Простой металлоискатель в домашних условиях. Схема металлоискателя: как сделать своими руками простой и эффективный металлоискатель Схемы простых металлоискателей своими руками на транзисторах

Если у вас имеется длинноволновый транзисторный приемник в исправном состоянии, вы легко можете собрать к нему несложную приставку - металлоискатель. Схема металлоискателя представляет собой обычный генератор LC, на частоту около 140 КГц. Катушка колебательного контура L1 12 см в диаметре, содержит в себе 16 витков провода (подойдет любой изолированный монтажный или лакированный обмоточный, диаметром 0,25 - 0,5 мм). Витки укладываются на площадке из фанеры подходящего размера и фиксируются, например, с помощью клея - "холодная сварка" или "жидкие гвозди".

Резисторы и конденсатор - любого типа, транзистор маломощный высокочастотный, обратной проводимости.
Подойдут - КТ315, КТ3102 с любой буквой. Схема собирается на плате из гетинакса или текстолита, печатный монтаж не обязателен, соединения деталей можно выполнить любым, изолированным монтажным проводом.

После сборки, схема вместе с источником питания располагается рядом с катушкой на площадке из фанеры, с деревянной ручкой удобной длины. Приемник крепится на ручку и настраивается на частоту приема, близкую к 140 КГц, до возникновения звука напоминающего скрип. При приближении катушки к какому-либо металлическому предмету, его тональность будет меняться.

Несмотря на простоту схемы, по своей чувствительности такой металлоискатель практически не уступает промышленным образцам.
С его помощью такие металлические предметы как, золотое кольцо или монета, можно обнаружить на глубине до 20 см.

Металлоискатели довольно полезные приборы, достаточно вспомнить военную специальность минера. А еще, конечно же, выскакивают ассоциации искателей старинных кладов с золотом, закопанных в земле. Но и в обычной повседневной жизни такие приборы тоже необходимы, будь то поиск труб в грунте в различных областях, кабелей, люков и прочих промышленных металлических штук. Но что вам читателям ближе, так это что-то типа поиска скрытой проводки в стене ли какого-нибудь злополучного гвоздика. Вот такую простую и зарекомендовавшую себя схему металлоискателя для подобных целей мы и рассмотрим здесь, чтобы собрать ее своими собственными руками и порадоваться, и возгордиться, и получить пользу.

Для начала о видах металлоискателей. Они в основе принципов своей работы делятся на несколько типов.

Самые сложные и чувствительные, но и самые дорогие, построены по принципу передачи/приёма радиосигнала . Сложность дороговизна заключается не только в обилии электронных компонентов схемы, но и в необходимости квалифицированной настройки контуров.

Есть еще несколько видов по разным принципам: индукционные, измерители частоты, импульсные, ослабление генерации, метод биений, импульсная индукция, срыв резонанса… Я пытался вникнуть в разных описаниях про них и, честно говоря, запутался, так как описания, а вернее, типы на которые делятся металлоискатели, расходятся. Да нам вряд есть смыл знать эти тонкости классификаций черт с ними, с этими классификациями! Суть-то всех прибором в общем-то в одном: изменение частоты генератора при попадании в поле катушки (либо двух катушек, либо одной из двух катушек) металлического предмета. Это изменение частоты как правило очень незначительное, и вторая суть той или иной схемы — уловить это малейшее изменение и во что-то преобразовать. Как правило, преобразовывается в звуковой сигнал генератора, с изменением его частоты, для контроля по направлению металла.

Вот схема этого простого металлоискателя, которую сможет повторить любитель без большого опыта.

Чувствительность данного металлоискателя:
* Обнаружение монеты — 10-15 см (при хорошей наладке некоторые хватаются, что до 50 см!)
* Стальные ножницы — 20-25 см
* Крупные предметы — 1-1,5 метра

Схема состоит из двух высокочастотных генераторов, каждый — на одном транзисторе (VT1 и VT2). Частота левого генератора (VT1) изменяется при попадании в поле L1 металла, а частота правого (VT2) остается неизменной. Номиналы элементов обоих генераторов подобраны так, чтобы частоты генераторов лишь незначительно отличались. Генераторы работают на радиочастоте (более 100кГц), и такой звук не слышим ни нашим ухом, ни воспроизводится динамиком. Но небольшая их разница, к примеру 160 кгЦ и 161 кгЦ равна 1 кГц — это уже слышимые ухом колебания. А обе катушки генераторов (L1, L2) индуктивно связаны (находятся вблизи), поэтому оба сигнала от генераторов с разницей в 1 кГц объединяются и мы слышим так называемые амплитудные биения частотой 1кГц.

Настройка металлоискателя

Включив питание, подбором резистора R2 на эммитере VT1 добиваются напряжения -2.1В относительного общего плюса. Затем то же самое делают резистором R4 на эммитере VT2 до -1В. Далее медленным перемещением подвижного сердечника катушки L2 подстраивают генератор так, чтобы в наушниках появился громкий ясный звук низкой частоты.

Детали схемы металлоискателя

Катушка L1 — прямоугольная рамка 175х230 мм, 32 витка, ПЭВ-2 0.35 (чертеж ниже)
Катушка L2 — ее конструкция на рисунке ниже. В двух цилиндрах из бумаги (6) находятся стержни диаметром 7 мм из феррита 400НН или 600НН: один (1) длинной 20-22мм (закреплен неизменно), другой (2) — 35-40мм (для подстройки частоты генератора). Намотка: 55 витков диаметром 0,2 мм.

Вот так примерно делается рамка L1, внутрь которой помешается L2 (как можно ближе к краю L1).

Надо добавить, что рамка должна быть сделана как можно более жесткой, провод после обмотки пропитать лаком или эпоксидной смолой. Также жестко крепится внутри нее и L2.

Как вы понимаете, это самая трудоемкая и важная часть работы, на ее выполнение потребуется всё ваше старание и способности. Ваши умелые ручки должны проявиться в полной мере! От того, как выполните ее, будет зависеть удобство работы, ее четкость и, как следствие, результат и вообще: удовольствие вы будте получать в процессе или заниматься половым сношением со своим девайсом.

Для L2 что-то типа таких штук от старых радиоприемников можно попробовать поискать и использовать. Там пластмассовые каркасы катушек с резьбой и ввинчивающиеся в них ферриты, имеющих выемку под отвертку на своем торце.

Транзисторы : практически любые p-n-p , работающие в нужных частотах (более 100 кГц), желателен подбор с более высоким коэффициентом усиления — чувствительность металлоискателя будет выше. Подойдут даже древние П401, П422, если завалялись старые музейные приемники а-ля «Спидола».
Зарубежные аналоги: SFT316, SFT357, 2N1524, 2N1526, 2SA108, 2SA109, 2SA110, 2SA111, 2SA112, 2SA351, 2SA352, 2SA353, 2SA354, 2SA355, SFT316, SFT354, SFT357, 2N1524, 2N1526, 2SA108, 2SA109, 2SA110, 2SA111, 2SA350, 2SA351.
С таким же успехом могут использоваться транзисторы n-p-n перехода, нужно лишь поменять полярность батареи питания при их использовании.

Конденсаторы : С1, С2 и С5, С6 желательно все одного типа, чтобы меньше «убегала» настроенная частота при смене температуры. Остальные не имеет значения.

Наушники — а вот с ними сложней (на схеме обозначены BF1): для данной схемы нужны высокоомные (типа ТОН-1, ТОН-2, ТА-4, ТА-56, ТГ-1 и др.) сопротивлением обмотки порядка 1600 Ом. О них писалось в статье про . Любые современные имеют порядка десятком Ом, поэтому звук в них будет очень тихим.

Металлоискатель с УНЧ под обычные низкоомные наушники

Поэтому, если вы не найдете высокоомные наушники (что более вероятно), тогда есть смысл собрать схему с каскадом на составном транзисторе КТ503Е-КТ502Е. В этой схеме уже можно использовать современные наушники. Также в ней добавлен переменный резистор R10 на 150 Ом. Меняя его сопротивление, можно менять ток всей схемы, таким образом плавно подгоняя частоту в полевых условиях, при необходимости, вместо того, чтобы обращаться за неудобной подстройкой катушки L2.

Левая часть схемы, как видите, та же самая, добавлена дополнительная часть справа. Замена: КТ503 на КТ315 или КТ342, а транзистор КТ502 – на КТ603, КТ608, КТ626.

Удачных вам поисков кладов! 🙂 А если серьезно, то сделав подобный металлоискатель компактным и взяв его с собой в поездку на море, он сможет вас очень выручить, если вдруг кто-то из ваших близких дам посеет на пляже золотую сережку или кулон, что порой случается. Да и в домашнем арсенале хозяйственного мужика такому приборчику найдется место.

Вы еще не видели мой электромагнитный маятник?

Несмотря на предельную простоту, схема хорошо работает и обеспечивает характеристики не хуже, чем более сложные схемы (крупную монету обнаруживает на расстоянии 10 см). В схеме используются элементарные недефицитные детали, ее можно собрать, используя детали от старого радиоприемника.

Однако сборка и наладка имеют свои особенности, которые надо учитывать, а при использовании этого металлоискателя возникает неудобство в подстройке рабочей частоты генератора (подбирать положение подстроечного стержня на доли миллиметра в лесу или поле не очень удобно), к тому же опубликованная схема имеет такой недостаток, как использование наушников с высоким сопротивлением, которые сейчас сложно найти. На обычных же наушниках для аудиоаппаратуры звук практически не слышен. Предлагаю описание схемы, доработанной с учетом этих недостатков и простую методику изготовления самого металлоискателя.

Схема дополнена усилителем (он выделен пунктирной линией), собранным на составном транзисторе (Т3 + Т4). Это позволяет использовать обычные наушники сопротивлением 30…60 Ом и обеспечить при этом экономичный режим работы. Транзисторы П416Б можно заменить на П416, П401, П402, П422 (такие использовались в старых транзисторных радиоприемниках), КТ503 на КТ315 или КТ342, а КТ502 – на КТ603, КТ608, КТ626. Печатные платы и расположение выводов транзисторов показаны на рис.2. На первой плате собраны генераторы, плата имеет небольшие размеры и помещается в небольшую пластиковую коробку, которая затем приклеивается к катушке-рамке L1 (о ее конструкции будет рассказано далее). Вторая плата содержит дополнительный усилитель с разъемом для наушников и контактные площадки для трех пальчиковых батареек. Площадки (лепестки) можно вырезать из жести от консервной банки, придать им нужную форму и припаять к контактным площадкам печатной платы. Кроме того, на этой плате расположен переменный резистор сопротивлением 100 … 150 Ом, которым можно в небольших пределах изменять ток питания генераторов и таким образом осуществлять точную подстройку частоты, что очень удобно в «полевых» условиях. Эта плата также помещается в небольшую коробку (здесь можно и металлическую) и крепится на штанге металлоискателя рядом с ручкой. Платы соединятся при помощи обычного неэкранированного трехжильного кабеля и соответствующих подходящих разъемов (можно СГ-3, СГ-5 или любые другие). В приведенной здесь схеме разъем наушников служит также выключателем питания (показан на рис.2.). Для этого используется моно-штекер, «длинный» контакт которого замыкает цепь питания схемы. Но можно, конечно, поставить простой выключатель, если размеры корпуса позволяют. Тогда «минус» питания от батарей надо через этот выключатель подавать на разъем «минус» кабеля и разъем наушников.

Данная макетная плата делалась для общей наладки схемы, однако можно использовать ее и как рабочую, поместив в соответствующий корпус. Но я хочу предложить вариант изготовления рамки более простой и эстетичный, к тому же не требующий корпуса. Для этого нужен кусок кабельного канала из пластика (короб), который используется для прокладки электропроводки. Он продается в любых магазинах электротоваров. Размер поперечного сечения нужен минимальный – 7 х 12, 10 х 15 мм. С кабельного канала снимается крышка и острым тонким ножом делаются надрезы стенок на расстояниях, равных сторонам рамки (175 х 230 мм). Затем канал сгибается в местах этих надрезов и концы его склеиваются. Все это показано на рисунке ниже:

На получившийся прямоугольный каркас наматывается 32 витка провода ПЭВ (ПЭЛ) 0,3…0,35. Затем каркас закрывается крышкой. Можно залить витки в канале эпоксидкой, это придаст рамке бОльшую жесткость. Это будет катушка L1. Катушка L2 содержит два отрезка ферритового стержня диаметром 8 мм – один длиной 20 … 25 мм, второй 35 … 40 мм. Стержень также можно взять от старого радиоприемника (он там используется в качестве антенны СВ и ДВ диапазонов). Нужные куски стержня можно отломить, зажав его в тиски на нужную длину (зажимать аккуратно, через картонные или резиновые прокладки, так как он очень хрупкий!). Отрезки феррита вставляются в «гильзы» из картона, можно использовать корпус от фломастера подходящего диаметра. Обе «гильзы» склеивают и обматывают несколькими слоями ленты из бумаги, также пропитанной клеем, чтобы придать конструкции жесткость. Затем сверху наматывают виток к витку 55 витков провода ПЭЛШО 0,2 (я пробовал ПЭЛ 0,2…0,3, ничем не хуже) и фиксируют клеем или изолентой. Конструкция катушки показана на рис.3. Короткий отрезок феррита закреплен постоянно, а длинный остается подвижным для настройки частоты генератора. Далее печатную платы с генераторами и катушкой L2 помещают в подходящий пластиковый корпус (не металлический!) и приклеивают к одной из коротких сторон катушки-рамки изнутри так, чтобы расстояние между катушками L1 и L2 получилось не более 5 … 8 мм. Между катушками должна обеспечиваться электромагнитная взаимосвязь. Питание на генераторы и выход звукового сигнала обеспечиваются через разъем и кусок соединительного кабеля длиной около 1 м.

Батареи питания и усилитель располагаются в отдельном корпусе возле ручки прибора. Конструкция показана на фото. Размеры корпуса зависят в основном от типа применяемых батарей (любые круглые – большие или маленькие). Можно использовать один наушник, так как особого стереоэффекта вам вряд ли удастся добиться J. Но лучше все же использовать два, причем включить их параллельно. Таким образом можно еще увеличить громкость звука, хотя потребление тока от батарей при этом несколько увеличится. Вообще же, при нормальных наушниках среднего качества громкость вполне достаточная.

Налаживание

Сначала проверяют режимы работы транзисторов Т1 и Т2. На база Т1 должно быть -2,1 В, на базе Т2 -1В (по отношению к плюсовому проводу схемы). Подстроить эти напряжения при необходимости можно подбором соответственно резисторов R2 и R4. Допускается отклонение 10 15% от указанных напряжений. Затем ставим движок R10 в среднее положение и, перемещая подвижный сердечник L2, добиваемся появления в наушниках звука низкой частоты. Чем ниже частота звука, тем чувствительнее будет прибор. В этом положении закрепляем сердечник клеем или парафином. В дальнейшем частоту генератора можно будет в небольших пределах подстраивать резистором R10. Штанга (ручка) прибора должна быть деревянной или пластиковой…

Скачать печатные платы в формате LAY вы можете ниже

Список радиоэлементов

В статье представлена схема простого, но мощного металлоискателя на 1,5 вольт, очень прост в повторении. Генераторы собраны по схеме, которая обладает рядом полезных свойств, одно из которых — стабильность выходного напряжения (как постоянного, так и переменного) при изменении питающего напряжения. В колебательный контур поискового генератора на транзисторе VT1 входит катушка L1. Он работает на частоте около 100 кГц, что является оптимальным для данного типа металлоискателей. Его частоту в небольших пределах можно изменять переменным конденсатором C2. Второй генератор (на транзисторе VT2) является образцовым и работает на частоте около 300 кГц.
Сигналы генераторов через резисторы R2, R4 подаются на балансный смеситель, где происходит выделение разности частот (биений) третьей гармоники сигнала поискового генератора и первой гармоники образцового. Это сделано для повышения чувствительности — при изменении частоты поискового генератора на частоте 10 Герц частота биений изменяется на 30 Герц, что более заметно на слух.
Сигнал с выхода смесителя через конденсатор С8 поступает на вход УЗЧ и после усиления — на головные телефоны BF1, BF2. Конденсатор С7 подавляет сигналы с частотами генераторов.
При приближении катушки поискового генератора к металлическому предмету частота генерации изменяется, поэтому изменится и тон сигнала в головных телефонах. По характеру изменения тона можно судить о материале, из которого изготовлен этот предмет.
Большинство деталей монтируют на печатной плате из односторонне фольгированного стеклотекстолита.

Можно применить транзисторы серий КТ312, КТ315, КТ3102 с любыми буквенными индексами. В балансном смесителе можно использовать только германиевые транзисторы серий ГТ309, ГТ313, ГТ322, ГТ346 или более ранние — П416, П422, П423 с любыми буквенными индексами. В УЗМЧ транзистор должен быть с возможно большим коэффициентом передачи по току, например, КТ3102БМ - КТ3102ЕМ, КТ342БМ, КТ342ВМ — от этого зависит громкость звукового сигнала. Выключатель питания — любой малогабаритный. Наушники подойдут с сопротивлением от 8 до 32 Ом, их соединяют последовательно. Для их подключения на корпусе металлоискателя можно установить гнездо. Питают устройство от гальванического элемента или аккумулятора типоразмера АА или AAA, максимальный потребляемый ток составляет около 12 мА.
Для намотки катушки L2 применен каркас от контура ПЧ (455 кГц) приемника зарубежного производства. Он состоит из ферритовой "гантели" (на которую наматывают 66 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,06...0,1 мм) и накрывающей ее ферритовой чашки, перемещением которой регулируется индуктивность катушки. Каркас заключен в металлический экран.

Чувствительность устройства к металлическим предметам разного размера зависит от размера самой поисковой катушки. Для поиска крупногабаритных предметов (лист металла размерами 80x80 см, крышка люка колодца канализации) более подходит катушка диаметром около 30 см. С ней достигается максимальная глубина обнаружения таких предметов до 60 см.
Для поиска мелких предметов лучше подходит катушка диаметром около 120 мм. Такая катушка содержит 56 витков провода ПЭЛ диаметром 0,2...0,5 мм.
Катушку ещё большего диаметра (например, 300 мм) более технологично изготовить из многожильного экранированного кабеля "витая пара", который используют для прокладки компьютерных локальных сетей. Кабель должен содержать четыре таких "пары", а катушка — четыре витка такого кабеля. Сначала наматывают два наружных витка и скрепляют их в четырех местах изоляционной лентой. Затем наматывают два внутренних и все также обматывают изоляционной лентой, желательно на матерчатой основе. Концы кабеля обрезают с таким расчетом, чтобы был "нахлест" 5 мм...10 мм, и с них на 15 мм снимают внешнюю изоляцию, а концы проводов зачищают на 5 мм и залуживают.
Все радиокомпоненты устройства отечественные и имеют зарубежные аналоги:
L1 - катушка
R1 - 1 кОм
R2 - 10 кОм
R3 - 1 кОм
R4 - 10 кОм
R5 - 1 кОм
R6 - 1 кОм
R7 - 100 кОм
C1 - 2200
C2 - 10...240
C3 - 4700
C4 - 0,047 мкФ
C5 - 2200
C6 - 4700
C7 - 0,047 мкФ
C8 - 2,2 мкФ х 16 вольт
VT1 - КТ315Б
VT2 - КТ315Б
VT3 - ГТ322Б
VT4 - ГТ322Б

Простой транзисторный металлоискатель

Назначение: Обнаружение предметов из стали и железа.

Принципиальная схема.
Схема простого транзисторного металлоискателя приведенна на Рис.1 . Он состоит из генератора высокой частоты и приёмника, который регистрирует изменения частоты генератора при приближении к нему металлических предметов.

Принципиальная схема металлоискателя. Рис.1

Приемник металлоискателя гетеродинного типа. Он выполнен всего на одном транзисторе V2, и совмещает в себе функции гетеродина и детектора.

Гетеродин собран по схеме емкостной трехточки. Достоинством такой схемы является использование катушки индуктивности без отводов, что очень удобно для начинающих радиолюбителей.

Колебательный контур содержит катушку индуктивности L2 и емкость, составленную из последовательно соединенных конденсаторов С4-С6. Частоту гетеродина можно изменить подстроечным сердеч ником катушки L2.

Генератор высокой частоты собран на транзисторе VI также по схеме емкостной трехточки. Частота генератора зависит от индуктивности катушки L1, которая выполнена в виде рамки. Если вблизи катушки окажется металлический предмет, индуктивность ее изменится. Это приведет к изменению частоты генератора, что будет сразу зарегистрировано приемником. Если, к примеру, первоначально генератор настроен на частоту 465 кГц, а гетеродин приемника на частоту 465,5 кГц, то в телефонах будет прослушиваться сигнал частотой 500 Гц. При приближении катушки L1 к металлу тональность сигнала в телефонах изменится. Это и послужит сигналом обнаружения металлического предмета.

Элементная база
Кроме транзисторов, указанных на схеме, можно применить германиевые транзисторы серий П401, П402.
Телефоны - ТОН-1 или ТОН-2. Причем оба капсюля нужно включить параллельно, чтобы общее сопротивление телефонов составило 800-1200 Ом.

Все резисторы могут быть МЛТ-0,125 или МЛТ-0,25, конденсаторы - КЛС-1 или БМ-2, выключатель питания - однополюсный тумблер.

Катушки
Катушка L1 представляет собой прямоугольную рамку размерами 175 х 230 мм из 32 витков провода ПЭВ-2 0,35.
Конструкция катушки L2 показана на Рис. 2 . В двух цилиндрических каркасах размещены отрезки стержня диаметром 7 мм из феррита 400НН или 600НН:
*первый каркас длиной 20-22 мм
*второй каркас длиной 35-40 мм, для подстройки катушки. Каркасы обернуты бумажной лентой, поверх которой намотана катушка - 55 витков провода ПЭЛШО 0,2 (можно ПЭВ-1 или ПЭВ-2), выводы катушки закреплены клеем. (Применимы каркасы от контуров ПЧ старых ламповых телевизоров и радиол.)

Печатная плата
Рисунок печатной платы приводится на Рис. 3 . Плату нужно соединить с катушками, батареей питания, выключателем и разъемом XI гибким многожильным проводом в изоляции.

Печатная плата транзисторного металлоискателя. Рис.3

Расположение катушек.
Конструктивно катушку L2 необходимо установить на расстоянии 5-7 мм от витков катушки L1.

Налаживание металлоискателя .
После подачи питающего напряжения проверяем режимы указанные на схеме, а за тем медленным перемещением подстроечного сердечника катушки L2 добиваемся в телефонах громкого чистого тона низкой частоты. Затем приближая к рамке металлический предмет фиксируем начало изменения тона звучания. Как правило, это происходит на расстоянии 30-40 см от предмета. Далее более точной подстройкой частоты гетеродина добиться наибольшей чувствительности металлоискателя.

Скачать с сервера печатную плату металлоискателя в формате lay6 У вас нет доступа к скачиванию файлов с нашего сервера