Как сделать металлоискатель своими руками

Такой самодельный металлоискатель, при аккуратном изготовлении и умелом обращении является оптимальным вариантом при поиске металлолома, по «войне» и для детских игр. С его помощью можно отличать мелкие железные предметы (гвозди, гайки, проволоку и т. д.) от предметов из цветных металлов.

Дальность обнаружения (по воздуху) для 5 копеек СССР, составляет 5-7 сантиметров. Для крупных предметов – 50-60 сантиметров (гарантированно). При реальном поиске, из этих параметров нужно вычесть расстояние от датчика до поверхности земли. Так же, на глубину обнаружения, значительно влияет состав грунта и опыт работы с металлоискателями этого типа.

Существенно увеличить чувствительность к мелким предметам приборов работающих по принципу “биений”, очень сложно. При больших диаметрах поисковых катушек (от тридцати сантиметров), металлоискатель не реагирует на мелкие предметы, глубина обнаружения крупных – возрастает. При меньших диаметрах поисковых катушек, растет реакция на мелкие предметы. Изготовить такой простой металлоискатель своими руками, может любой человек, который умеет обращаться с паяльником.

Схема простого металлоискателя

Схема простого металлоискателя

http://www.sdelai-sam.su/spravka_K561LE5.html - краткое описание микросхемы К561ЛЕ5.

http://www.sdelai-sam.su/spravka_CD4001A.html - краткое описание микросхемы CD4001A.

http://www.sdelai-sam.su/spravka_78L05.html - краткое описание микросхемы 78L05.

http://www.sdelai-sam.su/spravka_KT315.html - краткое описание транзистора кт315.

http://www.sdelai-sam.su/rezistor.html - резисторы, маркировка резисторов, соединение резисторов и т. д.

http://www.sdelai-sam.su/kondensator.html - конденсаторы, маркировка конденсаторов, соединение конденсаторов и т. д.

Принцип работы самодельного металлоискателя

Принцип работы металлоискателя основан на изменении индуктивности поисковой катушки, при внесении в ее магнитное поле металлического предмета. Изменение индуктивности приводит к изменению частоты поискового генератора. Далее частота поискового генератора сравнивается с частотой эталонного генератора с помощью смесителя. Сигнал с выхода смесителя фильтруется и поступает на усилитель звука и далее на наушники.

Поисковый генератор собран на элементах IC1.1, C1, C2, R1 и поисковой катушки L1 соединенной с генератором с помощью экранированного кабеля. При внесении в магнитное поле L1 металла, её индуктивность изменяется и поэтому изменяется частота генератора.

Эталонный генератор собран на элементах IC1.3, IC1.4, C3, R4, R5, R6. Этот генератор должен работать примерно на той же частоте, что и поисковый генератор (при среднем положении переменного резистора R4).

Сигналы обоих генераторов поступают на смеситель, собранный на элементе IC1.2. Это базовый логический элемент 2ИЛИ-НЕ, у него на выходе может быть высокий уровень, только в случае, если на обоих входах присутствуют низкие уровни. С выхода смесителя сигнал поступает на фильтр, собранный на R3, C4. Фильтр не пропускает высокочастотную составляющую сигнала.

Результатом работы смесителя и фильтра является низкочастотный сигнал, который усиливается VT1 и поступает на низкоомные наушники (наушники для плеера). Резистор R2 служит для установки желаемой громкости. Усилитель звука запитан непосредственно от батарейки, а микросхема IC1 от стабилизатора напряжения IC2.

Когда металла нет рядом с катушкой, в наушниках слышен звук низкой тональности, установленной переменным резистором R4. При приближении катушки к металлу, тональность звука будет меняться.

Список деталей

Микросхемы:

  • IC1 - К561ЛЕ5 (CD4001A);
  • IC2 - 78L05.

Транзистор:

  • VT1 - КТ315.

Резисторы:

  • R1 – 4.7к;
  • R2 – 47к подстроечный;
  • R3 – 1к;
  • R4 – 10к переменный;
  • R5 – 100к подстроечный;
  • R6 – 82к.

Конденсаторы:

  • 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 L1:

  • диаметр катушки – примерно 16 сантиметров;
  • количество витков – 80;
  • диаметр провода – примерно 0.3 миллиметра.

Наушники:

  • низкоомные, для плеера.

Разъем под наушники:

  • внешний, припаивается к проводу сантиметров тридцать длинной.

Разъем для батареи:

  • разъем для батареи типа «крона».

Батарея:

  • аккумулятор или батарея типа «крона», 9 вольт.

Провод соединяющий плату и катушку – экранированный, двухжильный, длиной примерно 1 метр.

Двухсторонний, фольгированный стеклотекстолит, 50 на 70 мм.

Выключатель питания, который я использую, называется «MTS-1», но можно использовать любой подходящий.

Конденсаторы C1, C2, C3 должны быть с возможно меньшим температурным коэффициентом (ТКЕ).

Изготовление печатной платы своими руками

Плата нарисована в программном пакете «Dip Trace». Для изготовления печатной платы использую «лазерно-утюжную технологию». По этой технологии несложно изготовить печатную плату своими руками в домашних условиях, если у вас есть лазерный принтер и утюг.

Так, как использую поверхностный монтаж, печатаю зеркальное отражение рисунка. Режим печати выбираю с максимальной плотностью, выключаю экономию тонера, для того, что бы на бумагу легло как можно больше тонера.

Рисунок печатной платы (кликните, для увеличения)

Рисунок печатной платы

Печатать нужно на глянцевой фотобумаге, она не впитывает тонер. Я пользуюсь обычной бумагой, поэтому приходится шилом удалять остатки бумаги между токопроводящими дорожками, а сами дорожки, дополнительно красить с помощью маркера. Качество платы получается, конечно, хуже, но для данной схемы, вполне приемлемое.

После печати, рисунок нельзя трогать руками, необходимо так же защитить его от попадания пыли.

Внимание! Возможно пригорание глянцевого слоя фотобумаги к печке лазерного принтера.

Зеркальное отражение рисунка платы (для печати)

Зеркальное отражение (для печати)

Отрезаю кусок двухстороннего текстолита, размерами 70 на 50 миллиметров. Напильником подравниваю края и удаляю заусенцы. На плате не должно быть ворсинок, пыли, окислов и жировых следов от пальцев. Поэтому зачищаю плату мелкой наждачной бумагой, протираю тряпочкой смоченной в спирте.

Накладываю заранее вырезанный рисунок печатной платы, тонером вниз на текстолит и проглаживаю максимально разогретым утюгом, не допуская сдвига бумаги с текстолита.

Внимание! Я пользуюсь старым утюгом, если будете использовать домашний утюг, то можете его испортить, загрязнив тонером подошву.

Когда бумага прилипнет к плате, оставляю на ней утюг на несколько десятков секунд. Затем, тщательно проутюживаю каждый миллиметр платы. Опять оставляю утюг на плате секунд на тридцать. Снимаю утюг, жду, когда плата остынет.

Далее помещаю плату в теплую воду на несколько минут, потом скатываю с платы бумагу, от середины к краям.

Всю бумагу скатывать не нужно, так как вместе с бумагой удалиться значительная часть тонера. Так происходит потому, что простая бумага впитывает тонер.

Оставляю, возможно более тонкий слой бумаги, затем шилом удаляю остатки бумаги между дорожками. Закрашиваю дорожки маркером. После высыхания, опять шилом подравниваю дорожки, убираю ворсинки. Заклеиваю скотчем нижний слой фольги. Все, плата готова к травлению.

Травление печатной платы

Травлю в растворе хлорного железа, в фарфоровой тарелке. Тарелку во время травления слегка подогреваю на газовой плите. Периодически вынимаю плату из раствора и промываю водой.

Внимание! Хлорное железо очень едкое и оставляет на любых поверхностях практически не смываемые пятна.

После травления промываю плату водой и ножом снимаю с платы защитный слой. Защитный слой можно снять с помощью растворителя, например ацетона.

Внимание! Пары растворителей ядовиты, если вы решили воспользоваться растворителем, делайте это в проветриваемом помещении или на открытом воздухе.

После травления
Готовая плата

Изготовление простого металлоискателя

http://www.sdelai-sam.su/index.html - изготовление простого металлоискателя.

http://www.sdelai-sam.su/index1.html - монтаж деталей.

http://www.sdelai-sam.su/index2.html - поисковая катушка.

http://www.sdelai-sam.su/index3.html - сборка металлоискателя.

http://www.sdelai-sam.su/index3.html#a1 - настройка металлоискателя.

http://www.sdelai-sam.su/index3.html#a3 - работа с металлоискателем.

Стерео усилитель на TDA7297
Термостат W1209