Построен на принципе срыва синхронизации двух катушек. Именно из-за такой интересной конструкции, внешне напоминающей бабочку, устройство и получило такое название. Самоделка проста в сборке, а все компоненты легко достать.
А теперь о самом главном, на какую же глубину способно видеть это чудо техники. По словам автора, пятикопеечная монета времени СССР обнаруживается на глубине до 15 см, что является довольно неплохим показателем. Металлическую крышку от банки прибор видит на глубине уже в 30 см, а такой массивный предмет как металлический люк прибор обнаруживает на высоте в 60 см.
Металлоискатель может работать в воде, а одной зарядки аккумуляторов хватает на 20-30 часов работы. Потребляемый ток составляет 15 мА, весит устройство всего 500 грамм. Прибор можно настроить под любой грунт. Также имеется простой дискриминатор, тип металла можно определять по тому, какой звук подается в наушники.
Материалы и инструменты для изготовления:
- два транзистора КТ315 (ВС182, ВС546...);
- два конденсатора 1000 пф (1 нф или 102);
- два конденсатора 10000 пф (10 нф или 103);
- стереонаушники;
- два сопротивления на 100 кОм;
- одна батарейка от мобильного на 3.7В;
- провод типа ПЭВ или ПЭЛ диаметром 0,5-0,7 мм в лаковой изоляции;
- паяльник и прочие инструменты;
- материалы для изготовления корпуса.
Процесс изготовления металлоискателя:
Шаг первый. Схема устройства
Схема не слишком жесткая, поэтому точно соблюдать количество витков, номинал деталей и источник питания не обязательно. Самое главное условие - идентичность правой и левой стороны. Помехи при работе компенсируются, и грунт на качество работы не влияет. Если схема собрана симметрично, она работает сразу. Сигналы с генераторов подаются на пластины Х и У.
Конденсаторы должны использоваться слюдяные, не чувствительные к температурным перепадам. Если нет текстолита, плату можно сделать даже из картона.
Шаг третий. Наматываем катушку
Первый виток катушки припаивается к минусу от батареи. Далее нужно наматывать катушку, например на кастрюле, после десяти витков нужно сделать петлю. Здесь провод нужно зачистить и припаять к эмиттеру транзистора, то есть среднему отводу на схеме. Далее нужно намотать последние 20 витков, впоследствии этот провод припаивается к соединению двух конденсаторов 10000 пф и 1000 пф. Таким точно образом нужно собрать и вторую катушку.
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.
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:
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.
Есть два варианта изготовления:
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:
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).
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.
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.
Еще одна популярная импульсная модель для начинающих кладоискателей - металлоискатель «Пират» Его также легко сделать своими руками, подробная инструкция в двух вариантах:
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.
Глубинный металлоискатель своими руками без дополнительных затрат можно сделать из готового «Пирата». Для этого можно пойти двумя способами:
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.
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.
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
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.
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.
Описание оригинальной конструкции простого металлоискателя прислал Струтинский Владимир Андреевич из города Львов (http://majstin.narod.ru/). Конструкцию легко повторить в домашних условиях, дефицитные и дорогие детали не применяются.
Особенности металлоискателя «Бабочка»:
Принципиальная схема металлоискателя «Бабочка».
Принцип работы.
Принцип работы основан на свойстве двух генераторов синхронизировать свои частоты. Оба генератора абсолютно одинаковы по конструкции, катушки расположены в одной плоскости, расстояние между ними равно 10 см. Когда в магнитное поле одной из катушек попадает металлический предмет, происходит срыв синхронизации и в наушниках появляется сигнал.
Конструкция и детали.
Большинство деталей и материалов можно позаимствовать из отслужившей свой срок аппаратуры, например для катушек можно взять провод от отклоняющей системы, или петли размагничивания старого телевизора. Там же можно найти почти все остальные детали для схемы.
Схема собирается навесным монтажом и вместе с катушками (расстояние между катушками - 10 см.) приклеивается масленым лаком к основанию, изготовленному из сотового поликарбоната или фанеры толщиной - 8 мм, размером 20 на 45 см.
Диаметр катушек примерно 20 см., диаметр провода 0,3-0,6 мм., 30 витков, от 10 витка - отвод. Обязательно пометьте выводы катушек, чтобы потом правильно припаять. Катушки должны быть абсолютно одинаковы.
К основанию крепится штанга и узел подстройки максимальной чувствительности. Провод с разъемом для наушников протягивается внутри штанги наверх. Включение и выключение металлоискателя происходит при помощи разъема для наушников. Когда разъем вставлен - металлоискатель работает, вынули разъем - питание отключили.
В качестве питания используется аккумулятор для мобильного телефона, он приклеивается вместе со всей схемой к основанию. Провода питания генераторов и от разъема зарядки припаиваются к контактам аккумулятора. Зарядное устройство - от любого мобильного телефона, разъем - любой подходящий.
Штанга крепится к основанию с помощью пластиковых винтов от клеевых тюбиков, также можно использовать металлические винты с гайками-барашками.
Катушки и схему покрываем мебельным или паркетным масленым лаком. После высыхания лака покрываем все силиконом.
Для настройки металлоискателя во время поиска используется пластиковая гайка и винт с кусочком феррита или алюминия (можно взять каркас от катушки индуктивности). Резьбу смазываем густой смазкой, чтобы вращение было плавным. Узел подстройки приклеивается рядом с катушкой.
Подлокотник .
Для изготовления подлокотника понадобятся отрезки водопроводной трубы внешним диаметром 20 мм и вентиляционной трубы диаметром 95мм, два самореза, кусочек ткани и клей. Труба подлокотника вставляется в трубу-штангу металлоискателя.
Настройка.
Настройка производится до заливки лаком катушек, вдали от металлических предметов. Подсоединяем наушники. Сразу пищит. Если не пищит - ошибка в схеме. Или, что бывает редко, генераторы синхронизировались. Берем листок алюминия или консервную банку побольше. Подносим к катушкам поочередно. Над одной писк еще выше, над другой замолкает. На той катушке, где замолкает, отгибаем вовнутрь последний виток, пока не замолчит. На любую катушку сверху клеим трубочку с ферритом.
Работа с металлоискателем «Бабочка».
Подключаем наушники, тем самым включаем металлоискатель. Подстраиваем частоту на грань срыва синхронизации. Желательно, чтобы в наушниках были слышны щелчки, это максимальная чувствительность. При поиске, по резкому изменению частоты сигнала, определяем наличие металлического предмета в грунте. Если ищем крупные предметы, настраиваем частоту перед срывом, чтобы сигнала не было. Если найденный предмет, железный, небольшого размера, то частота будет уменьшаться вплоть до пропадания сигнала. Если предмет из цветного металла, или железный с большой площадью поверхности, то частота будет увеличиваться.
По принципу работы металлоискатели делятся на множество типов. Рассмотрим один из простейших металлоискателей – Бабочка, работающих по принципу срыва синхронизации генераторов частоты. Свое название он получил из-за наличия двух раздельных катушек, напоминающих крылья бабочки (рис. 1).
Его работа осуществляется микросхемой на операционных усилителях, два из которых принимают сигналы катушек, а третий высчитывает разницу, которая выводится на пьезоэлектрический динамик. Несмотря на свою простоту, данный металлоискатель, при хорошей настройке, неплохо показывает себя в поиске черного и цветного металлов, особенно – крупных размеров. Ниже описана подробная инструкция для изготовления данного металлоискателя.
Благодаря микросхеме TL074, которая выполняет весь процесс работы металлоискателя, нам не потребуется много деталей. Опишем каждую из них и необходимый материал:
Схема металлоискателя изображена на рисунке 6.
При сборке на печатной плате, схему монтажной платы и программу для ее обработки и распечатки можно скачать по ссылке . При печати ставим галочку на зеркальное отражение. Так же печатная плата изображена на рисунке 7.
При сборке навесным монтажом можно приклеить микросхему корпусом к коробке. Далее соединяем детали согласно схеме тоненьким изолированным проводом. Для выключателя, динамика и переменного конденсатора выводим провода для закрепления деталей на коробке. Припаиваем к схеме контактный разъем для батарейки. Закрепляем схему клеем.
На коробке делаем отверстия для переменного конденсатора и выключателя. Закрепляем их клеем или силиконом. Приклеиваем динамик изнутри к корпусу и делаем отверстия для хорошей слышимости. Производим соединение корпусных деталей со схемой. Закрепляем корпус на штанге любым удобным способом. Можно использовать металлические крепежи.
Производим соединение штанги с диэлектрическим основанием для обмоток. Можно воспользоваться клеем жидкие гвозди или пластмассовым крепежом.
Следующим этапом является сборка датчика – части металлоискателя, включающего в себя катушки индуктивности и крепление для них. Если следовать статье, то вы без проблем сможете собрать своими руками датчик, не отличающийся по качеству от датчиков сложных самодельных металлоискателей. Обе обмотки должны быть полностью идентичны и иметь зеркальное отражение. Опишем сборку первой катушки. Затем по аналогии с первой, соберете и подключите вторую.
Находим круглый предмет диаметром около 12 см. Производим намотку 70-ти витков подготовленным проводом. Наматываем аккуратно – без изгибов, переломов и повреждений изоляции провода. Два конца обмотки оставляем в стороне. Обмотку фиксируем на расстоянии 3-5 см нитками. Пропитываем обмотку лаком. После просушки изолируем обмотку изолентой и обматываем фольгой. Фольга ни в коем случае не должны замыкаться в конце круга! Пропаиваем провод по окружности к фольге и выводим его (рис 8), после чего снова изолируем обмотку изолентой. Выводы обмотки делаем минимальной длины.
Берем подготовленный кабель. Оба конца катушки спаиваем с жилами кабеля, а провод с фольги спаиваем с экраном кабеля. Надежно изолируем и заводим кабель в коробку с платой, после чего производим соединения согласно схеме. Экранированный вывод должен подключаться к минусу платы. Закрепляем кабель по всей длине штанги кроме основания. Это исключит помехи и сбои в настройке металлоискателя. После того как разобрались с одной катушкой, аналогичным способом делаем вторую.
Закрепление катушек будет производиться при настройке металлоискателя.
Последним этапом сборки является закрепление катушек. Металлоискатель Бабочка является очень чувствительным, поэтому убираем все металлические предметы в радиусе действия. Не забываем об украшениях на теле – часы, сережки и другое. Вставляем батарейку и включаем металлоискатель. Начинаем с расположения катушек на основании. Оптимальное расстояние между ними 10 см. Если металлоискатель молчит – это говорит о неисправности схемы или об удачной синхронизации генераторов частоты. Подносим к датчику металлический предмет. Появление искажений или щелчков в динамике говорит о рабочей схеме. Если металлоискатель никак не реагирует на металлические предметы, то проверяем правильность соединения деталей и исправность батарейки.
Наша задача – закрепить обмотки в таком положении, при котором динамик молчит или производит единичные редкие щелчки. После достижения данного результата, фиксируем катушки клеем в таком положении. Закрепляем кабели датчика к основанию штанги, что бы обеспечить их неподвижность. Можно обрезать края основания по контуру катушек.
Последним шагом является добавление устройства для регулировки синхронизации в полевых условиях. На обе катушки сверху закрепляем пластмассовые трубочки и вставляем в них железные стержни. Стрежни и трубки подбираются таким образом, что бы исключить самовольное движение железа. После их установки, снова добиваемся идеальной настройки перемещением стержня в одной из трубочек (рис. 9).
Во время работы с металлоискателем, можно поэкспериментировать с переменным конденсатором С1 для подбора оптимальных расстояний обнаружения, и качества срабатывания. При сбое синхронизации пользуемся для настройки перемещением ферритовых стержней.
