Простейший металлоискатель своими руками

Другой способ определения наличия металлических предметов представлен в устройстве, показанном на рисунке 9. Это устройство включает высокочастотный генератор с индуктивной поисковой катушкой и функционирует на частоте f1. Для индикации величины сигнала используется простой высокочастотный милливольтметр.

Простой и надёжный металлоискатель своими руками

Если вы потеряли такие вещи, как кольцо, ключ или отвёртка, и знаете приблизительное место их потери, не следует отчаиваться! У вас есть возможность собрать металлоискатель своими руками или попросить знакомого радиолюбителя помочь в создании несложного металлоискателя самостоятельно. Ниже представлена схема простого в изготовлении и проверенного временем металлоискателя, который можно собрать за один день, обладая определёнными навыками. Основное преимущество данного металлоискателя заключается в том, что он построен всего на одной распространённой микросхеме К561ЛА7 (или CD4011BE). Процесс настройки также прост и не требует дорогого измерительного оборудования. Достаточно использовать осциллограф или частометр для настройки генераторов, однако, если сборка выполнена без ошибок и с использованием исправных компонентов, эти приборы могут оказаться не нужны.

Чувствительность данного металлоискателя:

Он способен обнаруживать металлическую крышку от банки на расстоянии до 20 см; сотовый телефон — до 15 см; батарейку типа «крона» — до 10 см; монету в 5 рублей — до 8 см.

При этом на таких расстояниях лишь незначительно изменяется тон генератора в наушниках, тогда как при более близком контакте тон звука значительно увеличивается. Чем больше площадь металла, тем больше будет расстояние обнаружения. Металлоискатель способен различать диамагнетики и ферромагнетики.

Для сборки металлоискателя нам понадобятся следующие компоненты:

1. Микросхема К561ЛА7 (или К561ЛЕ5, аналог CD4011);
2. Маломощный низкочастотный транзистор, например, КТ315, КТ312, КТ3102 или их аналоги: ВС546, ВС945, 2SC639, 2SC1815 и пр.;
3. Диод — любой маломощный, например, кд522Б, кд105, кд106 или их аналоги: IN4148, IN4001 и проч.;
4. Переменные резисторы — 3 штуки (1 кОм, 5 кОм, 20 кОм с выключателем или выключатель отдельно);
5. Постоянные резисторы — 5 штук (22 Ом, 4,7 кОм, 1,0 кОм, 10 кОм, 470 кОм);
6. Керамические, а лучше слюдяные конденсаторы — 5 штук: 1000 пф (3 шт.), 22 нФ (2 шт.), 300 пф;
7. Электролитический конденсатор (100,0 мкФ х 16 В) — 1 шт.;
8. Провод из ПЭЛ, ПЭВ, ПЭТВ и других аналогичных материалов диаметром 0,4–0,7 мм;
9. Низкоомные наушники (подходящие от плеера);
10. Батарея 9 В.

Схема металлоискателя

Для сборки устройства можно использовать корпус от старого карманного радиоприёмника, а также подойдут корпуса от мыльницы, упаковки от губки для чистки обуви или из электрической соединительной коробки.

Важно! Чтобы избежать помех и негативного влияния рук при изменении настроек, необходимо соединить корпуса переменных резисторов с минусом платы.

Если схема металлоискателя собрана правильно, использованные элементы исправны и имеют правильные значения, а поисковая катушка также сделана верно, устройство будет функционировать корректно. Если при первом включении в наушниках не слышно писка или изменения частоты при использовании регулятора частоты, возможно, поможет подбор резистора (10 кОм), который установлен последовательно с регулятором, и/или конденсатора в генераторе (300 пф). Это поможет сопоставить частоты образцового и поискового генераторов.

Если в процессе возбуждения генератора звук издает свист, шипение или искажения, стоит припаять конденсатор 1000 пф (1Н0, также 102), подключив его с вывода 6 микросхемы на корпус.

В целях настройки можно использовать осциллограф или частомер для проверки сигналов на выводах 5 и 6 К561ЛА7, добиваясь их равенства с помощью вышеописанных методов. Рабочая частота генераторов может варьироваться от 80 до 200 кГц.

Защитный диод (любой маломощный) необходим для предотвращения повреждения микросхемы в случае неправильного подключения батареи питания, что бывает достаточно часто.

Металлоискатель на основе низкочастотного LC-генератора

На рисунках 2 и 4 представлена схема металлоискателя, работающего по другому принципу, который основан на использовании низкочастотного LC-генератора и мостового индикатора изменения частоты. Поисковая катушка металлоискателя изготовлена в соответствии с рисунками 2 и 3, с учётом коррекции количества витков.

Рис. 2. Поисковая катушка металлоискателя.

Рис. 3. Поисковая катушка металлоискателя.

Выходной сигнал с генератора поступает на мостовую измерительную схему. В качестве нуль-индикатора моста используются высокоомные телефонные капсюли ТОН-1 или ТОН-2, которые можно заменить на стрелочные или другие внешние измерительные приборы переменного тока. Генератор работает на частоте f1, например, 800 Гц.

Перед началом работы мост необходимо отбалансировать на нуль, подстраивая конденсатор С* колебательного контура поисковой катушки. Частоту f2=f1, при которой мост будет сбалансирован, можно определить по следующему выражению:

Изначально в телефонном капсюле звук отсутствует. При введении металлического предмета в поле действия поисковой катушки L1 частота генерации f1 изменяется, что приводит к разбалансировке моста, и в телефонном капсюле появляется звуковой сигнал.

Рис. 4. Схема металлоискателя, работающего на принципе низкочастотного LC-генератора.

Мостовая схема металлоискателя

Мостовая схема металлоискателя использует поисковую катушку, которая изменяет свою индуктивность при приближении металлических предметов; её схема представлена на рисунке 5. На мост подаётся сигнал звуковой частоты от низкочастотного генератора. Потенциометром R1 мост балансируется до отсутствия звукового сигнала в телефонном капсюле.

Рис. 5. Мостовая схема металлоискателя.

Для повышения чувствительности схемы и увеличения амплитуды сигнала разбаланса моста к его диагонали может подключаться усилитель низкой частоты. Индуктивность катушки L2 должна быть сопоставима с индуктивностью поисковой катушки L1.

▍ Терменвокс

В 1919–20 годах Лев Сергеевич Термен, который стал впоследствии начальником и одновременно заключённым в шарашке, в которую попал Александр Солженицын, на основе чего позже написал свой роман «В круге первом», изобрёл музыкальный инструмент, известный как терменвокс. Он стал первым в мире электронным музыкальным инструментом, работающим на принципе электромагнитной индукции (ЭМИ).

В комментариях напишите, что на данном фото свидетельствует об использовании секретного атмосферного электричества. Это сейчас становится популярным.

Как мог быть изобретён музыкальный инструмент в лаборатории, где разрабатывались ёмкостные датчики для научных и охранных целей? — На самом деле, довольно просто. Ведь терменвокс и является ёмкостным датчиком. Однако для того, чтобы услышать в датчике инструмент, нужно любить музыку и быть музыкантом. А Лев Сергеевич, выпускник Петербургской консерватории по классу виолончели, несомненно, любил музыку.

Терменвокс в своем классическом исполнении состоит из двух электронных генераторов; колебательный контур одного из них подключён к антенне. При приближении руки к антенне можно изменять частоту колебаний, создавая музыкальный тон, который детектируется и усиливается звуковоспроизводящей аппаратурой. То есть терменвокс фактически является супергетеродином.

Вторая антенна функционирует аналогично и служит для управления громкостью звука, что позволяет осуществлять виртуозные амплитудные вибрато и тремоло. Дискуссии о том, что следует называть вибрато, а что — тремоло, среди музыкантов довольно популярны, но не столь же распространены, как споры о том, кто из известных музыкантов не умеет играть на своём инструменте. Именно дискуссии о темперациях считаются уделом избранных.

Что касается терменвоксов, то большинство их моделей вообще не предоставляет музыканту фиксированного радиуса звуковых высот. Высота ноты целиком зависит от исполнения. И лишь немногие модели терменвоксов имеют возможность реализовать квантование частоты, проще говоря, автотюн.

На сегодняшний день наиболее успешным серийным производителем терменвоксов является компания Роберта Моуга, пионера и непревзойдённого создателя аналоговых синтезаторов.

На фото он изображён вместе с Кларой Рокмор —признанной мировой исполнительницей на терменвоксе.

Здесь Бильбо Бэггинс с Кольцом Власти демонстрирует инновационный полотенцесушитель, работающий от атмосферного электричества. Внутри кафедры расположен тайник с амальгамой красной ртути.

На самом деле это Боб Моуг, который играет на терменвоксе. Хотя предки Льва Сергеевича, Пьер Этьен и Франсуа Клод Термен, были известными ювелирами и работали с амальгамой, их изделия можно увидеть в Лувре, Эрмитаже и Оружейной палате. Например, этот скипетр Георгия XII.

▍ Металлоискатель

Если внешнее воздействие прикладывается не к ёмкости колебательного контура через антенну, а к его индуктивности, то получается, соответственно, не ёмкостный, а индуктивный датчик, то есть металлоискатель. С его помощью можно находить сокровища, подобные скипетрам, или просто металлические предметы — что также представляет интерес.

Свист в наушниках металлоискателя — это и есть биения, формируемые расстройкой колебательного контура с катушкой датчика относительно эталонного. А расстройку через изменение индуктивности вызывает металлический предмет, находящийся рядом с катушкой.

Сейчас мы соберём один из самых простых вариантов металлоискателя. Как обычно, для этого будет использован набор из Алиэкспресс.

Удобно держать в руках индуктивные катушки, произведённые методом печатного монтажа. Это не только дает ощущение прикосновения к современным технологиям, но и обеспечивает стабильность параметров благодаря прочности конструкции. Повторяемость параметров также высока, поскольку печатные платы изготавливаются серийно с высокой точностью.

На фото — два плёночных конденсатора, но мне попался более дешёвый вариант набора, где все конденсаторы, кроме одного оксидного (электролитического), были керамическими дисковыми. Немного обидно, но не критично — данная схема также будет работать.

Шаг 3: Поисковая катушка

Для поисковой катушки я намотал примерно 4 метра многожильного провода вокруг картонного цилиндра диаметром 9 см, в результате чего получилось 18 витков. Тип кабеля не столь важен, главное, чтобы его сопротивление было по крайней мере в десять раз меньше значения R в фильтре RL; поэтому необходимо убедиться, что оно остается ниже 20 Ом. Я измерил — получилось 1 Ом, так что это приемлемо. Также подойдет 10-метровый рулон соединительной проволоки с разветвлёнными концами.

Шаг 4: Собираем прототип

Учитывая небольшое количество внешних компонентов, вполне вероятно собрать схему на маленькой макетной плате. Однако конечный результат оказывается довольно громоздким и ненадёжным. Поэтому лучше использовать Arduino Nano и припаять его с дополнительными компонентами на панели прототипов размером 5×7 см (см. следующий шаг).

Для обнаружения металлов используется всего 2 контакта Arduino: один используется для обеспечения импульсов к фильтру LR, а другой предназначен для считывания напряжения на конденсаторе. Импульсы могут производиться с любого выходного контакта, но считывание должно производиться через один из аналоговых контактов A0-A5. Кроме того, 3 контакта используются для подключения 2 светодиодов и вывода звука.

1. На макетной плате последовательно подключите резистор 220 Ом, конденсатор и диод, направленный отрицательной клеммой (с чёрной полоской) к конденсатору.
2. Подключите A0 к резистору (конец, который не соединён с диодом).
3. Подключите A1 к месту соединения диода и конденсатора.
4. Подключите один конец катушки к точке соединения резистора и диода.
5. Подключите другой конец катушки к земле.
6. Подключите один светодиод к выводу D12, при этом его положительная клемма соединяется с выводом, а отрицательная через резистор 220 Ом к земле.
7. Подключите второй светодиод к выводу D11, его положительная клемма подсоединяется к выводу, а отрицательная через резистор 220 Ом к земле.
8. Если желаете, подключите наушники или динамики между контактом 10 и землёй. Конденсатор или резистор можно добавить последовательно для уменьшения громкости.

Как сделать металлоискатель своими руками из радиоприемника

Для этого проекта потребуется радиоприемник, работающий в диапазоне AM, и бытовой калькулятор. Эти два устройства будут играть роль аналоговых компонентов для создания детектора металлоискателя. Важно расположить оба устройства как можно ближе друг к другу на плоской твёрдой поверхности, например на фанере или пластике. Лучше всего подойдет для этого коробка от компакт-диска, и их следует закрепить скотчем или изоляционной лентой. Теперь мы подошли к вопросу о том, как сделать металлоискатель, используя радиоприемник. Следуйте этим шагам:

1. Закрепите радиоприемник скотчем на внутренней стороне одной из стенок коробки от CD-диска.
2. На второй стенке коробки прикрепите калькулятор аналогичным образом.
3. Включите радиоприемник и настройте его на самую высокую частоту AM диапазона, при этом сигнал от радиостанций не должен быть слышен. Постарайтесь добиться как можно более громкого звука.
4. Включите калькулятор.
5. Закройте коробку от компакт-диска.
6. Немного раздвиньте стенки коробки, чтобы улучшить качество звука.
7. Проверьте работоспособность своего металлоискателя, поднося к любому металлическому предмету — должен звучать громкий сигнал.
8. Для удобства можно прикрепить получившуюся поисковую систему к палке или самодельному держателю.

Отлично! Вы получили рабочий прибор, то есть сделали металлоискатель с использованием только подручных средств и ваших собственных усилий. В этой схеме калькулятор служит источником магнитного поля, а радиоприемник — приёмником сигнала. Магнитное поле от калькулятора влияет на выходной сигнал радиоприемника, и вы слышите характерные звуки треска. Если рядом с калькулятором будет находиться металлический объект, сигнал на выходе приёмника будет искажаться, и вы сможете это услышать. Вместо радиоприемника можно использовать иные подручные средства, к примеру, компакт-диски. Теперь рассмотрим второй способ создания металлоискателя в домашних условиях.

Как сделать металлоискатель своими руками с помощью дисков

Как и в первом методе, здесь мы также используем калькулятор, но в качестве приёмника сигнала будут использоваться пара обычных дисков, батарея на 9 Вольт и наушники для воспроизведения звука.

Таким образом, если вам интересно, как сделать металлоискатель с помощью дисков, следуйте этим простым шагам:

1. С помощью ножниц отрежьте штекер наушников и оголите два провода. В результате вы получите два медных провода разного цвета (например, красного и синего).
2. Возьмите CD-диск и приклейте с помощью суперклея один из проводов (пускай это будет синий) на его пишущую поверхность.
3. Приклейте красный провод на DVD-диск аналогичным образом. В результате у вас появятся два диска, от которых идут провода от наушников.
4. Надёжно закрепите провода на дисках с помощью изоленты или скотча.
5. Возьмите батарейку на 9 В и подсоедините синий провод к минусу, а красный — к плюсу.
6. Получится конструкция в виде двух дисков с проводами, соединёнными с батареей.
7. Закрепите калькулятор с помощью изоляционной ленты на CD-диске.
8. Поместите DVD-диск поверх калькулятора и соедините оба диска с помощью изоленты.
9. Уложите батарейку сверху на DVD-диск и надежно закрепите ее при помощи изоленты.

Теперь мы сделали металлоискатель своими руками вторым способом. Как и в первом варианте, устройство можно прикрепить к ручке. Проводя дисками над металлическим объектом, вы сможете услышать специфические звуки в наушниках. Любой из предложенных методов поможет создать простой рабочий металлоискатель в домашних условиях, не требуя сложных схем и значительных затрат.

Тем не менее, если вам нужен качественный прибор профессионального уровня, мы рекомендуем купить металлоискатель от известных производителей. Удачи вам в ваших поисках!

Добавить комментарий

Комментарии

Я живу в местности с богатой и древней историей. Найти вещицу античных времён — настоящая высшая награда для кладоискателя. Проблема в том, что глубина залегания таких предметов часто очень велика.

Статья получилась действительно интересной и актуальной. Знаю, что сейчас всё больше людей увлекаются этой темой. Каждый, кто хоть раз принимал участие в «поисках сокровищ», начинает испытывать к этому увлечение. Однако, цена на металлоискатели слишком велика, и новичкам стоит попробовать сделать его самостоятельно.

Я не знала, что металлоискатели можно создавать своими руками. Впервые слышу об этом. У нас в Одессе часто можно встретить людей с такими устройствами, особенно в середине сентября или начале октября.

Я отметил вашу статью, так как не раз задумал о покупке металлоискателя, но теперь, прочитав, подумал: а почему бы и не попробовать сделать его своими руками?

Давно хотел иметь металлоискатель. Но качественный в магазине слишком дорогой, да и мне он нужен больше просто для развлечения. А в статье всё так легко и просто, что возникло желание попробовать сделать его самостоятельно. Да и детям будет интересно. Спасибо за идеи! 🙂

Доброго времени суток! Я решил последовать совету из статьи и попробовать собрать свой металлоискатель. Получилось что-то очень похожее на описанное, и, о чудо, он РАБОТАЕТ! Я был приятно удивлён. Из подручных материалов удалось создать устройство. Хоть оно и не функционирует так, как хотелось бы, но работает. Огромная благодарность авторам статьи! Это оказалось очень полезным для меня.