Самодельное изготовление металлоискателя с диксриминацией металла

Содержание

Технические характеристики металлоискателя Соха 3TD-M:

Рабочая частота – от 5 до 17 кГц (Зависит от датчика);
Баланс грунта – ручной;
Питание металлоискателя – 12 вольт;
Ток потребления (Без подсветки и при отсутствии металла) – 25 мА;

Металлоискатель имеет следующие органы управления:

2 Кнопки Sens – резулировка чувствительности + подсветка экрана + фильтры.
Ручку регулировки звука.
Ручку баланса грунта.

Во время работы, на дисплее отображается следующая информация:

В верхней строке: «S06» – порог чувствительности, «F1» — номер фильтра, «SX0» — опция вычитания грунта по каналу Х, Напряжение питания.
В нижней строке отображается шкала VDI: первые 3 столбика черные металлы (по 15 градусов) и 12 справа — цветные металлы (С шагом 7,5 градуса).

Проект металлоискателя СОХА 3ТД-М начат в 2012 году, но уже я не смог найти многие полезные данные по его изготовлению, поэтому если кого-то остались скачанные материалы, прошу прислать для дополнения статьи. А ниже будит та информация которая была еще найдена.

Схема металлоискателя Соха 3TD-M:

Собранная плата металлоискателя Соха 3 ТДМ выглядит следующим образом:

Все данные по изготовлению плат для металлоискателя соха 3, собраны в Один архив (печатная плата перед и зад, сверловка, зеркало и файлы Пикад —

Прошивка для микроконтроллеров металлоискателя Соха -3TD-M
(Версия 11) —

При прошивке микроконтроллера PIC12F629, биты конфигурации необходимо установить следующим образом:
Поставить галочку-PWRT
Поставить галочку-BODENДля контролера PIC16F876A биты ставим следующимобразом:
Поставить галочку-PWRT
Поставить галочку-BODEN

Видео по настройки фазы ферритом, для металлоискателя Соха 3TD-M

(При настройке: регулятор GB, на Сохе-3 в центральном положении.На FORTUNE 160 шагов, цифрового резистора.)

Заключение: Соха 3TD-M — интересные вариант металлоискателя, с неплохими задатками. Но в свете недостаточно подробной информации? в процессе его изготовления и настройки могут возникнуть трудности. Также остается вопрос с прошивкой: (На начальном этапе, автор ограничивал количество включений прибора, после чего необходимо было оплатить «символическую» сумму и получить пинкод, как обстоит дело с этим вопросом в более поздних версиях неясно!)

Металлодетекторы используются для поиска металла в почве на определенной глубине. Данное устройство можно собрать самостоятельно в домашних условиях, имея хотя бы минимальный опыт в этом деле или же следуя четким указаниям инструкции. Главное — желание и наличие необходимых инструментов.

Подготовка “Пирата” к работе

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.

ПВХ трубки для изготовления штанги металлоискателя

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.

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.

Устройство металлодетектора

С помощью такого прибора можно искать не только чёрный металл, но и золото, серебро, другие драгоценные металлы.

Принцип устройства любого металлоискателя основан на электромагнитных эффектах.

Вот как работает типичная технология поиска металла:

Прибор создаёт электромагнитное поле.
Металлический объект, скрытно расположенный в инородной среде, оказывает воздействие на такое поле, когда попадает в сферу его влияния.
Прибор улавливает воздействие объекта на электромагнитное поле и сигнализирует об этом.

Большее количество моделей металлоискателей работают именно на таком принципе.

Технические различия такой аппаратуры позволяют получить более полную информацию о факте обнаружения металлического объекта, например:

оценить массу находки;
получить данные о форме, размерах и конфигурации объекта;
уточнить место расположения, в том числе – по глубине.

Самые простые, примитивные металлоискатели (обычно это самодельные конструкции для поиска золота, серебра и других металлов энтузиастов-любителей) собирают из готовых устройств и изделий, работающих с использованием электромагнитных эффектов.

Многие знакомы с примитивной, но вполне работоспособной схемой металлоискателя, в котором электромагнитное поле создаёт импульсный элемент обычного калькулятора.

Реакциюулавливает самый простой бытовой радиоприёмник

Более сложные любительские и профессиональные устройства поиска металлов сохраняют логическую основу технологии в виде трёх компонентов:

генератора электромагнитного поля;
датчика изменений этого поля;
аппаратуры оценки обнаруженных аномалий, сигнализирующей об этом.

Устройства разного уровня сложности и функционального потенциала могут быть условно разделены на группы. Классификация на основе профессионализма и специализации пользователей – одна из общепризнанных:

любительская аппаратура, собранная собственноручно и используемая в качестве инструмента хобби или новичками в деле поиска металлов;
полупрофессиональная аппаратура, необходимая увлечённым любителям и фанатикам;
профессиональные металлоискатели для постоянно работающих в этой сфере;
специальные аппараты для мастеров поиска металла в сложных условиях – на глубине, под водой, с выделением драгоценных металлов.

Распространение аппаратуры поиска металлов таково, что многие устройства этого типа можно приобрести в магазинах садового и дачного инвентаря.

Аппарат для поиска и обнаружения металла нужен не только в деле рециклинга, в поиске артефактов и кладов. Многочисленные системы безопасности, всем известные рамки – одна из версий технологии поиска металла. Настройки этих рамок ориентированы на поиск оружия и аналогичных опасных предметов.

Катушка

Очень важный узел аппаратуры поиска металлов – катушка или рамка. Это чаще всего обмотка специальной конфигурации, задача которой сформировать электромагнитное поле и уловить его реакцию на обнаружение инородного для среды поиска металлического тела.

изготавливают каркасы катушек самостоятельно

Для этого используются подручные средства – пластмассовые изделия, фанера и даже заполнение монтажной строительной пеной собранной обмотки.

Оператор поиска или кладоискатель стремится найти наиболее эффективную технику работы с металлоискателем, выбирая нужные режимы работы электроники и правильные приёмы манипуляций катушкой.

Популярные статьи Блуждающие токи

Электронная схема

Логический элемент металлоискателя – электронная схема. Она выполняет много функций:

Первая задача этого компонента заключается в создании электромагнитного сигнала нужного формата, который при помощи катушки преобразуется в поле.
Вторая задача электронной схемы – анализ улавливаемых рамкой изменений поля, их обработка.
Третья задача – подача информирующего сигнала оператору – звуком, светом, показаниями индикаторов и приборов.

Многие электронные устройства достаточно просты, их сборку может выполнить даже новичок. Полученное устройство будет работоспособным без настройки, если сборщик в точности выполнил рекомендации разработчика такой схемы.

Как собрать своими руками металлоискатель «Пират»: подробная инструкция

Модели «Пират» достаточно дорогие, что обусловливается возможностью обнаружения устройством предметов на глубине от 0,2 м (мелкие) и 1,5 м (крупные). Следует рассмотреть особенности конструкции и настройки для поиска металлов.

Материалы, необходимые для сборки своими руками мощного металлоискателя

Металлоискатель «Пират» считается импульсным устройством. Чтобы изготовить прибор, понадобится купить:

ИМС КР 1006ВИ1, чтобы создать передающий блок;
транзистор IRF 740;
ИМС К 157УД2 и транзистор ВС 547, чтобы собрать приёмный узел;
NPN-транзисторы;
провод ПЭВ 0,5, чтобы создать катушку;
материалы, чтобы изготовить корпус и пр.;
пластину, покрытую листом из меди, чтобы изготовить печатную плату;
провод;
изоленту;
паяльник;
скальпель;
отвёртки;
пассатижи;
разные типы крепежа.

Инструменты для сборки ФОТО: youtube.com

Схемы металлодетектора для изготовления своими руками

Стандартная схема металлодетектора «Пират» строится по микросхеме NE555. Функционирование прибора будет зависеть от компаратора: 1 выход присоединяется к генератору ИМС, 2− к катушке, а выход − к динамику. При выявлении предметов из металла импульс от катушки поступит на компаратор, а затем на динамик.

Плата размещается в распределительной коробке, которую можно приобрести в магазинах электроники ФОТО: youtube.com

Печатная плата своими руками

Если запчасти куплены, есть схема, то требуется собрать всё воедино. Чтобы разместить радиодетали, используют печатную плату, которую возможно без труда изготавливать самому. Потребуется листовой гетинакс, покрытый технической фольгой из меди.

На заготовку переносят выбранную схему, обозначаются дорожки, которые соединяют детали, сверлятся отверстия ФОТО: youtube.com

Дорожки покрываются при помощи защитного лака, а после просыхания плата опускается в хлорное железо для травления.

Когда изделие готово, возможно установить и распаять радиодетали. Следующей стадией станет проверка схемы с помощью приборов измерения.

Катушка своими руками для металлоискателя

Металлоискатель «Пират» считается импульсным прибором, потому точность во время сборки катушки не играет ключевой роли. Для основы необходимо кольцо диаметром 20 см, на которое наматывают 25 витков проволоки. Для повышения глубины выявления металла, каркас катушки должен равняться примерно 26-27 см, а число витков – 20-22.

Затем оправка с проводом хорошенько обматывается с помощью изоляции. Готовая катушка помещается внутрь корпуса из диэлектрика. Можно воспользоваться материалами, подходящими по размерам корпуса от неисправной бытовой техники. Подобное даст возможность обеспечить защиту катушки от повреждений при работе с прибором. Окончания обмотки припаивают к многожильному проводу диаметром 0,6 мм.

Изготовление катушки ФОТО: youtube.com

Watch this video on YouTube

Как собрать и настроить металлоискатель своими руками

На штанге металлодетектора закрепляется каждый узел устройства. Когда схема надлежащим образом собрана, то настройка приспособления не понадобится, поскольку оно сразу имеет высокую восприимчивость.

Более тонкую настройку выполняют с помощью переменных резисторов R13. Требуемое функционирование металлоискателя обеспечивается при средней позиции регулятора.

Настройка металлоискателя ФОТО: youtube.com

Watch this video on YouTube

Как сделать подводный металлоискатель своими руками

В некоторых случаях поиски переносят с почвы под воду. Существуют, разумеется, спецустройства для функционирования под водой. И, в принципе, можно изготовить глубинный металлодетектор собственноручно. Необходимо взять наиболее простой самодельный прибор и поместить каждый узел в герметично закрытый корпус. Кроме того, требуется несколько видоизменить приспособление и вместо звуковых сигналов установить светоиндикацию.

Подводный металлоискатель ФОТО: youtube.com

Watch this video on YouTube

Как сделать своими руками металлоискатель «Терминатор 3»: подробная инструкция

Модель «Терминатор 3» давно пользуется популярностью среди радиолюбителей, и за много лет существования прибор получил много усовершенствований. Предлагаем пошаговую инструкцию, как самому сделать металлоискатель в домашних условиях. Прибор отличается низким энергопотреблением, возможна настройка на поиск определённых типов металла и неплохие глубинные характеристики.

Внешний вид электронного блока управления

Инструменты

Перед тем как сделать самодельный металлоискатель, нужно подготовить следующие инструменты:

паяльник или паяльная станция;
припой, олово, канифоль;
пассатижи, круглогубцы, бокорезы;
набор отвёрток;
ножовка по металлу;
осциллографии и другие контрольно-измерительные приборы.

Набор инструментов для радиолюбителя

Схема, подбор деталей и монтажная плата

Для изготовления блока управления необходимо сделать монтажную плату, на которой будут размещаться все необходимые радиокомпоненты. Схему, представленную ниже, нужно перенести на гетинаксовую пластину с покрытием из медной фольги и изготовить монтажную плату таким же образом, как описано выше в статье для металлодетектора «Пират». Размер схемы должен быть в пределах 104×66 мм, а заготовка для платы на 10 мм больше с каждой стороны.

Принципиальная схема металлоискателя «Терминатор 3»Перечень необходимых радиодеталейПечатная плата металлоискателя

Как подготовить печатную плату для металлоискателя подробно расскажем в пошаговой инструкции:

Иллюстрация	Описание процесса
	Берём текстолитовую пластину с покрытием из медной фольги. Обезжириваем химическим способом или механическим (зашкурить).
	Наносим схему на пластину, покрываем дорожки защитным лаком и подвергаем заготовку травлению (описано выше, как для металлоискателя «Пират»). Тонким сверлом просверлить отверстия для радиодеталей и креплений к корпусу.
	Размещаем радиодетали в соответствии со схемой и проводим распайку.
	Вот так будет выглядеть готовая плата металлодетектора «Терминатор 3».

Катушка металлоискателя

Это, собственно, самая чувствительная часть прибора. Она отвечает за сканирование пространства под землей. Рассмотрим этапы создания простой катушки для металлоискателя:

Иллюстрация	Описание процесса
	На куске фанеры очерчиваем два круга, соответствующих диаметрам катушек – внутренне и наружной. Вбиваем по периметру окружности гвозди. Диаметр внешней обмотки TX должен быть в пределах 200 мм. Катушка делается из двух сложенных проводов. Наматываем на гвозди 30 витков.
	Перевязываем обмотку по окружности нитками. Вытаскиваем гвозди, полученную катушку покрываем лаком, и после того как он высохнет, обматываем изолентой и фольгой. Точно таким же образом изготавливаем внутреннюю обмотку RX, которая в два раза меньше TX и содержит 48 витков проволоки.
	Помещаем катушки в корпус и проводим распайку проводов, которые будут присоединены к блоку управления.
	Вот так будет выглядеть готовая рамка металлоискателя.

Самодельный металлоискатель: подробное описание схемы сборки и настройка

Подробно этапы сборки платы и основные элементы металлоискателя мы рассматривали ранее, сейчас нам предстоят самые последние и ответственные шаги: сборка корпуса и настройка прибора.

Иллюстрация	Описание процесса
	Берём подходящую коробку или изготавливаем корпус самостоятельно. Просверливаем отверстия под подстроечные резисторы и разъём. Монтируем в корпусе готовую плату и регуляторы.
	Закрываем корпус, подключаем рамку металлоискателя и крепим всё на пластиковую трубу с рукояткой. Металлоискатель собран и готов к работе.

Предлагаемое видео поможет с настройкой металлодетектора.

Watch this video on YouTube

Устройство металлоискателя «Пират»

Данный детектор относится к приборам импульсного типа.
Чтобы понимать, как собрать такой аппарат самостоятельно, надо знать как
устроен металлоискатель, и затем понадобится приобрести:

·
Длинная
пластиковая трубка для штанги. На нее будет крепиться все остальное
оборудование. Хорошо в этом случае подходят водопроводные трубы из ПВХ.

·
Материал
для корпуса блока управления. Можно использовать любую подходящую по размерам емкость
из прочного пластика.

·
Динамик.
Подойдет любой, например, из небольшого китайского портативного радио. Главное
условие – уровень сопротивления от 8 до 50 Ом.

·
Наушники
с разъемом формата
mini
—
jack
(3,5
mm
). Подойдут любые наушники от
телефона,
mp
3-плеера
или любого аналогичного устройства

·
Медный
кабель на катушку

·
Изолента

·
Транзисторы
различных типов:
BC
547,
IRF
740
и
BC
557

·
Две
микросхемы: К157УД2 и
NE
555

·
Конденсаторы.
Лучше использовать керамические и пленочные.

·
Электролитные
конденсаторы, всего 5 штук.

·
Резисторы
различного уровня сопротивления

«Пират» — металлоискатель на двух микросхемах.
Здесь используется чип
NE
555
или его отечественный аналог.

Работа устройства начинается с компаратора. Один его
выход присоединяется к генератору (создающему электромагнитное поле), другой –
к принимающей катушке, а третий – к динамику для звуковой сигнализации.

При обнаружении в рамках созданного поля объектов из
металла, сигнал об этом от принимающей катушки поступает на компаратор, а после
– на динамик, издающий соответствующую звуковую сигнализацию.

Готовая собранная плата, с размещенными на ней
элементами помещается в обычную распределительную коробку. Ее можно сделать
самостоятельно из прочного пластика, а можно купить в любом магазине радиоприборов.

Если стандартного прибора оказывается недостаточно, то
есть вариант изготовить более совершенную модель для золота. Мощности
прибора, собранного по обычной схеме недостаточно, чтобы реагировать на
золото и предметы из него, поэтому в сети легко найти усовершенствованную
схему.

Схема проекта

Схема металлоискателя на Arduino c дискриминацией металлов представлена на следующем рисунке.

При обнаружении металла устройство будет издавать звуковой сигнал, а на ЖК дисплее с помощью столбчатой диаграммы (bar graph) будет отображать степень близости металла, а также указываться тип металла – железо (ferrous) или цветной (nonferrous).

Устройство представляет собой индукционно-балансный металлодетектор, работающий на очень низкой частоте (very low frequency, VLF). Металлоискатель содержит передающую и приемную катушки индуктивности. Как и во всех схемах подобных детекторов, для нашего прибора очень важен баланс между катушками. Потенциометр в схеме детектора используется для устранения влияния противофазного компонента (out-of-phase component) сигнала – приводит сдвиг по фазе к нулю, а синфазный компонент (in-phase component) обнуляется с помощью соответствующего расположения катушек – по принципу работы IB-детекторов.

Каждая катушка индуктивности изготовляется при помощи намотки 64 витков провода сечением 0,5 мм2 из эмалированной меди на D форму (D shape) диаметром 11 см. После этого конструкция катушки обматывается лентой и экранируется алюминиевой фольгой, после чего к ней к ней прикрепляется луженая медная проволока – необходимо оставить небольшой пропуск в фольге чтобы ее прикрепить. После чего обе катушки закрепляются на пластиковое основание. Внешний вид собранных катушек индуктивности для металлоискателя показан на следующем рисунке.

Более подробно процесс их сборки вы можете посмотреть на видео, приведенном в конце статьи. Внешний вид собранной конструкции металлоискателя показан на следующем рисунке.

Для настройки работы проекта нам первым делом необходимо определить резонансную частоту колебательного контура в нашей схеме. Для этого можно использовать известную из курса физики формулу, online калькуляторы, либо же ее можно измерить с помощью осциллографа. Если собрали катушки описанным способом, то резонансная частота нашего контура должна составлять примерно 7.64 кГц. Если вы получили другое значение резонансной частоты, то вам необходимо внести соответствующие изменения в следующую строчку программы:

Arduino

#define TIMER1_TOP (249) // fine-tune the frequency

1	#define TIMER1_TOP (249) // fine-tune the frequency

Как вы можете посмотреть на далее представленном видео, результаты работы металлоискателя получились весьма впечатляющими. В отсутствии металла прибор показывает устойчивую работу. Металлический круг диаметром 15 см обнаруживается на расстоянии более 30 см. Металлические предметы большего размера обнаруживаются на расстояниях, превышающих 40-50 см. Маленькую монету можно обнаружить на расстоянии 15 см (в воздухе).

Для питания металлоискателя автор проекта использовал два литиевых аккумулятора, которые при последовательном соединении обеспечивают питающее напряжение 7.4 В – это напряжение подается на контакт Vin платы Arduino. Энергопотребление устройства не превышает 20mA, поэтому от таких аккумуляторов оно будет работать достаточно долго.

Для значительного увеличения чувствительности металлоискателя автор проекта предлагает осуществлять управление передающей катушкой с помощью мощного MOSFET транзистора – в дальнейшем он на странице проекта планирует опубликовать результаты подобного эксперимента.