Как сделать металлоискатель своими руками

Собираем металлоискатель дома — совет от мастера №3

В этой части статьи вы узнаете, как собрать своими руками импульсный металлоискатель типа «Пират» за один вечер в домашних условиях. Особых знаний для этого не потребуется, достаточно иметь паяльник и уметь им пользоваться.

Какие компоненты понадобятся:

• фольгированный текстолит;
• радиодетали;
• медный провод;
• клемма/батарейный отсек на крону, сама крона;
• динамик 4-8 Ом.

Список необходимых радиодеталей для самостоятельной сборки металлоискателя:

• конденсаторы электролитические 16 В или выше: 10 мкФ (2 шт.), 2200 мкФ, 1 мкФ (2 шт.);
• конденсатор керамический 1 нФ;
• пленочный конденсатор 100 нФ (2 шт. с минимальным вольтажом);
• транзисторы: BC557, BC547, IRF740;
• диоды 1N4148 (2 шт.);
• микросхемы с панельками: NE555, К157УД2;
• резисторы 0,125 Вт: 1 кОм, 1.6 кОм, 47 кОм, 62 кОм (2 шт.), 100 кОм, 120 кОм, 470 кОм, 2 МОм, 100 Ом, 470 Ом, 150 Ом;
• резистор 0,25 Вт 10 Ом;
• резистор 0,5 Вт 390 Ом;
• резистор 1 Вт 220 Ом;
• резисторы переменные: 10 кОм, 100 кОм.

Главное орудие для поиска чёрного или цветного металла — это металлоискатель. Некоторые предпочитают приобретать этот прибор в магазине или на рынке, однако металлоискатель можно собрать и своими силами. Для этого не потребуется обладать массой талантов или специализированными знаниями. Достаточно знать ключевые моменты, которые позволят собрать прибор самостоятельно.

Также придётся приобрести некоторые составляющие будущего прибора. Обычно список трат невелик, особенно если сравнить с ценой профессионального и качественного металлоискателя. Тем не менее, обойтись совсем без приобретений каких-либо компонентов практически невозможно, если, конечно у вас нет груды лома радиодеталей.

Мой интерес поиска металла в земле появился сравнительно недавно, когда на рынке товаров появился металлоискатель. Что же из себя он представляет? Прибор, который работает по принципу передача — прием. Включил, проводишь катушкой и вот — писк, значит предмет найден!

Люди были готовы копать каждый сантиметр земли вглубь, чтобы найти тайну, клад, металл, монеты. Чтобы глубина обнаружения была хорошая покупали дорогие товары от 10 тысяч и выше рублей.

Да вариант хороший купил и пользуйся. Но есть и другой вариант собрать его. Практически у всех нас есть гараж, погреб, сарай, мастерская, где лежат вещи из которых, если есть желание, собирается металлоискатель.

Нам остается произвести заказ через интернет или сходить в специализированный магазин и приобрести радиодетали, а также нам понадобится различный инструмент.

Также нам может понадобится мини дрель, принтер, копирка, если принтер отсутствует.  В идеале нам поможет фрезерный самодельный станок с ЧПУ и программа схем печатных плат и разводка. Оставляю ссылку на данное видео. Он облегчает работу и уменьшает время выполнения.

Если изделие делается при помощи принтера нам понадобиться программа и готовая схема в ней под металлоискатель находим Спринт лаут  в поисковой системе и устанавливаем ее. Отрываем и прикладываем файл с готовой схемой переносим рисунок на середину и нажимаем на печать.

Бумага нам нужна из журналов так как она идеальна, но можно и простую Снегурочку. Затем производим зачистку и обезжиривание текстолита, чтобы разводка как можно лучше отпечаталась.

Берем рисунок, который на бумаге, и прикладываем его к текстолиту плотно обжимаем и проглаживаем при помощи утюга 4-5 минут. Помещаем под воду и убираем лишнюю бумагу у нас должен отразиться рисунок схемы, затем сверлим и доводим дорожки лаком до идеала.

После, приступаем к травлению используя хлорное железо, работаем с ним в перчатках оно въедается в кожу и ее не возможно будет смыть. Так и в остальные материалы такие как обои, дерево, одежда.

Нам понадобиться вся банка, то есть 900 г на ней написано. Затем 1:3 разводим ее водой в одной таре, наливаем из-под крана горячую воду в другую тару можно подогреть до 50-75С. Помещаем тару с раствором в теплую воду, а в раствор кладем текстолит с медным покрытием вниз и процесс пошел. Время травления зависит от свежести хлорного железа и составляет 20-45 минут. Достаём ее, сушим, проходим наждачной бумагой.

Дальше приступаем к луде, но это на ваш выбор.  После начинаем паять и собирать изделие. Начиная с мелких радиодеталей.

Давайте рассмотрим один из популярных, самодельных металлоискателей Пират. Он вам обойдётся всего в три тысячи рублей.

В свое время в радио кружке я собирал металлоискатель из журнала радио за 2004 год 5 номер — вот эта статья. Но у меня был опытный наставник с 35 летним опытом стажа работы по сборке радиотехники и разводку делали с помощью копирки да весь прибор я собирал при постоянном контроле его глаз. Небольшой обзор в виде скриншотов.

Давайте вернемся к нашему прибору пират и посмотрим весь процесс сбора. Готовая печатная плата выглядит так.

Далее приступаем к работе начиная вставлять резисторы, диоды и перемычку. Весь список радиодеталей приведён на картинке выше.

Далее будем паять оставшиеся детали конденсаторы и микросхемы.

Затем останется лишь катушка для этого нам понадобиться проволока 0.5 мм кастрюля любая. У меня вышло 25 витков, с диаметром 19 см.

Потом фольгой для экранирования, что бы не пищала на любые звуки. И скотчем.

Конструкцию катушки помещаем в банку из-под пресервов, где была сельдь, схему можно поместить в коробочку из самодельной фанеры или в большую распаянную коробку. Желаю удачи в сборе данного прибора, но есть один момент вам еще надо знать, где искать или это будет потраченное время.

Подготовка «Пирата» к работе

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.

Плату металлодетектора необходимо защитить от внешних воздействий. Для этого нужно поместить ее в пластиковую коробочку.

Штангу можно изготовить из отреза ПВХ трубы. Если сделать несколько соединяющихся друг с другом отрезов, получится портативная складная штанга.

Катушку следует туго стянуть изоляционной лентой. Ее так же можно поместить в самодельную защиту.

Штангу можно не изготавливать вовсе. Ваш металлодетектор будет состоять из коробочки с платой и катушки с проводом. Его при необходимости можно крепить к любой подручной «палке» скотчем непосредственно на месте.

Изготавливаем печатную плату своими руками

Делаем заготовку из текстолита размером 4*9 см. Методом ЛУТ или от руки переносим рисунок на заготовку. Сверлим отверстия согласно схеме (1-1.5 мм). Прорисовываем дорожки перманентным маркером или лаком. Травим плату (возможно использование хлорного железа, перекиси водорода с лимонной кислотой или медного купороса с солью). После травления промываем печатную плату. Лудим дорожки.

Приступаем к пайке деталей. Основное, на что стоит обратить внимание — это правильное расположение микросхем и диодов согласно полярности. Так же не забываем установить перемычку.

Соединительные провода между платой и катушкой следует подбирать под длину будущей штанги.

От параметров катушки металлодетектора будет зависеть «чуйка» прибора. Количество витков и диаметр можно подобрать произвольно. Стандартные размеры катушки, которая будет видеть мелкие предметы на глубине 10-30 см  и крупные до 0,5 м от поверхности, 21 см в диаметре, 25 витков.

Чем больше диаметр, тем на большей глубине происходит детекция (обнаружение). При этом мелкие предметы уже не фиксируются. Чувствительность настраивается при помощи переменных резисторов.

Теперь нужно отрезать кусочек текстолита. Его размер должен составлять 50 на 70 мм. С помощью напильника можно подравнять края, а также удалить заусенцы. Следует помнить, что на плате не должно быть никакой пыли или какого-либо мусора.

Накладываем заранее подготовленный рисунок печатной платы (тонером вниз). Теперь его нужно прогладить с помощью утюга.

После того, как бумага прилипнет к плате, на ней рекомендуется оставить утюг. После этого её нужно поместить в тёплую воду. Достаточно оставить её там хотя бы на пару минут. После этого следует заняться скатыванием бумаги с платы. Лучше всего делать этого от середины к краям.

После этого шилом нужно удалить остатки бумаги на дорожках. Сами дорожки нужно закрасить маркером. После того, как всё высохнет, шилом потребуется для подравнивания дорожек. Теперь плата готова к травлению.

Травить плату нужно в растворе хлорного железа.

Следующий этап — это монтаж деталей. Обычно плата крепится к корпусу при помощи выключателя, а также переменного резистора. Корпусом может выступать коробка от губки для обуви. Это очень практично и дёшево. Для большей наглядности следует изучить схемы, которые невозможно пересказать словами.

Диаметр катушки составляет 16 см. Для того, чтобы её сделать, нужно нарисовать на доске круг (диаметр — 16 см). По этому кругу нужно вбить 16 гвоздей.

Для катушки также потребуется и экран. Для его изготовления могут быть нужны ленты фольги. Катушку обматывают фольгой. Полученный экран нужно зафиксировать. Лучше всего закрепить конец экрана изолентой. Это самый простой и действенный способ.

Медными проводами следует обмотать катушку по экрану. Потом катушку обматывают тремя слоями изоляционной ленты. В итоге должна получить катушка сразу с тремя выводами.

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.

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.

Собираем металлоискатель дома — совет от мастера №3

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

«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.

Советы по сборке металлоискателя своими руками от мастера №2

• 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).

Технические характеристики

В нашем случае дальность обнаружения должна составить 50-60 сантиметров — на крупные цели в земле (ведра, колеса телег и тому подобное, т.е. весь лом категории 5А мы обнаружим точно — теоретически на глубине до 1 метра). Также следует понимать, что во время поиска эти показатели могут быть иными. Также на глубину обнаружения может влиять химический состав грунта — минерализация.

К сожалению, значительно увеличить чувствительность к каким-либо небольшим предметам крайне затруднительно.

Список деталей, которые потребуются для создания металлоискателя:

• IC1 — К561ЛЕ5 (CD4001A);
• IC2 — 78L05;
• VT1 — КТ315;
• R1 – 4.7к;
• R2 – 47к подстроечный;
• R3 – 1к;
• R4 – 10к переменный;
• R5 – 100к подстроечный;
• R6 – 82к;
• C1, C2 – 4700 пФ;
• C3 – 56 пФ;
• C4 – 1000 пФ;
• C5 – 100 мкФ на 16 В электролитический;
• C6 – 100 мкФ на 16 В электролитический;
• C7 – 0.1 мкф;
• Катушка  индуктивности L1 (диаметр – 16 см, количество витков – 80, диаметр провода – 0.3 миллиметра);
• Наушники нужны низкоомные;
• Разъем под наушники — внешний. Он припаивается к проводу;
• Разъем для батареи типа «крона»;
• Аккумулятор «крона», 9В;
• Провод длиной примерно 1 м;
• Двухсторонний, фольгированный стеклотекстолит, 50 на 70 мм;
• Выключатель питания;
• Конденсаторы C1, C2, C3.

Настройка

Данный этап имеет ничуть не меньшее значение, чем непосредственно поиск компонентов для будущего металлоискателя.

https://www.youtube.com/watch?v=1AHFhFIX0OE

Выставляем переменный резистор R4, а также подстроечный R2 в среднее положение. Резистор R5 — в крайнее положение. Подсоединяем наушники и аккумулятор, включаем питание. Начинаем медленно вращать R5, а в наушниках уже должен появиться сигнал, частота и громкость которого должна меняться по мере вращения R5.

Принцип действия металлоискателя для цветных металлов: Он основан на сравнении 2-х частот. Одна из них эталонная, другая же — изменяющаяся. Отклонения зависят от появления в поле высокочувствительной поисковой катушки металлических предметов. Для того, чтобы работать с цветными металлами, следуе