceți cântarul nu sub forma unei coloane strălucitoare de LED-uri (până la 8 bucăți o dată), ci sub forma unui punct de mișcare de la un LED strălucitor. Pentru a face acest lucru, LED-urile liniei indicatoare sunt conectate între ieșirile circuitului combinațional.

Pentru frecvențe foarte joase, o indicație LED intermitent este încă mai potrivită. În schema propusă, acesta este combinat cu începutul scalei LED și se stinge imediat ce următorul său segment se aprinde. Selectând elementele R8, C5, puteți modifica valoarea frecvenței generatorului auxiliar, modificând astfel limita scării de frecvență. Tipuri de piese și design

Tipurile de microcircuite utilizate sunt date în tabel. 4.

Tabelul 4. Tipuri de jetoane utilizate

În loc de microcircuite din seria K561, este posibil să se utilizeze microcircuite din seria K1561. Puteți încerca să utilizați niște microcircuite din seria K176. Cablajul circuitelor de putere și numerotarea pinii pentru microcircuite D8-D11 nu sunt prezentate pentru simplitate.

LED-uri VD2-VD9 tip AL336 sau similare cu randament ridicat. Rezistoarele lor de setare a curentului R9-R17 au aceeași valoare nominală de 1,0...5,1 kOhm. Cu cât rezistența acestor rezistențe este mai mică, cu atât LED-urile vor străluci mai puternic. Cu toate acestea, capacitatea de încărcare a microcircuitelor K561LN2 poate să nu fie suficientă.

În acest caz, se recomandă utilizarea invertoarelor de ieșire conectate în paralel în circuitul indicator. Cel mai convenabil mod de a organiza această conexiune paralelă este prin simpla lipire a pachetelor suplimentare de cipuri de același tip (până la 4 buc.) deasupra fiecărui cip-uri K561LN2 instalate în circuit.

ÎMBUNĂTĂȚĂRI SUPLIMENTARE CU INDICATOR DE FRECVENȚĂ

Indicatorul de frecvență logaritmică propus mai sus este în esență un fel de frecvență digitală. O direcție promițătoare pentru îmbunătățirea detectoarelor de metale bazate pe bătăi implică utilizarea principiului unui frecvențămetru electronic pentru a înregistra abaterile mici de frecvență. Secțiunea este dedicată acestui subiect. 2.3.

SENSOR TRANSFORMATOR

Modul de eliminare a deficiențelor enumerate este simplu și evident - trebuie să utilizați o bobină constând dintr-un număr minim de spire - o tură! Desigur, o astfel de soluție nu funcționează „în față”, deoarece inductanța nesemnificativă a unei ture ar necesita capacități gigantice ale condensatoarelor circuitelor oscilante, generatoare de semnal cu un curent de ieșire uriaș și trucuri speciale pentru a asigura un factor de înaltă calitate. Și iată că este timpul să ne amintim existența unui dispozitiv conceput pentru a potrivi impedanțele, pentru a converti semnalele alternative de înaltă tensiune cu curent scăzut în semnale de joasă tensiune cu curent ridicat și invers despre un transformator.

Senzorul transformatorului vă permite să implementați un design pliabil al unui detector de metal compact. Schița sa este prezentată în fig. 11. Transformatorul senzorului este realizat pe un miez magnetic toroidal instalat direct pe placa detectorului de metale, adăpostit într-o carcasă din plastic. Înfășurarea descendente a transformatorului și bobina senzorului sunt structural o singură unitate sub forma unui cadru dreptunghiular realizat din sârmă de cupru izolat cu un singur conductor cu o secțiune transversală de 6 mm², închisă prin lipire. Acest cadru are capacitatea de a se roti.

Când este pliat, cadrul este situat în jurul perimetrului corpului dispozitivului și nu ocupă spațiu suplimentar. În poziția de lucru se rotește la 180°. Pentru a se asigura că cadrul este fixat în poziție, se folosesc manșoane de etanșare din cauciuc sau alt material similar. De asemenea, este posibil să utilizați orice alte elemente de fixare mecanice adecvate pentru cadru.

Orez. 11. Proiectarea unui detector de metale de bătaie cu un cadru de senzor pliabil

Secțiunea transversală a conductorului din care este realizată bobina senzorului transformatorului nu trebuie să fie mai mică decât secțiunea transversală totală a tuturor spirelor care alcătuiesc o bobină convențională a senzorului pentru detector de metale. Acest lucru este necesar nu numai pentru a oferi structurii rezistența și rigiditatea necesare, ci și pentru a se asigura că factorul de calitate al circuitului oscilator cu un astfel de transformator analog al inductorului nu este prea scăzut (apropo, atunci când se utilizează o astfel de rotație ca o bobină radiantă, curentul din ea poate ajunge la zeci de amperi!). Din același motiv, este necesară selectarea corectă a secțiunii transversale a firului înfășurării coborâtoare a transformatorului. Poate avea o secțiune transversală mai mică decât secțiunea transversală a conductorului bobinei, dar rezistența sa ohmică nu trebuie să fie mai mare decât rezistența ohmică a bobinei.

Pentru a reduce pierderile datorate rezistenței ohmice, este necesar să se conecteze cu mare atenție turnul la înfășurarea coborâtoare a transformatorului. Metoda de conectare recomandată este lipirea (pentru o bobină de cupru) și sudarea cu gaz inert (pentru o bobină de aluminiu).

Următoarele cerințe se aplică transformatorului. În primul rând, trebuie să funcționeze cu pierderi mici la frecvența necesară. În practică, aceasta înseamnă că miezul său magnetic trebuie să fie făcut din ferită de joasă frecvență. În al doilea rând, înfășurările sale nu ar trebui să aducă o contribuție notabilă la impedanța senzorului. În practică, aceasta înseamnă că inductanța înfășurării descendente ar trebui să fie vizibil mai mare decât inductanța virajului. Pentru miezurile magnetice de ferită toroidală cu permeabilitate magnetică c = 2000 și un diametru mai mare de 30 mm, acest lucru este valabil chiar și pentru o tură a înfășurării descendente. În al treilea rând, raportul de transformare trebuie să fie astfel încât inductanța înfășurării crescătoare atunci când bobina senzorului este conectată la înfășurarea coborâtoare să fie aproximativ aceeași cu cea a unei bobine convenționale a unui senzor tipic.

Din păcate, avantajele unui senzor cu transformator depășesc semnificativ dezavantajele sale numai pentru detectoarele de metale. Pentru dispozitivele mai sensibile, un astfel de senzor nu este aplicabil din cauza sensibilității sale destul de ridicate la deformațiile mecanice, ceea ce duce la semnale false care apar în timpul mișcării. De aceea, senzorul de transformator este discutat doar în secțiunea dedicată detectorului de metale de bătaie.

Un dispozitiv care vă permite să căutați obiecte metalice situate într-un mediu neutru, cum ar fi solul, datorită conductivității lor, se numește detector de metale (detector de metale). Acest dispozitiv vă permite să găsiți obiecte metalice în diverse medii, inclusiv în corpul uman.

În mare parte datorită dezvoltării microelectronicii, detectoarele de metale, care sunt produse de multe întreprinderi din întreaga lume, sunt foarte fiabile și au caracteristici generale și de greutate mici.

Nu cu mult timp în urmă, astfel de dispozitive puteau fi văzute cel mai adesea printre sapatori, dar acum sunt folosite de salvatori, vânători de comori și lucrători de utilități atunci când caută țevi, cabluri etc. În plus, mulți „căutători de comori” folosesc detectoare de metale, care se adună cu mâinile lor.

Proiectarea și principiul de funcționare a dispozitivului

Detectoarele de metale de pe piață funcționează pe principii diferite. Mulți cred că folosesc principiul ecoului pulsului sau al radarului. Diferența lor față de localizatori constă în faptul că semnalele transmise și primite acționează constant și simultan; în plus, funcționează la aceleași frecvențe.

Dispozitivele care funcționează pe principiul „recepție-transmitere” înregistrează semnalul reflectat (reemis) de la un obiect metalic. Acest semnal apare din cauza expunerii unui obiect metalic la un câmp magnetic alternant generat de bobinele detectorului de metale. Adică, proiectarea dispozitivelor de acest tip prevede prezența a două bobine, prima este de transmisie, a doua este de recepție.

Dispozitivele din această clasă au următoarele avantaje:

• simplitatea designului;
• Potențial mare pentru detectarea materialelor metalice.

În același timp, detectoarele de metale din această clasă au anumite dezavantaje:

• detectoarele de metale pot fi sensibile la compoziția solului în care caută obiecte metalice.
• dificultăţi tehnologice în producerea produsului.

Cu alte cuvinte, dispozitivele de acest tip trebuie configurate cu propriile mâini înainte de lucru.

Alte dispozitive sunt uneori numite detectoare de metale. Acest nume vine din trecutul îndepărtat, mai exact din vremurile când receptorii superheterodini erau folosiți pe scară largă. Bataia este un fenomen care devine vizibil atunci cand sunt insumate doua semnale cu frecvente similare si amplitudini egale. Bătaia constă în pulsarea amplitudinii semnalului însumat.

Frecvența de pulsație a semnalului este egală cu diferența de frecvențe ale semnalelor însumate. Prin trecerea unui astfel de semnal printr-un redresor, se mai numește și detector, iar așa-numita frecvență de diferență este izolată.

Această schemă a fost folosită de mult timp, dar în prezent nu este folosită. Au fost înlocuiți cu detectoare sincrone, dar termenul a rămas în uz.

Un detector de metale de bătaie funcționează folosind următorul principiu - înregistrează diferența de frecvențe de la două bobine generatoare. O frecvență este stabilă, a doua conține un inductor.

Dispozitivul este configurat cu propriile mâini, astfel încât frecvențele generate să se potrivească sau cel puțin să fie apropiate. De îndată ce metalul intră în zona de acțiune, parametrii setați se schimbă și se schimbă frecvența. Diferența de frecvență poate fi înregistrată într-o varietate de moduri, de la căști la metode digitale.

Dispozitivele din această clasă se caracterizează printr-un design simplu al senzorului și o sensibilitate scăzută la compoziția minerală a solului.

Însă pe lângă aceasta, atunci când le exploatează, este necesar să se țină cont de faptul că au un consum mare de energie.

Design tipic

Detectorul de metale include următoarele componente:

1. Bobina este o structură de tip cutie care găzduiește receptorul și transmițătorul de semnal. Cel mai adesea, bobina are o formă eliptică și pentru fabricarea sa se folosesc polimeri. La el este conectat un fir care îl conectează la unitatea de control. Acest fir transmite semnalul de la receptor la unitatea de control. Emițătorul generează un semnal când este detectat metal, care este transmis către receptor. Bobina este instalată pe tija inferioară.
2. Piesa metalică pe care se fixează mulineta și se reglează unghiul său de înclinare se numește tijă inferioară. Datorită acestei soluții, are loc o examinare mai amănunțită a suprafeței. Există modele în care partea inferioară poate regla înălțimea detectorului de metale și asigură o conexiune telescopică la tijă, care se numește cea din mijloc.
3. Tija din mijloc este unitatea situată între tija inferioară și cea superioară. La el sunt atașate dispozitive care vă permit să reglați dimensiunea dispozitivului. Pe piata gasesti modele care constau din doua lansete.
4. Tija de sus are de obicei un aspect curbat. Seamănă cu litera S. Această formă este considerată optimă pentru atașarea ei de mână. Pe ea sunt instalate o cotieră, o unitate de control și un mâner. Cotiera și mânerul sunt realizate din materiale polimerice.
5. Unitatea de control al detectorului de metale este necesară pentru a procesa datele primite de la bobină. După ce semnalul este convertit, acesta este trimis către căști sau alte dispozitive de afișare. În plus, unitatea de control este proiectată să regleze modul de funcționare al dispozitivului. Firul de la bobină este conectat folosind un dispozitiv de eliberare rapidă.

Toate dispozitivele incluse în detectorul de metale sunt rezistente la apă.

Această simplitate relativă a designului vă permite să faceți detectoare de metale cu propriile mâini.

Tipuri de detectoare de metale

Pe piață există o gamă largă de detectoare de metale, utilizate în multe domenii. Mai jos este o listă care arată câteva dintre varietățile acestor dispozitive:

Majoritatea detectoarelor de metale moderne pot găsi obiecte metalice la o adâncime de până la 2,5 m; produsele speciale de adâncime pot detecta un produs la o adâncime de până la 6 metri.

Frecventa de operare

Al doilea parametru este frecvența de funcționare. Chestia este că frecvențele joase permit detectorului de metale să vadă la o adâncime destul de mare, dar nu sunt capabili să vadă mici detalii. Frecvențele înalte vă permit să observați obiecte mici, dar nu vă permit să vedeți pământul la adâncimi mari.

Cele mai simple modele (buget) funcționează la o singură frecvență; modelele care se încadrează în intervalul de preț mediu utilizează 2 sau mai multe frecvențe. Există modele care folosesc 28 de frecvențe la căutare.

Detectoarele de metale moderne sunt echipate cu o funcție precum discriminarea metalelor. Vă permite să distingeți tipul de material situat la adâncime. În acest caz, atunci când este detectat metal feros, un sunet va suna în căștile motorului de căutare, iar când este detectat metal neferos, va suna un alt sunet.

Astfel de dispozitive sunt clasificate ca fiind echilibrate cu puls. Ei folosesc frecvențe de la 8 la 15 kHz în munca lor. Ca sursă se folosesc baterii de 9 - 12 V.

Dispozitivele din această clasă sunt capabile să detecteze un obiect de aur la o adâncime de câteva zeci de centimetri și produse metalice feroase la o adâncime de aproximativ 1 metru sau mai mult.

Dar, desigur, acești parametri depind de modelul dispozitivului.

Cum să asamblați un detector de metale de casă cu propriile mâini

Există multe modele de dispozitive pe piață pentru detectarea metalelor în pământ, pereți etc. În ciuda complexității sale externe, realizarea unui detector de metale cu propriile mâini nu este atât de dificilă și aproape oricine o poate face. După cum sa menționat mai sus, orice detector de metale constă din următoarele componente cheie - o bobină, un decodor și un dispozitiv de semnalizare a sursei de alimentare.

Pentru a asambla un astfel de detector de metale cu propriile mâini, aveți nevoie de următorul set de elemente:

• controlor;
• rezonator;
• condensatoare de diferite tipuri, inclusiv cele de film;
• rezistențe;
• emițător de sunet;
• Regulator de voltaj.

Detector de metale simplu de făcut singur

Circuitul detectorului de metale nu este complicat și îl puteți găsi fie pe vastul World Wide Web, fie în literatura de specialitate. Mai sus este o listă de elemente radio care sunt utile pentru asamblarea unui detector de metale cu propriile mâini acasă. Puteți asambla un detector de metale simplu cu propriile mâini folosind un fier de lipit sau altă metodă disponibilă. Principalul lucru este că piesele nu trebuie să atingă corpul dispozitivului. Pentru a asigura funcționarea detectorului de metale asamblat, se folosesc surse de alimentare de 9 - 12 volți.

Pentru a înfășura bobina, utilizați un fir cu un diametru în secțiune transversală de 0,3 mm; desigur, acest lucru va depinde de circuitul ales. Apropo, bobina plăgii trebuie protejată de expunerea la radiații străine. Pentru a face acest lucru, protejați-l cu propriile mâini folosind folie alimentară obișnuită.

Pentru flash-ul firmware-ului controlerului, se folosesc programe speciale, care pot fi găsite și pe Internet.

Detector de metale fără cipuri

Dacă un „vânător de comori” începător nu dorește să se implice în microcircuite, există circuite fără ele.

Există circuite mai simple bazate pe utilizarea tranzistoarelor tradiționale. Un astfel de dispozitiv poate găsi metal la o adâncime de câteva zeci de centimetri.

Detectoarele de metale de adâncime sunt folosite pentru a căuta metale la adâncimi mari. Dar este de remarcat faptul că nu sunt ieftine și, prin urmare, este foarte posibil să le asamblați singur. Dar înainte de a începe să-l faci, trebuie să înțelegi cum funcționează un circuit tipic.

Circuitul unui detector de metale de adâncime nu este cel mai simplu și există mai multe opțiuni pentru implementarea acestuia. Înainte de a-l asambla, trebuie să pregătiți următorul set de piese și elemente:

• condensatoare de diferite tipuri - film, ceramică etc.;
• rezistențe de diferite valori;
• semiconductori - tranzistoare și diode.

Parametrii nominali și cantitatea depind de schema de circuit selectată a dispozitivului. Pentru a asambla elementele de mai sus, veți avea nevoie de un fier de lipit, un set de unelte (șurubelniță, clești, tăietori de sârmă etc.) și material pentru realizarea plăcii.

Procesul de asamblare a unui detector de metale de adâncime arată cam așa. În primul rând, este asamblată o unitate de control, pe baza căreia este o placă de circuit imprimat. Este realizat din textolit. Apoi diagrama de asamblare este transferată direct pe suprafața plăcii finite. După ce desenul este transferat, placa trebuie gravată. Pentru a face acest lucru, utilizați o soluție care include peroxid de hidrogen, sare și electrolit.

După ce placa este gravată, este necesar să faceți găuri în ea pentru a instala componentele circuitului. După cositorirea scândurii. Urmează etapa cea mai importantă. Instalare și lipire de către dvs. a pieselor pe o placă pregătită.

Pentru a înfășura bobina cu propriile mâini, utilizați sârmă marca PEV cu un diametru de 0,5 mm. Numărul de spire și diametrul bobinei depind de circuitul selectat al detectorului de metale adânci.

Un pic despre smartphone-uri

Există o părere că este foarte posibil să faci un detector de metale de pe un smartphone. Este gresit! Da, există aplicații care se instalează sub sistemul de operare Android.

Dar de fapt, după instalarea unei astfel de aplicații, va putea găsi efectiv obiecte metalice, dar doar premagnetizate. Nu va putea să caute, cu atât mai puțin să discrimineze, metale.

Pentru a realiza un detector de metale pentru erori de sincronizare, se folosește o conductă de apă metal-plastic. Tija poate fi detașabilă, țevile cu diametrul de 16 și 20 se potrivesc strâns unele în altele. Asamblam piesele folosind orice adeziv neconductor și bandă de ambalare. Condensatoare cu stabilitate bună la temperatură, mica - acest lucru este important. Acoperiți bobinele și circuitul cu lac de ulei.
Bateria de la un telefon mobil durează 20-30 de ore de funcționare continuă.

În circuitele bazate pe ritm, sincronizarea generatoarelor este nedorită. Frecvențele generatoarelor sunt deplasate în avans, ceea ce duce la o scădere a sensibilității. Ne propunem să folosim instabilitatea în pragul eșecului de sincronizare.Cu cât este mai aproape de punctul de eșec, cu atât sensibilitatea este mai mare.
O schemă simplă detectează o monedă de la 15 cm.

Să luăm cea mai simplă schemă. Circuitul nu este critic pentru alimentarea cu energie, numărul de spire și valorile nominale ale pieselor. Există o singură condiție: părțile din stânga și din dreapta trebuie să fie aceleași.

Circuitul asamblat simetric funcționează imediat.
Dar este interesant de urmărit. Alimentam teava.

Semnalele de la generatoare sunt furnizate plăcilor X și Y.

Frecvența și faza sunt aceleași.

Captură pe armonici.

Schimbați 90 de grade.

Acestea sunt defecțiunile. Se aude un clic în căști.

Schimbați 180 de grade.

Generatoarele nu sunt sincronizate.

Înainte de defalcare măsurăm faza.
Daca asezati bobinele una langa cealalta, solul nu afecteaza.Generatoarele se misca simultan si intr-o directie.La miscare lateral, un obiect cade sub bobine, crescand alternativ diferenta de sunet.

Înainte de avarie, super zgomote.