Самодельные металлоискатели: простые и посложнее – на золото, черный металл, для стройки

Самодельный металлоискатель «Пират»: схема и подробное описание сборки

Если вы только задумались о том, как сделать самодельный металлоискатель, не стремитесь браться за сложные модели. Начните с простого, но эффективного «Пирата». Название это придумал автор самоделки из сочетания Pi (импульс) и Ra-t (радиоскоп). Название прижилось, а простая и понятная схема сборки так полюбилась пользователям, что «Пират» стал одной из самых популярных самоделок в этой области. В настоящее время существует уже 4 модификации схемы «Пират». Металлоискатель просто собирается своими руками, без использования каких-то специфических инструментов.

Единственный недостаток этого прибора заключается в том, что в металлоискателе, изготовленном своими руками, отсутствует схема работы с дискриминацией металлов. Но для начинающего кладоискателя это несущественно.

Кроме деталей, необходимых для сборки, вам потребуется для работы паяльник, отвёртка, изоляционная лента

Детали для сборки металлоискателя

Для изготовления прибора вам потребуется приобрести:

• керамический конденсатор − 1 нФ;
• 2 плёночных конденсатора − 100 нФ;
• электролитные конденсаторы: 10 мкФ (16 В) – 2 штуки, 2200 мкФ (16 В) – 1 штука, 1 мкФ (16 В) – 2 штуки, 220 мкФ (16 В) – 1 штука;
• резисторы – 7 штук на 1; 1,6; 47; 62; 100; 120; 470 кОм и 6 штук на 10, 100, 150, 220, 470, 390 Ом, 2 штуки на 2 Ом;
• переменные резисторы – 3 штуки на 10 и 100кОм, 400 Ом (1Вт);
• транзисторы – 3 штуки, ВС557, IRF740, ВС547;
• 2 диода 1N148;
• 2 микросхемы: К157УД2 и NE555.

Кроме перечисленных деталей, запаситесь наушниками от плеера

Ещё вам потребуется пластиковая труба для штанги, батарейки или аккумуляторы на 9В и провод ПЭВ диаметром 0,8 мм.

Схемы металлодетектора для изготовления своими руками

Простейшая схема «Пирата» выглядит таким образом.

Плату можно разместить в корпусе карманного приёмника или любой удобной по размеру пластиковой коробке, подходят даже простые распределительные коробки из арсенала электрика.

Если вы хотите пойти в своих экспериментах дальше, вот схема для изготовления металлоискателя с ориентиром на золото.

Схема металлодетектора «Терминатор 4» с повышенной чувствительностью

Если вы правильно собрали схему, прибор будет исправно работать. Возможные проблемы с микросхемой.

Проблема	Способ решения
Нет писка и реакции на изменение частоты.	Подберите резистор на 10 кОм с последовательным соединением с конденсатором в генераторе на 300 пФ.
Излишнее возбуждение генератора, шипение и свист	Добавьте конденсатор на 1000 пФ с выводом на корпус.

Как собрать печатную плату металлоискателя своими руками

Схема печатной платы металлодетектора довольно проста. Условно можно разделить её на несколько блоков:

• узел катушки поиска;
• усилитель звука на транзисторе;
• генератор импульсов;
• усилитель двухканальный.

Вот так это выглядит.

Импульсный генератор собирается на таймере NE555. Через подбор С1 и 2 и R2 и 3 производится регулировка частоты. Полученные в результате сканирования импульсы передаются на транзистор Т1, а он передаёт сигнал транзистору Т2. Усиление звуковой частоты происходит на транзисторе ВС547 к коллектору, и подключаются наушники.

Катушка из витой пары

Подробная инструкция по настройке металлоискателя «Пират», сделанного своими руками

Для окончательной сборки прибора вам потребуется пластиковая труба. Схема сборки проста. Чувствительность детектора настраивается с помощью потенциометров. Добейтесь результата, чтобы он распознавал монету с расстояния в 30 сантиметров. Залежи металла больших размеров он «услышит» за метр–полтора. «Пират» не распознаёт цветные металлы под вами или чёрные, так что тут придётся просто копать, и не исключено, что вы наткнётесь на старое корыто, а не на вожделенный клад. Но в этом случае можно брать не качеством, а количеством, ведь любой металл можно сдать в пункт приёма вторсырья.

Не исключено, что вам повезёт, и все труды будут не напрасны

Как будет выглядеть «Пират» в сборе − в следующем видео. Остаётся только отметить, что набор-конструктор для изготовления этого устройства можно купить по интернету. К нему, кстати, прилагается подробная инструкция, как самому сделать металлоискатель в домашних условиях из деталей комплекта.

П О П У Л Я Р Н О Е:

Схема данного металлодетектора простая, из активных элементов одна микросхема, транзистор и несколько диодов. Несмотря на простоту схемы металлодетектор, способен среагировать на приближение медной монеты (диаметром 2,5 см) к катушке на расстоянии около 10 см, а крупные предметы из цветных металлов, на расстоянии более 1 метра!

Простой металлоискатель своими руками

Ранее мы рассматривали различные схемы металлоискателей. Их можно посмотреть во вкладке «Схемы радиолюбителям/металлоискатели». Сегодня рассмотрим схему простого металлодетектора с довольно неплохими характеристиками.

Схема построена на одной микросхеме, в составе которой четыре операционных усилителя.

Схема простая и рекомендована начинающим радиолюбителям.

С помощью простой схемы на одном транзисторе можно обычный радиоприёмник АМ-диапазона (СВ/ДВ) превратить в металлодетектор!

Схема способна определять цветной или черный металл с расстояния до 20 см, в зависимости от размера объекта обнаружения.

1. Какие схемы наиболее подходят для использовании на металлоискателе?

а) Транзисторная или NE555.

б) КР 1006 ВИ1, NE555 или Am2504.

1. Какую схему предпочтительнее всего использовать для установки на Пират и почему?

а) Транзисторную — она увеличит радиус действия прибора.

б) NE555, поскольку она обеспечит лучшую стабильность при работе.

1. Какой источник питания подключают к плате для работы металлоискателя?

а) Одну батарейку типа Крона.

б) Четыре батарейки Крона, что соединены параллельно.

в) Один аккумулятор.

1. При сборке аппарата на транзисторе, что обозначает резистор R1?

а) Частота генерации.

б) Длительность импульса.

Создание

Металлоискатель своими руками, подробная инструкция:

1. Первым делом делается печатная плата на принтере. Ее нужно распечатать и протравить на медной плате. Для этого используется метод перевода тонера на плату. Принцип заключается в следующем: нужно распечатать зеркальное изображение платы на принтере, после чего перенести его на медную часть платы утюгом. В процессе тонер будет действовать как маска, которая сохранит дорожки, а другие части растворятся в химическую ванну. Вот как выглядит схема платы.
2. Дальше следует наполнить плату металлоискателя имеющимися транзисторами и конденсаторами. Сперва требуется припаять 6 NPN транзистора. Потом припаиваются другие элементы, как показано на схеме.
3. Теперь поподробней о схеме. Вот как припаиваются 6 транзисторов.
4. После этого нужно добавить два конденсатора, как на фото ниже.
5. Теперь плата металлоискателя заполняется полиэфирными конденсаторами и резисторами. Сперва добавляются 5 конденсаторов, емкость которых 0,1μF. После чего в ход идут другие конденсаторы (0, 01μF). Упрощает задачу то, что они не являются поляризованными, а значит, к плате они припаиваются в любом направлении ножек.
6. Осталось добавить остальные резисторы.
7. Создание платы продолжается. Вот как он должен выглядеть в готовом виде:
8. Теперь, когда плата готова, можно намотать ветки на катушки металлоискателя. У нас их будет 2, они часть цепи LC генератора. Первой будет эталонная катушка. Для ее создания используется провод, сечением 0,4 мм. Нужно отрезать кусок деревянного дюбеля, чтобы он получился 5 см длиной и 13 мм диаметром. В нем сверлится три отверстия, через которые будут проходить проводки. Один из них проходит через середину продольно, а другие два на каждом конце перпендикулярно. Медленными и осторожными движениями нужно намотать максимальное количество витков на дюбеле в один слой. Не нужно наматывать до конца, требуется оставить 3–4 мм древесины на концах.
9. Не стоит крутить провод, хотя это кажется логичным. Требуется наматывать по такой технологии: провод остается на месте, а вращается сам дюбель. Он будет наматывать провод на себя, как лебедка.
10. Теперь следует протянуть каждый конец проводка в отверстия, сделанные перпендикулярно, после чего один из концов сквозь продольное отверстие. Осталось закрепить провод лентой после завершения работ. Дабы снять покрытие на торцах катушки, которая открыта, нужно использовать наждачку.
11. Теперь можно делать поисковую катушку металлоискателя. Она будет большая, чтобы максимально улавливать металл. Для ее создания потребуется вырезать держатель. Он делается из фанеры, толщина которой 6–8 мм. Ниже на рисунке будет схема, благодаря которой можно выполнить работу. Достаточно нанести на фанеру разметку и используя лобзик или ножовку вырезать детали конструкции.
12. После чего взяв все тот же провод, сечением 0,4 мм, следует намотать примерно 10 витков на корпус конструкции. Катушка с нашего примера имеет в диаметре 15 см.
13. Теперь к корпусу конструкции присоединяется ручка. Ее размер должен выбираться в зависимости от роста пользователя. При помощи деревянного колышка 6 мм, рукоятка прикрепляется к корпусу. Использовать для этого металлический саморез или болт запрещается. Любые металлические изделия в конструкции будут нарушать работу металлоискателя. Он постоянно будет сигнализировать об обнаружении металла.

14. Настраиваем эталонную катушку конструкции из деревянного дюбеля. Ее частота в цепи настраивается до 100 кГц. Для этой цели нужен осциллограф или мультиметр, оборудованный частотометром. Все начинается с подключения катушки к цепи. После чего нужно включить питание будущего металлоискателя. Осталось подключить щупу от прибора к каждому концу катушки и вымерять частоту. Показатель не должен превышать 100 кГц. Если частота недостаточная, то катушка может быть укорочена. Благодаря этому индуктивность уменьшается, а частота наоборот, повышается. И снова выполняется измерение. В нашем примере снизив частоту меньше 100 кГц, размер катушки составил 31 мм.

    

    

    

    

    

    

    

    

    

    

Вот и все, теперь можно проверить конструкцию на работоспособность. Подобные металлоискатели являются довольно сложными и новичку будет тяжело справиться с созданием. Однако, есть и простой вариант создания металлоискателя.

Устройство металлодетектора

Металлоискатель – самый главный инструмент ручного поиска металлов в хаотичной природной или искусственной среде. 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:

1. Прибор создаёт электромагнитное поле.
2. Металлический объект, скрытно расположенный в инородной среде, оказывает воздействие на такое поле, когда попадает в сферу его влияния.
3. 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.

Реакцию создаваемого поля на обнаруженные металлические объекты улавливает самый простой бытовой радиоприёмник. Сигнал о такой находке — звуковой, достаточно отчётливый и понятный.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.

Многие любителиизготавливают каркасы катушек самостоятельно. Это делается из соображений экономии средств или в надежде получить более качественный инструмент авторской конструкции.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.

Электронная схема

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

1. Первая задача этого компонента заключается в создании электромагнитного сигнала нужного формата, который при помощи катушки преобразуется в поле.
2. Вторая задача электронной схемы – анализ улавливаемых рамкой изменений поля, их обработка.
3. 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.

Сборка металлоискателя в домашних условиях

Вместо штанги можно использовать черенки для швабр. Для того, чтобы закрепить катушку, потребуется изготовить специальную конструкцию. Речь идёт о кольце из проволоки. В качестве шаблона можно использовать банку диаметром 16 см.

На одном конце конструкции нужно сделать “ушко”. Именно через него кольцо будет крепиться к штанге с помощью саморезов. Там же будет закреплён и вывод экрана катушки. Для того, чтобы предотвратить образование замкнутого витка, нужно изолировать один из концов конструкции несколькими слоями изоляционной ленты.

Когда кольцо будет присоединено к штанге, катушку можно прикрепить к кольцу.

После этого уже подготовленную плату можно соединить с катушкой. Это можно сделать проводом длиной 1 м. Экран кабеля надо припаять к шине на плате, а также к выводу экрана катушки. Кабель, которые соединяет плату и катушку, надо закрепить к штанге.

Нижнюю часть корпуса устройства нужно закрепить к штанге с помощью двух саморезов. После этого надеваем верхнюю часть корпуса.

Радиопилюля

Данная катушка подходит для импульсных металлоискателей пират, кощей, трекер, клон, каспер, фантом, и многих других менее известных приборов при заказе можно уточнить у продавца. Материалы и комплектующие очень хорошего качества, катушка плотная, что позволяет пользоваться без дополнительных средств защиты от ударов и потертостей. Кабель мягкий, не дубовый, проводимость исключительная, не дает ложных сигналов при ударах или при использовании в разных температурных и атмосферных условиях. Катушка водонепроницаемая. Глубина поиска при использовании данного датчика может отличаться в зависимости от используемого металлоискателя. Максимальная глубина обнаружения объектов по воздуху с катушкой 24 см:.

Монтаж дополнительных элементов

Для проведения настроек аппарата необходимы две разные по мощности модели потенциометра. Один на 100 кОм, а второй только на 10 к Ом. Во время эксплуатирования металлоискателя часто могут возникать помехи. Во избежание такого результата используется экранированный провод для соединения катушки и схемы. Но нужно понимать, что полностью избавиться от помех не выйдет. В качестве источника питания аппарата берётся батарея минимум 12 В.

Увеличить устойчивость электросхемы можно с помощью дополнительного использования стабилизатора напряжения типа L7812.

После того как все электронные элементы готовы, следует приступать к сборке каркаса для металлоискателя. Но тут необходимо дать лишь общие рекомендации, так как каждый будет собирать его из подручных средств.

Новичкам можно посоветовать:

• Приобрести 5 метров трубы из ПВХ (которые используют в водопроводе) для создания штанги, а также перемычки. Сверху трубы устанавливается специальная подставка для руки. Она позволяет более комфортно себя чувствовать при работе. Для размещения платы нужно найти любую коробку соответствующих размеров.
• Питание аппарата можно сделать из обычного аккумулятора из шуруповёрта. Плюсы использования такой батареи в её маленькой ёмкости.
• При создании корпуса конструкции нужно учесть, что лишних металлических элементов быть не должно. Они могут негативно влиять на электромагнитное поле металлоискателя.

Конструкция и принцип работы прибора

Металлодетекторы, предлагаемые на рынке, работают на разных принципах. Многие считают, что они используют принцип импульсной эхо- или радиолокации. Их отличие от локаторов заключается в том, передаваемый и принимаемый сигналы, действуют постоянно и одновременно, ко всему прочему они работают на совпадающих частотах.

Приборы, работающие по принципу «прием-передача», регистрируют отраженный (переизлученный) от металлического предмета сигнал. Этот сигнал появляется из-за воздействия на металлический предмет переменным магнитным полем, которое генерируют катушки металлоискателя. То есть в конструкции устройств этого типа предусмотрено наличие двух катушек, первая – передающая, вторая – приемная.

Приборы этого класса обладают следующими достоинства:

• простота конструкции;
• большие возможности для обнаружения металлических материалов.

В тоже время, металлоискатели этого класса обладают определенными недостатками:

• металлоискатели могут быть чувствительными к составу грунта, в котором производят поиск металлических предметов.
• технологические сложности при производстве изделия.

Другие устройства иногда называют металлоискатель на биениях. Это название пришло из далекого прошлого, точнее со времен, когда широко эксплуатировались супергетеродинных приемников. Биения – это явление, которое становится заметно при суммировании двух сигналов с близкими частотами и равными амплитудами. Биение заключается в пульсировании амплитуды просуммированного сигнала.

Частота пульсирования сигнала равняется разностью частот суммируемых сигналов. Пропуская такой сигнал через выпрямитель, его еще называют детектором, выделяют, так называемую разностную частоту.

Такая схема долго применялось, но в наши дни, ее не применяют. Их сменили синхронные детекторы, но термин остался в применении.

Металлодетектор на биении работает, используя следующий принцип – он регистрирует разность частот от двух генераторных катушек. Одна частота стабильна, вторая содержит в себе катушку индуктивности.

Устройство настраивают своими руками так, чтобы генерируемые частоты совпадали или по крайней мере были близки. Как только, в зону действия попадает металл, происходит изменение заданных параметров и частота изменяется. Разность частот может быть зарегистрирована разными способами, начиная от наушников и заканчивая цифровыми методами.

Устройства этого класса отличаются простой конструкцией датчика, слабой чувствительностью к к минеральному составу почвы.

Типовая конструкция

В состав металлоискателя входят следующие составные части:

1. Катушка – это конструкция коробчатого типа, в ней располагают приемник и передатчик сигнала. Чаще всего катушка имеет эллиптическую форму и для ее изготовления применяют полимеры. К ней подведен провод, соединяющий ее с блоком управления. Это провод передает сигнал от приемника к блоку управления. Передатчик формирует сигнал при обнаружении металла, который транслируется на приемник. Катушку устанавливают на нижнюю штангу.
2. Металлическую часть, на которой фиксируется катушка и настраивается угол ее наклона, называют нижней штангой. Благодаря такому решению происходит более тщательное исследование поверхности. Существуют модели, в которых нижняя часть может регулировать высоту металлоискателя и обеспечивает телескопическое соединение со штангой, которую называют средней.
3. Средняя штанга – это узел, расположенный между нижней и верхней штангами. На ней закрепляют приспособления, позволяющие регулировать размеры устройства. на рынке можно встретить модели, которые состоят из двух штанг.
4. Верхняя штанга, как правило, имеет изогнутый вид. Она напоминает, букву S. Такая форма считается оптимальной для закрепления ее на руке. На ней устанавливают подлокотник, блок управления и рукояткой. Подлокотник и рукоятку изготавливают из полимерных материалов.
5. Блок управления металлодетектором необходим для обработки получаемых от катушки данных. После того, как сигнал преобразован он направляется на наушники или другие средства индикации. Кроме того, блок управления предназначен для регулировки режима работы устройства. Провод от катушки присоединяется с помощью быстросъемного устройства.

Все устройства входящие в состав металлоискателя выполняют во влагозащищенном исполнении.

Начнем с механических конструкций глубинных рамок для металлоискателя.

Глубинные рамки небольших размеров, устанавливают на штангу как и обычную катушку, но есть ограничения по весу и габаритам. Поэтому такая конструкция подходит для рамок диаметром до 60-70см. Большая рамка становится слишком тяжелой и ее уже неудобно носить таким способом.

Каркас глубинной катушки для металлоискателя изготавливают из пластиковых труб, без использования металлических элементов. Трубу выбираете в зависимости от способа которым вы ее будит соединять, и в зависимости от размеров вашей рамки, чтобы труба обеспечивала достаточную жесткость конструкции!

Небольшие катушки обычно делают неразборными в форме кольца или квадрата.

Вот несколько фотографий таких рамок:

Для рамок больших размеров, неразборная конструкция, уже неудобна для транспортировки, да и носить на штанге такую рамку уже тяжело. Наиболее распространенным решением для больших рамок, это разборный квадратный каркас с накладной поисковой петлей или петлей пропущенной вовнутрь трубного каркаса.

В таком случае, каркас рамки изготавливается из пластиковых труб, а поисковая катушка мотается многожильным проводом в изоляции! ПРОВОД ДОЛЖЕН БЫТЬ ОБЯЗАТЕЛЬНО МНОГОЖИЛЬНЫМ, так как при разборке и транспортировке глубинной катушки, провод будит гнуться и одножильный провод в итоге может переломиться!

Такие рамки носят обычно вдвоем:

Но есть варианты конструкций глубинного металлоискателя для самостоятельной переноски:

Вот еще несколько вариантов конструкций глубинных металлодетекторов и  их катушек:

Намотка глубинной рамки

Для намотки глубинных рамок рекомендуется использовать многожильный провод в изоляции, диаметром 0,5-0,75мм.

Таблица количества витков для глубинных рамок различного размера и их максимальная глубина обнаружения с металлоискателями ПИРАТ и Кощей 5И:

	40*40см	60*60см	90*90см	120*120см	150*150см
Количество витков	19	16	13	11	10
Дальность обнаружения каски с МД ПИРАТ	0,8м	0,9м	1м	1,1м	1,25м
Максимальная дальность обнаружения с металлоискателем ПИРАТ	1,7м	2,3м	2,6м	3м	3,5м
Дальность обнаружения каски с металлоискателем Кощей 5ИГ	1м	1,2м	1,25м	1,5м	1,6м
Максимальная дальность обнаружения с металлоискателем Кощей 5ИГ	2,3м	3м	3,5м	4м	5м

Желательно после намотки рамки, витки стянуть между собой изолентой или скотчем, это уменьшит межвитковую емкость и сделает петлю более прочной. Провод от рамки к электронному блоку можно изготовить из того же провода, которым и намотана рамка, свив его с шагом 1 виток на 1 см. А затем обжать термоусадочной трубкой или замотать изолентой.

Вот так можно легко изготовить глубинную рамку для импульсного металлоискателя, и получить полноценный глубинный металлоискатель не уступающий по глубине фирменным металлодетекторам.