Il più semplice ms di metallo fatto in casa. Metal detector altamente sensibile per metalli non ferrosi - diagramma

Un metal detector è un dispositivo elettronico per la ricerca e la distinzione dei metalli, oggetti metallici che possono essere nascosti a diverse profondità sotto uno strato di sabbia, terra, nei muri di stanze e strutture varie.

Vengono forniti diagrammi schematici dei metal detector realizzati su transistor, microcircuiti e microcontrollori. Un metal detector prodotto in fabbrica è un dispositivo piuttosto costoso, quindi realizzarlo da solo può farti risparmiare un bel po' di soldi.

I circuiti dei moderni metal detector possono essere realizzati secondo diversi principi di funzionamento elenchiamo i più diffusi:

• Metodo del battito (misurazione dei cambiamenti nella frequenza di riferimento);
• Bilanciamento dell'induzione alle basse frequenze;
• Bilanciamento dell'induzione su bobine distanziate;
• Metodo a impulsi.

Molti radioamatori e cacciatori di tesori alle prime armi si chiedono: come realizzare da soli un metal detector? Si consiglia di iniziare la propria conoscenza con l'assemblaggio di un semplice circuito per metal detector, ciò consentirà di comprendere il funzionamento di tale dispositivo e acquisire le prime competenze nella ricerca di tesori e prodotti realizzati con metalli multicolori;

Ora esiste una selezione abbastanza ampia di multimetri, a prezzi molto diversi. Ora il radioamatore non può limitarsi al modesto insieme di funzioni del “leggendario” M-838. Per un prezzo leggermente più alto è possibile acquistare un dispositivo più moderno che sia anche in grado di misurare la frequenza della corrente alternata...

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Il metal detector è progettato per rilevare un oggetto metallico (copertura del pozzo, sezione di tubo, cablaggio nascosto). Il metal detector è costituito da uno stabilizzatore di tensione parallelo (transistor V1 V2) ad un generatore di alta frequenza (circa 100 kHz) sul transistor V4, un rilevatore di vibrazioni RF (V5) e...

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Il metal detector consente di rilevare qualsiasi oggetto metallico ad una distanza massima di 20 cm. Il raggio di rilevamento dipende solo dall'area dell'oggetto metallico. Per coloro per i quali questa distanza non è sufficiente, ad esempio i cacciatori di tesori, possiamo consigliare di aumentare la dimensione della cornice. Ciò dovrebbe anche aumentare la profondità di rilevamento. Lo schema schematico del metal detector è mostrato in figura. Il circuito è assemblato utilizzando transistor che operano in...

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Schema circuitale di un metal detector fatto in casa basato sul battito, costruito su cinque microcircuiti. Trova una moneta da 0,25 mm a una profondità di 5 cm, una pistola a una profondità di 10 cm e un elmetto di metallo a 20 cm. Di seguito è mostrato il diagramma schematico di un metal detector a battito. Il circuito è costituito dai seguenti componenti: un oscillatore a cristallo, un oscillatore di misura, un rilevatore sincrono, un trigger Schmidt, un dispositivo di indicazione...

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Il circuito mostrato in figura è un classico metal detector. Il funzionamento del circuito si basa sul principio della conversione di frequenza supereterodina, che viene solitamente utilizzata in un ricevitore supereterodina. Rappresentazione schematica di un metal detector con ULF integrato; utilizza due generatori di radiofrequenza, le cui frequenze sono 5,5 MHz. Il primo generatore di radiofrequenza è assemblato su un transistor T1 tipo BF494, frequenza...

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Questo metal detector, nonostante il numero ridotto di parti e la facilità di produzione, è piuttosto sensibile. Può rilevare oggetti metallici di grandi dimensioni, come ad esempio una batteria riscaldante, fino a una distanza di 60 cm, mentre oggetti piccoli, ad esempio una moneta con un diametro di 25 mm, possono essere rilevati a una distanza di 15 cm Il principio del dispositivo si basa su una variazione di frequenza nel generatore di misura sotto l'influenza di metalli vicini e...

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È necessario un semplice metal detector compatto per rilevare vari oggetti metallici (ad esempio tubi, cavi, chiodi, raccordi) nelle pareti sotto uno strato di intonaco. Questo dispositivo è completamente autonomo, alimentato da una batteria Krona da 9 volt, che ne consuma 4-5 mA. Il metal detector ha una sensibilità sufficiente per rilevare: tubi ad una distanza di 10-15 cm; cablaggio e chiodi ad una distanza di 5-10...

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Schema di un metal detector di piccole dimensioni, altamente economico con buona ripetibilità e caratteristiche ad alte prestazioni, che utilizza parti ampiamente disponibili ed economiche. Un'analisi dei circuiti più comuni ha dimostrato che sono tutti alimentati da una sorgente con una tensione di almeno 9 V (cioè “Krona”), e questo è sia costoso che antieconomico. Quindi, assemblato sul chip K561LE5...

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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 e il terreno non lo sia; 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

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 qualsiasi cosa 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 ricevitore né 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.

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 su un sibilo, questo è più conveniente da cercare. Cambiando il tono dei battiti si giudica la presenza, la dimensione, le proprietà e la posizione dell'oggetto.

Nota: Molto spesso, la frequenza del generatore di ricerca viene presa parecchie 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 il rischio di essere trovati 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 (vedi la stessa figura) e portato al circuito anche simmetricamente rispetto ai fili del segnale, altrimenti il ​​rumore continuerà a “strisciare” nel 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 a 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. Un trasformatore da una fonte di alimentazione di un'antenna polacca inutilizzabile è molto adatto; nella sua custodia, staccando la spina di rete, è possibile assemblare l'intero dispositivo, quindi è meglio alimentarlo da una batteria a bottone al litio da 3 V Winding II 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. Si cortocircuita quindi 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 normale altoparlante o 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 da 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 fino a 1 m. Efficace in caso di guasti alla 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 ci vuole la “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. Dato che i ricevitori che ricevono onde corte (HF, SW) con un'antenna magnetica vengono venduti raramente e sono costosi, dovrete limitarvi alle onde medie (SV, MW), ma questo renderà più semplice la configurazione.

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, solo che al posto della radio sarebbero necessari 2 dischi del 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.
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Un dispositivo che permette di ricercare oggetti metallici situati in un ambiente neutro, come il suolo, a causa della loro conduttività è chiamato metal detector (metal detector). Questo dispositivo consente di trovare oggetti metallici in vari ambienti, incluso il corpo umano.

In gran parte grazie allo sviluppo della microelettronica, i metal detector, prodotti da molte aziende in tutto il mondo, sono altamente affidabili e hanno caratteristiche complessive e di peso ridotte.

Non molto tempo fa, tali dispositivi potevano essere visti più spesso tra i genieri, ma ora vengono utilizzati da soccorritori, cacciatori di tesori e lavoratori dei servizi pubblici durante la ricerca di tubi, cavi, ecc. Inoltre, molti "cacciatori di tesori" usano metal detector, che si assemblano con le proprie mani.

Design e principio di funzionamento del dispositivo

I metal detector sul mercato funzionano secondo principi diversi. Molti credono di utilizzare il principio dell'eco a impulsi o del radar. La loro differenza rispetto ai localizzatori sta nel fatto che i segnali trasmessi e ricevuti operano costantemente e simultaneamente, inoltre operano alle stesse frequenze;

I dispositivi che funzionano secondo il principio di “ricezione-trasmissione” registrano il segnale riflesso (riemesso) da un oggetto metallico. Questo segnale appare a causa dell'esposizione di un oggetto metallico a un campo magnetico alternato generato dalle bobine del metal detector. Cioè, la progettazione di dispositivi di questo tipo prevede la presenza di due bobine, la prima trasmette, la seconda riceve.

I dispositivi di questa classe presentano i seguenti vantaggi:

• semplicità del design;
• Grande potenziale per il rilevamento di materiali metallici.

Allo stesso tempo, i metal detector di questa classe presentano alcuni svantaggi:

• i metal detector possono essere sensibili alla composizione del terreno in cui cercano oggetti metallici.
• difficoltà tecnologiche nella produzione del prodotto.

In altre parole, dispositivi di questo tipo devono essere configurati con le proprie mani prima del lavoro.

Altri dispositivi sono talvolta chiamati metal detector a battito. Questo nome deriva da un lontano passato, più precisamente dai tempi in cui erano ampiamente utilizzati i ricevitori supereterodina. Il battito è un fenomeno che diventa evidente quando si sommano due segnali con frequenze simili e ampiezze uguali. Il battito consiste nel far pulsare l'ampiezza del segnale sommato.

La frequenza di pulsazione del segnale è uguale alla differenza nelle frequenze dei segnali sommati. Facendo passare un tale segnale attraverso un raddrizzatore, viene anche chiamato rilevatore e la cosiddetta frequenza differenza viene isolata.

Questo schema è stato utilizzato per molto tempo, ma oggigiorno non viene utilizzato. Furono sostituiti da rilevatori sincroni, ma il termine rimase in uso.

Un metal detector a battito funziona secondo il seguente principio: registra la differenza di frequenze tra due bobine del generatore. Una frequenza è stabile, la seconda contiene un induttore.

Il dispositivo è configurato con le tue mani in modo che le frequenze generate corrispondano o almeno siano vicine. Non appena il metallo entra nella zona di azione, i parametri impostati cambiano e la frequenza cambia. La differenza di frequenza può essere registrata in vari modi, dalle cuffie ai metodi digitali.

I dispositivi di questa classe sono caratterizzati da un design semplice del sensore e da una bassa sensibilità alla composizione minerale del terreno.

Ma oltre a questo, quando li si utilizza, è necessario tenere conto del fatto che hanno un elevato consumo energetico.

Design tipico

Il metal detector comprende i seguenti componenti:

1. La bobina è una struttura scatolare che ospita il ricevitore e il trasmettitore del segnale. Molto spesso, la bobina ha una forma ellittica e per la sua fabbricazione vengono utilizzati polimeri. Ad esso è collegato un filo che lo collega alla centralina. Questo filo trasmette il segnale dal ricevitore alla centralina. Il trasmettitore genera un segnale quando viene rilevato il metallo, che viene trasmesso al ricevitore. La bobina è installata sull'asta inferiore.
2. La parte metallica su cui è fissato il mulinello e ne viene regolato l'angolo di inclinazione è chiamata asta inferiore. Grazie a questa soluzione avviene un esame più approfondito della superficie. Esistono modelli in cui la parte inferiore permette di regolare l'altezza del metal detector e prevede un collegamento telescopico all'asta, chiamata centrale.
3. L'asta centrale è l'unità situata tra l'asta inferiore e quella superiore. Ad esso sono collegati dispositivi che consentono di regolare le dimensioni del dispositivo. In commercio si possono trovare modelli composti da due aste.
4. L'asta superiore ha solitamente un aspetto curvo. Assomiglia alla lettera S. Questa forma è considerata ottimale per attaccarla alla mano. Su di esso sono installati un bracciolo, un'unità di controllo e una maniglia. Il bracciolo e la maniglia sono realizzati in materiali polimerici.
5. La centralina del metal detector è necessaria per elaborare i dati ricevuti dalla bobina. Dopo che il segnale è stato convertito, viene inviato alle cuffie o ad altri dispositivi di visualizzazione. Inoltre, l'unità di controllo è progettata per regolare la modalità operativa del dispositivo. Il filo della bobina è collegato tramite un dispositivo a sgancio rapido.

Tutti i dispositivi inclusi nel metal detector sono impermeabili.

È questa relativa semplicità di design che ti consente di realizzare metal detector con le tue mani.

Tipi di metal detector

Sul mercato esiste una vasta gamma di metal detector, utilizzati in moltissimi ambiti. Di seguito è riportato un elenco che mostra alcune delle varietà di questi dispositivi:

La maggior parte dei metal detector moderni può trovare oggetti metallici a una profondità fino a 2,5 m; prodotti speciali profondi possono rilevare un prodotto a una profondità fino a 6 metri.

Frequenza operativa

Il secondo parametro è la frequenza operativa. Il fatto è che le basse frequenze consentono al metal detector di vedere a una profondità abbastanza ampia, ma non sono in grado di vedere piccoli dettagli. Le alte frequenze consentono di notare piccoli oggetti, ma non consentono di vedere il terreno a grandi profondità.

I modelli più semplici (economici) funzionano con una frequenza; i modelli che rientrano nella fascia di prezzo media utilizzano 2 o più frequenze. Esistono modelli che utilizzano 28 frequenze durante la ricerca.

I moderni metal detector sono dotati di una funzione come la discriminazione dei metalli. Permette di distinguere il tipo di materiale che si trova in profondità. In questo caso, quando viene rilevato un metallo ferroso, nelle cuffie del motore di ricerca verrà riprodotto un suono e quando viene rilevato un metallo non ferroso, verrà emesso un altro suono.

Tali dispositivi sono classificati come bilanciati a impulsi. Nel loro lavoro usano frequenze da 8 a 15 kHz. Come fonte vengono utilizzate batterie da 9 - 12 V.

I dispositivi di questa classe sono in grado di rilevare oggetti d'oro a una profondità di diverse decine di centimetri e prodotti in metalli ferrosi a una profondità di circa 1 metro o più.

Ma, ovviamente, questi parametri dipendono dal modello del dispositivo.

Come assemblare un metal detector fatto in casa con le tue mani

Esistono molti modelli di dispositivi sul mercato per rilevare metalli nel terreno, nei muri, ecc. Nonostante la sua complessità esterna, realizzare un metal detector con le proprie mani non è così difficile e quasi chiunque può farlo. Come notato sopra, qualsiasi metal detector è costituito dai seguenti componenti chiave: una bobina, un decodificatore e un dispositivo di segnalazione dell'alimentazione.

Per assemblare un metal detector di questo tipo con le tue mani, avrai bisogno del seguente set di elementi:

• controllore;
• risonatore;
• condensatori di vario tipo, compresi quelli a film;
• resistori;
• emettitore sonoro;
• Regolatore di tensione.

Metal detector semplice fai da te

Il circuito del metal detector non è complicato e puoi trovarlo nel vasto world wide web o nella letteratura specializzata. Sopra è riportato un elenco di elementi radio utili per assemblare un metal detector con le proprie mani a casa. Puoi assemblare un semplice metal detector con le tue mani usando un saldatore o un altro metodo disponibile. La cosa principale è che le parti non devono toccare il corpo del dispositivo. Per garantire il funzionamento del metal detector assemblato, vengono utilizzati alimentatori da 9-12 volt.

Per avvolgere la bobina utilizzare un filo con sezione trasversale entro 0,3 mm, ovviamente questo dipenderà dal circuito scelto; A proposito, la bobina avvolta deve essere protetta dall'esposizione a radiazioni estranee. Per fare questo, schermalo con le tue mani utilizzando la normale pellicola alimentare.

Per aggiornare il firmware del controller vengono utilizzati programmi speciali, che possono essere trovati anche su Internet.

Metal detector senza chip

Se un "cacciatore di tesori" alle prime armi non ha voglia di lasciarsi coinvolgere dai microcircuiti, ci sono circuiti che ne sono sprovvisti.

Esistono circuiti più semplici basati sull'utilizzo dei tradizionali transistor. Un tale dispositivo può trovare metallo a una profondità di diverse decine di centimetri.

I metal detector profondi vengono utilizzati per la ricerca di metalli a grandi profondità. Ma vale la pena notare che non sono economici e quindi è del tutto possibile assemblarli da soli. Ma prima di iniziare a realizzarlo, devi capire come funziona un circuito tipico.

Il circuito di un metal detector profondo non è dei più semplici e ci sono diverse opzioni per la sua implementazione. Prima di assemblarlo, è necessario preparare il seguente insieme di parti ed elementi:

• condensatori di vario tipo: film, ceramica, ecc.;
• resistori di valori diversi;
• semiconduttori - transistor e diodi.

I parametri nominali e la quantità dipendono dallo schema elettrico selezionato del dispositivo. Per assemblare gli elementi di cui sopra avrete bisogno di un saldatore, di un set di strumenti (cacciavite, pinze, tronchesi, ecc.) E del materiale per realizzare la scheda.

Il processo di assemblaggio di un metal detector profondo è simile a questo. Innanzitutto, viene assemblata un'unità di controllo, la cui base è un circuito stampato. È fatto di textolite. Quindi lo schema di assemblaggio viene trasferito direttamente sulla superficie della tavola finita. Dopo che il disegno è stato trasferito, la tavola deve essere incisa. Per fare ciò, utilizzare una soluzione che includa perossido di idrogeno, sale ed elettrolita.

Dopo che la scheda è stata incisa, è necessario praticarvi dei fori per installare i componenti del circuito. Dopo aver stagnato la tavola. La fase più importante sta arrivando. Installazione fai-da-te e saldatura di parti su una scheda preparata.

Per avvolgere la bobina con le proprie mani, utilizzare un filo di marca PEV con un diametro di 0,5 mm. Il numero di spire e il diametro della bobina dipendono dal circuito selezionato del metal detector di profondità.

Un po' di smartphone

C'è un'opinione secondo cui è del tutto possibile realizzare un metal detector da uno smartphone. Questo è sbagliato! Sì, ci sono applicazioni che si installano sotto il sistema operativo Android.

Ma in effetti, dopo aver installato un'applicazione del genere, sarà effettivamente in grado di trovare oggetti metallici, ma solo premagnetizzati. Non sarà in grado di cercare e tanto meno discriminare i metalli.

Un piccolo numero di persone ritiene che i dispositivi fabbricati in fabbrica per il rilevamento di oggetti metallici siano significativamente superiori ai dispositivi fatti in casa, ma questa è un'opinione sbagliata. Se realizzi correttamente un metal detector con le tue mani e lo configuri, può superare i metal detector di marca. Il che, a sua volta, farà risparmiare una notevole quantità di denaro. Ma per costruire un prodotto fatto in casa, dovresti conoscere il principio di funzionamento e design.

Principio operativo

Il dispositivo rileva il metallo sotterraneo utilizzando un campo elettromagnetico creato da una bobina trasmittente. Inizia a interagire con l'oggetto (quasi tutti i metalli sono conduttivi), provocando la formazione di una corrente parassita che fa vibrare le onde radio della bobina del metal detector. La schermatura di un computer rileva interferenze anche da metalli che non conducono elettricità, ma solo se hanno proprietà elettromagnetiche.

Quando l'apparecchiatura inizia a rilevare interferenze, essa i dati vengono immediatamente inviati alla centrale. Questa parte del rilevatore produce un segnale acustico che indica che è stato trovato un ritrovamento. Il suono può essere forte o debole. Un segnale forte indica che l'oggetto è poco profondo, un segnale debole il contrario. Potrebbe esserci una moneta a una distanza di 50 cm, il suo segnale sarà debole. E con lo stesso livello di allarme sonoro, oggetti di grandi dimensioni sotto forma di elmetti, armi e così via possono trovarsi a una profondità di 100 cm. Questo fattore deve essere preso in considerazione.

Alcuni costosi modelli di fabbrica visualizzano i dati ricevuti su un monitor; sono molto difficili da costruire a casa. Il rilevatore Pirata è il più semplice da assemblare. Pertanto, usando il suo esempio, puoi analizzare il processo di assemblaggio di un dispositivo fatto in casa.

Se ancora non riesci a realizzare un metal detector a casa, puoi andare al negozio e acquistare un dispositivo di marca o ordinarne uno fatto in casa da artigiani che assemblano a casa. Puoi trovare artigiani tramite amici o Internet.

Attenzione! I principianti che per la prima volta iniziano a montare un metal detector con le proprie mani spesso rimangono confusi dall'elettronica. Di conseguenza rinunciano a questa attività perché formule, diagrammi e terminologie particolari li spaventano. Per costruire un dispositivo fatto in casa, è sufficiente comprendere l'essenza del sistema immergendosi nelle lezioni di fisica scolastica.

Scheda a circuito stampato

Una delle parti più importanti del dispositivo è la scheda. In futuro, tutti i componenti del rilevatore verranno collegati ad esso. Il metodo più ottimale per creare un'asse è LUT (tecnologia di stiratura laser). La produzione prevede il rispetto di tutte le fasi, la cui attuazione deve avvenire in rigoroso ordine.

Una descrizione dettagliata dell'assemblaggio di un circuito su un metal detector fatto in casa o di come realizzare una scheda da zero:

Ludere le tracce del tabellone è l'ultimo passo. L'intera superficie è trattata con la soluzione LTI-120.

Elementi di saldatura

La scheda prodotta deve essere ispezionata. È necessario assicurarsi che tutte le linee del binario siano chiaramente visibili e che i fori siano al loro posto. Successivamente, tutti gli elementi necessari vengono saldati sulla scheda del metal detector realizzata:

La cosa più difficile è trovare l'amplificatore K157UD2. Perché non viene prodotto da molto tempo. Pertanto, è preferibile cercare analoghi moderni che corrispondano alle caratteristiche della versione sovietica.

Creazione di una bobina

Per realizzare una bobina, è necessario un telaio con una sezione trasversale di 20 cm. Su di esso vengono avvolti in media 25 giri, ma il numero totale può essere modificato verso l'alto o verso il basso. Gli artigiani consigliano di regolare la quantità di avvolgimento del filo testando il dispositivo su una moneta. Potrebbero essere 23 o 26 wiki. Questo è l'unico modo per determinare la distanza di rilevamento massima di un piccolo oggetto. Si consiglia di utilizzare Filo PEV spesso mezzo centimetro.

Dopo che il maestro ha deciso la quantità di filo, dovrebbe essere avvolto strettamente attorno al telaio. Il nastro isolante viene applicato a tutte le bobine fatte in casa. Non è necessario realizzare uno spesso rivestimento protettivo; è sufficiente uno strato in modo che le curve non siano visibili. Il lavoro con la bobina fatta in casa può essere considerato completo.

Equipaggiamento aggiuntivo

Oltre alla scheda e alla bobina, dovrai integrare il metal detector con altri accessori necessari che ne miglioreranno notevolmente le prestazioni. Esperti esperti consigliano di dotare il dispositivo dei seguenti dispositivi:

1. Altoparlante di segnale. Può essere rimosso da una normale radio. Una condizione importante: deve avere una resistenza di 8 ohm. Per risparmiare è meglio acquistare una versione portatile prodotta in Cina.
2. 2 potenziometri, la loro potenza dovrebbe essere diversa. Un modello è da 10 kOhm e l'altro da 100 kOhm. È quasi impossibile eliminare le interferenze, quindi dovrai minimizzarle il più possibile. Per questi scopi servirà un filo schermato che collega la bobina e il circuito. Il metal detector deve funzionare con un'alimentazione di almeno 12 V.
3. Lo stabilizzatore di tensione L7812 aumenta la stabilità del microcircuito elettrico. È montato all'ingresso.
4. Cornice del rilevatore. È montato da qualsiasi materiale disponibile a portata di mano. Tuttavia, per comodità, è meglio utilizzare un tubo in PVC lungo 5 m. Vengono spesso utilizzati per la posa di condutture. Dovrai anche acquistare diversi ponticelli. Sulla parte superiore è installato un poggiamano semicircolare. Quindi devi trovare una scatola di plastica sigillata in cui si adatterà la scheda. Successivamente, viene montato sopra la metà dell'asta.
5. Una batteria di un cacciavite è adatta per alimentare il sistema. Il vantaggio è che la batteria è leggera e ha una lunga durata.

Importante! L'intero scheletro e le altre parti del metal detector non devono essere metallici. La loro presenza può distorcere il campo elettromagnetico. È meglio dare la preferenza alla plastica.

Configurazione e test

Innanzitutto sul rilevatore con potenziometri la sensibilità viene regolata. È necessario ottenere un crepitio uniforme. Si consiglia di installarlo su un oggetto di piccole dimensioni. Un metal detector fatto in casa dovrebbe rilevarlo ad una distanza di 30 cm. Mostrerà un rublo sovietico ad una profondità di 45 cm. Gli oggetti più grandi possono essere rilevati ad una distanza di 100 cm.

A profondità molto grandi il dispositivo non sarà in grado di trovare monete e piccoli pezzi di ferro simili. I cacciatori di tesori esperti sono, ovviamente, capaci dal suono, comprendere approssimativamente i parametri dell'oggetto rilevato, ma è impossibile distinguerne la tipologia. In questo caso, un principiante molto spesso incapperà in chiodi e altri pezzi di ferro non necessari.

Realizzare un metal detector con le tue mani non è troppo difficile. I modelli fatti in casa sono ottimi per l'addestramento dei cacciatori di tesori alle prime armi. Da loro puoi ottenere molta esperienza e persino una scoperta importante. Inoltre, non devi spendere soldi per l'acquisto del dispositivo. E dopo aver affinato le tue capacità, puoi acquistare un rilevatore professionale con un monitor che cercherà monete anche a grandi profondità.

Anche i cittadini più seri e rispettabili provano una leggera eccitazione quando sentono la parola “tesoro”. Camminiamo letteralmente attraverso i tesori, di cui ce ne sono incommensurabilmente molti nella nostra terra.

Ma come guardare sotto lo strato di terreno per sapere esattamente dove scavare?

I cacciatori di tesori professionisti utilizzano attrezzature costose, il cui acquisto può ripagarsi dopo una scoperta riuscita. Archeologi, costruttori, geologi, membri di società di esplorazione utilizzano attrezzature fornite dall'organizzazione in cui lavorano.

Ma che dire dei cacciatori di tesori alle prime armi con un budget limitato? Puoi realizzare un metal detector a casa con le tue mani.

Per comprendere l'argomento, considerare il design e il principio di funzionamento del dispositivo

I metal detector più diffusi funzionano sfruttando le proprietà dell'induzione elettromagnetica. Componenti principali:

• trasmettitore – generatore di oscillazioni elettromagnetiche
• bobina trasmittente, bobina ricevente (in alcuni modelli le bobine sono combinate per compattezza)
• ricevitore di onde elettromagnetiche
• decodificatore che separa il segnale utile dal sottofondo generale
• dispositivo di segnalazione (indicatore).

Il generatore, utilizzando una bobina trasmittente, crea attorno a sé un campo elettromagnetico (EMF) con caratteristiche specificate. Il ricevitore scansiona l'ambiente e confronta le prestazioni sul campo con i valori di riferimento. Se non ci sono cambiamenti, non succede nulla nel circuito.

• Quando qualsiasi conduttore (qualsiasi metallo) entra nel campo d'azione, la forza elettromagnetica di base induce al suo interno correnti di Foucault. Queste correnti parassite creano il campo elettromagnetico dell'oggetto. Il ricevitore rileva la distorsione dell'EMF di base e invia un segnale all'indicatore (avviso audio o visivo).
• Se l'oggetto esaminato non è metallico, ma ha proprietà ferromagnetiche, schermerà la forza elettromagnetica sottostante, causando anche distorsioni.

Importante! C'è un malinteso secondo cui il terreno in cui vengono effettuate le ricerche non dovrebbe essere elettricamente conduttivo.

Questo è sbagliato. La cosa principale è che le proprietà elettromagnetiche o ferromagnetiche dell'ambiente e degli oggetti da cercare sono diverse l'una dall'altra.

Cioè, sullo sfondo di alcune caratteristiche dell'EMF generato dall'ambiente di ricerca, risalterà il campo dei singoli oggetti.

Tipi di metal detector

Comprendere le caratteristiche dei diversi circuiti aiuterà non solo a scegliere un rilevatore già pronto. Se decidi di costruire un metal detector per monete con le tue mani, non è necessario installare un rilevatore per tubi dell'acqua o raccordi in cemento.

Inizialmente dovresti sapere a cosa serve il dispositivo, poiché i metal detector universali sono costosi, sia quando acquistati che quando assemblati da soli. Inoltre, un dispositivo a profilo stretto è più compatto e leggero.

Impostazioni principali

1. Profondità di ricerca. Determina il potere penetrante dei primer standard: al di sotto di questa banda la bobina non risponderà agli artefatti.
2. Area di copertura: più è ampia, meno tempo ci vorrà per “pettinare”. È vero, la selettività e la sensibilità sono ridotte.
3. Selettività: selezione dell'oggetto richiesto da una varietà di oggetti. Ad esempio, durante la ricerca di gioielli d'oro sulla spiaggia, il dispositivo non risponderà a forcine o monete in acciaio.
4. Sensibilità: più è alta, più è probabile che trovi piccoli oggetti. È vero, la bobina reagisce a vari detriti, come chiodi o forcine.
5. Immunità al rumore. Il sensore del rilevatore è influenzato da molti fattori estranei: temporali, linee elettriche, telefoni cellulari, ecc. È necessario filtrarli.
6. Autonomia: questo significa sia consumo di energia che riserva di carica della batteria.
7. La discriminazione è la capacità di distinguere gli artefatti per tipologia. Esaminiamo questo parametro in modo più dettagliato.