Металлоискатель на микроконтроллере своими руками: Самодельные металлоискатели, или как сделать металлоискатель своими руками – Мир искателей

alexxlab | 16.04.2018 | 0 | Разное

Самодельные металлоискатели, или как сделать металлоискатель своими руками - Мир искателей

Приборный поиск имеет просто огромную популярность. Ищут взрослые и дети, и любители и профессионалы. Ищут клады, монеты, потерянные вещи и закопанный металлолом. А главным орудием для поиска является металлоискатель.

Существует великое множество различных металлоискателей, на любой «вкус и цвет». Но для многих людей покупка готового фирменного металлоискателя просто финансово накладна. А кому то хочется собрать металлоискатель своими руками, а кто-то даже строит свой небольшой бизнес на их сборке.

Содержание

Самодельные металлоискатели

В этом разделе нашего сайта о самодельных металлоискателях, буду собранны: лучшие схемы металлоискателей, их описания, программы и другие данные для изготовления металлоискателя своими руками. Здесь не будит схем металлоискателей из СССР и схем на двух транзисторах. Так как такие металлоискатели лишь подходят для наглядной демонстрации принципов металлодетекции, но совсем не пригодны для реального использования.

Все металлоискатели в этом разделе будут достаточно технологичными. Они будут иметь хорошие поисковые характеристики. И грамотно собранный самодельный металлоискатель немногим будит уступать заводским аналогам. В основном тут представлены различные схемы

импульсных металлоискателей и схемы металлоискателей с дискриминацией металлов.

Но для изготовления этих металлоискателей, вам понадобится не только желание, но еще и определенные навыки и умения. Схемы приведенных металлоискателей, мы постарались разбить по уровню сложности.

Кроме основных данных необходимых для сборки металлоискателя, будет также информация о необходимом минимальном уровне знаний и оборудования для самостоятельно изготовления металлоискателя.

Для сборки металлоискателя своими руками вам обязательно понадобится:

В этом списке будут приведены необходимые инструменты, материалы и оборудование, для самостоятельной сборки всех без исключения металлоискателей. Для многих схем вам также понадобится различное дополнительное оборудования и материалы, тут только основное для всех схем.

  1.  Паяльник, припой, олово и другие паяльные принадлежности.
  2.  Отвертки, плоскогубцы, кусачки и прочий инструмент.
  3.  Материалы и навыки по изготовлению печатной платы.
  4.  Минимальный опыт и знания в электронике и электротехники также.
  5.  А также прямые руки — будут очень полезны при сборке металлоискателя своими руками.

У нас вы можете найти схемы, для самостоятельной сборки следующих моделей металлоискателей:

Металлоискатель Малыш FM и малыш FM-2
Принцип работыЭлектронного частотомера FM
Дискриминация металловесть (Черный и все остальные)
Максимальная глубина поиска0,6 метра
Программирумые микроконтроллерыесть
Рабочая частота19 кГц
Уровень сложностиначальный
Металлоискатель ПИРАТ
Принцип работыPI (импульсный)
Дискриминация металлов
нет
Максимальная глубина поиска1,5 метр
Программирумые микроконтроллерынет
Рабочая частота
Уровень сложностиначальный
Металлоискатель ШАНС
Принцип работыPI (импульсный)
Дискриминация металловесть
Максимальная глубина поиска1 метр
Программирумые микроконтроллерыесть
Рабочая частота
Уровень сложностисредний
Металлоискатель Clone PI
Принцип работыPI (импульсный)
Дискриминация металловнет
Максимальная глубина поиска
2,5 метра (Зависит от размера катушки)
Программирумые микроконтроллерыесть
Рабочая частота
Уровень сложностисредний
Металлоискатель Clone PI AVR
Принцип работыPI (импульсный)
Дискриминация металловнет
Максимальная глубина поиска2,5 метра (Зависит от размера катушки)
Программирумые микроконтроллерыесть
Рабочая частота
Уровень сложностисредний
Металлоискатель Clone PI W
Принцип работыPI (импульсный)
Дискриминация металловнет
Максимальная глубина поиска
2,5 метра (Зависит от размера катушки)
Программирумые микроконтроллерыесть
Рабочая частота
Уровень сложностисредний
Металлоискатель Квазар
Принцип работыIB
Дискриминация металловесть
Максимальная глубина поиска1-1,5 метра (Зависит от размера катушки)
Программирумые микроконтроллерыесть
Рабочая частота4 — 17 кГц
Уровень сложностиСредний
Металлоискатель Квазар ARM
Принцип работыIB
Дискриминация металловесть
Максимальная глубина поиска1-1,5 метра (Зависит от размера катушки)
Программирумые микроконтроллерыесть
Рабочая частота4 — 16 кГц
Уровень сложностиСредний
Металлоискатель Соха 3TD-M
Принцип работыIB
Дискриминация металловесть
Максимальная глубина поиска1 — 1,5 метра (Зависит от размера катушки)
Программирумые микроконтроллерыесть
Рабочая частота5 — 17 кГц
Уровень сложностиСредний
Металлоискатель Фортуна
Принцип работыIB
Дискриминация металловесть
Максимальная глубина поиска1 — 1,5 метра (Зависит от размера катушки)
Программирумые микроконтроллерыесть
Рабочая частота4,5 — 19,5 кГц
Уровень сложностиСредний
Металлоискатель Фортуна ПРО-2
Принцип работыIB
Дискриминация металловесть
Максимальная глубина поиска1 — 2 метра (Зависит от размера катушки)
Программирумые микроконтроллерыесть
Рабочая частота4,5 — 19,5 кГц
Уровень сложностиВысокий
Металлоискатель Фортуна М2 и М3
Принцип работыIB
Дискриминация металловесть
Максимальная глубина поиска1 — 2 метра (Зависит от размера катушки)
Программирумые микроконтроллерыесть
Рабочая частота4,5 — 19,5 кГц
Уровень сложностиВысокий
Металлоискатель Фортунам М
Принцип работыIB
Дискриминация металловесть
Максимальная глубина поиска1,5 — 2 метра (Зависит от размера катушки)
Программирумые микроконтроллерыесть
Рабочая частота7 — 16 кГц
Уровень сложностиВысокий
Металлоискатель ТЕРМИНАТОР-3
Принцип работыIB
Дискриминация металловесть
Максимальная глубина поиска1 метр (Зависит от размера катушки)
Программирумые микроконтроллерынет
Рабочая частота7 — 20 кГц
Уровень сложностиВысокий

Металлоискатель пират на микроконтроллере

Металлоискатель пират на микроконтроллере своими руками

69677218.jpg 

    В интернете,и на нашем сайте схема металлоискателя Пират получило широкое распространение, и тут выложу схему данного металлоискателя на микроконтроллере PIC12F683.Смотрим далее

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Схема устройства:

96351112.jpg

    Схема заработала, но ряд моментов в прошивке контроллера и самой схеме мне не понравилось.

    Творческий зуд заставил меня написать под ту плату свою прошивку. Не полное использование потенциала контроллера и желание ещё больше упростить схему аналоговой части подтолкнули  на эксперименты. В результате было "отутюжено" с десяток вариантов плат и в конце концов родился "Питон" (точнее Pi-Tone) как попытка устранить главный недостаток "ИМПАД"-"ПИРАТ" - жуткий звук. (У меня через 20-30 минут от слушания его жужжания начинала болеть голова). К сожалению, ресурсов  PIC12F675 для реализации задуманного не хватило.

Пришлось применить PIC12F683. Он всего на 10-15 центов дороже, чем PIC12F675, зато теперь не только на всё хватило ресурсов, но и остался задел для дальнейшего развития проекта (а задумки уже есть).

    Чувствительность металлоискателя при "правильных" деталях и точном исполнении поисковой катушки те же 20-25см на 5 коп. СССР и примерно полтора метра на крупные металлические предметы вроде двери. Ток потребления в режиме поиска около 30 мА и при сработке около 50 мА.

    Кроме лучшего звука, за счёт применения контроллера, удалось добавить в схему контроль напряжения аккумулятора. При включении "Питон" сообщает уровень заряда: три сигнала - напряжение батареи выше 12в, два - более 11,3в, один - выше 10,5в. При снижении напряжения ниже 10,3в (для аккумулятора это критическая величина) работа формирователя импульсов останавливается и контроллер издаёт звук, оповещающий о прекращении работы металлоискателя.

    Светодиод работает синхронно с генерацией звуков, поэтому на эту цепь можно подключить цепь управления вибромоторчиком для беззвучного режима.

    Динамик лучше использовать высокоомный (30-50 Ом). С наушниками чувствительность металлоискателя немного выше (видимо из-за меньшего потребления тока и нагрузки на батарею).

    При правильной сборке из исправных деталей металлодетектор начинает работать сразу и без настройки, если Вы не захотите экспериментировать с катушкой.  Я рассчитывал номиналы на плате и временные параметры работы контроллера под определённую катушку. Её надо будет сделать точно.

   Катушка делается очень просто - из самого обычного и распространённого кабеля для компьютерных сетей, витой пары. 4 пары без экрана. Понадобится кусок длинной ровно 2 метра.

    Далее, надо будет с каждого конца удалить трубку изоляции  длинной примерно 2-3см. и зачистить кончики всех восьми одножильных проводков витых пар. Далее надеваем на проводки изоляционные трубочки и спаиваем концы так, чтобы получить 8 витков провода. С учётом трёх колец кабеля имеем 3 х 8 = 24 витка в катушке.

Запрограммировать микроконтроллер PIC12F683 можно с помощью такого программатора.

F6230178-01.jpg

    Порядок спайки концов катушки:

44764670.jpg

 

Вот такой вид имеют контакты самодельной катушки из витой пары:image003.jpg

 

image006.jpg

   От поисковой катушки до платы потребуется кусок кабеля. Я использовал аудиокабель - 2 жилы в толстом прозрачном силиконе. Сечение 0,75мм по меди. Почему он? У него низкая погонная ёмкость. Это способствует отсутствию паразитных колебаний ("звона") сигнала при формировании зондирующих импульсов. Если Вы примените другой кабель, возможно понадобится подбор шунтирующих катушку резисторов (R4 и R5).

   Если Вам хочется получить максимальную дальность обнаружения металлических предметов, ниже методика подбора сопротивления параллельно катушке от автора "Пирата":

Как настроить резистор параллельный катушке.

Заменяем его цепочкой из переменного 470 Ом, например, и постоянного 150 Ом не менее 0,5 Вт.
1-установить переменный резистор в положение минимального сопротивления.
2-выставить резистором "Порог" максимальную чувствительность и замерить линейкой дальность для выбранной мишени (монета, или банка и т.д.)
3-Увеличить сопротивление переменного резистора примерно на 10%.
4-снова точно выставить "Порог" и замерить дальность линейкой.
Повторять эти операции пока чутьё будет расти. Пройдя оптимальное значение для сопротивления к катушке дальность начнёт уменьшаться. Это сопротивление нужно подобрать с точностью 5-10 Ом и заменить на постоянное.
Настраивать лучше с наушниками, уменьшив их громкость до приемлемой.

Скачать исходники для данного металлоискателя

ИМПУЛЬСНЫЙ МЕТАЛЛОИСКАТЕЛЬ

   Представляем новый упрощённый вариант импульсного металлодетектора ClonePI-W. Данный прибор очень прост в сборке и настройке, а некоторые функциональные особенности схемы допускают его использование для подводного поиска. Для упрощения и удешевления конструкции, вместо жидкокристаллического дисплея использована светодиодная индикация отклика от металла. Управление импульсного металлоискателя тоже максимально упрощено. Автор схемы - AndyF (fandy.vov.ru).

импульсного металлоискателя на микроконтроллере ATmega8

   Принципиальная схема импульсного металлоискателя ClonePI-W:


   Теперь назначение кнопок управления металлоискателем: 
 1,2 - барьер - отстройка от грунта;
 3,4 - громкость (+ и -) тут все ясно; 
 5 - если прошивка 1.2.1 - не используется;
 6 - сброс.

   Плата управления с разведёнными кнопками:

Плата управления рисунок

Плата управления металлодетектора

   Настройка: в отсутствии металла, ставим прибор катушкой на грунт, загрубляем кнопочкой +барьер до свечения 3-4 светодиода, крутим переменный резистор до срыва (металлоискатель запоет), немного откручиваем назад - при этом писк прекратится и нажимаем сброс. Все, прибор готов к работе - идем, ищем и копаем.


металлодетектор ClonePI-W своими руками

самодельный импульсный металлоискатель на микроконтроллере ATmega8

     Признаком нахождения в режиме настроек является свечение последнего светодиода (VD13). Минимально допустимое напряжение индицируется с шагом 0,5В - от 7,5 до 11В. Значение по умолчанию - 8В. Если напряжение питания уменьшается ниже заданного значения, металлоискатель продолжает работать, но раз в несколько секунд выдаёт двойной низкий звук.


самодельный импульсный металлоискатель на микроконтроллере с катушкой

     Конфигурационные биты микроконтроллера должны быть прошиты так:

Конфигурационные биты микроконтроллера

   Эскиз и фотографии катушек металлоискателя, выпиленных лобзиком из толстой фанеры:

чертёж катушки импульсного металлоискателя

каркас из фанеры катушки импульсного металлоискателя

   Намотка катушки не требует особых навыков и расхода провода: провод 0.6 - 1мм, диаметр поисковой катушки 21см, 27 витков с общим сопротивлением 2ома. При правильно собранной схеме металлоискателя просто подключаем её и без всяких настроек должно заработать.

изготовление и покраска катушки металлоискателя

готовая катушка для импульсного металлоискателя Клон

   Поисковый датчик можно делать из любого влагостойкого материала - в крайнем случае из фанеры. Только не забудьте хорошенько пропитать фанеру, чтобы влагу не впитывала. Можно и смолой залить - кольцевой датчик не боится коробления и усадки, главное после высушить хорошо, а потом настраивать.

гнёзда и корпус импульсного металлодетектора

готовый импульсный металлодетектор своими руками

   При испытаниях импульсного металлодетектора с первого включения, золотое кольцо он увидел за 15 см, молоток - 30 см. Крупный объект - холодильник, видит примерно за метр двадцать. На форуме можно скачать прошивку к микроконтроллеру ATmega8, список деталей, крупную схемы и печатные платы в формате Lay. Вопросы по сборке и настройке задавайте автору фотографий - in_sane.

   Форум по импульсным металлоискателям

   Обсудить статью ИМПУЛЬСНЫЙ МЕТАЛЛОИСКАТЕЛЬ


МЕТАЛЛОИСКАТЕЛЬ ШАНС






   Предлагаемый к повторению импульсный металлоискатель Шанс разработан извесным конструктором Андреем Федоровым и получил признание радиолюбителей как в нашей стране, так и за ее пределами. Данный металлоискатель является своего рода продолжением серии приборов Клон и воплотил в себе самые передовые наработки в области построения этих металлоискателей. Помимо селекции по металлам, аппарат имеет функцию дискриминации: включением программно встроенных масок можно добиться отстройки от черных металлов при поиске.

импульсный металлоискатель Шанс

   Индикация показаний прибора осуществляется при посрестве ЖК индикатора (шкала VDI, шкала Amplitude (размер, месторасположение объекта), индикация напряжения аккумулятора (уровень заряда батареи)) и разных по тональности звуковых сигналов. Сердцем металлоискателя является уже извесный нам микроконтроллер Atmega8-16PI в связке с внешним АЦП. Применение внешнего АЦП обусловлено расширением набора функций прибора - введение такого набора функций без внешнего АЦП физически невозможно в силу малого внутреннего ресурса микроконтроллера.

импульсный металлоискатель Шанс на микроконтроллере - плата и катушка

   Приведу некоторые характеристики прибора. Чуствительность для монеты 5коп СССР до 25см. Селекция по металлам при идеальных условиях: чем ''чернее'' металл - тем меньше его проводимость, и тем ближе к левому краю шкалы VDI будут показания; чем ''цветнее'' металл - тем больше его проводимость, соответственно показания на шкале будут ближе к правому краю (показания на шкале зависят от выбора прошивки прибора и могут меняться). Функция дискриминации: включая поочередно одну из четырех масок, можно указать прибору, чтобы он в нужной степени не реагировал на ''черные'' металлы (вплоть до полного устранения влияния чермета). Функция барьер: на 16 уровнях помогает отстроиться от влияния ''земли'' и других внешних факторов.

Рисунок платы металлоискателя

   Для повторения металлоискателя Шанс, прежде всего, необходимо посетить страничку автора fandy.vov.ru, где располагаются схемы, прошивки, конфигурационные биты для прошивки микроконтроллера, описание работы кнопок и другая полезная информация. Основные, редкие и самые дорогие детали прибора - микросхема АЦП и ЖК-индикатор. Аналогом микросхемы АЦП (MCP3201) является микросхема ADS7816, под которую автор написал подкорректированную прошивку (0.8.4). Следующая важная деталь металлоискателя - ЖК индикатор. При всем многообразии и нынешнем изобилии таких компонентов наиболее подходящими, на мой взгляд, являются надежные и достаточно дешевые индикаторы фирмы Winstar, превосходящие в соотношении цена/качество индикаторы отечественного производителя МЭЛТ. Выбирать индикатор при покупке следует исходя из следующих указаний: знакосинтезирующий индикатор, 2 строки по 16 символов, поддержка кирилицы (возможность применить индикатор в любой другой разработке), наличие встроенного контроллера HD44780. Посмотреть и скачать даташиты и цоколевку можно на сайте компании Winstar. В архиве находится схема металлоискателя и список деталей.

самодельный металлоискатель с ЖК индикатором

   Операционный усилитель OP37 можно заменить более дешевым и распространенным аналогом NE5534P. DC/DC преобразователь ICL7660S можно, хотя и не желательно, заменить на аналогичный без буквы S (с буквой S на 12вольт, без нее на 10 вольт, работать будет, но с перегрузкой). Микроконтроллер - наш старый знакомый Atmega8-16PI (Atmega8-16PU,Atmega8A-PU). Программация контроллера осуществляется при помощи простейшего программатора, который применялся при программации микроконтроллера для прибора Клон. Вот схема, параметры устройства и пошаговое описание процесса программирования данного контроллера. Здесь самое важное не забыть про конфигурационные биты! Архив с прошивками для микроконтроллера.

намотка Планарной катушки импульсного металлоискателя

   Планарная катушка металлоискателя изготавливается на диэлектрическом каркасе толщиной 4 мм и мотается проводом диаметром 0,65 - 0,8мм. Шаблон катушки показан на рисунке ниже. Штанга прибора изготавливается по технологии описанной в статье конструкция металлоискателя. Собирать металлоискатель можно на печатной плате автора или воспользоваться гораздо более простой в повторении (для начинающих) платой от DesAlex - рисунок смотрите на форуме. Сам я переделал 5 штук таких катушек - менял количество витков, толщину каркаса от 2 до 6мм. Наилучший результат получился на каркасе 4мм, количество витков как у автора, индуктивность получается 389uH. Опыты с домоткой/отмоткой на конечный результат не повлияли (подмечено многими, повторившими этот прибор), то есть разброс в +-10% ни на что не влияет. Хотя у каждого результат получится отличный от другого (диаметр провода, качество провода наличие примесей, качество намотки, гидроизоляция катушки (лак,эпоксидка,краска)), качество и длина подводящего кабеля - все влияет на добротность поискового элемента. 

Самодельная Планарная катушка металлоискателя

   Правильно собранный прибор не нуждается в налаживании и полностью работоспособен! В заключении хочется поблагодарить автора металлоискателя (AndyF) за прекрасный импульсный металлоискатель с дискриминацией а так же DesAlex'а за надежную печатную плату, без которой прибор не получил бы такую массовость среди радиолюбителей и любителей активного отдыха, коим является поиск исторических реликвий! Материал предоставил Электродыч.

   Форум по металлоискателю Шанс

   Обсудить статью МЕТАЛЛОИСКАТЕЛЬ ШАНС





Металлоискатель Clone PI AVR (Клон ПИ АВР) своими руками - Мир искателей

Clone Pi AVR это упрощенная и усовершенствованная версия, популярного у радиолюбителей металлоискателя Clone PI. Так как при изготовлении металлоискателя Clone PI у многих возникали трудности с приобретением АЦП, то в новой версии металлоискателя Клон АВР, Пик контроллер и внешнее АЦП, были заменены на доступный микроконтроллер фирмы AVR с внутренним АЦП Atmega8.

Схема металлоискателя Клон ПИ АВР

А также схема Clone PI AVR с указанными напряжениями постоянного тока

В интернете есть несколько вариантов разведения печатной платы для металлоискателя Клон Пи АВР. Ниже приведена фотография вполне приличной версии печатной платы .

Плата металлоискателя Clone PI AVR

В этом архиве вы можете скачать: разведенную печатную плату в формате *.lay, схему, прошивку и фотографии этапов изготовления платы металлоискателя.

Один из вариантов реализации платы металлоискателя Клон АВР:

Для прошивки микроконтроллера, биты конфигурации необходимо расставить следующим образом:

Металлоискатель Clone PI AVR имеет средний уровень сложности изготовления, из за наличия в схеме металлоискателя, программируемого микроконтроллера. Но в остальном его изготовление, не должно вызвать особых трудностей.

Катушка для металлоискателя Clone PI AVR

С металлоискателем Clone PI AVR, можно использовать катушки от импульсных металлоискателей Tracker и Кощей, а также большие глубинные рамки.

Наиболее универсальные диаметры катушки 20-30 см. Такие катушки будут иметь глубину обнаружения 1 – 1,5 метра и сохранят чувствительность к небольшим металлическим объектам (монеты, украшения и т.д.).

Для изготовления универсальной поисковой катушки, вам необходимо на оправку 26-27 см, намотать 23-24 витка обмоточного эмаль провода диаметром 0.7-0.8мм. В качестве оправки можно использовать кастрюльку подходящего диаметра, или изготовить оправку как на фото ниже:

Для изготовления оправки, берем лист фанеры или ДСП. На нем, при помощи циркуля, чертим круг нужным нам диаметром. Затем берем шурупы или саморезы, одеваем на них кембрики . Шурупы с кембриками вкручиваем по периметру нашей окружности, и получаем оправку для намотки катушки.

Катушка мотается в навал. Затем витки плотно сматываем между собой, скотчем, или изолентой. К концам обмотки подпаиваем     провод 2*0.75 мм в изоляции.

Подключаем нашу катушку к плате металлоискателя Клон Пи АВР (Для подключения лучше использовать разъем) и проверяем ее работоспособность. Такая катушка подойдет для испытаний и экспериментов, но для реальной работы, ее следует защитить от ударов, влаги и т.д.

Для этого катушку необходимо закрепить в подходящий пластиковый корпус. Мы в своих конструкциях, используем вот такой универсальный корпус.

Катушка закрепляется внутри корпуса, при помощи термоклея, и затем корпус катушки заклеивается дихлорэтаном, или скручивается нержвеющими саморезами.

Для получения подводной катушки, корпус лучше заполнить эпоксидной смолой. Это уменьшит ее пловучести, и предотвратит поподание воды во внутрь корпуса.

Тут вы можете посмотреть другие способы изготовления катушек для импульсных металлоискателей Клон.

А в статье про глубинные металлоискатели описаны способы изготовления глубинных рамок для импульсных металлоискателей.

Прошивки для металлоискателя Clone PI AVR:

  1. Прошивка версии 1.7.3 для ATmega8 — CPI_PRG_173_AVR
  2. Прошивка версии 1.7.3A для ATmega8, с измененным алгоритмом автоподстройки грунта — CPI_PRG_173a_AVR
  3. Прошивка версии 1.8.0 для контроллера ATmega8 — CPI_PRG_180_AVRИзменения:
    • Громкость озвучки кнопок приведена в соответствие с основной громкостью.
    • Автоподстройка грунта (Ground adjust) теперь работает в 3-х режимах — adaptive, fixing и off(static).
    • Защитный интервал теперь может подбираться при включении (auto), использоваться запомненное значение (last), или выбираться пользователем принудительно в диапазоне 2 … 80.
    • Добавлен параметр Volume raise, позволяющий уменьшать громкость в начале шкалы (при слабых откликах). Это улучшает устойчивость схемы при низком пороге.
    • Убран режим двойной мощности, показавший свою практическую бесполезность.
    • При включённой подсветке на индикатор выводится буква «L» (Light).
  4. Прошивка версии 1.8.1 для контроллера ATmega8, в прошивки исправленны ошибки и снижено энергопотребление CPI_PRG_181_AVR

Заключение: металлоискатель Clone PI AVR это проверенный и популярный среди радиолюбителей и поисковиков металлоискатель. Он имеет сопоставимую с заводскими металлоискателями глубину поиска и полностью открытую схему и прошивку для его изготовления. К недостаткам металлоискателя следует отнести завышенное энергопотребление.

Обзор готовой платы металлоискателя Клон ПИ АВР

Видео запуска металлоискателя Clone PI AVR собранного своими руками, и возможности его настройки:

При написании этой статьи использовались материалы:

  1. Сайт разработчика — http://fandy.hut2.ru
  2. И этот сайт — http://metdet.ucoz.ua/publ/metalloiskatel_klon/1-1-0-13
  3. А также форум — http://md4u.ru/viewtopic.php?f=5&t=660 — тут вы можете задать вопросы по самостоятельной сборке металлоискателя.
Микроконтроллеры и Технологии - Металлоискатель на микроконтроллере AVR

Дата публикации: .

С давних пор людей привлекают приборы для поиска скрытых металлических предметов. Причины этого интереса различны. Строителей интересует расположение металлической арматуры в стенах, искатели кладов мечтают найти в развалинах старого здания кувшин с золотыми монетами, саперы разыскивают неразорвавшиеся «подарки» прошлых войн. Всех этих людей объединяет желание иметь недорогой, компактный и экономичный прибор, который поможет им обнаружить через слой земли или бетона металлические предметы и, по возможности, определить из какого металла они состоят. Если исключить экзотические методы, вроде лозоискательства и экстрасенсов, то абсолютное большинство таких приборов строится на базе электронных приборов, реагирующих на изменение металлическими предметами электромагнитного поля возбуждаемого поисковым прибором. Наиболее часто в качестве катушки возбуждения и одновременно датчика прибора используется рамочная катушка, состоящая из нескольких сотен витков медного провода и включенная в контур автогенератора. В таких приборах используется тот эффект, что при приближении металлического предмета к катушке изменяется ее индуктивность и, как следствие, частота работы автогенератора. При этом, в общем случае, ферромагнитные предметы (железо, чугун) понижают частоту, а неферромагнитные (медь, золото, алюминий) повышают частоту генерации. Регистрируя величину и знак отклонения частоты, можно сделать заключение о типе металлического предмета, попавшего в зону поиска рамки. Основные различия между большинством типов таких металлоискателей заключаются в способах регистрации изменения частоты. Далее приводится краткое описание наиболее часто используемых способов.

Частотный детектор

Один из самых простых - это прибор, работающий по принципу "срыва резонанса" (OR - Off Resonance). Принцип действия этого прибора основан на использовании частотного детектора на основе колебательного контура. См. рис. 1.

Структурная схема OR металлоискателя

Рисунок 1. Структурная схема OR металлоискателя

Колебательный контур частотного детектора имеет резонансную частоту, близкую к частоте поискового генератора. Изменение частоты генератора приводит к изменению амплитуды сигнала на контуре, что фиксируется помощью индикатора, например стрелочного прибора. Такие приборы не нашли широкого применения. Их недостатки - необходимость обеспечения стабильной амплитуды сигнала на выходе генератора, а также необходимость подстройки резонансной частоты контура из-за влияния дестабилизирующих факторов как на контур поискового генератора, так и на контур частотного детектора.

Метод биений

Другой прибор, - это металлоискатель на биениях (BFO - Beat Frequency Oscillation). Принцип действия такого металлоискателя основан на биениях частоты эталонного генератора и частоты поискового генератора. См рис. 2.

Структурная схема BFO металлоискателя


Рисунок 2. Структурная схема BFO металлоискателя

Измерительный и эталонный генераторы настраиваются на одинаковую частоту. При изменении частоты измерительного генератора на выходе смесителя появляется сигнал разностной частоты. Оператор воспринимает этот сигнал на слух или визуально – в зависимости от конструкции. Такие приборы производятся уже несколько десятилетий. Сейчас по такому принципу строятся, в основном, недорогие металлоискатели-игрушки и любительские металлоискатели. Такие приборы имеют ряд недостатков. Первый - это наличие паразитной взаимной синхронизации обоих генераторов. Это приводит к тому, что оказывается невозможным оценить очень малую разность частот и как следствие – существенно снижается чувствительность прибора. Второй недостаток - это отсутствие селекции по типам металлов. Ферромагнитные объекты вызывают понижение частоты, а металлические неферромагнитные – повышение частоты измерительного генератора. Однако после смесителя в BFO металлоискателе информация о знаке ухода частоты теряется.

Частотный детектор на основе ФАПЧ

Следующий прибор (PLL - Phase Locked Loop) - это прибор, в котором недостаток металлоискателя на биениях используется во благо. В таком приборе оба генератора, измерительный и эталонный, работают строго на одной частоте. Причем частота измерительного генератора подстраивается под частоту эталонного генератора с помощью системы ФАПЧ. См. рис. 3.

Структурная схема PLL металлоискателя

Рисунок 3. Структурная схема PLL металлоискателя

Сигнал напряжения подстройки используется для определения величины и знака изменения частоты. Такие металлоискатели обладают селекцией по типам металлов. Существует несколько радиолюбительских конструкций такого типа. К недостаткам таких приборов можно отнести следующее - наличие "полезной" ФАПЧ не исключает наличия паразитной взаимной синхронизации обоих генераторов, как и в приборе на биениях. Это приводит к тому, что уменьшается крутизна регулировочной характеристики, и как результат уменьшается дальность обнаружения.

Цифровой частотометр

Идея использования цифрового частотомера для регистрации ухода частоты измерительного генератора не нова. Такой металлоискатель (FM - Frequency Meter см. Рис.4.) свободен от большинства недостатков, присущих предыдущим схемам. Его принцип действия заключается в следующем:

Сначала электронный частотомер оценивает частоту измерительного генератора, когда датчик находится вдали от объектов поиска. Это значение заносится в запоминающий регистр. Затем, в процессе поиска, частотомер непрерывно измеряет текущую частоту измерительного генератора. Из полученных значений вычитается значение эталонной частоты, и результат подается на устройство индикации. Очевидно, что в такой конструкции эффект паразитной взаимной синхронизации генераторов будет выражен значительно слабее – ведь теперь частота измерительного генератора (единицы-десятки килогерц) на несколько порядков ниже частоты опорного генератора (десятки мегагерц). С помощью частотомера можно измерить не только величину ухода частоты измерительного генератора, но и ее знак, следовательно, такой металлоискатель обладает селективностью по типам металлов.

Структурная схема FM металлоискателя

Рисунок 4. Структурная схема FM металлоискателя

Однако реализация этой идеи "в лоб", не позволяет получить реальную чувствительность, большую чем в приборе на биениях. Это связано с тем, что невозможно напрямую в реальном масштабе времени (20…40 мс на один отсчет) регистрировать очень малые уходы частоты (единицы и доли герц). Нам удалось решить эту проблему следующим образом - из теории радиоизмерений известен метод "быстрого" измерения низких частот - т.н. метод обратного счета. В этом методе измеряется период сигнала, а частота вычисляется как его обратная величина. Оставалась только задача практической реализации.

Практическая конструкция металлоискателя

Очевидно, что если реализовывать такое устройство на элементах средней степени интеграции, то получится сравнительно сложный и громоздкий прибор, что для мобильного исполнения нежелательно. Выходом из этой ситуации стало применение микроконтроллера. На микроконтроллер оказалось возможно возложить не только задачу по измерению периода, но и практически все функции по обработке результатов – вычисление разности частот, звуковую и световую индикацию результатов измерений. Наш металлоискатель реализован на микроконтроллере AT90S2313-10PI производства фирмы Atmel.

Это 8-битный экономичный RISC микроконтроллер. Имеет на частоте 10 MHz производительность 10 MIPS. Содержит: 2 кБ флэш памяти, 128 байт EEPROM, 15 линий ввода/вывода, 32 рабочих регистра, два таймера/счетчика, сторожевой таймер, аналоговый компаратор, универсальный последовательный порт. Более подробно с семейством AVR микроконтроллеров можно ознакомиться на сайте производителя.

Основные технические характеристики металлоискателя

Напряжение питания: 5,5-20 В
Потребляемый ток: 15 мА
Индикация: световая - 7 светодиодов и звуковая
Режимы поиска: статический и динамический
Дискриминация: ферромагнетики/неферромагнетики
Глубина обнаружения (на воздухе):

Монета диаметром 25 мм:  11 см
"Пистолет": 17 см
"Каска": 37 см

Принципиальная схема

Принципиальная схема металлоискателя по принципу частотомера изображена рис.5.

Рисунок 5. Принципиальная электрическая схема металлоискателя

Измерительный генератор построен на таймере D1 NE555. Она используется в несколько необычном включении - в качестве LC генератора. Колебательный контур генератора состоит из конденсаторов C1,C2 и катушки индуктивности датчика. Резонансная частота контура определяется как

Структурная схема FM металлоискателя
где C - это последовательное соединение конденсаторов C1 и C2. Так как микроконтроллер автоматически подстраивается под частоту измерительного генератора, в схеме не предусмотрена подстройка частоты генератора. При использовании датчика диаметром 190 мм (100 витков) и емкостях конденсаторов С1=0.047 F и C2=0.01 F частота составит около 20 кГц. При необходимости ее можно изменить, заменив конденсаторы C1, C2. При этом желательно чтобы их емкости находились в соотношении примерно (4…6): 1.

На микроконтроллер D2 возложены все остальные функции по обработке сигнала измерительного генератора вплоть до индикации. В данной схеме применен микроконтроллер AT90S2313, описанный выше. Исполнение Industrial (температурный диапазон -40C…+85C). Это сделано из соображений, чтобы прибор мог эксплуатироваться в полевых условиях при отрицательных температурах. Непосредственно к микросхеме микроконтроллера подключены как органы управления, так и органы индикации. В металлоискателе реализованы два режима работы, которые задаются при помощи переключателя S1 - статический и динамический. В статическом режиме сигнал, который представляет собой цифровой код разности частот, логарифмируется и сразу подается на индикацию. Каждый уровень световой индикации сопровождается своим тоном звуковой индикации.

Динамический режим предназначен для поиска мишеней в сложных условиях, на фоне помех от грунта, минералов и т.д. В динамическом режиме сигнал подвергается цифровой фильтрации, которая выделяет полезный сигнал на фоне мешающих сигналов. В своем приборе мы применили оптимальную согласованную фильтрацию. Вкратце ее суть заключается в том, что для любого сигнала существует оптимальный фильтр, позволяющий получить максимальный отклик на выходе фильтра. Мы реализовали такой цифровой фильтр для сигнала расстройки частоты, который возникает при движении поисковой катушки над мелкими мишенями со скоростью 0.5-1 м/c. Фильтр реализован программно.

При помощи переменного резистора R6 регулируется чувствительность прибора. Светодиоды VD1…VD3 индицируют уровень отклонения частоты измерительного генератора в случае преобладания ферромагнитного эффекта. Светодиоды VD5…VD7 – в случае преобладания эффекта проводимости. Светодиод VD4 указывает на нулевой сдвиг частоты. Наушник Y предназначен для звуковой индикации отклонения частоты сигнала измерительного генератора.

Схема содержит рекордно низкое количество деталей. При этом к ним не выдвигается особых требований. Микросхему AT90S2313-10PI можно заменить на AT90S2313-10PC, однако, в этом случае не гарантируется работа при температуре меньше 0C. (что вполне может быть в полевых условиях).

Микросхему D1 можно попробовать заменить на КР1006ВИ1. Светодиоды желательно выбирать с повышенной яркостью свечения. Стабилизатор D3 можно заменить на К1184ЕН1 или, что несколько хуже - 78L05. В последнем случае минимально допустимое напряжение батареи составит 6,7 В. К резисторам особых требований не предъявляется. Они могут иметь рассеиваемую мощность 0,125-0,25 Вт.

Конденсаторы C1 и C2 – должны иметь минимальный ТКЕ, особенно C2. К остальным конденсаторам не предъявляется особых требований.

Наушник Y (или наушники) можно взять от плеера. Возможно потребуется подобрать номинал резистора R3 для получения приемлемой громкости. В крайнем случае, наушник можно заменить на пьезоизлучатель.

Конструкция корпуса прибора может быть достаточно произвольной.

Особо следует остановиться на конструкции поисковой катушки - она может быть реализована различными способами. Основные требования к ней - жесткость конструкции, герметичность и наличие электростатического экрана. Можно предложить следующую технологию изготовления катушки:

Берется доска подходящего размера и на ней рисуется окружность диаметром 190 мм. Затем равномерно по окружности в доску забиваются небольшие гвозди - 15…20 штук. На эти гвозди наматывается 100 витков эмалированного провода диаметром 0.3 - 0.56 мм. После намотки гвозди извлекаются или подгибаются и катушка снимается с оправки. Следующий этап - обмотка катушки изолентой. Обмотка ведется внахлест. См. рис.6

Обмотка катушки липкой лентой

Рисунок 6. Обмотка катушки липкой лентой

Аналогичным образом поверх слоя из липкой ленты наносится слой из алюминиевой фольги, служащий экраном обмотки датчика. Для этого фольга нарезается на полосы шириной около 10 мм. Для предотвращения образования короткозамкнутого витка, снижающего добротность контура, обмотка из фольги должна занимать не всю поверхность кольца обмотки датчика - от фольги оставляется свободным небольшой участок длиной 10-20 мм. Отвод от экрана выполняется луженым одножильным проводом, который закрепляют узлом поверх экрана. В завершение, кольцо обмотки датчика обматывают еще одним слоем липкой ленты по все поверхности, выпустив наружу выводы обмотки и экрана. К этим выводам подпаивается экранированный кабель, который соединяет катушку с металлоискателем. Жесткость катушке можно придать различными способами. Один из них - подобрать подходящий корпус, например, взять крышку от набора пластиковой посуды, поместить в него катушку и залить эпоксидной смолой. Предварительно необходимо проделать в корпусе отверстие и продеть в него кабель. Также на корпусе катушки необходимо предусмотреть крепление для штанги.

Вид печатной платы, расположение элементов на печатной плате и рисунок печатной платы (М1:1) приведены на рис.7, 8 и 9.

Обмотка катушки липкой лентой

Обмотка катушки липкой лентой

Обмотка катушки липкой лентой

Настройка прибора

Можно предложить следующий порядок настройки прибора.

Проверить правильность монтажа схемы и подать питание.
Измерить потребляемый ток. Он должен быть не более 15 мА.
Убедиться, что на выводе 3 микросхемы D1 присутствует меандр расчетной частоты (около 20 кГц для указанных выше номиналов конденсаторов C1 и C2 и стандартного датчика)
Удалить рамку прибора подальше от металлических предметов и нажать кнопку S0 «Сброс».
Убедиться в работоспособности органов индикации, поднося к датчику различные металлические предметы.

Работа с прибором

Если переключатель S1 замкнут, то прибор переходит в статический режим. В этом режиме при приближении катушки к ферромагнитной мишени начинают последовательно загораться светодиоды VD3, VD2, VD1. Если катушку приближать к неферромагнитному металлическому объекту, то будут последовательно загораться светодиоды VD5, VD6, VD7. К сожалению таким же образом прибор реагирует на железные предметы с большой площадью поверхности (например, консервная банка). Это связано с тем, что при воздействии на поисковую катушку в металлических ферромагнитных объектах возникает сразу два эффекта - эффект проводимости и ферромагнитный эффект. При некотором соотношении площади поверхности объекта к объему начинает преобладать эффект проводимости.

При размыкании переключателя S1 прибор переходит в динамический режим. В этом режиме катушка должна перемещаться над грунтом со скоростью примерно 0.5-1 м/с. Местонахождение объекта в динамическом режиме находится методом "артиллерийской вилки" при проведении катушки над объектом дважды - слева направо и справа налево. В этом режиме важно почувствовать наименьшую скорость, с которой можно перемещать катушку. Это легко осваивается при недолгой тренировке. Индикация в динамическом режиме выглядит немного иначе. При передвижении катушки над ферромагнитным объектом сначала загораются светодиоды из "шкалы" VD5, VD6, VD7, а затем из "шкалы" VD3, VD2, VD1. При передвижении катушки над неферромагнитным объектом индикация работает наоборот.

Как уже было указано выше, каждому светодиоду соответствует свой тон звуковой индикации. После непродолжительной работы с металлоискателем запоминаются "напевы", характерные для разных типов мишеней. Это позволяет при поисках пользоваться преимущественно звуковой индикацией, что довольно удобно.

Перед началом работы в обоих режимах необходимо выставить оптимальную чувствительность прибора с помощью переменного резистора R6. Он выставляется в такое положение, когда прибор начинает индицировать ложные отклики. Затем медленно вращая ротор этого резистора, необходимо добиться исчезновения этих ложных срабатываний.

При прочих равных условиях динамический режим за счет фильтрации позволяет достичь лучшей чувствительности по сравнению со статическим режимом. Однако статический режим также бывает иногда необходим. Например, необходимо проверить дно узкой ямы. В этом случае нет возможности осуществлять горизонтальные качания поисковой катушки, которые необходимы для динамического режима. Здесь выручит статический режим.

Во время полевых испытаний металлоискатель показал неплохие результаты.


Архив для статьи "Металлоискатель на микроконтроллере AVR"
Описание: Файл прошивки микроконтроллера
Размер файла: 1.52 KB Количество загрузок: 3 327 Скачать

ЛУЧШИЙ МЕТАЛЛОИСКАТЕЛЬ

ЛУЧШИЙ МЕТАЛЛОИСКАТЕЛЬ

   Почему именно Volksturm был назван лучшим металлоискателем? Главное - схема реально простая и реально рабочая. Из множества схем металлоискателей, которые я лично делал, именно здесь всё просто, глубинобойно и надёжно! Тем более при своей простоте, в металлодетекторе есть хорошая схема дискриминации - определение железо или цветной металл находится в земле. Сборка металлоискателя заключается в безошибочной пайке платы и настройке катушек в резонанс и в ноль на выходе входного каскада на LF353. Ничего тут суперсложного нет, было бы желание и мозги. Смотрим конструктивное исполнение металлоискателя и новую усовершенствованную схему Volksturm с описанием.

   Так как по ходу сборки возникают вопросы, чтоб сэкономить ваше время и не заставлять перелистывать сотни страниц форума, здесь приведены ответы на 10 самых популярных вопросов. Статья в процессе написания, так что некоторые пункты будут дополнены позже.

 1. Принцип работы и обнаружения целей этого металлоискателя?
 2. Как проверить Работает ли плата металлоискателя?
 3. Какой резонанс выбрать?
 4. Какие конденсаторы лучше?
 5. Как настроить резонанс?
 6. Как сводить катушки в ноль?
 7. Какой провод для катушек лучше?
 8. Какие детали и чем можно заменить?
 9. От чего зависит глубина поиска целей?
 10. Питание металлоискателя Volksturm?


Принцип работы металлоискателя Volksturm

Фото металлоискателя Volksturm


   Постараюсь в двух словах о принципе работы: передача,прием и баланс индукции. В поисковом датчике металлоискателя устанавливают 2 катушки - передающую и приемную. Присутствие металла изменяет индуктивную связь между ними (в том числе и фазу), что влияет на принимаемый сигнал, который затем обрабатывается блоком индикации. Между первой и второй микросхемой стоит коммутатор управляемый импульсами генератора сдвинутого по фазе относительно передающего канала (т.е. когда передатчик работает, приемник отключен и наоборот если приемник включен передатчик отдыхает, а приемник спокойно ловит отраженный сигнал в этой паузе). Итак, вы включили металлоискатель и он пищит. Отлично, если пищит - значит многие узлы работают. Давай разберёмся почему именно он пищит. Генератор на у6Б постоянно генерирует тональный сигнал. Далее он поступает на усилитель на двух транзисторах, но унч не откроется (не пропустит тон) пока напряжение на выходе у2Б (7-й вывод) не разрешит ему этого. Данное напряжение выставляется изменением режима с помощью этого самого резистора трэш. Им надо выставить такое напряжение, чтоб унч почти открылся и пропустил сигнал с генератора. И входные пару милливольт с катушки металлоискателя пройдя усилительные каскады, превысят этот порог и он откроется окончательно и динамик запищит. Теперь проследим прохождение сигнала, точнее сигнала отклика. На первом каскаде (1-у1а) будет пару милливольт, можно до 50. На втором каскаде (7-у1Б) это отклонение увеличится, на третьем(1-у2А) будет уже пару вольт. Но без отклика везде на выходах по нулям.


Как проверить работает ли плата металлоискателя

Плата металлоискателя Volksturm


   Вообще усилитель и ключ (CD 4066) проверяется пальцем на входной контакт RX при максимальном сопротивлении сенс и максимальным фоном на динамике. Если изменение фона есть при нажатии пальцем на секунду, то ключ и операционники работают, далее подключаем катушки RX с конденсатором контура параллельно, конденсатор на катушке TX последовательно, ложим одну катушку на другую и начинаем сводить в 0 по минимальному показанию переменного тока на первой ноге усилителя U1A. Далее берем что-нибудь большое и железное и проверяем есть в динамике реакция на металл или нет. Проверим напряжение на у2Б (7-й вывод) оно должно регулятором трэш, меняться +-пару вольт. Если нет - проблема в данном каскаде ОУ. Для начала проверки платы отключаем катушки и включаем питание.

   1. Должен идти звук при положении регулятора сенс на максимальное сопротивление, коснёмся пальцем на РХ - если есть реакция, все операционники работают, если нет - проверяем пальцем начиная с u2 и меняем (обследуем обвязку) нерабочего ОУ. 

   2. Работа генератора проверяется программой частотомер. Штекер от наушников припаять к 12 выводу CD4013 (561ТМ2) предусмотрительно выпаяв р23 (чтоб звуковую карту не спалить). В звуковой плате использовать In-lane. Смотрим частоту генерации, ее стабильность на 8192 гц. Если она сильно смещена, то надо выпаивать конденсатор с9, если и после она не четко выделена и/или много частотных всплесков рядом - заменяем кварц.

   3. Проверили усилители и генератор. Если все исправно, но все равно не работает - меняем ключ (CD 4066).


Какой резонанс катушек выбрать

Резонанс катушки металлоискателя


   При подключении катушки в последовательный резонанс,увеличивается ток в катушке и общее потребление схемы. Увеличивается расстояние обнаружения цели, но это только на столе. На реальном грунте, земля будет чувствоваться тем сильнее, чем больше ток накачки в катушке. Лучше включение параллельного резонанса, а поднимать чутье входными каскадами. Да и батареек хватит намного дольше. Не смотря на то, что последовательный резонанс применяется во всех фирменных дорогих металодетекторах, в Штурме нужен именно параллельный. В импортных, дорогих приборах, хорошая схематика отстройки от земли, поэтому в этих приборах можно позволить последовательный.

Какие конденсаторы лучше установить в схему  металлоискателя

   Тип подключаемого к катушке конденсатора не при чём, а если экспериментально поменяли два и увидели что с одним из них резонанс лучше, то просто один из якобы 0,1 мкФ реально имеет 0,098 мкФ, а другой 0,11. Вот и разница между ними по резонансу получается. Я использовал советские К73-17 и зелёные импортные подушки.

Как настроить резонанс катушек  металлоискателя

Круглая катушка ДД металлоискателя Volksturm

   Катушка, как самый лучший вариант, получается из штукатурных терок, склеенных эпоксидной смолой с торцов до нужного вам размера. Причем, центральная ее часть с куском ручки этой самой терки, которая обрабатывается до одного широкого ушка. На штанге же, наоборот, вилка из двух ушек крепления. Такое решение позволяет решить проблему деформирования катушки, при затягивании пластикового болта. Пазы для обмоток делают обычным выжигателем, затем установка ноля и заливка. От холодного конца ТХ, оставим 50 см. провода, который изначально не заливать, а свить из него маленькую катушечку (диаметром 3 см.) и разместить ее внутри RX, перемещая и деформируя ее в небольших пределах, можно добиться точного ноля, но делать это лучше на улице, размещая катушку у земли (как при поиске) при отключенном GEBе, если он есть, затем окончательно залить смолой. Тогда отстройка от земли, работает более- менее сносно (исключение сильно минерализованный грунт). Такая катушка получается легкой, прочной, мало подверженной термодеформации, а обработанная и окрашенная очень симпатичная. И еще одно наблюдение: если металлоискатель собран с отстройкой от грунта (GEB) и при центральном расположении движка резистора выставить ноль очень маленькой шайбой, диапазон регулировки GEBа +- 80-100 мВ. Если установить ноль большим предметом- монета 10-50 коп. диапазон регулировки увеличивается до +- 500-600 мВ. За напряжением в процессе настройки резонанса не гонитесь - у меня при 12в питания около 40В при последовательном резонансе. Чтоб появилась дискриминация конденсаторы в катушках включаем параллельно (последовательное включение нужно только на этапе подбора кондеров для резонанса) - на черные металлы будет протяжный звук, цветные - короткий. 

   Или ещё проще. Подключаем катушки по очереди к передающему ТХ выходу. Настраиваем в резонанс одну, а настроив её - другую. Пошагово: Подключили, параллельно катушке ткнули мультиметром на пределе переменные вольты, так-же параллельно катушке припаяли конденсатор 0.07-0.08 мкф, смотрим показания. Допустим 4 В - очень слабо, не в резонансе с частотой. Ткнули параллельно первому конденсатору второй небольшой ёмкости - 0.01 мкф (0.07+0.01=0.08). Смотрим - уже показал вольтметр 7 В. Отлично, увеличим ещё ёмкость, подключим на 0.02 мкФ - смотрим на вольтметр, а там 20 В. Великолепно, едем дальше - ещё докинем пару тысяч пик ёмкости. Ага. Уже начало падать, откатим назад. И так добиться максимальных показаний вольтметра на катушке металлоискателя. Затем аналогично с другой (приёмной) катушкой. Настроить на максимум и подключить обратно к приёмному гнезду.

Как сводить катушки металлоискателя в ноль

Проверка платы металлоискателя Volksturm

   Для настройки нуля подключаем тестер на первую ногу LF353 и понемногу начинаем сжимать, растягивать катушку. После залива из эпоксидки - нолик точно убежит. Поэтому надо заливать не всю катушку, а оставить места для регулировки, и после высыхания доводить до нуля и заливать окончательно. Взять кусок шпагата и половину катушки обвязать одним витком к середине (к центральной части ,месту соединения двух катушек) вставить в петлю шпагата кусочек палочки после чего ее крутить (натягивать шпагат) - катушка будет сжиматься, поймав нолик шпагат пропитать клеем, после почти полного высыхания опять подправить нолик повернув палочку еще чуть-чуть и залить шпагат окончательно. Или проще: Передающая закреплена в пластмассе неподвижно, а приёмную накладываем на первую на 1 см, типа как свадебные кольца. На первом выводе U1A будет писк 8 кГц - можно контролировать вольтметром переменного тока, но лучше просто высокоомными наушниками. Так вот приёмную катушку металоискателя надо то надвигать, то сдвигать с передающей до тех пор, пока на выходе ОУ писк не стихнет до минимума (или показания вольтметра не упадут до нескольких милливольт). Всё, катушка сведена, фиксируем.

 

Какой провод для поисковых катушек лучше

   Провод для намотки катушек не имеет значения. От 0.3 до 0.8 пойдёт любой, всё равно придётся немного подбирать ёмкость для настройки контуров в резонанс и на частоту 8.192 кГц. Конечно и более тонкий провод вполне подходит, просто чем он толще, тем добротность и, как следствие чутьё - лучше. Но если намотать 1 мм - будет довольно тяжеловато таскать. На листе бумаги рисуем прямоугольник 15 на 23 см. От левого верхнего и нижнего угла откладываем по 2,5 см, и соединяем их линией. С правым верхним и нижними углами проделываем тоже самое, но откладываем по 3 см. По средине нижней части ставим точку и по точке слева и справа на расстоянии 1 см. Берем фанеру, накладываем этот эскиз и вбиваем гвоздики во все точки указанные. Берем провод ПЭВ 0,3 и мотаем 80 витков провода. Но честно говоря без разницы сколько витков. Всё равно частоту 8 кГц будем выставлять в резонанс конденсатором. Сколько намотали - столько и намотали. Я мотал 80 витков и конденсатор 0.1 мкф, если намотаете допустим 50 - ёмкость соответственно где-то 0.13 мкф поставить придётся. Далее, не снимая с шаблона обматываем катушку толстой ниткой - типа как обматывают жгуты проводов. После покрываем катушку лаком. Когда высохнет, снимаем катушку с шаблона. Затем идёт обмотка катушки изоляцией - фум лента или изолента. Далее - обмотка приёмной катушки фольгой, можно взять ленту из электролитических конденсаторов. TX катушку можно не экранировать. Не забудьте оставить РАЗРЫВ в экране 10 мм, по середине катушки. Дальше идёт обмотка фольги луженым проводом. Этот провод вместе с начальным контактом катушки у нас будет массой. И наконец обмотка катушки изолентой. Индуктивность катушек около 3,5мГ. Емкость получается около 0,1мкф. Что касается заливки катушки эпоксидкой, то я не заливал её вообще. Просто туго замотал изолентой. И ничего, два сезона отходил с этим металлоискателем без ухода настроек. Обратите внимание на влагоизоляцию схемы и поисковых катушек, ведь придётся по мокрой траве косить. Всё должно быть герметично - иначе попадёт влага и настройка поплывёт. Ухудшится чувствительность.


Какие детали и чем можно заменить

Планарные детали металлоискателя Volksturm


      Транзисторы
 BC546 - 3шт или КТ315.
 BC556 - 1шт или КТ361
      Операционники:

LF353 - 1шт или меняйте на более распространенную TL072. 
LM358N - 2шт 
      Цифровые микросхемы
CD4011 - 1шт
CD4066 - 1шт
CD4013 - 1шт
      Резисторы постоянные, мощностью 0,125-0,25 Вт: 
5,6К - 1шт
430К - 1шт
22К - 3шт
10К - 1шт
390К - 1шт
1К - 2шт
1,5К - 1шт
100К - 8шт
220К - 1шт
130К - 2шт
56К - 1шт
8,2К - 1шт
      Резисторы переменные
100К - 1шт
330К - 1шт
      Конденсаторы неполярные
1нФ - 1шт
22нФ - 3шт (22000пФ = 22нФ = 0.022мкФ)
220нФ - 1шт
1мкФ - 2шт
47нФ - 1шт
10нФ - 1шт
      Конденсаторы электролитические
220мкФ на 16В - 2шт

   Динамик миниатюрный. 
   Кварцевый резонатор на 32768 Гц. 
  Два сверхярких светодиода разного цвета.

   Если вы не можете достать импортные микросхемы, вот отечественные аналоги: CD 4066 - К561КТ3, CD4013 - 561ТМ2, CD4011 - 561ЛА7, LM358N - КР1040УД1. У микросхемы LF353 - прямого аналога нет, но смело ставим LM358N или лучше TL072, TL062. Совсем не обязательно ставить операционный усилитель именно - LF353, я просто поднял усиление на U1A заменив резистор в цепи отрицательной обратной связи 390 кОм на 1 мОм - чувствительность значительно возросла на процентов 50, правда после этой замены ушёл ноль, пришлось на катушку в определённом месте приклеить скотчем кусочек алюминиевой пластинки. Советские три копейки чувствует по воздуху на расстоянии 25 сантиметров и это при питании 6 вольт, потребляемый ток без индикации - 10 мА. И не забудь про панельки - удобство и простота настройки значительно повысятся. Транзисторы КТ814, Кт815 - в передающую часть металлоискателя, КТ315 в УНЧ. Транзисторы - 816 и 817 желательно подобрать с одинаковым коэффициентом усиления. Заменимы на любые соответствующей структуры и мощности. В генераторе металлоискателя установлен специальный часовой кварц на частоту 32768 Гц. Это стандарт абсолютно для всех кварцевых резонаторов, которые стоят в любых электронных и электромеханических часах. В том числе и наручных и дешёвых китайских настенных/настольных. Архивы с печатной платой для Volksturm SMD варианта и для Volksturm+GEB (вариант с ручной отстройкой от земли).
 

От чего зависит глубина поиска целей

 

    Чем больше диаметр катушки металлоискателя, тем глубже чутьё. А вообще, глубина обнаружения цели данной катушкой, зависит прежде всего от размера самой цели. Но при увеличении диаметра катушки наблюдается уменьшение точности обнаружения объекта и даже иногда потеря мелких целей. Для объектов с монету, этот эффект наблюдается при увеличении размера катушки свыше 40 см. Итого: большая поисковая катушка, имеет большую глубину обнаружения и больший захват, но менее точно обнаруживает цель, чем маленькая. Большая катушка идеальна для поиска глубоких и больших целей, таких как клады и крупные объекты. 

    По форме катушки делятся на круглые и эллиптичные (прямоугольные). Эллиптичная катушка металлоискателя обладает лучшей избирательностью по сравнению с круглой, потому что ширина магнитного поля у нее меньше и в поле ее действия попадает меньше посторонних объектов. Но круглая имеет большую глубину обнаружения и лучшую чувствительность к цели. Особенно на слабо минерализованных грунтах. Круглая катушка наиболее часто используется при поиске с металлоискателем. 

    Катушки диаметром меньше 15 см называют маленькими, катушки диаметром 15-30 см называют средними и катушки свыше 30 см - большие. Большая катушка генерирует большее электромагнитное поле, поэтому она имеет большую глубину обнаружения, чем маленькая. Большие катушки генерируют большое электромагнитное поле и соответственно, имеют большую глубину обнаружения и покрытие при поиске. Такие катушки используются для просмотра больших площадей, но при их использовании, может возникнуть проблема на сильно замусоренных площадках потому, что в поле действия больших катушек может попасться сразу несколько целей и металлоискатель среагирует на более крупную цель. 

    Электромагнитное поле маленькой поисковой катушки тоже маленькое, поэтому с такой катушкой лучше всего искать на территориях сильно замусоренных всякими мелкими металлическими предметами. Маленькая катушка идеальна для обнаружения маленьких объектов, но имеет небольшую площадь покрытия и сравнительно небольшую глубину обнаружения. 

    Для универсального поиска хорошо подойдут средние катушки. Такой размер поисковой катушки сочетает в себе достаточную глубину поиска и чувствительность к целям с разными размерами. Я делал каждую катушку диаметром примерно 16 см и обе эти катушки укладывал в круглую подставку из-под  старого  монитора 15". В таком варианте глубина поиска этого металлоискателя будет такая: алюминиевая пластина 50x70 мм - 60 см, гайка М5-5 см, монетка - 30 см, ведро - около метра. Данные значения получены на воздухе, в земле будет на 30% меньше.
 

Питание металлоискателя

     Отдельно схема металлоискателя тянет 15-20 мА, при подключенной катушке + 30-40 мА, итого вместе до 60 мА. Конечно в зависимости от типа применяемого динамика и светодиодов это значение может изменяться. Простейший случай - питание взял 3 (или даже две) последовательно подключенные литий ионные батарейки от мобил на 3,7В и при заряде разряженных аккумуляторов, когда подключаем любой блок питания на 12-13в, ток заряда начинается от 0,8А и падает до 50ма за час и тогда вообще не надо что-то добавлять, хотя ограничительный резистор конечно же не помешает. Как вообще самый простейший вариант - крона на 9В. Но учтите, что металлоискатель съест её за 2 часа. Но для настройки этот вариант питания самое оно. Крона при любых обстоятельствах не выдаст большой ток, который может спалить что-то в плате.

 

Самодельный металлоискатель 

Питание металлоискателя Volksturm

   А теперь описание процесса сборки металлодетектора от одного из посетителей. Так как из приборов имею только мультиметр, скачал с инета виртуальную лабораторию Записных О.Л. Собрал адаптер, простенький генератор и прогнал в холостую осциллограф. Вроде показывает какую-то картинку. Далее занялся поиском радиодеталей. Так как печатки в основном выкладывают в формате «lay», скачал «Sprint-Layout50». Выяснил, что такое лазерно-утюжная технология изготовления печатных плат и как их травить. Вытравил плату. К этому времени все микросхемы были найдены. Что не нашел у себя в сарайчике, пришлось покупать. Приступил к пайке перемычек, резисторов, сокетов микросхем, и кварца из китайского будильника на плату. Периодически проверяя сопротивление на шинах питания чтобы не было соплей. Решил для начала собрать цифровую часть прибора, как наиболее легкую. То-есть генератор, делитель и коммутатор. Собрал. Поставил микросхему генератора (К561ЛА7) и делитель (К561ТМ2). Микросхемы б/ушные, выдрал из каких-то плат, обнаруженных в сарайчике. Подал питание 12В контролируя ток потребления по амерметру, 561ТМ2 стала теплой. Заменил 561ТМ2, подал питание – ноль эмоций. Меряю напряжение на ногах генератора – на 1 и 2 ногах 12В. Меняю 561ЛА7. Включаю – на выходе делителя, на 13 ноге есть генерация (наблюдаю на виртуальном осциллографе)! Картинка правда не ахти какая, но за неимением нормального осциллографа – пойдет. Но на 1, 2 и 12 ногах ничего нет. Значит генератор работает, нужно менять ТМ2. Установил третью микросхему делителя – красота на всех выходах есть генерация! Для себя сделал вывод, что выпаивать микросхемы нужно как можно аккуратнее! На этом первый шаг постройки сделан.

   Теперь настраиваем плату металлоискателя. Не работал регулятор "SENS" - чувствительность, пришлось выкинуть конденсатор C3 после этого регулировка чувствительности заработала как надо. Не нравился звук возникающий в крайнем левом положении регулятора "THRESH" - порог, избавился от этого заменив резистор R9 цепочкой из последовательно соединённых резистор на 5,6 кОм + конденсатор на 47,0 мкФ (отрицательный вывод конденсатора со стороны транзистора). Пока нет микросхемы LF353 вместо неё поставил LM358, с ней советские три копейки чувствует по воздуху на расстоянии 15 сантиметров.

Поисковую катушку как последовательный колебательный контур

   Поисковую катушку на передачу я включил как последовательный колебательный контур, а на приём как параллельный колебательный контур. Настраивал первой передающую катушку, подключил собранную конструкцию датчика к металлоискателю, осциллограф параллельно катушке и по максимальной амплитуде подобрал конденсаторы. После этого осциллограф подключил на приёмную катушку и по максимальной амплитуде подобрал конденсаторы на RX. Настройка контуров в резонанс занимает, при наличии осциллографа, несколько минут. Обмотки TX и RX у меня содержат по 100 витков провода диаметром 0,4. Начинаем сведение на столе, без корпуса. Просто чтоб было два обруча с проводами. А чтоб убедиться в работоспособности и возможности сведения вообще - разведём катушки друг от дрга на полметра. Тогда ноль будет точно. Затем наложив катушки внахлёст примерно 1см (как свадебные кольца) сдвигать - раздвигать. Точка нуля может быть довольно точная и поймать её сразу нелегко. Но она есть.

Стабилизация питания МД

   Когда, я поднял усиление в RX тракте МД, он начал работать неустойчиво на максимальной чувствительности, это проявлялось в том что после прохождения над целью и её обнаружении выдавался сигнал, но он продолжался и после того когда цели перед поисковой катушкой ни какой уже небыло, это проявлялось в виде прерывистых и колеблющихся звуковых сигналов. При помощи осциллографа была обнаружена и причина этого: при работе динамика и незначительной просадке питающего напряжения уходит "ноль" и схема МД переходит в автоколебательный режим, выйти из которого можно только загрубив порог срабатывания звукового сигнала. Это меня не устраивало поэтому я поставил по питанию КР142ЕН5А + сверх яркий белый светодиод чтобы поднять напряжение на выходе интегрального стабилизатора, стабилизатора на более высокое напряжение у меня небыло. Такой светодиод можно использовать даже для подсветки поисковой катушки. Динамик подключил до стабилизатора, МД после этого стал сразу очень послушный всё начало работать как надо. Думаю Volksturm действительно лучший самодельный металлоискатель!

   Недавно была предложенна данная схема доработки, что позволит превратить Volksturm S в Volksturm SS + GEB. Теперь прибор станет обладать хорошим дискриминатором а также селективностью металлов и отстройкой от грунта, прибор паяется на отдельной плате и подключается вместо конденсаторов с5 и с4. Схема доработки и печатная плата в архиве. Отдельная благодарность за информацию по сборке и настройке металлоискателя всем, кто принимал участие в обсуждении и модернизации схемы, особенно помогли в подготовке материала Электродыч, феска, xxx, slavake, ew2bw, redkii и другие коллеги радиолюбители.

   Форум по металлоискателям

   Схемы металлодетекторов

Умный DIY Металлоискатель

Если вы когда-нибудь задумывались о том, чтобы стать охотником за сокровищами, этот простой DIY металлоискатель от [mircemk] может стать хорошим проектом для начала.

Дизайн основан на металлоискателе с открытым исходным кодом Smart Hunter. Этот металлоискатель с очень низкой частотой (VLF) использует катушки передатчика и приемника в так называемой двойной геометрии. Катушка передатчика приводится в действие модулем генератора сигналов, который работает на своей резонансной частоте 4.74 кГц.

Результирующее колебательное магнитное поле будет вызывать вихревые токи в соседнем металлическом объекте, которые, в свою очередь, индуцируют сигнал в приемной катушке. Этот сигнал затем подается в порт микрофона смартфона и анализируется с помощью специального приложения для металлоискателя. [mircemk] также включает в себя аудио усилитель и небольшой динамик.

Детектор оказался довольно чувствительным и может обнаружить монету на расстоянии до 25 см, а более крупные металлические предметы - даже до 1 м. Современные металлоискатели могут также различать различные типы металла, анализируя сдвиг фазы обнаруженного сигнала, который может быть некоторым способом улучшить конструкцию.

Видео после перерыва.

,
Как создать импульсный индукционный металлоискатель Surf PI 1.2 из набора «Сделай сам».

В этом посте вы узнаете, как создать свой собственный металлоискатель из комплекта импульсной индукции Surf Pi 1.2.

В последние несколько месяцев я увлекаюсь металлоискателями в качестве хобби… Несмотря на то, что для «старых пенсионеров» и ботаников, обнаружение металла интересно проводить с другом, семьей или самим собой. Это довольно интересно, и я думаю, что каждый должен попробовать. Я думаю, что единственное, что меня беспокоит в этом хобби - это высокие цены на способный металлоискатель.Некоторые из них, такие как Minelab, Whites и Tesoros, стоят около 400-600 долларов (и это базовые модели)! Лично инвестиции с такими затратами близки к тому, что я готов потратить.

Я помню, когда я был маленьким, мой папа подарил мне набор для обнаружения металла, который использовался для радиоуправления (я не нашел ничего, кроме банок с содовой и батарейки на своем заднем дворе)… хотя с тех пор меня всегда интересовало хобби , Что касается снаряжения, у меня есть Bounty Hunter Tracker IV, который я считаю очень хорошим детектором по цене около 100 долларов (я предпочитаю его Fisher F2), и Tesoro Sand Shark, которую я купил у ebay за 425 долларов.Оба детектора хорошо подходят для своих применений (BH tracker IV для наземного использования и Tesoro Sand Shark для использования на пляже и в соленой воде).

В любом случае, вернемся к теме металлоискателя DIY ... После покупки моей Sand Shark (больше, чем я хотел потратить), я заметил, насколько маленькая и относительно простая плата была. Это заставило меня задуматься о том, существуют ли какие-то методы DIY для создания детектора, которые позволили бы сократить расходы и снизить барьеры для входа в хобби (при этом все еще используя высококачественное оборудование).Я нашел форумы, на которых собрались очень умные люди, работающие над детекторами, схемами, схемами и проектами для домашнего приготовления, обладающие знаниями в области электротехники, чтобы сделать очень интересные и экономичные металлоискатели. Я был рад найти несколько схем для детекторов импульсной индукции, VLF и CCO на форуме Geotech. Однако я не нашел простых инструкций и подробностей о том, как их создавать, поскольку информация была разбросана и зачастую была неполной, поскольку большинство людей уже понимали, что делать (у большинства, похоже, было очень хорошее понимание ЭЭ). ,

Итак, я сделал то, что у меня получается лучше всего, я посещал форумы и читал столько, сколько мог, исследуя, обмениваясь сообщениями и подбирая лучший набор детекторов за деньги и простоту сборки для тех, кто не знал, как читать схемы. Этот пост в блоге поможет тем, кто хочет создать комплект металлоискателя для DIY гораздо дешевле, чем коммерческий, но при этом обладает преимуществами отличного качества машины с опциями для будущих улучшений производительности и настроек ... о да, и сэкономить немного $$$ также!

Я благодарю великих умов на форумах Geotech, таких как Silverdog, 6666, Tepco, и других, которые ответили на мои вопросы и опубликовали свои выводы и объяснения, чтобы помочь другим в создании детектора от комплекта до катушки.ОК, к инструкции!

Шаг 1: Получение Surf PI 1.2 Комплект металлоискателя с импульсной индукцией и детали.

  • Зайдите на http://silverdog.co.uk/ и купите комплект Surf PI 1.2 (это очень дешево, очень хорошо работает и его легко собрать!) Я получил два комплекта по цене менее $ 90, отправленных в Калифорнию. Энди руководит магазином (и является заядлым постером на форуме) и оказывает большую помощь тем, кто покупает его комплекты и сталкивается с проблемами. Я очень рекомендую его!
  • Раньше я использовал дилерэкстрим.com для моих запчастей, но обнаружил, что отгрузка была слишком медленной без реального обращения за помощью в случае необходимости возврата. Но с притоком поставщиков LiPo на Amazon, их поиск не является проблемой, и лучшие участники получают бесплатную двухдневную доставку !:

Комплекты Surf PI 1.2 оснащены всем необходимым для создания полнофункционального металлоискателя PI. Тем не менее, вам нужно проявить творческий подход и выяснить, что вы можете использовать для изготовления катушки (я покажу вам, как позже), вала металлоискателя (трубы из ПВХ, дерева, отрезанные костыли и т. Д.), Корпуса катушки и платы (может быть что-нибудь, например, водонепроницаемый корпус / см. опциональный SKU и крышка ведра), подключение катушки к плате (какой-нибудь кабель rg6 или usb) и источник питания (о котором я уже упоминал выше).

Surf PI 1.2 Kit от Silverdogs - это то, что поставляется с

Как только у вас все в руках, вы сначала захотите проверить все детали и отсортировать их по рабочей области. Это поможет вам увидеть свой прогресс, а также несколько упорядочить вещи. Вот несколько снимков компонентов, которые входят в комплект.

Surf PI 1.2 Резисторы и другие компоненты

Surf PI 1.2 Конденсаторы и разные компоненты

Плата Surf PI 1.2 Longboard.Это новейшая версия, в которой исправлены показания на шелкографии для R18 и R22

Шаг 2: Сборка

Это не так сложно, как кажется, просто работай медленно и будь осторожен.

Есть две вещи, которые вы должны сделать, чтобы построить эту плату, посмотреть на маркировку компонентов с шелкографией и обратиться к PARTSLIST, чтобы увидеть, какой компонент идет туда. Например, на рисунке ниже вы заметите маркировку «U5». В списке деталей вы будете прокручиваться вниз, пока не увидите U5, а затем укажите, какая деталь используется.В этом случае это 78L05. Очень просто.

Сборка блока питания для Surf PI 1.2

Поскольку я построил два из этих модулей, у меня было несколько предложений, которые могут быть полезны для тех, кто пытается это сделать впервые.

  • Сборка платы слева направо с источником питания слева.
  • Для конденсаторов блока питания (см. Рисунок выше) выполните пробный прогон, чтобы сразу установить их на плату, не припаивая их на место. В один комплект, который я построил, были включены немного более широкие колпачки, которые потребовали небольшой корректировки, чтобы они хорошо сидели друг с другом.
  • Также обратите внимание на полярность конденсатора. Отрицательный вывод короче и отмечен серой полосой ‘- on на самой крышке. На Surf PI 1.2 две заглушки расположены в одном направлении, а третий - напротив двух других (см. Рисунок выше).
  • Имеется пять (5) 100 нФ [полиэфирная пленка (+/- 10%)] и четыре (4) 1 нФ [сложенная полиэфирная пленка (+/- 5%)] (мой комплект был красного цвета Wima 0.1 и 1000 резисторов ). Прежде чем начать, отметьте их и держите отдельно. Во время строительства легко потерять след, из-за того, что они выглядят почти одинаково, и маркировка на резисторах не может легко идентифицировать их (по крайней мере, я не мог понять это).
  • Когда вы доберетесь до паяных перемычек, просто используйте отрезанные выводы из колпачков или резисторов.

Повторно использовать обрезанные выводы от других компонентов для паяных перемычек

  • Когда вы приступите к пайке компонентов, расположенных рядом с разъемами Molex для катушки, блока питания, громкости и порога, выполните сухую посадку, чтобы убедиться, что вы оставляете достаточно места, чтобы компоненты не мешали разъемам. Мне нужно было сделать некоторые настройки рядом с разъемом R6 и катушкой, чтобы разъем Molex хорошо подходил.
  • Если имеется несколько отверстий для пайки, которые соединяют компоненты на плате, сначала пропустите все компоненты, прежде чем пытаться паять каждый из них по отдельности. Иногда припой течет слишком легко и закупоривает неиспользуемые отверстия. Лучше всего соответствовать всем сразу.

Когда отверстия для пайки соединены, установите компоненты сразу перед пайкой

Работайте медленно и осторожно, дважды проверьте каждый компонент, чтобы убедиться, что используется правильная часть. Помните, резисторы не чувствительны к ориентации полярности, но конденсаторы!

Завершено Surf PI 1.Печатная плата комплекта 2-импульсного индукционного металлоискателя - Увеличить изображение

Completed Surf PI 1.2 Комплект металлодетекторов с импульсной индукцией Сторона пайки - Нажмите для полноразмерного изображения

После того, как вы завершили пайку всех компонентов на плате, самое время подключить провода от поставляемых штекеров и клемм к разъемам Molex. См. Рисунки ниже для определения полярности (в противном случае вы получите потенциометры, которые работают в противоположном направлении):

Подключение громкости и источника питания к Surf PI 1.2 (нажмите, чтобы увеличить)

Подключение порогового потенциометра к Surf PI 1.2

Шаг 3: Построение катушки

Мне кажется, что самым сложным и неуловимым понятием для создания любого детектора является сборка катушки и согласование ее с цепью металлоискателя. Читая форумы Geotech, огромное количество тем посвящено именно этому, однако в этом процессе так много переменных, что я немного ошеломлен. Опробовав несколько предложений, я обнаружил, что лучший вариант - просто построить неэкранированную моно спиральную катушку, используя концепции, о которых Tepco написал в этой теме.Его легко построить, он дает стабильные результаты и позволяет при желании внести дополнительные изменения в чувствительность задержки.

Для целей данного урока я просто сконцентрируюсь на том, как сделать неэкранированную катушку, но можно легко адаптировать эту конструкцию для использования с экранированным приложением. Подразделениям PI не требуется щит, но те, кто находился на форумах, обнаружили, что он помогает с балансировкой грунта ... если он сделан из правильных материалов. Я пытался использовать эту катушку с алюминиевой фольгой, но безуспешно, поскольку катушка обнаружила алюминиевую фольгу.В любом случае, на строительство катушки!

Необходимые материалы:

  • 100-футового провода громкоговорителя 24awg (я купил свой в магазине оборудования Do it Best за 9,99 $)
  • Крышка шпинделя DVD
  • Супер клей
  • Большой плоский кусок картона
  • Двухсторонняя лента (я использовал двухстороннюю ленту гориллы, но я думаю, что что-то менее липкое было бы лучше)

По сути, вы устанавливаете устройство для намотки катушки, подобное показанному на рисунке ниже, а затем наматываете провод динамика на его тонкий край (по направлению к картону) на 30 витков (моя катушка проверена на 1.4 Ом с помощью мультиметра).

Устройство для намотки катушки с использованием крышки шпинделя DVD, двухсторонней ленты и немного картона

Двухсторонняя лента удерживает шпиндель DVD в неподвижном состоянии и позволяет временно прикрепить проволоку к основанию во время намотки. При накручивании нанесите несколько капель супер клея, чтобы катушка оставалась неподвижной. Для придания дополнительной силы я нанёс шарик супер-клея по 4 кардинальным точкам катушки и отрезал маленькие полоски пластика из блистерной упаковки супер-клея, чтобы надавить на шарики.Когда клей высохнет, вы можете использовать плоский нож для масла и вставить его под катушку рядом с двухсторонней лентой, чтобы вытолкнуть катушку снизу и снять ее с ленты.

Полностью намотанная катушка с суперклейкой

Когда вы закончите, снимите и скрутите незакрепленные нити внутренней катушки провода. Повторите это для свободных жил на внешнем конце катушки, чтобы два провода динамика функционировали как один провод, идущий параллельно длине - это должно уменьшить сопротивление провода.

Спиральные провода катушки скручены вместе

Чтобы подключить катушку к детектору, подключите внутренние выводы катушки к «+», а внешние выводы провода катушки к «-» на монтажной плате.Не беспокойтесь, если один из проводов перекрывает поверхность катушки.

* Некоторые замечания по подключению катушки к плате металлоискателя:

  • Для быстрого тестирования используйте 3-4-дюймовый провод того же динамика, чтобы подключить катушку к плате.
  • Если катушка находится слишком близко к плате, вы можете получить медленный устойчивый импульс или подать звуковой сигнал на зуммер
  • Если катушка сидит или очень близко к какому-либо металлу, вы можете обнаружить, что ничего не можете обнаружить. Проверьте катушку вдали от каких-либо металлических рабочих столов, столов или столов, на которых есть металл.Наилучший вариант - вытащить весь комплект извещателей наружу, чтобы проверить его на наличие радиочастотных или электрических помех, таких как электрические провода или беспроводные маршрутизаторы.
  • Для постоянного подключения катушки к плате можно использовать экранированный кабель USB 2 или коаксиальный кабель RG6 (центральный контакт с внутренними выводами катушки, внешними выводами катушки с экраном кабеля).

Шаг 4. Настройка детектора (смещение и задержка)

После того, как вы подключили катушку к детектору, есть несколько настроек, которые необходимо сделать, чтобы вы могли получить максимальную производительность из комплекта.Вам понадобится мультиметр и небольшая отвертка с плоской головкой (например, размер для ремонта очков), чтобы настроить триммеры смещения и задержки.

1. Включите устройство (ручку регулировки громкости или просто подключите батарейный блок) и убедитесь, что все работает как надо (вы должны услышать звуковой сигнал от регулировки громкости и пороговых потенциометров). Установите пороговый потенциометр, пока у вас не будет ровного тона, который чуть выше тишины.

2. Далее давайте настроим смещение. Смещение должно быть установлено на 0 В постоянного тока.Подключите положительный провод мультиметра к контакту 6 NE5534P, а отрицательный провод - к земле. Помогает кто-то повернуть отвертку для следующего шага.

3. С помощью отвертки с плоской головкой поверните триммер смещения (обведено красным ниже), пока на мультиметре не будет показано значение 0 В.

Настройка смещения на Surf PI 1.2

Далее вам нужно будет отрегулировать задержку, пока вы не сможете обнаружить золото / монеты / металл.

  • Возьмите золотое кольцо и накиньте его на катушку.
  • Используйте отвертку с плоской головкой, чтобы поворачивать триммер задержки, пока вы не сможете обнаружить золотое кольцо на самом большом расстоянии. У меня была самая большая чувствительность к золоту и монетам, когда я повернул циферблат до конца по часовой стрелке (я услышал щелчок триммера, обозначающий его максимум).

Настройка задержки на Surf PI 1.2

Surf PI Глубина обнаружения:

Для справки, я получаю 11-12 ″ обнаружения на никеле США, слабый сигнал на 10 ″ в квартале США и такое же расстояние для кольца белого золота среднего размера.Для очень тонкого кольца вечности из белого золота (с миниатюрными бриллиантами вокруг него), я получаю около 5-7 дюймов (достаточно интересно, если сравнивать бок о бок с моей песчаной акулой Tesoro, песчаная акула получает только около 6 дюймов глубины). максимум для любого из вышеперечисленных предметов… так условно говоря, этот комплект замечательный!).

Это, похоже, коррелирует с другими участниками форума Geotech, которые создали эту машину с использованием стандартных компонентов. Тем не менее, этот детектор имеет возможность настройки, чтобы быть более чувствительным путем замены некоторых компонентов.Чтобы узнать больше о том, как это сделать, ознакомьтесь с постами № 31, № 33 и № 35 Tepco в этой теме.

Дополнительная информация:

Теперь у вас должен быть полностью работающий импульсный индукционный металлоискатель, способный обнаруживать тонны вещей на пляже. Нужно просто понять, как разместить катушку, плату и соответствующие элементы управления.

Для получения дополнительной информации и идей о том, как это сделать, ознакомьтесь с темой Surf PI на Geotech.
Поскольку этот детектор по сути является белым Surfmaster Pi, ознакомьтесь с руководством по настройке задержки и другими полезными сведениями об использовании детектора.

Нужно построить вал металлоискателя?

Инструкции по созданию прямого вала для использования с этим (или любым) металлоискателем см. В моем посте здесь.

DIY прямой вал для металлоискателей

Нужны идеи и источник в корпусах катушек?

Ознакомьтесь с моим постом о том, как использовать термоформованную пластиковую раскладушку для создания прочного (и красивого) корпуса катушки металлоискателя DIY.

Раскрытие материалов о связи: некоторые ссылки в посте выше являются «партнерскими ссылками».«Это означает, что если вы перейдете по ссылке и купите товар, я получу партнерскую комиссию. Независимо от того, я рекомендую только продукты или услуги, которые я использую лично, и считаю, что это повысит ценность моих читателей. Я раскрываю это в соответствии с Федеральным Торговая комиссия 16 CFR, часть 255: «Руководства по использованию индоссаментов и отзывов в рекламе».

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *