Металошукач (його зовнішній вигляд показаний на рис. 1), складається із сердечника з трансформаторної сталі з наявними на нім обмотками від звичайного електричного дзвінка. Простий металошукач є генератором низької (звуковох) частоти з індуктивним зворотним зв’язком, зібраним на одному транзисторі.

Рис.1.Принципова схема генератора.

     Принципова схема генератора металошукача, як видно з схеми, для його виготовлення окрім дзвінкового трансформатора потрібний ще конденсатор С1,  ємність якого підбирають при налагодження приладу. Один транзистор типу МП40, джерело живлення – чотири акумулятори Д- 0,06 або батарея типу КБС і головні телефони (навушники). Генератор настільки простий, що при використанні справних деталей і з’єднанні їх згідно з принциповою схемою, починає працювати без додаткового налаштування і налагодження. Висоту тону звучання генератора змінюють, підбираючи ємність конденсатора С1.

     Конструктивно генератор міношукача збирають в корпусі від дзвінка. Трансформатор дзвінка слід розібрати і видалити перемичку, що замикає Ш-подібний сердечник. Це необхідно для того, щоб генератор, маючи Ш-подібний сердечник трансформатора незамкнутим, був чутливий до наближення сторонніх феромагнітних предметів. Якщо такого сердечника наблизити до предмета з феромагнітного матеріалу (рис. 2), тоді змінюється індуктивність обмоток трансформатора, а отже, і змінюється частота коливань генератора. На цій властивості і заснована дія простого металошукача.

Рис.2. Магнітні силові лінії.

     Чутливість його невисока, тобто він виявляє феромагнітні предмети в безпосередній близькості від незамкнутої частини сердечника. Це властивість металошукача дозволяє використовувати його при грі в приміщенні тому, що на його роботу не впливає арматура залізобетонних перекриттів, великі цвяхи і інші феромагнітні предмети, що зазвичай зустрічаються в приміщенні.

    Корпус дзвінка із зібраним генератором закріпляють на дерев’яній ручці завдовжки 80-100 см . 

   Якщо у вас немає дзвінка, який можна переробити в простий металошукач, для цієї мети підійде сердечник від невеликого трансформатора. Дуже зручно використовувати вихідний трансформатор від мережевого лампового радіоприймача. Трансформатор слід акуратно розібрати, видалити усі прямокутні пластини, залишивши тільки Ш-образні. Вторинну обмотку, виконану товстим дротом і що містить 80-120 (іноді більше) витків, використовують як обмотку зворотного зв’язку (обмотка II на рис. 1). Обмотка з великим числом витків і тоншим дротом у металошукачі буде обмоткою I. Корпусом для такого міношукача може служити бляшана банка або футляр від реле типу МКУ- 48.  

2. МЕТАЛОДЕТЕКТОР

    Металошукачі широко використовуються в самих різних видах людської діяльності, – від пошуку мін і кладів до виявлення цвяха в стіні під шаром шпалер. Цей металошукач дуже простий, з його допомогою навряд чи можна знайти клад (хіба що, “заначку”), але цвях під шпалерами, дріт або зв’язку ключів в кишені він виявити зможе легко. 

   Існують три основні способи побудови схеми металошукачів. Перший спосіб заснований на передачі і прийомі радіосигналу. Це найвідчутніші і складніші металошукачі. Особливою складністю в них є двоконтурні пошукові котушки.

  Другий спосіб визначає наявність металу по мірі зміни частоти генератора, коли біля його контурної котушки з’являється металевий предмет. Такі металошукачі найбільш поширені. З їх допомогою шукають водопровідні люки, кабелі, неглибоко зариті клади.

   І третій спосіб, – найпростіший, в якому відбувається зрив або послаблення генерації при наближенні до контурної котушки металевого предмета. Цей спосіб найпростіший, і на його основі роблять металлодетекторы, які розраховані на пошук металевих предметів на невеликій глибині. 

Рис.3. Принципова схема.

Схема металошукача показана на рис. 3. На транзисторі VT1 виконаний генератор. Його частота задана контуром, що складається з котушки L1 і конденсаторів С1 і С2. Зворотний зв’язок, необхідний для виникнення генерації створюється подачею змінної напруги з контура, з точки з’єднання С1 і С2 на емітер VT1 через змінний резистор RP1. Цим змінним резистором можна регулювати глибину зворотного зв’язку і настроїти генератор так, щоб він був на межі зриву генерації.

   Генератор, який працює, на колекторі VT1, виробляє змінну напругу. Якщо генерації немає, то і цієї змінної напруги теж немає. На транзисторах VT2, VT3 і діоді VD1 зроблений індикатор наявності змінної напруги на колекторі VT1. Коли змінна напруга є (генератор працює), діод VD1 його детектує і ключі на VT2 і VT3 відкриваються, і світлодіод HL1 спалахує.

   Таким чином, якщо змінним резистором RP1 настроїти генератор на межі зриву генерації (світлодіод ще горить) і піднести котушку L1 до металевого предмета, станеться зрив генерації та світлодіод згасне. 

        Тепер, коли принцип дії зрозумілий, можна перейти до виготовлення металошукача. Більшість деталей розміщені на невеликій друкованій платі, зображеній на рис. 4. Каркасом для пошукової котушки служить корпус від кулькової ручки або фломастера (рис. 5). З одного боку в нім свердлять отвір і пригвинчують до друкованої плати. На іншому кінці треба намотати котушку L1. Але, заздалегідь, треба зробити борти для каркаса цієї котушки, щоб обмотка не розсипалася. 

Рис.4. Монтажна плата.

Рис.5. Конструкція детектора.

   Зазвичай, “в комплекті” з кульковою ручкою або фломастером є ковпачок. Від нього можна тонкою пилою відпиляти (чи відрізувати гострим ножем) два колечка, шириною не більше 2 мм кожне. Потім, ці колечка надіти на корпус ручки (чи фломастера), оскільки показано на рисунку 5. Якщо колечка вільно переміщаються по корпусу майбутньої котушки, то товщину корпусу можна трохи збільшити, намотавши один або декілька шарів скотчу. Одне колечко треба розташувати у самого краю корпусу, а друге ближче до його центру, на відстані 10 мм від першого. Таким чином, вийде каркас для намотування чи укладання витків 10 мм. Всього повинно бути 100-150 витків намотувального дроту діаметром 0,1-0,15 мм. Намотування можна зробити внавал, але рівномірно розподілити по довжині каркаса. Виводи котушки не треба скручувати разом, а потрібно вивести їх паралельно корпусу ручки і підпаяти в схему. Потім, для міцності, можна обмотати усю конструкцію одним чи двома шарами скотчу.

    На змінний резистор RP1 треба надіти велику пластмасову ручку, щоб понизити вплив ємності рук при його налаштуванні. Конденсатори ємністю 0,1 мкФ керамічні, можуть бути позначені “104” або “100 п”. Світлодіод – наприклад АЛ307. Змінний резистор типу СПЗ-4ам.

  Живиться металлодетектор від батареї напругою 9V (“Крона” або 6F22). Вимикача живлення немає, – просто, коли прилад треба вимкнути, від нього відключають батарею. Для підключення батареї використовується така ж контактна колодка як у батареї. Її можна узяти від використаної батареї.

  Після того, як увесь монтаж завершений, підключаємо живлення і змінним резистором виводиться генератор на режим генерації (так, щоб світлодіод запалився). Потім, повертаємо обережно ручку змінного резистора до моменту гасіння світлодіода. І, небагато, повертаємо, щоб світлодіод горів. Тепер, піднесемо до котушки металевий предмет, – світлодіод повинен згаснути.

      Чутливість буде тим більше, чим ближче генератор працює до точки зриву генерації. Поекспериментувавши з металлодетектором, можна навчитися виявляти самі різні металеві предмети. Можна спробувати по-різному настроїти зворотний зв’язок (RP1), спробувати різні положення предмета відносно котушки.

    Колись в інтернеті побачив просту до неподобства схему металошукача “Метелик”, який по суті заснований на мультивібраторі. Робити його я не став, оскільки параметри не влаштовували, але можливо кому нибудь згодиться:

3. МЕТАЛОШУКАЧ «МЕТЕЛИК»

Особливості металошукача “Метелик”:

1.відстань виявлення по повітрю монети – 15 см

2.відстань виявлення по повітрю закочувальної кришки для консервації – 30 см

3.відстань виявлення по повітрю люка каналізації – 60 см

4.автоматичне підстроювання під грунт

5.по характеру звукового сигналу, можна визначити тип металу

6.максимальний струм споживання – 15 мА.

7.широкі можливості для удосконалення металошукача.

Принцип работы.

   Принцип роботи заснований на властивості двох генераторів, що  синхронізують свої частоти. Обидва генератори абсолютно однакові по конструкції. Котушки розташовані в одній площині, відстань між ними дорівнює 10 см. Коли в магнітне поле однієї з котушок потрапляє металевий предмет, відбувається зрив синхронізації і в навушниках з’являється сигнал. 

Рис.6. Принципова схема металошукача “Метелик”.

Рис.7. Конструкція і деталі.

  Більшість деталей і матеріалів можна запозичити з тієї апаратури, що відслужила свій термін, наприклад для котушок можна узяти дріт від системи телевізора. Там же можна знайти майже усі інші деталі для нашої схеми. Деталі можна розглянути на рис. 8.

Рис.8. Монтаж та деталі.

    Для штанги використовується відрізок металопластикової водопровідної труби завдовжки один метр і зовнішнім діаметром 26 мм. Згори на штангу одягається ручка від керма велосипеда.

    Схема збирається навісним монтажем і разом з котушками (відстань між котушками – 10 см) приклеюється лаком до основи, виготовленої із стільникового полікарбонату або фанери завтовшки, – 8 мм, розміром 20 на 45 см. Діаметр котушок приблизно 20 см, діаметр дроту 0,3-0,6 мм., 30 витків, і від 10 витка – відведення. Обов’язково помітьте виводи котушок, щоб потім правильно припаяти. Котушки мають бути абсолютно однакові.

    До основи кріпиться штанга і вузол підстроювання максимальної чутливості. Дріт з роз’ємом для навушників простягається усередині штанги вгору. Включення і виключення металошукача відбувається за допомогою роз’єму для навушників. Коли роз’єм вставлений – металошукач працює, вийняли роз’єм – живлення відключили.

   У приладі,- живлення використовується акумулятор для мобільного телефону, він приклеюється разом з усією схемою до основи. Дроти живлення генераторів і від роз’єму зарядки припаюються до контактів акумулятора. Зарядний пристрій – від будь-якого мобільного телефону.

    Штанга кріпиться до основи за допомогою пластикових гвинтів від клейових тюбиків.

   Котушки і схему покриваємо меблевим або паркетним лаком. Після висихання лаку покриваємо усе силіконом, рис.9.

Рис.9. Покриття катушок.

   Для налаштування металошукача під час пошуку використовується пластикова гайка і гвинт з шматочком фериту або алюмінію (можна узяти каркас від котушки індуктивності). Різьбу змащуємо густим маслом, щоб обертання було плавним. Вузол підстроювання приклеюється поряд з котушкою.

   Для виготовлення підлокітника знадобляться відрізки водопровідної труби зовнішнім діаметром 20 мм і вентиляційної труби діаметром 95мм, два саморіза, шматочок тканини і клей. Труба підлокітника вставляється в трубу-штангу металошукача.

    Налаштування відбувається до заливки лаком котушок, далеко від металевих предметів. Під’єднуємо навушники. Відразу має піщати. Якщо не пищить – то, це помилка в схемі. Чи, що буває рідко, генератори синхронізувалися. Беремо листок алюмінію або консервну банку. Підносимо до котушок по черзі. Над однією писк вищий, над другою замовкає. На тій котушці, де замовкає, відгинаємо усередину останній виток, поки не замовкне. На котушку згори клеїмо трубочку з феритом. 

     Підключаємо навушники, тим самим включаємо металошукач. Підлаштовуємо частоту на грань зриву синхронізації. Бажано, щоб в навушниках були чутні клацання, це максимальна чутливість. При пошуку, по різкій зміні частоти сигналу, визначаємо наявність металевого предмета в грунті. Якщо шукаємо великі предмети, настроюємо частоту перед зривом, щоб сигналу не було. Якщо знайдений предмет, залізний, невеликого розміру, то частота зменшуватиметься аж до пропажі сигналу. Якщо предмет з кольорового металу, або залізний з великою площею поверхні, то частота збільшуватиметься.

Рис.10. Робота з металошукачем “Метелик”.

4. МЕТАЛОШУКАЧ НА ОДНОМУ ТРАНЗИСТОРІ

Для нашого металошукача знадобиться невеликий вихідний трансформатор від будь-кого лампового приймача, радіоли або магнітофона. З сердечника трансформатора потрыбно зняти усі прямокутні пластини і залиште тільки Ш-подібні.

  Трансформатор Т1 можна виготовити самостійно. Він намотується на сердечнику перерізом 2 – 5 см2 з Ш-подібних пластин. Первинна обмотка містить 800-1000 витків дроту ПЭЛ 0,1-0,12 з відведенням від середини. Вторинна обмотка має 100-200 витків дроту ПЭЛ діаметром 0,25-0,4 мм.

Рис.11. Принципова схема.

    Транзистор V1 низькочастотний, малопотужний з серії МП39-МП42. Джерело живлення – батарея 3336Л або “Рубін”. Навушник В1 будь-якого типу (ТМ- 2, ТМ- 4 та ін.). Усі деталі монтуються в корпусі з пластмаси або в бляшаній банці. Цей корпус потрібно прикріпити на дерев’яну або металеву ручку завдовжки 80-100 см

  Якщо монтаж зроблений правильно і усі деталі робочі, то після включення живлення (тумблером S1) в навушниках має бути чутний рівний звуковий сигнал – гудіння або писк. Висоту тону підбирають зміною ємності конденсатора С1.

        Добившись стійкої роботи генератора, нижню частину корпусу, де знаходяться виступи сердечника трансформатора, наближають до металевого предмета. Тон звуку повинен різко змінитися. І тим буде чутливішим генератор, чим ближче буде розташований цей предмет. Після налаштування, нижню частину корпусу закрийте кришкою з щільного картону.

Від admin

Залишити відповідь