Un metal detector o metal detector è progettato per rilevare oggetti che differiscono nelle loro proprietà elettriche e/o magnetiche dall'ambiente in cui si trovano. In poche parole, ti permette di trovare il metallo nel terreno. Ma non solo nel metallo, e non solo nel terreno. I metal detector vengono utilizzati da servizi di ispezione, criminologi, personale militare, geologi, costruttori per cercare profili sotto rivestimento, raccordi, per verificare piani e schemi di comunicazioni sotterranee e persone di molte altre specialità.

I metal detector fai-da-te sono spesso realizzati da dilettanti: cacciatori di tesori, storici locali, membri di associazioni storiche militari. Questo articolo è rivolto principalmente a loro, ai principianti; I dispositivi in ​​esso descritti consentono di trovare una moneta delle dimensioni di un nichel sovietico a una profondità di 20-30 cm o un pezzo di ferro delle dimensioni di un tombino a circa 1-1,5 m sotto la superficie. Tuttavia, questo dispositivo fatto in casa può essere utile anche in fattoria durante le riparazioni o nei cantieri. Alla fine, dopo aver scoperto un centinaio o due di tubi o strutture metalliche abbandonate nel terreno e vendendo il ritrovamento per rottami metallici, puoi guadagnare una cifra decente. E ci sono sicuramente più tesori simili in terra russa che forzieri dei pirati con dobloni o baccelli di ladri boiardi con efimka.

Nota: Se non hai conoscenze di ingegneria elettrica e radioelettronica, non lasciarti intimidire dai diagrammi, dalle formule e dalla terminologia speciale presenti nel testo. L'essenza è detta semplicemente, e alla fine ci sarà una descrizione del dispositivo, che può essere realizzato in 5 minuti su un tavolo, senza sapere come saldare o torcere i fili. Ma ti permetterà di “sentire” le peculiarità della ricerca dei metalli e, se sorge interesse, arriveranno conoscenze e abilità.

Un po' più di attenzione rispetto agli altri andrà posta al metal detector “Pirata”, vedi fig. Questo dispositivo è abbastanza semplice da poter essere ripetuto dai principianti, ma i suoi indicatori di qualità non sono inferiori a molti modelli di marca che costano fino a $ 300-400. E, cosa più importante, ha mostrato un'eccellente ripetibilità, ad es. piena funzionalità se fabbricato secondo le descrizioni e le specifiche. Il design del circuito e il principio di funzionamento del “Pirata” sono abbastanza moderni; Ci sono abbastanza manuali su come configurarlo e come usarlo.

Principio operativo

Il metal detector funziona secondo il principio dell'induzione elettromagnetica. In generale, il circuito del metal detector è costituito da un trasmettitore di vibrazioni elettromagnetiche, una bobina trasmittente, una bobina ricevente, un ricevitore, un circuito di estrazione del segnale utile (discriminatore) e un dispositivo di indicazione. Unità funzionali separate sono spesso combinate nei circuiti e nel design, ad esempio il ricevitore e il trasmettitore possono funzionare sulla stessa bobina, la parte ricevente rilascia immediatamente il segnale utile, ecc.

La bobina crea un campo elettromagnetico (EMF) di una certa struttura nel mezzo. Se nella sua area d'azione è presente un oggetto elettricamente conduttivo, pos. E nella figura vengono indotte correnti parassite o correnti di Foucault, che creano il proprio campo elettromagnetico. Di conseguenza, la struttura del campo della bobina è distorta, pos. B. Se l'oggetto non è elettricamente conduttivo, ma ha proprietà ferromagnetiche, allora distorce il campo originale a causa della schermatura. In entrambi i casi il ricevitore rileva la differenza tra la FEM e quella originale e la converte in un segnale acustico e/o ottico.

Nota: in linea di principio per un metal detector non è necessario che l'oggetto sia elettricamente conduttivo; il terreno no. La cosa principale è che le loro proprietà elettriche e/o magnetiche sono diverse.

Rilevatore o scanner?

Nelle fonti commerciali, costosi rilevatori di metalli altamente sensibili, ad es. I Terra-N sono spesso chiamati geoscanner. Questo non è vero. I geoscanner funzionano secondo il principio della misurazione della conduttività elettrica del terreno in diverse direzioni a diverse profondità; questa procedura è chiamata registrazione laterale. Utilizzando i dati di registrazione, il computer crea un'immagine sullo schermo di tutto ciò che si trova nel terreno, inclusi strati geologici di diverse proprietà.

Varietà

Parametri comuni

Il principio di funzionamento di un metal detector può essere implementato tecnicamente in diversi modi, a seconda dello scopo dell'apparecchio. I metal detector per la prospezione dell'oro in spiaggia e per la prospezione da costruzione e riparazione possono essere simili nell'aspetto, ma differiscono significativamente nel design e nei dati tecnici. Per realizzare correttamente un metal detector è necessario comprendere chiaramente quali requisiti deve soddisfare per questo tipo di lavoro. Basato su questo, Si possono distinguere i seguenti parametri dei metal detector di ricerca:

1. La penetrazione, o capacità di penetrazione, è la profondità massima alla quale si estende una bobina EMF nel terreno. Il dispositivo non rileverà nulla di più profondo, indipendentemente dalle dimensioni e dalle proprietà dell'oggetto.
2. La dimensione e le dimensioni della zona di ricerca rappresentano un'area immaginaria nel terreno in cui verrà rilevato l'oggetto.
3. La sensibilità è la capacità di rilevare oggetti più o meno piccoli.
4. La selettività è la capacità di rispondere in modo più forte ai risultati desiderabili. Il dolce sogno dei minatori da spiaggia è un rilevatore che emette un segnale acustico solo per i metalli preziosi.
5. L'immunità al rumore è la capacità di non rispondere ai campi elettromagnetici provenienti da fonti estranee: stazioni radio, fulmini, linee elettriche, veicoli elettrici e altre fonti di interferenza.
6. La mobilità e l'efficienza sono determinate dal consumo energetico (quante batterie dureranno), dal peso e dalle dimensioni del dispositivo e dalle dimensioni della zona di ricerca (quanto può essere “sondato” in 1 passaggio).
7. La discriminazione, o risoluzione, offre all'operatore o al microcontrollore di controllo l'opportunità di giudicare la natura dell'oggetto trovato dalla risposta del dispositivo.

La discriminazione, a sua volta, è un parametro composito, perché All'uscita del metal detector ci sono 1, massimo 2 segnali e ci sono più quantità che determinano le proprietà e la posizione del ritrovamento. Tuttavia, tenendo conto del cambiamento nella reazione del dispositivo quando si avvicina a un oggetto, si distinguono 3 componenti:

• Spaziale – indica la posizione dell'oggetto nell'area di ricerca e la profondità della sua occorrenza.
• Geometrico: consente di giudicare la forma e la dimensione di un oggetto.
• Qualitativo: consente di formulare ipotesi sulle proprietà del materiale dell'oggetto.

Frequenza operativa

Tutti i parametri di un metal detector sono collegati in modo complesso e molte relazioni si escludono a vicenda. Quindi, ad esempio, l'abbassamento della frequenza del generatore consente di ottenere una maggiore penetrazione e area di ricerca, ma al costo di un aumento del consumo di energia e peggiora la sensibilità e la mobilità a causa dell'aumento delle dimensioni della bobina. In generale, ogni parametro e i suoi complessi sono in qualche modo legati alla frequenza del generatore. Ecco perché La classificazione iniziale dei metal detector si basa sulla gamma di frequenza operativa:

1. Frequenza ultrabassa (ELF) - fino ai primi cento Hz. Assolutamente non dispositivi amatoriali: consumo energetico di decine di W, senza l'elaborazione del computer è impossibile giudicare nulla dal segnale, il trasporto richiede veicoli.
2. Bassa frequenza (LF) - da centinaia di Hz a diversi kHz. Sono semplici nella progettazione e nel design dei circuiti, resistenti al rumore, ma non molto sensibili, la discriminazione è scarsa. Penetrazione - fino a 4-5 m con consumo di potenza da 10 W (i cosiddetti metal detector profondi) o fino a 1-1,5 m con alimentazione a batterie. Reagiscono in modo più acuto ai materiali ferromagnetici (metalli ferrosi) o a grandi masse di materiali diamagnetici (strutture edili in cemento e pietra), motivo per cui vengono talvolta chiamati rilevatori magnetici. Sono poco sensibili alle proprietà del suolo.
3. Alta frequenza (IF) – fino a diverse decine di kHz. LF è più complesso, ma i requisiti per la bobina sono bassi. Penetrazione - fino a 1-1,5 m, immunità al rumore a C, buona sensibilità, discriminazione soddisfacente. Può essere universale se utilizzato in modalità a impulsi, vedere di seguito. Su terreni irrigati o mineralizzati (con frammenti o particelle di roccia che proteggono i campi elettromagnetici), funzionano male o non percepiscono nulla.
4. Alte frequenze o radiofrequenze (HF o RF) - tipici metal detector "per oro": eccellente discriminazione fino a una profondità di 50-80 cm in terreni asciutti, non conduttivi e non magnetici (sabbia della spiaggia, ecc.) Consumo energetico - come Prima. n. Il resto è sull'orlo del fallimento. L'efficacia del dispositivo dipende in gran parte dal design e dalla qualità delle bobine.

Nota: mobilità dei metal detector secondo i paragrafi. 2-4 buono: con un set di celle al sale AA (“batterie”) puoi lavorare fino a 12 ore senza sovraccaricare l'operatore.

I metal detector a impulsi si distinguono. In essi, la corrente primaria entra nella bobina a impulsi. Impostando la frequenza di ripetizione degli impulsi all'interno della gamma LF e la loro durata, che determina la composizione spettrale del segnale corrispondente alle gamme IF-HF, è possibile ottenere un metal detector che combina le proprietà positive di LF, IF e HF oppure è sintonizzabile.

Metodo di ricerca

Esistono almeno 10 metodi per cercare oggetti utilizzando i campi elettromagnetici. Ma ad esempio, il metodo di digitalizzazione diretta del segnale di risposta con l'elaborazione computerizzata è per uso professionale.

Un metal detector fatto in casa è costruito nei seguenti modi:

• Parametrico.
• Ricetrasmettitore.
• Con accumulo di fase.
• Ai ritmi.

Senza ricevitore

I metal detector parametrici in qualche modo esulano dalla definizione del principio di funzionamento: non hanno né un ricevitore né una bobina ricevente. Per il rilevamento, viene utilizzata l'influenza diretta dell'oggetto sui parametri della bobina del generatore - induttanza e fattore di qualità - e la struttura dell'EMF non ha importanza. La modifica dei parametri della bobina porta ad una variazione della frequenza e dell'ampiezza delle oscillazioni generate, che viene registrata in diversi modi: misurando la frequenza e l'ampiezza, modificando il consumo di corrente del generatore, misurando la tensione nel PLL loop (un sistema ad anello ad aggancio di fase che lo “tira” a un determinato valore), ecc.

I metal detector parametrici sono semplici, economici e resistenti al rumore, ma il loro utilizzo richiede determinate competenze, perché... la frequenza “galleggia” sotto l'influenza delle condizioni esterne. La loro sensibilità è debole; Sono utilizzati soprattutto come rilevatori magnetici.

Con ricevitore e trasmettitore

Il dispositivo del metal detector ricetrasmettitore è mostrato in Fig. all'inizio, alla spiegazione del principio di funzionamento; Qui viene descritto anche il principio di funzionamento. Tali dispositivi consentono di ottenere la migliore efficienza nella loro gamma di frequenza, ma sono complessi nella progettazione del circuito e richiedono un sistema di bobina particolarmente pregiato. I metal detector ricetrasmettitori con una bobina sono chiamati rilevatori a induzione. La loro ripetibilità è migliore, perché il problema della corretta disposizione delle bobine l'una rispetto all'altra scompare, ma la progettazione del circuito è più complicata: è necessario evidenziare il segnale secondario debole sullo sfondo di quello primario forte.

Nota: Nei metal detector ricetrasmettitori a impulsi è possibile eliminare anche il problema dell'isolamento. Ciò è spiegato dal fatto che il cosiddetto “catch” viene “catturato” come segnale secondario. la “coda” dell'impulso riemesso dall'oggetto. A causa della dispersione durante la riemissione, l'impulso primario si allarga e parte dell'impulso secondario finisce nello spazio tra i primari, da dove è facile da isolare.

Finché non scatta

I metal detector con accumulo di fase, o sensibili alla fase, sono a bobina singola pulsata o con 2 generatori, ciascuno funzionante sulla propria bobina. Nel primo caso, il fatto che gli impulsi non solo si diffondono durante la riemissione, ma vengono anche ritardati. Lo sfasamento aumenta nel tempo; quando raggiunge un certo valore, il discriminatore si attiva e in cuffia si sente un clic. Man mano che ci si avvicina all'oggetto, i clic diventano più frequenti e si fondono in un suono sempre più acuto. È su questo principio che è costruito "Pirate".

Nel secondo caso la tecnica di ricerca è la stessa, ma operano 2 oscillatori elettricamente e geometricamente strettamente simmetrici, ciascuno con la propria bobina. In questo caso, a causa dell'interazione dei loro campi elettromagnetici, avviene la sincronizzazione reciproca: i generatori funzionano in tempo. Quando l'EMF generale è distorto, iniziano le interruzioni della sincronizzazione, udite come gli stessi clic e quindi un tono. I metal detector a doppia bobina con mancata sincronizzazione sono più semplici dei rilevatori di impulsi, ma meno sensibili: la loro penetrazione è 1,5-2 volte inferiore. La discriminazione in entrambi i casi è prossima all'eccellente.

I metal detector sensibili alla fase sono gli strumenti preferiti dai cercatori di resort. Gli assi della ricerca regolano i loro strumenti in modo che esattamente sopra l'oggetto il suono scompaia di nuovo: la frequenza dei clic va nella regione degli ultrasuoni. In questo modo, su una spiaggia di conchiglie, è possibile trovare orecchini d'oro delle dimensioni di un'unghia fino a una profondità di 40 cm, ma su terreni con piccole disomogeneità, irrigati e mineralizzati, i metal detector con accumulo di fase sono inferiori a altri, eccetto quelli parametrici.

Dal cigolio

Battiti di 2 segnali elettrici - un segnale con una frequenza pari alla somma o alla differenza delle frequenze fondamentali dei segnali originali o dei loro multipli - armoniche. Quindi, ad esempio, se agli ingressi di un dispositivo speciale - un mixer - vengono applicati segnali con frequenze di 1 MHz e 1.000.500 Hz o 1.0005 MHz, e le cuffie o un altoparlante sono collegati all'uscita del mixer, allora sentiremo un tono puro di 500 Hz. E se il 2° segnale è 200-100 Hz o 200,1 kHz, accadrà la stessa cosa, perché 200 100 x 5 = 1.000.500; abbiamo “catturato” la quinta armonica.

In un metal detector ci sono 2 generatori che operano sui battiti: uno di riferimento e uno di lavoro. La bobina del circuito oscillante di riferimento è piccola, protetta da influenze estranee, oppure la sua frequenza è stabilizzata da un risonatore al quarzo (semplicemente quarzo). La bobina del generatore funzionante (di ricerca) è un generatore di ricerca e la sua frequenza dipende dalla presenza di oggetti nell'area di ricerca. Prima della ricerca, il generatore funzionante è impostato su zero battiti, ad es. finché le frequenze non coincidono. Di norma, non si ottiene un suono zero completo, ma viene regolato su un tono molto basso o sibilante, questo è più conveniente da cercare. Cambiando il tono dei battiti si giudica la presenza, la dimensione, le proprietà e la posizione di un oggetto.

Nota: Molto spesso, la frequenza del generatore di ricerca viene presa molte volte inferiore a quella di riferimento e opera sulle armoniche. Ciò consente, in primo luogo, di evitare in questo caso l'influenza reciproca dannosa dei generatori; in secondo luogo, regolare il dispositivo in modo più accurato e, in terzo luogo, cercare la frequenza ottimale in questo caso.

I metal detector armonici sono generalmente più complessi dei metal detector ad impulsi, ma funzionano su qualsiasi tipo di terreno. Realizzati e sintonizzati correttamente, non sono inferiori a quelli a impulso. Questo può essere giudicato almeno dal fatto che i cercatori d'oro e i bagnanti non saranno d'accordo su cosa sia meglio: un impulso o un battito?

Bobina e cose del genere

L'idea sbagliata più comune dei radioamatori alle prime armi è l'assolutizzazione della progettazione dei circuiti. Ad esempio, se lo schema è "interessante", allora tutto sarà di prim'ordine. Per quanto riguarda i metal detector, questo è doppiamente vero, perché... i loro vantaggi operativi dipendono in gran parte dal design e dalla qualità di fabbricazione della bobina di ricerca. Come ha affermato un cercatore di resort: “La reperibilità del rilevatore dovrebbe essere nella tasca, non nelle gambe”.

Durante lo sviluppo di un dispositivo, i parametri del suo circuito e della bobina vengono adattati tra loro fino a ottenere il valore ottimale. Anche se un determinato circuito con una bobina “estranea” funziona, non raggiungerà i parametri dichiarati. Pertanto, quando scegliete un prototipo da replicare, guardate innanzitutto la descrizione della bobina. Se è incompleto o impreciso, è meglio costruire un altro dispositivo.

Informazioni sulle dimensioni della bobina

Una bobina grande (larga) emette campi elettromagnetici in modo più efficace e “illuminerà” il terreno più profondamente. La sua area di ricerca è più ampia, il che gli consente di ridurre l’“essere trovato con i piedi”. Tuttavia, se nell'area di ricerca è presente un oggetto grande e non necessario, il suo segnale “intaserà” quello debole dalla piccola cosa che stai cercando. Pertanto, è consigliabile prendere o realizzare un metal detector progettato per funzionare con bobine di diverse dimensioni.

Nota: I diametri tipici dei coil sono 20-90 mm per la ricerca di raccordi e profili, 130-150 mm per “beach gold” e 200-600 mm “per ferro di grandi dimensioni”.

monociclo

Viene chiamato il tipo tradizionale di bobina del metal detector. bobina sottile o Mono Loop (anello singolo): un anello di molte spire di filo di rame smaltato con larghezza e spessore 15-20 volte inferiori al diametro medio dell'anello. I vantaggi di una bobina monoloop sono una debole dipendenza dei parametri dal tipo di terreno, una zona di ricerca restringente, che consente, spostando il rilevatore, di determinare con maggiore precisione la profondità e la posizione del ritrovamento e la semplicità del design. Svantaggi: fattore di bassa qualità, motivo per cui l'impostazione “galleggia” durante il processo di ricerca, suscettibilità alle interferenze e risposta vaga all'oggetto: lavorare con un monoloop richiede una notevole esperienza nell'utilizzo di questa particolare istanza del dispositivo. Si consiglia ai principianti di realizzare metal detector fatti in casa con un monoloop per ottenere un design realizzabile senza problemi e acquisire esperienza di ricerca con esso.

Induttanza

Quando si sceglie un circuito, per garantire l'affidabilità delle promesse dell'autore, e ancora di più quando lo si progetta o lo modifica autonomamente, è necessario conoscere l'induttanza della bobina ed essere in grado di calcolarla. Anche se stai realizzando un metal detector da un kit acquistato, devi comunque controllare l'induttanza mediante misurazioni o calcoli, in modo da non scervellarti in seguito: perché, tutto sembra funzionare correttamente e non emettere segnali acustici.

Su Internet sono disponibili calcolatori per il calcolo dell'induttanza delle bobine, ma un programma per computer non può fornire tutti i casi pratici. Pertanto, nella Fig. viene fornito un vecchio nomogramma testato da decenni per il calcolo delle bobine multistrato; una bobina sottile è un caso speciale di una bobina multistrato.

Per calcolare il monoloop di ricerca, il nomogramma viene utilizzato come segue:

• Prendiamo il valore dell'induttanza L dalla descrizione del dispositivo e le dimensioni della spira D, l e t dallo stesso punto o secondo la nostra scelta; valori tipici: L = 10 mH, D = 20 cm, l = t = 1 cm.
• Usando il nomogramma determiniamo il numero di giri w.
• Impostiamo il coefficiente di posa k = 0,5, utilizzando le dimensioni l (altezza della bobina) et (la sua larghezza) determiniamo l'area della sezione trasversale del circuito e troviamo l'area del rame puro in esso come S = klt.
• Dividendo S per w, otteniamo la sezione trasversale del filo di avvolgimento e da essa il diametro del filo d.
• Se risulta d = (0,5...0,8) mm, è tutto OK. Altrimenti aumentiamo l e t quando d>0,8 mm o diminuiamo quando d<0,5 мм.

Immunità al rumore

Il monoloop "cattura" bene le interferenze, perché è progettata esattamente come un'antenna a telaio. È possibile aumentare la sua immunità al rumore, in primo luogo, posizionando l'avvolgimento nel cosiddetto. Scudo di Faraday: un tubo metallico, una treccia o un avvolgimento di lamina con un'interruzione in modo che non si formi una spira cortocircuitata, che “divorerà” tutte le bobine EMF, vedere fig. sulla destra. Se sullo schema originale c'è una linea tratteggiata vicino alla designazione della bobina di ricerca (vedi schemi sotto), significa che la bobina di questo dispositivo deve essere posizionata nello scudo di Faraday.

Inoltre, lo schermo deve essere collegato al filo comune del circuito. Qui c'è un problema per i principianti: il conduttore di terra deve essere collegato allo schermo rigorosamente simmetricamente al taglio (vedere la stessa figura) e portato al circuito anche simmetricamente rispetto ai fili del segnale, altrimenti il ​​rumore continuerà a “strisciare” all'interno bobina.

Lo schermo assorbe anche parte dei campi elettromagnetici di ricerca, riducendo la sensibilità del dispositivo. Questo effetto è particolarmente evidente nei metal detector a impulsi; le loro bobine non possono essere affatto schermate. In questo caso, è possibile ottenere una maggiore immunità al rumore bilanciando l'avvolgimento. Il punto è che per una sorgente EMF remota, la bobina è un oggetto puntiforme e la fem. le interferenze nelle sue metà si sopprimeranno a vicenda. Potrebbe essere necessaria anche una bobina simmetrica nel circuito se il generatore è push-pull o induttivo a tre punti.

In questo caso però è impossibile simmetria della bobina utilizzando il metodo bifilare familiare ai radioamatori (vedi figura): quando nel campo della bobina bifilare si trovano oggetti conduttori e/o ferromagnetici, la sua simmetria viene rotta. Cioè, l'immunità al rumore del metal detector scomparirà proprio quando sarà più necessaria. Pertanto, è necessario bilanciare la bobina monoloop mediante avvolgimento incrociato, vedere la stessa fig. La sua simmetria non viene rotta in nessuna circostanza, ma avvolgere trasversalmente una bobina sottile con un gran numero di giri è un lavoro infernale, e quindi è meglio realizzare una bobina a cestello.

Cestino

I mulinelli a cestello presentano tutti i vantaggi dei monoloop in misura ancora maggiore. Inoltre, le bobine a cestello sono più stabili, il loro fattore di qualità è più elevato e il fatto che la bobina sia piatta è un doppio vantaggio: sensibilità e discriminazione aumenteranno. Le bobine del cestello sono meno suscettibili alle interferenze: fem dannosa. incrociando i fili si annullano a vicenda. L'unico aspetto negativo è che le bobine a cestello richiedono un mandrino realizzato con precisione, rigido e durevole: la forza di tensione totale di molte spire raggiunge valori elevati.

Le bobine a cestello sono strutturalmente piatte e tridimensionali, ma elettricamente un “cestino” tridimensionale equivale ad uno piatto, cioè crea lo stesso EMF. La bobina volumetrica del cestello è ancora meno sensibile alle interferenze e, cosa importante per i metal detector a impulsi, la dispersione degli impulsi al suo interno è minima, ad es. È più facile cogliere la varianza causata dall'oggetto. I vantaggi del metal detector "Pirata" originale sono in gran parte dovuti al fatto che la sua bobina "nativa" è un cesto voluminoso (vedi figura), ma il suo avvolgimento è complesso e richiede tempo.

È meglio per un principiante avvolgere da solo un cestino piatto, vedere fig. sotto. Per i metal detector "per oro" o, ad esempio, per il metal detector "a farfalla" descritto di seguito e un semplice ricetrasmettitore a 2 bobine, un buon supporto sarebbero i dischi del computer inutilizzabili. La loro metallizzazione non danneggerà: è molto sottile e nichelata. Condizione indispensabile: un numero dispari, e nessun altro, di slot. Non è richiesto un nomogramma per il calcolo di un paniere piatto; il calcolo viene effettuato come segue:

• Sono impostati con un diametro D2 pari al diametro esterno del mandrino meno 2-3 mm e assumono D1 = 0,5D2, questo è il rapporto ottimale per le bobine di ricerca.
• Secondo la formula (2) in Fig. calcolare il numero di giri.
• Dalla differenza D2 – D1, tenendo conto del coefficiente di posa piana pari a 0,85, si calcola il diametro del filo nell'isolante.

Come non farlo e come avvolgere i cestini

Alcuni dilettanti si incaricano di avvolgere grandi cestini utilizzando il metodo mostrato in Fig. sotto: realizzare un mandrino con chiodi isolati (pos. 1) o viti autofilettanti, avvolgerli secondo lo schema, pos. 2 (in questo caso pos. 3, per un numero di giri multiplo di 8; ogni 8 giri si ripete lo “schema”), quindi schiuma, pos. 4, il mandrino viene estratto e la schiuma in eccesso viene tagliata. Ma presto si scopre che le bobine allungate tagliano la schiuma e tutto il lavoro è andato sprecato. Cioè, per avvolgerlo in modo affidabile, è necessario incollare pezzi di plastica resistente nei fori della base e solo successivamente avvolgerlo. E ricorda: il calcolo indipendente di una bobina volumetrica del cestello è impossibile senza programmi per computer appropriati; La tecnica del canestro piatto non è applicabile in questo caso.

Bobine DD

DD in questo caso non significa rilevatore a lungo raggio, ma doppio o differenziale; nell'originale – DD (Doppio Rivelatore). Questa è una bobina di 2 metà identiche (braccia), piegate con qualche intersezione. Con un accurato equilibrio elettrico e geometrico dei bracci DD, la FEM di ricerca viene contratta nella zona di intersezione, a destra in Fig. a sinistra c'è una bobina monoloop e il suo campo. La minima eterogeneità dello spazio nell'area di ricerca provoca uno squilibrio e appare un segnale forte e acuto. Una bobina DD consente a un cercatore inesperto di rilevare un oggetto piccolo, profondo e altamente conduttivo quando una lattina arrugginita si trova accanto e sopra di esso.

Le bobine DD sono chiaramente orientate “verso l'oro”; Tutti i metal detector marcati GOLD ne sono dotati. Tuttavia, su terreni poco profondi, eterogenei e/o conduttivi, falliscono del tutto o spesso danno falsi segnali. La sensibilità della bobina DD è molto elevata, ma la discriminazione è prossima allo zero: il segnale o è marginale o non c'è affatto. Pertanto, i metal detector con bobine DD sono preferiti dai ricercatori interessati solo al "tascabile".

Nota: Maggiori dettagli sulle bobine DD possono essere trovati più avanti nella descrizione del corrispondente metal detector. Le spalle DD vengono avvolte alla rinfusa, come un monoloop, su un mandrino speciale, vedi sotto, o con cestelli.

Come attaccare la bobina

I telai e i mandrini già pronti per le bobine di ricerca sono venduti in una vasta gamma, ma i venditori non sono timidi con i ricarichi. Pertanto, molti hobbisti realizzano la base della bobina in compensato, a sinistra nella figura:

Disegni multipli

Parametrico

Il metal detector più semplice per la ricerca di raccordi, cablaggi, profili e comunicazioni nelle pareti e nei soffitti può essere assemblato secondo la Fig. Il vecchio transistor MP40 può essere sostituito senza problemi con il KT361 o suoi analoghi; Per utilizzare i transistor PNP è necessario invertire la polarità della batteria.

Questo metal detector è un rilevatore magnetico di tipo parametrico funzionante su LF. Il tono del suono nelle cuffie può essere modificato selezionando la capacità C1. Sotto l'influenza dell'oggetto, il tono diminuisce, a differenza di tutti gli altri tipi, quindi inizialmente è necessario ottenere un "cigolio di zanzara" e non un sibilo o un brontolio. Il dispositivo distingue il cablaggio sotto tensione dal cablaggio “vuoto”, al tono si sovrappone un ronzio a 50 Hz.

Il circuito è un generatore di impulsi con feedback induttivo e stabilizzazione della frequenza tramite un circuito LC. Una bobina ad anello è un trasformatore di uscita da un vecchio ricevitore a transistor o da uno di potenza a bassa tensione "bazar-cinese" a bassa potenza. Molto adatto è un trasformatore proveniente da un'inutilizzabile fonte di alimentazione dell'antenna polacca, nel suo caso, staccando la spina di rete, è possibile assemblare l'intero apparecchio, quindi è meglio alimentarlo con una batteria a bottone al litio da 3 V. Avvolgimento II in Fico. – primario o di rete; I – secondario o step-down di 12 V. Esatto, il generatore funziona con la saturazione dei transistor, che garantisce un consumo energetico trascurabile e un'ampia gamma di impulsi, facilitando la ricerca.

Per trasformare un trasformatore in un sensore è necessario aprire il suo circuito magnetico: rimuovere il telaio con gli avvolgimenti, rimuovere i ponticelli diritti del nucleo - il giogo - e piegare da parte le piastre a W, come a destra nella figura , quindi rimontare gli avvolgimenti. Se le parti sono funzionanti, il dispositivo entra immediatamente in funzione; in caso contrario, è necessario invertire le estremità di uno qualsiasi degli avvolgimenti.

Uno schema parametrico più complesso è mostrato in Fig. sulla destra. L con i condensatori C4, C5 e C6 è sintonizzato su 5, 12,5 e 50 kHz e il quarzo trasmette rispettivamente la 10a, 4a armonica e il tono fondamentale al misuratore di ampiezza. Il circuito è più da saldare sul tavolo per i dilettanti: c'è molta confusione con le impostazioni, ma non c'è "stile", come si suol dire. Fornito solo come esempio.

Ricetrasmettitore

Molto più sensibile è un metal detector ricetrasmettitore con bobina DD, che può essere realizzato in casa senza troppe difficoltà, vedere Fig. A sinistra c'è il trasmettitore; a destra c'è il ricevitore. Qui vengono descritte anche le proprietà dei diversi tipi di DD.

Questo metal detector è LF; la frequenza di ricerca è di circa 2 kHz. Profondità di rilevamento: nichel sovietico - 9 cm, barattolo di latta - 25 cm, portello fognario - 0,6 M. I parametri sono "tre", ma puoi padroneggiare la tecnica di lavorare con DD prima di passare a strutture più complesse.

Le bobine contengono 80 spire di filo PE da 0,6-0,8 mm, avvolte alla rinfusa su un mandrino di 12 mm di spessore, il cui disegno è mostrato in Fig. Sinistra. In generale, il dispositivo non è fondamentale per i parametri delle bobine; sarebbero esattamente le stesse e posizionate rigorosamente simmetricamente. Nel complesso, un simulatore buono ed economico per coloro che vogliono padroneggiare qualsiasi tecnica di ricerca, incl. "per l'oro." Nonostante la sensibilità di questo metal detector sia bassa, la discriminazione è molto buona nonostante l'utilizzo del DD.

Per configurare il dispositivo, accendere prima le cuffie al posto del trasmettitore L1 e verificare dal tono che il generatore funzioni. Successivamente si cortocircuita L1 del ricevitore e selezionando R1 e R3 si imposta sui collettori VT1 e VT2 rispettivamente una tensione pari a circa la metà della tensione di alimentazione. Successivamente, R5 imposta la corrente del collettore VT3 entro 5..8 mA, apre L1 del ricevitore e il gioco è fatto, puoi cercare.

Fase cumulativa

I progetti in questa sezione mostrano tutti i vantaggi del metodo di accumulo di fase. Il primo metal detector, soprattutto per uso edile, costerà pochissimo, perché... le sue parti più laboriose sono realizzate... in cartone, vedi fig.:

Il dispositivo non necessita di regolazione; il timer integrato 555 è un analogo dell'IC domestico (circuito integrato) K1006VI1. In esso avvengono tutte le trasformazioni del segnale; Il metodo di ricerca è pulsato. L'unica condizione è che l'altoparlante abbia bisogno di uno piezoelettrico (cristallino); un altoparlante normale o delle cuffie sovraccaricheranno l'IC e presto falliranno.

L'induttanza della bobina è di circa 10 mH; frequenza operativa – entro 100-200 kHz. Con uno spessore del mandrino di 4 mm (1 strato di cartone), una bobina con un diametro di 90 mm contiene 250 spire di filo PE 0,25 e una bobina da 70 mm contiene 290 spire.

Metal detector “Butterfly”, vedi fig. a destra, nei suoi parametri è già vicino agli strumenti professionali: il nichel sovietico si trova a una profondità di 15-22 cm, a seconda del terreno; portello fognario - a una profondità massima di 1 m Efficace in caso di errori di sincronizzazione; schema, scheda e tipologia di installazione - in Fig. sotto. Si prega di notare che ci sono 2 bobine separate con un diametro di 120-150 mm, non DD! Non devono intersecarsi! Entrambi gli altoparlanti sono piezoelettrici, come prima. caso. Condensatori: termostabili, mica o ceramici ad alta frequenza.

Le proprietà della “Farfalla” miglioreranno e sarà più semplice configurarla se, prima, si avvolgono le bobine con cestelli piatti; l'induttanza è determinata dalla frequenza operativa specificata (fino a 200 kHz) e dalle capacità dei condensatori del circuito (10.000 pF ciascuno nel diagramma). Il diametro del filo varia da 0,1 a 1 mm, più grande è, meglio è. Il rubinetto di ciascuna bobina è formato da un terzo delle spire, contando dall'estremità fredda (inferiore nel diagramma). In secondo luogo, se i singoli transistor vengono sostituiti con un gruppo a 2 transistor per i circuiti amplificatori K159NT1 o suoi analoghi; Una coppia di transistor cresciuti sullo stesso cristallo ha esattamente gli stessi parametri, il che è importante per i circuiti con errore di sincronizzazione.

Per configurare la Butterfly è necessario regolare con precisione l'induttanza delle bobine. L'autore del progetto consiglia di allontanare le spire o di spostarle o di regolare le bobine con ferrite, ma dal punto di vista della simmetria elettromagnetica e geometrica sarebbe meglio collegare condensatori di trimming da 100-150 pF in parallelo con condensatori da 10.000 pF e ruotarli in direzioni diverse durante l'accordatura.

La configurazione in sé non è difficile: il dispositivo appena assemblato emette un segnale acustico. Portiamo alternativamente una casseruola di alluminio o una lattina di birra sulle bobine. Per uno: il cigolio diventa sempre più forte; dall'altro: più basso e più silenzioso o completamente silenzioso. Qui aggiungiamo un po' di capacità al rifinitore e nella spalla opposta lo rimuoviamo. In 3-4 cicli puoi ottenere il silenzio completo negli altoparlanti: il dispositivo è pronto per la ricerca.

Maggiori informazioni su "Pirata"

Torniamo al famoso "Pirata"; È un ricetrasmettitore di impulsi con accumulo di fase. Il diagramma (vedi figura) è molto trasparente e può essere considerato un classico per questo caso.

Il trasmettitore è costituito da un oscillatore principale (MG) sullo stesso timer 555 e da un potente interruttore su T1 e T2. A sinistra c'è la versione ZG senza IC; in esso dovrai impostare la frequenza di ripetizione degli impulsi sull'oscilloscopio su 120-150 Hz R1 e la durata dell'impulso su 130-150 μs R2. La bobina L è comune. Un limitatore sui diodi D1 e D2 per una corrente di 0,5 A salva l'amplificatore del ricevitore QP1 dal sovraccarico. Il discriminatore è montato su QP2; insieme costituiscono il doppio amplificatore operazionale K157UD2. Infatti le “code” degli impulsi riemessi si accumulano nel contenitore C5; quando il "serbatoio è pieno", un impulso salta all'uscita di QP2, che viene amplificato da T3 e dà un clic nella dinamica. Il resistore R13 regola la velocità di riempimento del “serbatoio” e, di conseguenza, la sensibilità del dispositivo. Puoi saperne di più su "Pirata" dal video:

Video: metal detector “Pirata”.

e sulle caratteristiche della sua configurazione - dal seguente video:

Video: impostazione della soglia del metal detector “Pirata”.

Ai ritmi

Coloro che vogliono provare tutte le delizie del processo di ricerca battente con bobine sostituibili possono assemblare un metal detector secondo lo schema di Fig. La sua particolarità, innanzitutto, è l'efficienza: l'intero circuito è assemblato su logica CMOS e, in assenza di oggetto, consuma pochissima corrente. In secondo luogo, il dispositivo funziona sulle armoniche. L'oscillatore di riferimento su DD2.1-DD2.3 è stabilizzato dal quarzo ZQ1 a 1 MHz e l'oscillatore di ricerca su DD1.1-DD1.3 funziona ad una frequenza di circa 200 kHz. Quando si imposta il dispositivo prima della ricerca, l'armonica desiderata viene “catturata” con un varicap VD1. La miscelazione dei segnali di lavoro e di riferimento avviene in DD1.4. In terzo luogo, questo metal detector è adatto per lavorare con bobine sostituibili.

È meglio sostituire la serie IC 176 con la stessa serie 561, il consumo di corrente diminuirà e la sensibilità del dispositivo aumenterà. Non puoi semplicemente sostituire le vecchie cuffie sovietiche ad alta impedenza TON-1 (preferibilmente TON-2) con quelle a bassa impedenza del lettore: sovraccaricheranno il DD1.4. È necessario installare un amplificatore come quello "pirata" (C7, R16, R17, T3 e un altoparlante sul circuito "Pirata") oppure utilizzare un altoparlante piezoelettrico.

Questo metal detector non richiede alcuna regolazione dopo il montaggio. Le bobine sono monoloop. I loro dati su un mandrino di 10 mm di spessore:

• Diametro 25 mm – 150 giri PEV-1 0,1 mm.
• Diametro 75 mm – 80 giri PEV-1 0,2 mm.
• Diametro 200 mm – 50 giri PEV-1 0,3 mm.

Non potrebbe essere più semplice

Ora manteniamo la promessa fatta all'inizio: ti diremo come realizzare un metal detector che cerca senza sapere nulla di radioingegneria. Un metal detector “semplice come sgusciare le pere” è assemblato da una radio, una calcolatrice, una scatola di cartone o di plastica con coperchio incernierato e pezzi di nastro biadesivo.

Il metal detector “dalla radio” è pulsato, ma per rilevare gli oggetti non viene utilizzata la dispersione o il ritardo con accumulo di fase, ma la rotazione del vettore magnetico del campo elettromagnetico durante la riemissione. Sui forum scrivono cose diverse su questo dispositivo, da "super" a "fa schifo", "cablaggio" e parole che non è consuetudine usare per iscritto. Quindi, affinché sia, se non “super”, ma almeno un dispositivo pienamente funzionale, i suoi componenti – il ricevitore e la calcolatrice – devono soddisfare determinati requisiti.

Calcolatrice hai bisogno dell’“alternativa” più logora ed economica. Li producono in scantinati offshore. Non hanno idea degli standard per la compatibilità elettromagnetica degli elettrodomestici e, se sentissero parlare di qualcosa del genere, vorrebbero soffocarlo dal profondo del loro cuore e dall'alto. Pertanto, i prodotti sono fonti piuttosto potenti di interferenze radio pulsate; sono forniti dal generatore di clock della calcolatrice. In questo caso, i suoi impulsi stroboscopici nell'aria vengono utilizzati per sondare lo spazio.

Ricevitore Ne abbiamo anche bisogno di uno economico, di produttori simili, senza alcun mezzo per aumentare l'immunità al rumore. Deve avere la banda AM e, cosa assolutamente necessaria, un'antenna magnetica. Poiché i ricevitori che ricevono onde corte (HF, SW) con un'antenna magnetica vengono venduti raramente e sono costosi, dovrai limitarti alle onde medie (SV, MW), ma questo renderà la configurazione più semplice.

1. Apriamo la scatola con il coperchio in un libro.
2. Incolliamo strisce di nastro adesivo sul retro della calcolatrice e della radio e fissiamo entrambi i dispositivi nella scatola, vedere fig. sulla destra. Ricevitore - preferibilmente in una copertura in modo che vi sia accesso ai comandi.
3. Accendiamo il ricevitore e cerchiamo una zona al massimo volume nella parte superiore della banda AM, libera da stazioni radio e il più pulita possibile da rumori eterei. Per CB questo sarà di circa 200 mo 1500 kHz (1,5 MHz).
4. Accendiamo la calcolatrice: il ricevitore dovrebbe ronzare, sibilare, ringhiare; in generale, dai il tono. Non abbassiamo il volume!
5. Se non c'è alcun tono, regolalo con attenzione e senza intoppi finché non appare; Abbiamo catturato alcune armoniche del generatore stroboscopico della calcolatrice.
6. Pieghiamo lentamente il “libro” finché il tono non si indebolisce, diventa più musicale o scompare del tutto. Molto probabilmente ciò accadrà quando il coperchio viene ruotato di circa 90 gradi. Abbiamo quindi trovato una posizione in cui il vettore magnetico degli impulsi primari è orientato perpendicolarmente all'asse della ferrite dell'antenna magnetica e non li riceve.
7. Fissiamo il coperchio nella posizione trovata con un inserto in schiuma e un elastico o supporti.

Nota: a seconda del design del ricevitore, è possibile l'opzione opposta: per sintonizzarsi sull'armonica, il ricevitore viene posizionato sulla calcolatrice accesa e quindi, aprendo il "libro", il tono si ammorbidisce o scompare. In questo caso, il ricevitore catturerà gli impulsi riflessi dall'oggetto.

Qual è il prossimo? Se c'è un oggetto elettricamente conduttivo o ferromagnetico vicino all'apertura del "libro", inizierà a riemettere impulsi di sondaggio, ma il loro vettore magnetico ruoterà. L'antenna magnetica li “percepirà” e il ricevitore emetterà nuovamente un tono. Cioè, abbiamo già trovato qualcosa.

Qualcosa di strano, finalmente

Ci sono segnalazioni di un altro metal detector "per manichini completi" con una calcolatrice, ma invece di una radio, presumibilmente richiede 2 dischi di computer, un CD e un DVD. Inoltre: cuffie piezoelettriche (precisamente piezoelettriche, secondo gli autori) e una batteria Krona. Francamente, questa creazione sembra un tecnomito, come la sempre memorabile antenna al mercurio. Ma - cosa diavolo non sta scherzando. Ecco un video per te:

provatelo se volete, magari ci troverete qualcosa, sia a livello tematico che in senso scientifico e tecnico. Buona fortuna!

Come applicazione

Esistono centinaia, se non migliaia, di modelli e modelli di rilevatori di metalli. Pertanto, nell'appendice al materiale forniamo anche un elenco di modelli, oltre a quelli citati nel test, che, come si dice, sono in circolazione nella Federazione Russa, non sono eccessivamente costosi e sono disponibili per la ripetizione o l'autoproduzione. -assemblaggio:

• Clone.
10 valutazioni, media: 4,90 su 5)

Oggi esistono molti modi per realizzare un metal detector a casa in modo completamente indipendente, senza l'aiuto di specialisti. Alcuni di essi richiedono una certa conoscenza della fisica, nonché abilità nel lavorare con dispositivi elettrici e radio. Altri non richiedono abilità speciali e qualsiasi principiante può assemblare un metal detector a casa con le proprie mani.

Come realizzare il tuo metal detector dai dischi

È abbastanza semplice realizzare un metal detector a casa con le tue mani. utilizzando due dischi: CD e DVD. Questo metodo è molto semplice e non richiede componenti complessi. Tutto ciò di cui hai bisogno è:

• Disco CD e DVD. Si consiglia di prenderne di bifacciali, quindi la sensibilità del metal detector sarà molto più elevata.
• Qualunque calcolatrice tu abbia a portata di mano, puoi prendere quella più semplice ed economica
• cuffie
• batteria a corona
• colla e nastro adesivo

Sequenziamento

Il metal detector è pronto puoi iniziare a testarlo. Per facilità d'uso, è possibile collegare una comoda maniglia al metal detector. Per cercare monete e metalli nel terreno, la potenza di un dispositivo del genere non sarà sufficiente, ma in casa può sempre tornare utile. Ad esempio, per cercare cavi nascosti, un muro murato o per trovare un profilo metallico sotto un foglio di cartongesso.

Metal detector composto da radio e calcolatrice

Per realizzare un metal detector di questo tipo, sono necessarie le seguenti cose:

1. Contenitore CD vuoto
2. La calcolatrice più semplice ed economica
3. Ricevitore radio funzionante sulla frequenza AM
4. Nastro biadesivo o nastro adesivo
5. Unghia
6. Bastone per scopa in legno

Ordine di assemblaggio

Sequenza di assemblaggio del dispositivo Prossimo.

Pertanto, puoi assemblare un metal detector a casa con le tue mani, anche senza conoscenze e abilità speciali. Ma va tenuto presente che tali metal detector non adatto per ricerche serie oggetti metallici sotterranei, perché il loro raggio d'azione è piccolo. Per compiti complessi, dovresti provare ad assemblare un dispositivo di tipo "farfalla" o "terminatore". Da un lato, se tutto funziona, puoi risparmiare una buona somma di denaro, ma dall'altro, secondo gli esperti, tali metal detector fatti in casa non sempre funzionano come previsto.

I metal detector o metal detector sono una famiglia diversificata di strumenti di misura, il cui funzionamento si basa sulle differenze nella radiazione elettromagnetica degli oggetti.

Utilizzando un metal detector

I metal detector professionali altamente sensibili vengono utilizzati nel lavoro quotidiano di vari punti di ispezione; vengono utilizzati per condurre attività di ricerca e investigazione della polizia e dei servizi di soccorso.

Un enorme esercito di cacciatori di tesori dilettanti in tutto il mondo pratica lunghe e piacevoli escursioni con i metal detector. A volte questo tipo di intrattenimento porta reddito e persino fama.

Al giorno d'oggi, è già stata creata un'industria di dispositivi rilevatori (riconoscimento) per tutte le occasioni, che differiscono non solo per i principi di funzionamento, ma anche per un'ampia gamma di prezzi e caratteristiche tecniche.

Rivelatori magnetici semplici

Il principio di funzionamento del metal detector più semplice si basa sull'induzione elettromagnetica: il dispositivo contiene una bobina elettromagnetica che, a causa delle oscillazioni e delle distorsioni del suo campo, rileva i materiali elettricamente conduttivi e ferroso-magnetici vicini, creando un segnale audio o visivo.

La prima esperienza di assemblaggio di un metal detector in casa può essere l'inizio di un hobby serio: nuove soluzioni progettuali e persino invenzioni in questo campo della radioelettronica applicata non sono escluse nemmeno a livello amatoriale.

Il diagramma mostra la struttura di un semplice rilevatore magnetico a bassa frequenza.

Nella produzione dei metal detector vengono utilizzati centinaia di design diversi. Per implementarne uno tu stesso, dovrai realizzare un circuito stampato con le tue mani, acquistare le bobine, i transistor, i resistori, i condensatori, ecc. Necessari e assemblare il dispositivo.

Metal detector realizzato con mezzi improvvisati

Un'altra opzione è assemblare un metal detector con i materiali disponibili; è più adatto a umanisti e tecnici alle prime armi con la passione per la ricerca di tesori e manufatti perduti.

Durante il funzionamento di un dispositivo così fatto in casa, le onde elettromagnetiche emesse dalla calcolatrice vengono catturate nella banda AM del ricevitore.

Un indicatore della posizione di un oggetto in questo dispositivo è la rotazione del campo elettromagnetico durante la riemissione, che modifica i parametri del segnale sonoro. Una foto di un metal detector fai-da-te può essere trovata su Internet e alla fine del nostro materiale.

Per utilizzare una versione così prefabbricata, non sono necessari uno schema dettagliato o istruzioni di montaggio, ma il rispetto di determinati requisiti per i due componenti principali di un rilevatore fatto in casa, vale a dire un calcolatore correttamente funzionante e un ricevitore radio.

Entrambi i dispositivi devono appartenere alla categoria più economica, il ricevitore deve avere una banda AM e un'antenna magnetica e la calcolatrice deve emettere interferenze radio pulsate durante il funzionamento.

Per lavorare sul modello avrete bisogno anche di una scatola di plastica di dimensioni adeguate con coperchio apribile, come un libro, che diventerà il corpo del cercatore.

Una vecchia scatola per CD è l'ideale per questi scopi. Per attaccare le parti avrai bisogno di nastro biadesivo.

Assemblaggio del rilevatore di metalli

• Fissaggio degli strumenti all'interno della custodia: una striscia di nastro adesivo viene fissata sul retro degli strumenti, quindi la calcolatrice viene posizionata alla base della scatola, il ricevitore si trova all'interno del coperchio.
• Configurazione del ricevitore: è necessario accendere il ricevitore al massimo volume e selezionare la posizione superiore della gamma AM, libera da trasmissioni radio e interferenze.
• Regolazione della calcolatrice: quando la calcolatrice è accesa, il ricevitore dovrebbe rispondere con un rumore acuto, un ronzio o un sibilo; se ciò non accade, è necessario regolare la portata.
• Fissare la posizione: iniziamo a chiudere dolcemente la scatola finché il suono non scompare o diventa più uniforme e fissiamo le porte della scatola in questa posizione, utilizzando un cubo di plastica espansa, elastici, ecc.
• Il metal detector è pronto. Se nelle vicinanze è presente un prodotto con radiazioni elettromagnetiche, il ricevitore emetterà un allarme.

Combinando elementi di altri dispositivi radio in un semplice rilevatore, puoi osservare il principio di funzionamento dei metal detector in azione e goderti la tua prima spedizione di ricerca.

Nota!

Un tale rilevatore, assemblato a casa, può essere testato per cercare monete o detriti di costruzioni metalliche che giacciono nello strato superficiale della terra in quasi tutte le aree, su qualsiasi terreno aperto.

Foto di metal detector fai da te

Nota!

Nota!

Non è necessario spiegare a nessuno cos'è un metal detector. Questo dispositivo è costoso e alcuni modelli costano parecchio.

Tuttavia, puoi realizzare un metal detector con le tue mani a casa. Inoltre, non solo puoi risparmiare migliaia di rubli sul suo acquisto, ma anche arricchirti trovando un tesoro. Parliamo del dispositivo stesso e proviamo a capire cosa c'è dentro e come.

Istruzioni passo passo per assemblare un semplice metal detector

In queste istruzioni dettagliate, mostreremo come assemblare un semplice metal detector con le tue mani dai materiali disponibili. Avremo bisogno di: una normale custodia in plastica per CD, una radio portatile AM ​​o AM/FM, una calcolatrice, un nastro di contatto tipo VELCRO (Velcro). Quindi iniziamo!

Passo 1. Smontare il corpo della scatola del CD. Smontare con attenzione il corpo in plastica della custodia del CD, rimuovendo l'inserto che mantiene il disco in posizione.

FASE 1. Rimozione dell'inserto in plastica dalla scatola laterale

Passo 2. Taglia 2 strisce di velcro. Misura l'area al centro della parte posteriore della radio. Quindi tagliare 2 pezzi di velcro della stessa misura.

PASSO 2.1. Misurare circa al centro della zona sul retro della radio (evidenziata in rosso)
PASSO 2.2. Tagliare 2 strisce di velcro della dimensione appropriata misurata al punto 2.1

Passaggio 3. Proteggi la radio. Usa il lato adesivo per attaccare un pezzo di velcro sul retro della radio e un altro su uno dei lati interni della custodia del CD. Quindi fissare la radio al corpo della custodia in plastica del CD utilizzando il velcro su velcro.

Passaggio 4. Fissare la calcolatrice. Ripeti i passaggi 2 e 3 con la calcolatrice, ma applica il velcro sull'altro lato della custodia del CD. Quindi fissare la calcolatrice a questo lato della scatola utilizzando il metodo standard Velcro-Velcro.

Passaggio 5. Impostazione della banda radio. Accendi la radio e assicurati che sia sintonizzata sulla banda AM. Ora sintonizzalo sull'estremità AM della banda, ma non sulla stazione radio stessa. Alza il volume. Dovresti sentire solo rumore statico.

Traccia:

Se c'è una stazione radio che si trova all'estremità della banda AM, prova ad avvicinarti il ​​più possibile. In questo caso dovresti sentire solo interferenze!

Passaggio 6. Arrotolare la scatola del CD. Accendi la calcolatrice. Inizia a piegare il lato della scatola della calcolatrice verso la radio finché non senti un forte segnale acustico. Questo segnale acustico ci informa che la radio ha captato un'onda elettromagnetica dai circuiti della calcolatrice.

PASSO 6. Piegare i lati della scatola del CD l'uno verso l'altro finché non si sente un segnale forte e caratteristico

Passaggio 7 Porta il dispositivo assemblato su un oggetto metallico. Apri nuovamente i lembi della scatola di plastica finché il suono che abbiamo sentito al punto 6 è appena udibile. Quindi inizia a spostare la scatola con la radio e la calcolatrice vicino all'oggetto metallico e sentirai di nuovo un suono forte. Ciò indica il corretto funzionamento del nostro metal detector più semplice.

Istruzioni per l'assemblaggio di un rilevatore di metalli sensibili basato su un circuito oscillatore a doppio circuito

Principio operativo:

In questo progetto costruiremo un metal detector basato su un circuito a doppio oscillatore. Un oscillatore è fisso e l'altro varia a seconda della vicinanza di oggetti metallici. La frequenza di battimento tra queste due frequenze dell'oscillatore è nella gamma audio. Quando il rilevatore passa sopra un oggetto metallico, sentirai un cambiamento nella frequenza del battito. Diversi tipi di metalli causeranno uno spostamento positivo o negativo, alzando o abbassando la frequenza audio.

Avremo bisogno di materiali e componenti elettrici:

PCB multistrato in rame su un lato 114,3 mm x 155,6 mm	1 PC.
Resistenza 0,125 W	1 PC.
Condensatore, 0,1μF	5 pezzi.
Condensatore, 0,01μF	5 pezzi.
Condensatore elettrolitico 220μF	2 pezzi.
Filo per avvolgimento tipo PEL (26 AWG o 0,4 mm di diametro)	1 unità
Jack audio, 1/8′, mono, montaggio a pannello, opzionale	1 PC.
Cuffie, presa 1/8′, mono o stereo	1 PC.
Batteria, 9 V	1 PC.
Connettore per il collegamento della batteria da 9V	1 PC.
Potenziometro, 5 kOhm, cono audio, opzionale	1 PC.
Interruttore, unipolare	1 PC.
Transistor, PNP, 2N3904	6 pezzi
Cavo per il collegamento del sensore (22 AWG o sezione trasversale - 0,3250 mm 2)	1 unità
Altoparlante cablato 4′	1 PC.
Altoparlante piccolo da 8 ohm	1 PC.
Controdado, ottone, 1/2′	1 PC.
Raccordo per tubo in PVC filettato (foro da 1/2′)	1 PC.
Tassello di legno da 1/4′	1 PC.
Tassello di legno da 3/4′	1 PC.
Tassello di legno da 1/2′	1 PC.
Resina epossidica	1 PC.
Compensato da 1/4′	1 PC.
Colla per legno	1 PC.

Avremo bisogno di strumenti:

Quindi iniziamo!

Passo 1: Realizza un PCB. Per fare ciò, scarica il design della scheda. Quindi stampalo e incidilo sul pannello di rame utilizzando il metodo di trasferimento toner su pannello. Con il metodo di trasferimento del toner, si stampa un'immagine speculare del disegno della scheda utilizzando una normale stampante laser, quindi si trasferisce il disegno sul rivestimento in rame utilizzando un ferro da stiro. Durante la fase di mordenzatura agisce il toner come maschera, preservando le tracce di rame mentre come il resto il rame si dissolve bagno chimico.

Passo 2: Riempie la scheda con transistor e condensatori elettrolitici . Inizia saldando 6 transistor NPN. Prestare attenzione all'orientamento del collettore, dell'emettitore e dei piedini della base dei transistor. La gamba base (B) è quasi sempre al centro. Successivamente aggiungiamo due condensatori elettrolitici da 220μF.

Passaggio 2.2. Aggiungi 2 condensatori elettrolitici

Passaggio 3: Riempi la scheda con condensatori e resistori in poliestere. Ora devi aggiungere 5 condensatori al poliestere con una capacità di 0,1μF nei punti mostrati di seguito. Successivamente, aggiungi 5 condensatori con una capacità di 0,01μF. Questi condensatori non sono polarizzati e possono essere saldati sulla scheda con i piedini in qualsiasi direzione. Successivamente, aggiungi 6 resistori da 10 kOhm (marrone, nero, arancione, oro).

Passaggio 3.2. Aggiungi 5 condensatori con una capacità di 0,01μF
Passaggio 3.3. Aggiungere 6 resistenze da 10 kOhm

Passaggio 4: Continuiamo a riempire il quadro elettrico di elementi. Ora devi aggiungere un resistore da 2,2 mOhm (rosso, rosso, verde, oro) e due resistori da 39 kOhm (arancione, bianco, arancione, oro). E poi saldare l'ultimo resistore da 1 kOhm (marrone, nero, rosso, oro). Successivamente, aggiungi coppie di cavi per alimentazione (rosso/nero), uscita audio (verde/verde), bobina di riferimento (nero/nero) e bobina rilevatore (giallo/giallo).

Passaggio 4.1. Aggiungi 3 resistori (uno da 2 mOhm e due da 39 kOhm)
Passaggio 4.2. Aggiungi 1 resistenza da 1 kOhm (estrema destra)
Passaggio 4.3. Aggiunta di fili

Passaggio 5: Avvolgiamo le spire sulla bobina. Il passo successivo è avvolgere le spire su 2 bobine, che fanno parte del circuito del generatore LC. La prima è la bobina di riferimento. Per questo ho usato un filo di diametro 0,4 mm. Taglia un pezzo di tassello (circa 13 mm di diametro e 50 mm di lunghezza).

Praticare tre fori nel tassello per consentire il passaggio dei fili: uno longitudinalmente al centro del tassello e due perpendicolarmente a ciascuna estremità.

Avvolgi lentamente e con attenzione quanti più giri di filo possibile attorno al tassello in uno strato. Lasciare 3-4 mm di legno nudo su ciascuna estremità. Resisti alla tentazione di "torcere" il filo: questo è il modo più intuitivo per avvolgere, ma è quello sbagliato. Devi ruotare il tassello e tirare il filo dietro di te. In questo modo avvolgerà il filo attorno a sé.

Tirare ciascuna estremità del filo attraverso i fori perpendicolari nel tassello, quindi una di esse attraverso il foro longitudinale. Una volta terminato, fissa il filo con del nastro adesivo. Infine, utilizzare carta vetrata per rimuovere il rivestimento sulle due estremità aperte della bobina.

Passaggio 6: Realizziamo una bobina di ricezione (ricerca). È necessario tagliare il portabobina da compensato da 6-7 mm. Utilizzando lo stesso filo da 0,4 mm di diametro, avvolgere 10 giri attorno alla fessura. La mia bobina ha un diametro di 152 mm. Utilizzando un picchetto di legno da 6-7 mm, fissare la maniglia al supporto. Non utilizzare per questo un bullone di metallo (o qualcosa di simile), altrimenti il ​​metal detector rileverà costantemente il tesoro per te. Ancora una volta, utilizzando la carta vetrata, rimuovere il rivestimento sulle estremità del filo.

Passaggio 6.1. Ritagliare il supporto della bobina
Passaggio 6.2 Avvolgiamo 10 giri attorno alla scanalatura con un filo di 0,4 mm di diametro

Passaggio 7: Impostazione della bobina di riferimento. Ora dobbiamo regolare la frequenza della bobina di riferimento nel nostro circuito su 100 kHz. Per questo ho usato un oscilloscopio. Per questi scopi è anche possibile utilizzare un multimetro con frequenzimetro. Inizia collegando la bobina al circuito. Quindi, accendere l'alimentazione. Collega la sonda di un oscilloscopio o di un multimetro a entrambe le estremità della bobina e misura la sua frequenza. Dovrebbe essere inferiore a 100 kHz. Se necessario, puoi accorciare la bobina: ciò ridurrà la sua induttanza e aumenterà la frequenza. Poi nuove e nuove dimensioni. Una volta portata la frequenza sotto i 100kHz, la mia bobina era lunga 31 mm.

Metal detector su trasformatore con piastre a W

Il circuito più semplice del metal detector. Avremo bisogno di: un trasformatore con piastre a forma di W, una batteria da 4,5 V, un resistore, un transistor, un condensatore, cuffie. Lasciare solo le piastre a W nel trasformatore. Avvolgere 1000 giri del primo avvolgimento e, dopo i primi 500 giri, effettuare una presa con il filo PEL-0.1. Avvolgere il secondo avvolgimento di 200 giri con filo PEL-0,2.

Collegare il trasformatore all'estremità dell'asta. Sigillalo contro l'acqua. Accendilo e avvicinalo al suolo. Poiché il circuito magnetico non è chiuso, quando ci avviciniamo al metallo, i parametri del nostro circuito cambieranno e il tono del segnale in cuffia cambierà.

Un circuito semplice basato su elementi comuni. Sono necessari transistor della serie K315B o K3102, resistori, condensatori, cuffie e una batteria. I valori sono mostrati nel diagramma.

Video: come realizzare correttamente un metal detector con le tue mani

Il primo transistor contiene un oscillatore principale con una frequenza di 100 Hz e il secondo transistor contiene un oscillatore di ricerca con la stessa frequenza. Come bobina di ricerca, ho preso un vecchio secchio di plastica con un diametro di 250 mm, l'ho tagliato e ho avvolto un filo di rame con una sezione trasversale di 0,4 mm2 per un totale di 50 giri. Ho riposto il circuito assemblato in una scatolina, l'ho sigillata e ho fissato il tutto all'asta con del nastro adesivo.

Circuito con due generatori della stessa frequenza. Non c'è segnale in modalità standby. Se nel campo della bobina appare un oggetto metallico, la frequenza di uno dei generatori cambia e il suono appare nelle cuffie. Il dispositivo è abbastanza versatile e ha una buona sensibilità.

Un circuito semplice basato su elementi semplici. Hai bisogno di un microcircuito, condensatori, resistori, cuffie e una fonte di alimentazione. Si consiglia di montare prima la bobina L2, come mostrato in foto:

Un oscillatore principale con bobina L1 è assemblato su un elemento del microcircuito e la bobina L2 viene utilizzata nel circuito del generatore di ricerca. Quando oggetti metallici entrano nella zona di sensibilità, la frequenza del circuito di ricerca cambia e cambia il suono nelle cuffie. Utilizzando la maniglia del condensatore C6 è possibile eliminare il rumore in eccesso. Come batteria viene utilizzata una batteria da 9 V.

In conclusione, posso dire che chiunque abbia familiarità con le basi dell'ingegneria elettrica e abbia abbastanza pazienza per portare a termine il lavoro può assemblare il dispositivo.

Principio di funzionamento

Quindi, un metal detector è un dispositivo elettronico che ha un sensore primario e un dispositivo secondario. Il ruolo del sensore primario è solitamente svolto da una bobina con un filo avvolto. Il funzionamento del metal detector si basa sul principio della modifica del campo elettromagnetico del sensore da parte di qualsiasi oggetto metallico.

Il campo elettromagnetico creato dal sensore del metal detector provoca correnti parassite in tali oggetti. Queste correnti generano il proprio campo elettromagnetico, che modifica il campo creato dal nostro dispositivo. Il dispositivo secondario del metal detector registra questi segnali e ci avvisa che è stato ritrovato un oggetto metallico.

I metal detector più semplici cambiano il suono dell'allarme quando viene rilevato l'oggetto desiderato. I campioni più moderni e costosi sono dotati di un microprocessore e di un display a cristalli liquidi. Le aziende più avanzate dotano i loro modelli di due sensori, che consentono loro di effettuare ricerche in modo più efficiente.

I metal detector possono essere suddivisi in diverse categorie:

• dispositivi pubblici;
• dispositivi di fascia media;
• dispositivi per professionisti.

La prima categoria comprende i modelli più economici con un set minimo di funzioni, ma il loro prezzo è molto interessante. I marchi più popolari in Russia: IMPERIAL - 500A, FISHER 1212-X, CLASSIC I SL. I dispositivi di questo segmento utilizzano un circuito "ricevitore-trasmettitore" che funziona a frequenze ultrabasse e richiedono il movimento costante del sensore di ricerca.

La seconda categoria, queste sono unità più costose, hanno diversi sensori sostituibili e diverse manopole di controllo. Possono funzionare in diverse modalità. I modelli più comuni: FISHER 1225-X, FISHER 1235-X, GOLDEN SABRE II, CLASSIC III SL.

Foto: vista generale di un tipico metal detector

Tutti gli altri dispositivi dovrebbero essere classificati come professionali. Sono dotati di un microprocessore e possono funzionare in modalità dinamica e statica. Consente di determinare la composizione del metallo (oggetto) e la profondità della sua presenza. Le impostazioni possono essere automatiche oppure è possibile regolarle manualmente.

Per assemblare un metal detector fatto in casa, è necessario preparare in anticipo diversi elementi: un sensore (una bobina con un filo avvolto), un'asta di supporto, un'unità di controllo elettronica. La sensibilità del nostro dispositivo dipende dalla sua qualità e dimensione. La barra di supporto viene selezionata in base all'altezza della persona in modo che sia comodo lavorare. Ad esso sono fissati tutti gli elementi strutturali.