Несмотря на предельную простоту, схема хорошо работает и обеспечивает характеристики не хуже, чем более сложные схемы (крупную монету обнаруживает на расстоянии 10 см). В схеме используются элементарные недефицитные детали, ее можно собрать, используя детали от старого радиоприемника.
Однако сборка и наладка имеют свои особенности, которые надо учитывать, а при использовании этого металлоискателя возникает неудобство в подстройке рабочей частоты генератора (подбирать положение подстроечного стержня на доли миллиметра в лесу или поле не очень удобно), к тому же опубликованная схема имеет такой недостаток, как использование наушников с высоким сопротивлением, которые сейчас сложно найти. На обычных же наушниках для аудиоаппаратуры звук практически не слышен. Предлагаю описание схемы, доработанной с учетом этих недостатков и простую методику изготовления самого металлоискателя.
Схема дополнена усилителем (он выделен пунктирной линией), собранным на составном транзисторе (Т3 + Т4). Это позволяет использовать обычные наушники сопротивлением 30…60 Ом и обеспечить при этом экономичный режим работы. Транзисторы П416Б можно заменить на П416, П401, П402, П422 (такие использовались в старых транзисторных радиоприемниках), КТ503 на КТ315 или КТ342, а КТ502 – на КТ603, КТ608, КТ626. Печатные платы и расположение выводов транзисторов показаны на рис.2. На первой плате собраны генераторы, плата имеет небольшие размеры и помещается в небольшую пластиковую коробку, которая затем приклеивается к катушке-рамке L1 (о ее конструкции будет рассказано далее). Вторая плата содержит дополнительный усилитель с разъемом для наушников и контактные площадки для трех пальчиковых батареек. Площадки (лепестки) можно вырезать из жести от консервной банки, придать им нужную форму и припаять к контактным площадкам печатной платы. Кроме того, на этой плате расположен переменный резистор сопротивлением 100 … 150 Ом, которым можно в небольших пределах изменять ток питания генераторов и таким образом осуществлять точную подстройку частоты, что очень удобно в «полевых» условиях. Эта плата также помещается в небольшую коробку (здесь можно и металлическую) и крепится на штанге металлоискателя рядом с ручкой. Платы соединятся при помощи обычного неэкранированного трехжильного кабеля и соответствующих подходящих разъемов (можно СГ-3, СГ-5 или любые другие). В приведенной здесь схеме разъем наушников служит также выключателем питания (показан на рис.2.). Для этого используется моно-штекер, «длинный» контакт которого замыкает цепь питания схемы. Но можно, конечно, поставить простой выключатель, если размеры корпуса позволяют. Тогда «минус» питания от батарей надо через этот выключатель подавать на разъем «минус» кабеля и разъем наушников.
Данная макетная плата делалась для общей наладки схемы, однако можно использовать ее и как рабочую, поместив в соответствующий корпус. Но я хочу предложить вариант изготовления рамки более простой и эстетичный, к тому же не требующий корпуса. Для этого нужен кусок кабельного канала из пластика (короб), который используется для прокладки электропроводки. Он продается в любых магазинах электротоваров. Размер поперечного сечения нужен минимальный – 7 х 12, 10 х 15 мм. С кабельного канала снимается крышка и острым тонким ножом делаются надрезы стенок на расстояниях, равных сторонам рамки (175 х 230 мм). Затем канал сгибается в местах этих надрезов и концы его склеиваются. Все это показано на рисунке ниже:
На получившийся прямоугольный каркас наматывается 32 витка провода ПЭВ (ПЭЛ) 0,3…0,35. Затем каркас закрывается крышкой. Можно залить витки в канале эпоксидкой, это придаст рамке бОльшую жесткость. Это будет катушка L1. Катушка L2 содержит два отрезка ферритового стержня диаметром 8 мм – один длиной 20 … 25 мм, второй 35 … 40 мм. Стержень также можно взять от старого радиоприемника (он там используется в качестве антенны СВ и ДВ диапазонов). Нужные куски стержня можно отломить, зажав его в тиски на нужную длину (зажимать аккуратно, через картонные или резиновые прокладки, так как он очень хрупкий!). Отрезки феррита вставляются в «гильзы» из картона, можно использовать корпус от фломастера подходящего диаметра. Обе «гильзы» склеивают и обматывают несколькими слоями ленты из бумаги, также пропитанной клеем, чтобы придать конструкции жесткость. Затем сверху наматывают виток к витку 55 витков провода ПЭЛШО 0,2 (я пробовал ПЭЛ 0,2…0,3, ничем не хуже) и фиксируют клеем или изолентой. Конструкция катушки показана на рис.3. Короткий отрезок феррита закреплен постоянно, а длинный остается подвижным для настройки частоты генератора. Далее печатную платы с генераторами и катушкой L2 помещают в подходящий пластиковый корпус (не металлический!) и приклеивают к одной из коротких сторон катушки-рамки изнутри так, чтобы расстояние между катушками L1 и L2 получилось не более 5 … 8 мм. Между катушками должна обеспечиваться электромагнитная взаимосвязь. Питание на генераторы и выход звукового сигнала обеспечиваются через разъем и кусок соединительного кабеля длиной около 1 м.
Батареи питания и усилитель располагаются в отдельном корпусе возле ручки прибора. Конструкция показана на фото. Размеры корпуса зависят в основном от типа применяемых батарей (любые круглые – большие или маленькие). Можно использовать один наушник, так как особого стереоэффекта вам вряд ли удастся добиться J. Но лучше все же использовать два, причем включить их параллельно. Таким образом можно еще увеличить громкость звука, хотя потребление тока от батарей при этом несколько увеличится. Вообще же, при нормальных наушниках среднего качества громкость вполне достаточная.
Налаживание
Сначала проверяют режимы работы транзисторов Т1 и Т2. На база Т1 должно быть -2,1 В, на базе Т2 -1В (по отношению к плюсовому проводу схемы). Подстроить эти напряжения при необходимости можно подбором соответственно резисторов R2 и R4. Допускается отклонение 10 15% от указанных напряжений. Затем ставим движок R10 в среднее положение и, перемещая подвижный сердечник L2, добиваемся появления в наушниках звука низкой частоты. Чем ниже частота звука, тем чувствительнее будет прибор. В этом положении закрепляем сердечник клеем или парафином. В дальнейшем частоту генератора можно будет в небольших пределах подстраивать резистором R10. Штанга (ручка) прибора должна быть деревянной или пластиковой…
Скачать печатные платы в формате LAY вы можете ниже
Список радиоэлементов
| Обозначение | Тип | Номинал | Количество | Примечание | Магазин | Мой блокнот |
|---|---|---|---|---|---|---|
| T1, T2 | Биполярный транзистор | П416Б | 2 | П416, П401, П402, П422 | В блокнот | |
| T3 | Биполярный транзистор | КТ503Е | 1 | КТ315, КТ342 | В блокнот | |
| T4 | Биполярный транзистор | КТ502Е | 1 | КТ603, КТ608, КТ626 | В блокнот | |
| C1, C5 | Конденсатор | 1000 пФ | 2 | В блокнот | ||
| C2, C6 | Конденсатор | 3300 пФ | 2 | В блокнот | ||
| C3 | Конденсатор | 300 пФ | 1 | В блокнот | ||
| C4 | Конденсатор | 100 пФ | 1 | В блокнот | ||
| C7, C8 | Конденсатор | 0.01 мкФ | 2 | В блокнот | ||
| C9 | Конденсатор | 0.33 мкФ | 1 | В блокнот | ||
| R1, R6, R7 | Резистор | 1 кОм | 3 | В блокнот | ||
| R2, R3, R5 | Резистор | 4.7 кОм | 3 | В блокнот | ||
| R4 | Резистор |
Собрать такой аппарат под силу каждому, даже тем кто совершенно далек от электроники, просто нужно припаять все детали как на схеме. Металлоискатель состоит из двух микросхем. Они не требуют ни каких прошивок и программирования.
Питание 12 вольт, можно от пальчиковых батареек но лучше АКБ на 12в (небольшой)
Катушка намотана на оправке 190мм и содержит 25 витков провода ПЭВ 0.5
Характеристики:
- Потребляемый ток 30-40 мА
- Реагирует на все металлы дискриминации нет
- Чувствительность 25 миллиметровая монета - 20 см
- Крупные металлические предметы - 150 см
- Все детали не дорогие и легкодоступные.
Список необходимых деталей:
1)Паяльник
2)Текстолит
3)Провода
4)Сверло 1мм
Вот список необходимых деталей
Схема самого металлоискателя
В схеме используются 2 микросхемы (NE555 и К157УД2). Они достаточно распространенные. К157УД2 - можно выковырять из старой аппаратуры, что я с успехом и сделал
Конденсаторы 100нФ обязательно брать пленочные, вот такие, вольтаж берем как можно меньше
Распечатываем эскиз платы на простой бумаге
Вырезаем под ее размер кусок текстолита.
Плотно прикладываем и острым предметом продавливаем по местам будущих отверстий
Вот как должно получиться.
Далее берем любую дрель или сверлильный станок и сверлим отверстия
После сверления, нужно прочертить дорожки. Можно сделать это через , или просто прорисовать их Нитро лаком простой кисточкой. Дорожки должны получится точно такие же как на бумажном шаблоне. И травим плату.
В помеченных красным местах, ставим перемычки:
Далее просто припаиваем все компоненты на свои места.
Для К157УД2 лучше поставить переходную панельку.
Для намотки поисковой катушки нужен медный провод диаметром 0,5-0,7мм
Если такового нет, можно воспользоваться другим. У меня же медного лакированного провода оказалось не достаточно. Взял старый сетевой кабель.
Снял оболочку. Там проводов оказалось достаточно. Мне хватило двух жил, ими же и мотал катушку.
По схеме катушка диаметром 19 см и содержит 25 витков. Сразу замечу, что катушку нужно делать такого диаметра исходя из того, что вы будете искать. Чем больше катушка тем глубже поиск, но большая катушка плохо видит мелкие детали. Маленькая катушка хорошо видит мелкие детали, но глубина не большая. Я сразу намотал себе три катушки 23см(25 витков), 15см(17 витков) и 10см(13-15 витков). Если нужно накопать металлолом, то ставим большую, если на пляже мелочевку искать, то катушку меньше, ну сами разберетесь.
Катушку мотаем на чем угодно подходящего диаметра и плотно обматываем изолентой, что бы витки были плотно друг возле друга.
Катушка должна быть, как можно ровной. Динамик взял первый попавшийся.
Теперь все подключаем и пробуем схему на работоспособность.
После подачи питания, нужно подождать 15-20 секунд пока схема прогреется. Ставим катушку подальше от любого металла, лучше всего подвесить в воздухе. После начинаем крутить переменный резистор 100К пока не появятся щелчки. Как только щелчки появились крутим в обратную сторону, как только щелчки пропадут хватит. После этого, так же настраиваем резистор 10К.
На счет микросхемы К157УД2. Кроме той, что я выковырял, я еще 1 попросил у соседа и две купил на радио рынке. Вставил купленные микросхемы, включил прибор, а он отказался работать. Долго ломал голову, пока просто не поставил другую микросхему (ту что выпаял). И все сразу заработало. Так что вот для чего нужна переходная панелька, что бы подобрать живую микросхему и не мучатся с выпаиванием и впаиванием.
Покупные микросхемы
Простой металлоискатель на транзисторах.
Привет всем желающим собрать металлоискатель.
При проведении ремонтно-строительных работ , особенно в старых домах, необходим прибор, с помощью которого можно обнаруживать различные металлические предметы, находящиеся под слоем обоев или в толще стен или перекрытий. Для поиска водопроводных труб замурованных в стены, проводов, хаотично проложенных под толстым слоем обоев или в толще штукатурки, а так же, «кладов» и тайников, спрятанных под обоями или досками, подходит несложный прибор, работающий на принципе сравнения двух частот методом биений.
На мой взгляд это самая простая и проверенная схема в Интернете. Он не содержит диффицитных элементов. Восновном эта книга посвящена начинающим радиолюбителям. Ну если у вас еще не высохли все мозги, тогда можно приступать.
Принцип работы металлоискателя сводится к тому, что при приближении металлического предмета к катушке индуктивности генератора - основного узла прибора - частота генератора изменяется. Чем ближе предмет и чем он больше, тем сильнее его влияние на частоту генератора-(в нашем случае транзистора).
Принципиальная схема
https://pandia.ru/text/78/360/images/image002_39.jpg" width="276" height="155">
Маркировка резистора на 100кОм - коричневый , черный , желтый .
Конденсатор
Запасает заряд энергии
Транзистор
Переключает напряжение.
Его цоколевка:
Вот так выглядит схема, собранная на картоне:
Как намотать катушку: Берем 3х литровую банку и метров 100 медной проволки диаметром 0.3-0.5мм. Намотали 20 витков, начало обмотки припаиваем к конденсаторам и делаем выемку к которой потом припаиваем провод от эммитера транзистора. Доматываем оставшиеся 10 витков и припаиваем к низу схемы как бы уже к другой катушки.
Как вы уже поняли тут 2 катушки, все должно быть симметрично, ибо металлоискатель будет работать неправильно.
Катушки обязательно пропитать строительным лаком, и обмотать нитками.
Каждая катушка издает разный звук: при попадании в ее Эл. Магнитного поля металла одна усиливает писк, а в другую наоборот звук пропадает.
Транзисторы желательно залить воском.
Он работает примерно на частоте 1 мГц.
Глубина: монета-10см, труба-15см, люк-20см. Так же ищет некоторые цветные металлы.
Фото собранного девайса.
Схема собиралась мной и просто неможет не работать.
Желаю удачи!!!
Я без сомнения могу сказать, что это самый простой металлоискатель из всех что я видел. В основе которого лежит всего одна микросхема TDA0161. Вам не нужно будет ничего программировать – просто собрать и все. Еще, его огромное отличие в том, что он при работе не издает никаких звуков, в отличии от металлоискателя на микросхеме NE555, который изначально неприятно пищит и о найденном металле нужно догадываться по тональности.
В этой схеме зуммер начинает пищать только тогда, когда обнаружит металл. Микросхема TDA0161 это специализированный промышленный вариант для индукционных датчиков. И на ней в основном строят металлодетекторы для производства, дающие сигнал при приближении металла к индукционному датчику.
Приобрести такую микросхемку можно на -
Стоит она не дорого и вполне доступна каждому.
Вот схема простого металлоискателя
Характеристики металлоискателя
- Напряжение питание микросхемы: от 3,5 до 15В
- Частота генератора: 8-10 кГц
- Потребляемый ток: 8-12 мА в режиме сигнализации. В состоянии поиска примерно 1 мА.
- Рабочая температура: от -55 до +100 градусов Цельсия
Для питания хорошо подойдет аккумулятор от старого сотового телефона.
Катушка: 140-150 витков. Диаметр катушки 5-6 см. Можно переделать на катушку большего диаметра.
Чувствительность будет зависеть напрямую от размеров поисковой катушки.
В схеме я использую и световую сигнализацию и звуковую. Можно выбрать что-нибудь одно, если хотите. Зуммер с внутренним генератором.
Благодаря такой несложной схеме можно сделать карманный металлодетектор или большой металлоискатель, в зависимости от того что вам больше необходимо.
Металлоискатель после сборки работает сразу и в настройки не нуждается, за исключением выставлением порога срабатывания переменным резистором. Ну это стандартная процедура для металлоискателя.
Так что друзья, собирайте вещь нужная и, как говориться, в хозяйстве сгодиться. К примеру, для поиска электропроводки в стене, хоть гвоздей в бревне…
В статье представлена схема простого, но мощного металлоискателя на 1,5 вольт, очень прост в повторении. Генераторы собраны по схеме, которая обладает рядом полезных свойств, одно из которых — стабильность выходного напряжения (как постоянного, так и переменного) при изменении питающего напряжения. В колебательный контур поискового генератора на транзисторе VT1 входит катушка L1. Он работает на частоте около 100 кГц, что является оптимальным для данного типа металлоискателей. Его частоту в небольших пределах можно изменять переменным конденсатором C2. Второй генератор (на транзисторе VT2) является образцовым и работает на частоте около 300 кГц.
Сигналы генераторов через резисторы R2, R4 подаются на балансный смеситель, где происходит выделение разности частот (биений) третьей гармоники сигнала поискового генератора и первой гармоники образцового. Это сделано для повышения чувствительности — при изменении частоты поискового генератора на частоте 10 Герц частота биений изменяется на 30 Герц, что более заметно на слух.
Сигнал с выхода смесителя через конденсатор С8 поступает на вход УЗЧ и после усиления — на головные телефоны BF1, BF2. Конденсатор С7 подавляет сигналы с частотами генераторов.
При приближении катушки поискового генератора к металлическому предмету частота генерации изменяется, поэтому изменится и тон сигнала в головных телефонах. По характеру изменения тона можно судить о материале, из которого изготовлен этот предмет.
Большинство деталей монтируют на печатной плате из односторонне фольгированного стеклотекстолита.
Можно применить транзисторы серий КТ312, КТ315, КТ3102 с любыми буквенными индексами. В балансном смесителе можно использовать только германиевые транзисторы серий ГТ309, ГТ313, ГТ322, ГТ346 или более ранние — П416, П422, П423 с любыми буквенными индексами. В УЗМЧ транзистор должен быть с возможно большим коэффициентом передачи по току, например, КТ3102БМ - КТ3102ЕМ, КТ342БМ, КТ342ВМ — от этого зависит громкость звукового сигнала. Выключатель питания — любой малогабаритный. Наушники подойдут с сопротивлением от 8 до 32 Ом, их соединяют последовательно. Для их подключения на корпусе металлоискателя можно установить гнездо. Питают устройство от гальванического элемента или аккумулятора типоразмера АА или AAA, максимальный потребляемый ток составляет около 12 мА.
Для намотки катушки L2 применен каркас от контура ПЧ (455 кГц) приемника зарубежного производства. Он состоит из ферритовой "гантели" (на которую наматывают 66 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,06...0,1 мм) и накрывающей ее ферритовой чашки, перемещением которой регулируется индуктивность катушки. Каркас заключен в металлический экран.
Чувствительность устройства к металлическим предметам разного размера зависит от размера самой поисковой катушки. Для поиска крупногабаритных предметов (лист металла размерами 80x80 см, крышка люка колодца канализации) более подходит катушка диаметром около 30 см. С ней достигается максимальная глубина обнаружения таких предметов до 60 см.
Для поиска мелких предметов лучше подходит катушка диаметром около 120 мм. Такая катушка содержит 56 витков провода ПЭЛ диаметром 0,2...0,5 мм.
Катушку ещё большего диаметра (например, 300 мм) более технологично изготовить из многожильного экранированного кабеля "витая пара", который используют для прокладки компьютерных локальных сетей. Кабель должен содержать четыре таких "пары", а катушка — четыре витка такого кабеля. Сначала наматывают два наружных витка и скрепляют их в четырех местах изоляционной лентой. Затем наматывают два внутренних и все также обматывают изоляционной лентой, желательно на матерчатой основе. Концы кабеля обрезают с таким расчетом, чтобы был "нахлест" 5 мм...10 мм, и с них на 15 мм снимают внешнюю изоляцию, а концы проводов зачищают на 5 мм и залуживают.
Все радиокомпоненты устройства отечественные и имеют зарубежные аналоги:
L1 - катушка
R1 - 1 кОм
R2 - 10 кОм
R3 - 1 кОм
R4 - 10 кОм
R5 - 1 кОм
R6 - 1 кОм
R7 - 100 кОм
C1 - 2200
C2 - 10...240
C3 - 4700
C4 - 0,047 мкФ
C5 - 2200
C6 - 4700
C7 - 0,047 мкФ
C8 - 2,2 мкФ х 16 вольт
VT1 - КТ315Б
VT2 - КТ315Б
VT3 - ГТ322Б
VT4 - ГТ322Б
