Для чого потрібний металошукач навіть не треба говорити. Це не тільки, в деяких випадках, практична річ для пошуку втраченого, але й можливість побути романтиком, у пошуках загублених скарбів або просто старого металевого начиння.
У цій статті ми наведемо опис та електросхему чутливого металошукача. Особливістю даного металошукача є хороша чутливість при пошуку металів із слабкими феромагнітними властивостями, таких як, наприклад, мідь, олово, срібло. Значний ефект надає застосування кварцу.

Електросхема чутливого металошукача

Металошукач, принципова схема якого наведена на рис. 1,а складається з вимірювального генератора, зібраного на транзисторі VT1, і буферного каскаду - емітерного повторювача, зібраного на транзисторі VT2, відокремлених кварцовим резонатором ZQ1 від індикаторного пристрою - детектора на діоді VD2 з підсилювачем постійного струмуна транзисторі VT3. Навантаженням підсилювача служить стрілочний прилад З повним відхиленням струмом 1 мА. Внаслідок високої добротності кварцового резонатора найменші зміни частоти вимірювального генератора будуть призводити до зменшення повного опору останнього, як видно з характеристики, наведеної на рис. 1,б, а це, зрештою, підвищить чутливість приладу та точність вимірювань. Підготовка до пошуку полягає в налаштуванні генератора на частоту паралельного резонансу кварцу, що дорівнює 1 МГц. Це налаштування проводиться конденсаторами змінної ємності С2 (грубо) та підстроювальним конденсатором C1 (точно) за відсутності біля рамки металевих предметів. Оскільки кварц є елементом зв'язку між вимірювальною та індикаторною частинами пристрою, його опір у момент резонансу великий і мінімальне показання стрілочного приладу свідчить про точне налаштування пристрою.
Рівень чутливості регулюється змінним резистором R8. Особливістю пристрою є кільцева рамка L1 виготовлена ​​з відрізка кабелю. Центральну жилу кабелю видаляють і замість неї просмикують шість витків дроту типу ПЕЛ 0,1-0,2 мм завдовжки 115 мм. Конструкція рамки показана на рис 1 ст. Така рамка має хороший електростатичний екран.

Мал. 1. Малогабаритний чутливий металошукач

Жорсткість конструкції рамки металошукача забезпечується розміщенням її між двома дисками з оргскла або гетинаксу діаметром 400 мм та товщиною 5–7 мм. У приладі використані транзистори КТ315Б, опорний діод – стабілітрон 2С156А, детекторний діод типу Д9 з будь-яким буквеним індексом. Частота кварцу може бути в інтервалі від 90 кГц до 1,1 МГц. Кабель – типу РК-50.

Металошукач із кварцовою стабілізацією на мікросхемах

Останнім часом на прилавках радіоринків можна знайти всілякі конструктори або набори комплектуючих деталей, придбавши які будь-хто з особливих зусиль швидко збере найпростіший металодетектор. Автор мав задоволення ознайомитись із кількома дитячо-юнацькими конструкторами, які можна рекомендувати і дорослим.

Основою для одного з таких наборів послужила схема металодетектора, вперше опублікована наприкінці 80-х років минулого століття і після цього з різними змінами та доповненнями, що не раз публікувалася в різних вітчизняних та зарубіжних виданнях.

Принципова схема

Розглянутий металодетектор є одним із численних варіантів приладу типу BFO (Beat Frequency Oscillator), тобто є пристроєм, в основу якого покладено принцип аналізу биття двох частот. У цьому даної конструкції оцінка зміни частоти складає слух.

Як відомо, до певної міри підвищити чутливість металошукача типу BFO можна, якщо вибрати значення частоти опорного генератора в 5-10 разів більше, ніж значення частоти вимірювального генератора. У цьому випадку оцінюється зміна частоти биття, які виникають між коливаннями основної частоти опорного генератора і найближчою частотою частотою частоти вимірювального генератора. Через війну зміна частоти вимірювального генератора під впливом зовнішніх впливів лише з 10 Гц призводить до збільшення частоти різницевих коливань на 50-100 Гц.

Таким чином, при виборі частоти вимірювального генератора в межах 100-200 кгц частота опорного генератора повинна становити 500-2000 кгц. Необхідно відзначити, що частота опорного генератора має бути стабілізована.

Основу схеми цього приладу (рис. 3.12) складають вимірювальний та опорний генератори, буферні каскади, змішувач та схема акустичної індикації.

Мал. 3.12. Принципова схема металошукача з кварцовою стабілізацією

Опорний генератор виконаний на елементах IC1.1 та IC1.2 мікросхеми IC1, його робоча частота стабілізована кварцовим резонатором Q1 (1 МГц). Вимірювальний або генератор, що перебудовується, виконаний на елементах IC2.1 і IC2.2 мікросхеми IC2. Робоча частота цього генератора визначається параметрами елементів, що утворюють його коливальний контур, тобто ємностями конденсаторів С2 С3 і варикапа D1 а також індуктивністю котушки L1. У цьому зміна ємності варикапа D1 здійснюється з допомогою змінного резистора R2. Робоча частота вимірювального генератора в межах 200-500 кГц. Котушка L1 коливального контуру генератора, що перебудовується, є пошуковою котушкою. При наближенні до металевого предмета індуктивність котушки змінюється, що призводить до зміни робочої частоти генератора і зміни частоти биття.

Каскади, виконані на елементах IC1.3 та IC2.3, забезпечують розв'язку між генераторами змінної напруги, а також послаблюють вплив змішувача на генератори. З виходів буферних каскадів сигнали ВЧ подаються на змішувач, виконаний елементі IC1.4. Далі сигнал биття надходить на головні телефони BF1. При цьому конденсатор С10 забезпечує фільтрацію високочастотної складової сигналу.

Живлення на схему подається від джерела В1 напругою 9 через фільтр, утворений конденсаторами С8 і С9.

Деталі та конструкція

Всі деталі приладу (за винятком пошукової котушки L1, резистора R2, роз'ємів Х1 і Х2, а також вимикача S1) розташовані на друкованій платі розмірами 50х50 мм (рис. 3.13), виготовленої з одностороннього фольгованого гетинаксу або текстоліту.

Мал. 3.13. Друкована плата (а) та розташування елементів (б) металошукача з кварцовою стабілізацією

До деталей, що використовуються в цьому пристрої, не висуваються особливі вимоги. Рекомендується використовувати будь-які малогабаритні конденсатори та резистори, які без проблем можна розмістити на друкованій платі. При цьому плата розрахована на встановлення постійних резистори типу МЛТ-0,125 або інших малогабаритних (наприклад МЛТ-0,25 або ВС-0,125). Конденсатори С2, С3, С5 і С7 можуть бути типу КТ-1, конденсатори С4, С7, С8 і С10 типу КМ-4 або К10-7В, а конденсатор С9 типу К50-6.

Змінний резистор R2 може бути будь-яким малогабаритним, однак як такий регулятор не рекомендується використовувати резистори, механічно з'єднані з вимикачем живлення S1.

Кварцовий резонатор Q1 змонтований на окремій платі зі склотекстоліту, що закріплена паралельно основною з боку деталей. Його частота може бути будь-якою в межах 0,5-1,8 МГц. Однак у випадку, якщо буде використовуватися кварц із частотою резонансу більше 1 МГц, у деяких джерелах рекомендується між виходом буферного елемента IC2.3 (виведення IC2/10) та відповідним входом змішувача на елементі IC1.4 (виведення IC1/13) увімкнути дільник частоти, що знижує зразкову частоту до 0,5-1 МГц. Такий дільник можна виконати на мікросхемі серії К176 чи К561.

Пошукова котушка L1 містить 50 витків дроту ПЕЛШО діаметром 0,27 мм і виконана у вигляді кільця діаметром 180-220 мм. Цю котушку простіше виготовити на жорсткому каркасі, проте можна обійтися без нього. В такому випадку як тимчасовий каркас можна використовувати будь-який круглий предмет, що підходить за розмірами. Витки котушки намотуються в вал, після чого знімаються з каркаса і з метою підвищення механічної міцності просочуються епоксидним клеєм. Потім котушка L1 екранується електростатичним екраном, що представляє незамкнену стрічку з алюмінієвої фольги, намотану поверх джгута витків. Щілина між початком та кінцем намотування стрічки (зазор між кінцями екрана) повинна становити не менше 15-20 мм. При виготовленні котушки L1 потрібно особливо стежити за тим, щоб не сталося замикання кінців стрічки, що екранує, оскільки в цьому випадку утворюється короткозамкнутий виток. Для захисту від пошкоджень фольгу можна обмотати одним-двома шарами ізоляційної стрічки.

Джерелом звукових сигналів можуть бути високоомні головні телефони типу ТОН-2, та-4 або аналогічні.

Як джерело живлення В1 можна використовувати, наприклад, батарейку "Крона" або дві батарейки типу 3336Л, з'єднані послідовно.

Друкована плата з розташованими на ній елементами та джерело живлення розміщуються в будь-якому відповідному металевому корпусі. На кришці корпусу встановлюються змінний резистор R2, гніздо Х1 для підключення головних телефонів BF1, гніздо Х2 для підключення пошукової котушки L1 і вимикач S1.

Налагодження

Даний прилад слід налаштовувати в умовах, коли металеві предмети віддалені від котушки L1 на відстань не менше 1,5 м.

Процес налаштування металошукача полягає у налаштуванні вимірювального генератора на частоту 100-200 кГц, що здійснюється підбором величини ємності конденсатора С2. При цьому двигун змінного резистора R2 повинен бути в середньому положенні. Частота вимірювального генератора контролюється частотоміром на виході IC1.3 елемента (висновок IC1/10). Контроль правильності вибраного значення частоти вимірювального генератора здійснюється прослуховуванням сигналу частоти різниці в головних телефонах. Цей сигнал повинен бути досить гучним при можливому більшому співвідношенні частот опорного та вимірювального генераторів. При необхідності для оцінки амплітуди сигналу биття можна використовувати осцилограф.

Порядок роботи

При практичному використанні даного приладу слід змінним резистором С1 підтримувати необхідну частоту сигналу биття, яка може змінюватися під впливом різних факторів (наприклад, при зміні магнітних властивостей ґрунту, температури навколишнього середовища або батареї).

Якщо в процесі роботи в зоні дії пошукової котушки L1 виявиться якийсь металевий предмет, частота сигналу в телефонах зміниться. При наближенні до одним металам частота сигналу биття збільшуватиметься, при наближенні до інших - зменшуватиметься. По зміні тону сигналу биття, маючи певний досвід, можна легко визначити, з якого металу, магнітного чи немагнітного, виготовлений предмет.

За допомогою даного приладу дрібні предмети (наприклад, монету середніх розмірів) можна виявити на глибині до 80-100 мм, а кришку каналізаційного люка - на глибині до 55-65 см.

Принципова схема металошукача на биття зображена нижче. Схема складається з наступних вузлів: кварцовий генератор, вимірювальний генератор, синхронний детектор, тригер Шмідта, пристрій індикації. Кварцовий генератор реалізований на інверторах D1.1-D1.3. Частота генератора стабілізована кварцовим або п'єзокерамічним резонатором з частотою резонансної 32768 кГц (годинний кварц).

Принципова схема кварцованого металошукача на биття.

VT1, VT2 К159РЕ1

Ланцюжок R1C2 перешкоджає збудженню генератора на вищих гармоніках. Через резистор R2 замикається ланцюг ООС, через резонатор Q1 - ланцюг ПОС.

Генератор відрізняється простотою, малим споживаним струмом від джерела живлення, надійно працює при напрузі живлення 3-15 В, не містить підстроювальних елементів і надто високоомних резисторів.

Додатковий лічильний тригер D2.1 необхідний формування сигналу зі шпаруватістю, точної рівної 2, що потрібно наступної схеми синхронного детектора.

Вимірювальний генератор реалізований на диференціальному каскаді на транзисторах VT1, VT2. Ланцюг ПІС реалізована гальванічно, що спрощує схему. Навантаженням диференціального каскаду є коливальний контур L1C1.

Частота генерації залежить від резонансної частоти коливального контуру і певною мірою від режимного струму диференціального каскаду. Цей струм задається резистором R3.

Для перетворення низьковольтного вихідного сигналу диференціального каскаду до стандартних логічних рівнів цифрових КМОП-мікросхем служить каскадно схемою із загальним емітером на транзисторі ѴТЗ.

Формувач із тригером Шмідта на елементі D3.1 забезпечує круті фронти імпульсів для нормальної роботи наступного рахункового тригера.

Додатковий лічильний тригер D2.2 необхідний формування сигналу зі шпаруватістю, точної рівної 2, що потрібно наступної схеми синхронного детектора.

Синхронний детектор складається з перемножувача, реалізованого на елементі D4.1 «Виключає АБО» та інтегруючого ланцюжка R6C4. Його вихідний сигнал близький формою до пилкоподібного, а частота цього сигналу дорівнює різниці частот кварцового генератора і пошукового генератора.

Тригер Шмідта реалізований на елементі D3.2 та формує прямокутні імпульси з пилкоподібної напруги синхронного детектора.

Пристрій індикації є просто потужним буферним інвертором, реалізованим на трьох інверторах, що залишилися, D1.4-D1.6, включених в паралель для збільшення навантажувальної здатності. Навантаженням пристрою індикації є світлодіод та п'єзовипромінювач.

Котушка L1 намотується на будь-якій оправці діаметром 160 мм, і має 100 витків дроту ПЕВ - 0,2 мм.

Корякін-Черняк С.Л. Сім'ян О.П.

Металошукачі своїми руками. Як шукати, щоб знайти монети, прикраси, скарби.

Приладовий пошук має величезну популярність. Шукають дорослі і діти, і любителі та професіонали. Шукають скарби, монети, втрачені речі та закопаний металобрухт. А головним знаряддям для пошуку є металошукач.

Існує безліч різних металошукачів, на будь-який «смак і колір». Але для багатьох людей покупка готового фірмового металошукача просто фінансово накладна. А комусь хочеться зібрати металошукач своїми руками, а хтось навіть будує свій невеликий бізнес на їхньому складання.

Саморобні металошукачі

У цьому розділі нашого сайту про саморобні металошукачі, буду зібрані: кращі схеми металошукачів, їх описи, програми та інші дані для виготовлення металошукача своїми руками. Тут не будить схем металошукачів із СРСР та схем на двох транзисторах. Такі металошукачі лише підходять для наочної демонстрації принципів металодетекції, але зовсім не придатні для реального використання.

Усі металошукачі у цьому розділі будуть досить технологічними. Вони матимуть хороші пошукові характеристики. І грамотно зібраний саморобний металошукач небагатьом буде поступатися заводським аналогам. В основному тут представлені різні схеми імпульсних металошукачіві схеми металошукачів із дискримінацією металів.

Але для виготовлення цих металошукачів вам знадобиться не тільки бажання, але ще й певні навички та вміння. Схеми наведених металошукачів ми постаралися розбити за рівнем складності.

Крім основних даних необхідних для збирання металошукача, буде також інформація про необхідний мінімальний рівень знань та обладнання для самостійного виготовлення металошукача.

Для складання металошукача своїми руками вам обов'язково знадобиться:

У цьому списку будуть наведені необхідні інструменти, матеріали та обладнання, самостійного складаннявсіх без винятку металошукачів. Для багатьох схем вам знадобиться різне додаткове обладнанняі матеріали, тут лише головне всім схем.

1. Паяльник, припій, олово та інше паяльне приладдя.
2. Викрутки, плоскогубці, кусачки та інший інструмент.
3. Матеріали та навички з виготовлення друкованої плати.
4. Мінімальний досвід та знання в електроніці та електротехніки також.
5. А також прямі руки будуть дуже корисні при складанні металошукача своїми руками.

У нас ви можете знайти схеми для самостійного складання наступних моделей металошукачів:

	Принцип роботи	IB
	Дискримінація металів	є
	Максимальна глибина пошуку
		є
	Робоча частота	4 - 17 кГц
	Рівень складності	Середній

	Принцип роботи	IB
	Дискримінація металів	є
	Максимальна глибина пошуку	1-1,5 метра (залежить від розміру котушки)
	Программирумі мікроконтролери	є
	Робоча частота	4 - 16 кГц
	Рівень складності	Середній

	Принцип роботи	IB
	Дискримінація металів	є
	Максимальна глибина пошуку	1 - 2 метри (залежить від розміру котушки)
	Программирумі мікроконтролери	є
	Робоча частота	4,5 - 19,5 кГц
	Рівень складності	Високий

Навіть найсерйозніші та найреспектабельніші громадяни, при слові «скарб» відчувають легке хвилювання. Ми ходимо в буквальному значенні слова скарбами, яких у нашій землі незмірно багато.

Але як заглянути під шар ґрунту, щоб достеменно знати, де копати?

Професійні шукачі скарбів користуються дорогим обладнанням, купівля якого може окупитися після однієї вдалої знахідки. Археологи, будівельники, геологи, члени пошукових товариств – користуються технікою, наданою організацією, де вони працюють.

А як бути шукачам початківців скарбів з обмеженим бюджетом? Можна виготовити металошукач у домашніх умовах своїми руками.

Для розуміння предмета, розглянемо конструкцію та принцип роботи приладу

Популярні металошукачі працюють, використовуючи властивості електромагнітної індукції. Основні компоненти:

• передавач – генератор електромагнітних коливань
• передавальна котушка, приймальна котушка (у деяких моделях для компактності котушки об'єднані)
• приймач електромагнітних коливань
• дешифратор, що виділяє корисний сигнал із загального тла
• сигнальний пристрій (індикатор).

Генератор, за допомогою передавальної котушки, створює навколо неї електромагнітне поле (ЕМП) із заданими характеристиками. Приймач сканує довкіллята порівнює показники поля з еталонними. Якщо змін немає – у схемі нічого не відбувається.

• При попаданні в зону дії поля якого-небудь провідника (будь-який метал), базове ЕМП наводить у ньому струми Фуко. Ці вихрові струми створюють власне електромагнітне поле предмета. Приймач визначає спотворення базового ЕМП та дає сигнал на індикатор (звукове або візуальне сповіщення).
• Якщо предмет, що досліджується, не металевий, але має феромагнітні властивості, він екранує базове ЕМП, також викликаючи спотворення.

Важливо! Існує помилкова думка, що ґрунт, в якому проводяться пошуки, не повинен бути електропровідним.

Це негаразд. Головне, щоб електромагнітні або феромагнітні властивості середовища та об'єктів пошуку були відмінними один від одного.

Тобто, на тлі певних характеристик ЕМП, сформованого середовищем пошуку, поле окремих предметів виділятиметься.