Металлодетектор используют при поиске предметов с определенными электромагнитными характеристиками, а именно металлов. В профессиональной деятельности данный прибор используется службами, проводящими досмотр, археологами, геологами и профессиональными кладоискателями. Помимо этого, прибор, обнаруживающий металлы, часто применяют в строительстве, например, для обнаружения арматуры, проводки и профилей в стенах.
Профессиональное оборудование имеет очень существенный недостаток — очень высокую стоимость , которая варьируется в зависимости от глубины обнаружения, типа интерфейса и функции распознавания металла.
Потребность в наличии металлоискателя возникает и у обычных людей. Зачастую это те, кто решил попробовать себя в роли кладоискателя. В отличие от профессионалов, которым оборудование или предоставляется организацией, начинающие любители не всегда хотят приобретать дорогой прибор. Это обуславливается тем, что такая покупка не будет использоваться для профессионального применения и вряд ли себя реализует.
Для любителя, который только начинает работу с данными аппаратами, может подойти собранный самостоятельно металлоискатель. Самодельные приборы относительно простые в изготовлении, в интернете есть много подробных инструкций. Металлоискатель своими руками может собрать любой человек при наличии желания и требуемых в сборке компонентов; и их сборка под силу даже тем, кто слабо разбирается в радиомонтаже. Самодельные приборы могут обладать как относительно слабыми характеристиками, так и не уступать фирменным дорогим товарам. Перед тем как собирать прибор, нужно знать его устройство и разновидности.
Для того чтобы понимать, какой именно металлодетектор нужно собирать, необходимо определиться с перечнем проводимых работ, а также тем, какие именно металлы будут целью поиска. Внешне похожие приборы для поиска золота и проведения строительных работ отличаются по конструктиву и техническим характеристикам. Существуют следующие общие параметры поисковых устройств:
Дискриминация поиска может происходить по трем вариантам:
Металлоискатели работают в определенном диапазоне частот:
Существует много методов поиска, но многие из них применимы только в профессиональной деятельности, и нереализуемы в самодельных устройствах. К более применимым в домашних условиях можно отнести:
В данных приборах нет приемной катушки и приемника, и обнаружение объекта происходит за счет его влияния на катушку генератора, изменение ее параметров, таких как частота и амплитуда вырабатываемых колебаний, фиксируется разными возможными способами. Достаточно просты в сборке и обладают относительно высокой помехоустойчивостью. Чаще используются как магнитодетекторы ввиду слабой чувствительности.
Прибор состоит из передающей и принимающей катушек, передатчика ЭМ колебаний, а также может оснащаться дискриминатором, который будет обнаруживать только определенные металлы.
Катушка создает электромагнитное поле
; если в ее зоне окажутся материалы, обладающие отличным электромагнитным полем, то приемник улавливает их, и подает звуковой сигнал об обнаружении. Если обнаруживается объект не обладающий электропроводными свойствами, но имеющий ферромагнитные характеристики, то он исказит электромагнитное поле за счет экранирования.
Данные приборы добиваются лучшей производительности в своем рабочем частотном диапазоне, но их самостоятельное изготовление требует качественной системы катушек, которые должны идеально располагаться относительно друг друга.
Приемо-передающий металлодетектор с одной катушкой называют индуктивным. Его создание проще за счет того, что не нужно подбирать катушки, но требуется разделять вторичный слабый сигнал относительно излучаемого первичного.
Данные металлодетекторы представлены импульсными с одной катушкой или приборами с двумя катушками, на каждую из которых воздействует отдельный генератор.
В случае с импульсным фазочувствительным металлоискателем, излучаемые импульсы при столкновении с искомым металлом задерживаются, и во время нарастающего сдвига фаз дискриминатор срабатывает и подает сигнал. Чем ближе прибор к объекту, тем чаще становятся сигналы. На этом принципе работает популярный самодельный металлоискатель «Пират» с дискриминацией металлов.
Принцип работы прибора с двумя катушками основан на том, что электромагнитные поля двух катушек синхронизируются и работают в такт; а при искажении поля происходит рассинхронизация, и дискриминатор начинает издавать сигналы. Этот вид прибора проще изготовить, чем одно катушечный, но глубина возможного обнаружения снижается.
В данном приборе конструктивно находятся две катушки: рабочая и опорная. Опорная колебательная катушка маленькая, защищенная от посторонних наводок, или стабилизирована резонатором. Частота рабочей поисковой катушки зависит от наличия искомых предметов в зоне излучения.
Перед началом поисков они настраиваются на совпадение частот и, как следствие, однотонного звука. Изменение тональности означает попадание металлических предметов в зону электромагнитного поля, и от уровня изменения определяют размер и глубину предмета.
Главным требованием к качеству самодельных приборов является грамотное изготовление катушки и ее надежное экранирование .
При создании прибора, схему прибора подгоняют под катушку до получения оптимальных значений. С неправильно подобранной катушкой металлоискатель если и будет работать, то с очень плохими характеристиками. В связи с этим при выборе варианта для изготовления нужно внимательно смотреть на описание катушки. Если оно недостаточно полное, лучше изготовить другой прибор.
Размер катушки также важен. Широкие глубже прозванивают грунт, но в случае обнаружения крупных предметов, их сигнал забьет потенциально нужные мелкие предметы. Также, чтобы увеличить глубину обнаружения, нужно иметь более широкую катушку.
Общепринято использовать катушки диаметром до 90 мм при поисках профилей и арматуры, до 150 мм на мелочевку, а диаметры до 600 мм для поиска крупногабаритного железа.
Будет идеально, если металлоискатель рассчитан на работу с катушками разных габаритов.
Катушки хорошо ловят различного вида наводки, и существует 2 распространенных способа повысить помехоустойчивость:
Данные катушки представлены плоским и объемным вариантами, они стабильны, менее чувствительны к наводкам, обладают высокой дискриминацией. Для новичка проще наматывать плоскую катушку.
В качестве ее оправки могут выступать компьютерные диски, тарелки и блюдца, а рассчитать обмотку можно самостоятельно. Объемный же вариант намотать без расчёта с применением компьютерных программ невозможно.
Данный вариант самодельного металлоискателя состоит из дешифратора сигналов, сигнального устройства и катушки. Для его сборки потребуются:
Пайка производится навесным или монтажным способом, для питания схемы требуется напряжение 9−12 В. Стабилизатор контролирует выходные 3,3 В.
Катушка наматывается на оправку 10 см проводом сечения 0,3 мм. Требуется плотно намотать 90 витков, и полученную конструкцию плотно обмотать скотчем и поместить в экран Фарадея.
Получается достаточно мощный металлоискатель для глубинного поиска, которому можно задать дискриминацию: при обнаружении черных и цветных металлов будет издаваться звук разной частоты.
Профессиональные металлодетекторы зачастую довольно дорогие и не по карману любителям. В интернете существуют схемы металлоискателей, некоторые из них можно собрать своими руками, не имея особых навыков радиомонтажа и профессионального оборудования. При желании можно собрать даже подводный металлодетектор, который будет одинаково работать как на суше, так и в воде.
Для того чтобы самостоятельно собранный прибор идеально выполнял все возможные требования, необходимо разбираться в конструкции металлоискателя, определиться с видом поисковых работ, которые будут проводиться с прибором после его сборки. Это поможет подобрать именно тот вариант исполнения металлодетектора, который необходим начинающему кладоискателю.
Первым делом стоит разобраться в классификации катушек, их предназначении и особенностях самого прибора. Основное различие DD и Mono катушки – это форма сигнала, что серьезно влияет на качество и направленность поиска. Но при ее смене модель катушки и модель прибора должны быть совместимы. В противном случае можно получить серьезные помехи или испортить блок управления. Не стоит примерять на свой прибор катушку коллеги по хобби, если не уверены в совместимости приборов. Ведь возможность замены катушки сделана для того, чтобы металлодетектор был дешевле в обслуживании, благодаря замене лишь части прибора, или же для возможности целенаправленного поиска, путем использования специальных катушек.
До недавних пор, именно mono катушки шли в комплекте с металлоискателем. Они имеют сигнал в форме конуса, что лучше подходит для точечного поиска или поиска на загрязненных территориях. Однако такой тип сигнала захватывает малый объем земли, а взмах на каждый шаг должен перекрывать предыдущий примерно на половину. Так на глубине в 10 сантиметров диаметр луча при 9 дюймовой катушке сокращается в двое, а на 20 сантиметровой глубине он составит лишь 3-5 сантиметров. Monoкатушки лучше применять после обнаружения скопления целей. Это позволит сократить площадь копа и получить более четкую картину о предполагаемом предмете.
С появлением DoubleD катушек эффективность поиска выросла в несколько раз, а последниеметаллодетекторы поставляются именно с этим типом катушек. Свое название они получили из-за зеркального расположения принимающей и передающей петель, напоминающих две перевернутые буквы «D». Сигнал в ДД катушках имеет форму цилиндра, что дает возможность равномерного сканирования площади под катушкой. Этот тип катушек идеально подходит для почв с высокой минерализацией и сканирования большой территории. Но различие ДД и моно катушки — это не единственный критерий для улучшения своих результатов.
Эффективный приборный поиск должен учитывать и размер катушки, который может варьироваться от 4 до 20 дюймов (при необходимости можно найти катушки до двух раз больше). Катушки мелкого диаметра в народе называют «снайпер». Маленький размер катушек позволяет не только сканировать площадь в труднодоступных местах, но и свести к минимуму влияние минерализации почвы. Проводя поиск на стандартных частотах с использованием «снайпера», можно обнаружить даже мельчайшие предметы и добиться точного определения материала лежащих рядом объектов. К недостаткам таких катушек относится высокая частота маха прибором и малая глубина поиска.
Более универсальными являются средние катушки от 8 до 12 дюймов, способные подойти для обнаружения множества целей. Диаметр катушек свыше 13 дюймов лучше подойдет для глубинного поиска крупных объектов, при этом они довольно часто пропускают более мелкие объекты. Это происходит из-за необходимости анализа большого объема грунта и приравнивание мелких объектов к земляному фону. Кроме того, вес большой катушки может превышать 1 кг, что при многочасовом поиске станет весомым фактором
Углубившись более детально в подбор катушек, в обязательном порядке нужно обратить внимание на их частоту. Частота работы прямо связана с качеством и силой отклика от различных целей. Любительские приборы чаще всего способны работать на одной частоте, но в продаже можно найти и профессиональные модели с дифференцируемой частотой поиска. Наиболее оптимальной считается частота 6-7.5 кГц, позволяющая вести поиск средних монет. Она подходит для большинстваметаллодетекторов. Катушки с частотой от 13 до 50 кГц зачастую применяются для поиска мелких предметов, ювелирных украшений и даже самородков золота. Но применение высоких частот значительно сокращает глубину поиска из-за затухания колебаний электромагнитной волны. Если же целью стоит поиск крупного объекта на глубине до 1 метра, то стоит обратить внимание на приборы с частотой работы 3-4 кГц.
Кроме технической составляющей, катушки отличаются и своей формой. Они могут быть прямоугольной, эллиптической, круглой формы, а также в форме бабочки. Если взять в учет то, что на каждый шаг происходит мах катушкой из стороны в сторону, то важнее будет длина, а не ширина катушки. От длины зависит количество махов. Поэтому самой удобной считается эллиптическая форма, которая значительно облегчает балансировку катушки. Круглая форма в настоящее время практически утратила свою актуальность и встречается довольно редко.
Камрады, особенно кто только начинает заниматься поиском с металлодетектором — больше интересных советов найдёте в . Сам копатель и всё полезное собираю там.
Данная схема немного усовершенствована,добавлен GEB который позволяет отстраиваться от влияния земли,при настройке катушек временно GEB не впаивать.Также в схему добавлен переключатель «no ferum»,для отключения черного метала.
1. Встречно — параллельные диоды во входном усилителе, нужны для ограничения сильного сигнала, но самое главное защищают микросхему при внезапном отключении катушки.
2. Фазовый детектор(ФД) или синхронный детектор, если хотите, состоит из:
Двух ключей;
двух диф и двух интеграл цепочек;
и двухвходового дифференциального усилителя U1B.
Проверить работу ключей достаточно просто. На обоих концах конденсатора С6 должен быть меандр при поднесении цели. Желательно подобрать одинаковые пары: резисторы 47К, 100К, 1,2М и кондесаторы10Н. На выходе U1B должна быть реакция на цвет в + и черн в — , если нет, то поменять концы управления ключей местами.
3. Стрелочник показывает только на цветной металл, а черн молчит. Можно конечно было поставить стрелочник со средней точкой, но у меня такой задачи не было.
4. Резисторы R8 и R14 в каскаде U2A выбраны одинаковыми не случайно. На выходе U2A мы имеем 0 вольт(при отсутствии сигнала) и он не перекашивает U2B. Что было до этого? На выходе U2A было постоянно напряжение, которое потом усиливалось на U2B(причем абсолютно бесполезно), а потом мы «перекашивали» его обратно «туля» резисторы к переменнику «THRESH».
5. Кондер С1 нужно уменьшить до 0,05 — 0,1 мкф (более «мягкий» захват цели).
Ну вот, простыми средствами мы улучшили наш прибор.
И еще цепи C4, R14 и R12, C7 влияют на динамику «кошения» вашей катушкой.
Стабилизатор я не ставил,но если вы соберетесь его ставить возьмите не на 5вольт а на 9.
Рис.2 — принципиальная схема металлоискателя «Volksturm Sm+Geb»
Собираем схемку,налаживать здесь ничего не надо,нужно только поставить перемычки на плату как на рисунке.
Плата со стороны деталей:
В металлоискателе могут быть использованы различные виды катушек:
Вначале, на листе бумаги рисуем прямоугольник 14,5 см на 23 см. После этого, 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 подходящую дощечку, накладываем наш эскиз и вбиваем гвоздики (диаметром 2 мм) во все точки указанные раннее. После срываем бумагу, откусываем шляпки гвоздей и надеваем на них кембрики (изоляционные трубочки). Кембрики защищают провод от повреждения на углах и позволяют, сдвигая их вверх, легко снять готовую катушку. Все, шаблон готов!!!
Теперь на шаблоне рисуем направление намотки (можно забыть после н-ой катушки). Берем разноцветные трубочки длинной 1,5 — 2 см (снимаем изоляцию с тонкого многожильного провода). Они служат для двух целей: 1. Не спутаешь, где начало, а где конец (когда катушка готова). 2. Предохраняет кончики от обламывания. Берем провод ПЭВ 0,35мм, продеваем первую трубочку и закрепив кончик на нижних гвоздиках, мотаем 80 витков провода, надеваем кембрик другого цвета и закрепляем конец провода на гвоздике. Намотку нужно вести по середине гвоздиков (легче подлезть везде). Далее, не снимая с шаблона обматываем катушку толстой ниткой (как обматывают жгуты проводов). После этого покрываем катушку мебельным лаком (прямые участки, не гвозди). Когда катушка высохнет, аккуратно двигая с кембриками вверх, снимаем катушку с шаблона. Сжав немного углы катушки, покрываем и их лаком.
Следующий этап — обмотка катушки изоляцией (я использовал фум ленту). Далее — обмотка RX катушки фольгой (я использовал ленту из электролитических конденсаторов), TX катушку можно не обматывать фольгой. Не забудьте оставить разрыв в экране, по середине верхней части катушки, равный 10мм (на первом рисунке показан красным цветом). Дальше — обмотка фольги луженым проводом (диаметр 0,15-0.25мм). Начиная с места разрыва фольги, обматываем катушку с двух сторон (от разрыва) до начального провода катушки (в нашем случае с красной трубочкой) и там скручиваем их вместе. Этот провод вместе с начальным проводом у нас будет земляным. Последний этап — обмотка катушки изолентой.
Теперь настраиваем катушки в резонанс на частоту 32768/4=8.192кГц. Делается это подбором ёмкости 0.1мкф, что включена параллельно контуру. Ставим сначала чуть меньше — где-то 0.06мкф и параллельно подключая всё большую и большую ловим резонанс по максимуму показаний цифрового переменного вольтметра (параллельно катушке).Делается эта процедура на передающем разъёме металлоискателя. То-же самое и с приёмным контуром, временно перекидываем его на ТХ разъём и повторяем настройку на максимум.
Далее необходимо эти два контура «свести». Передающая закреплена в пластмассе,стеклотекстолите или гетинаксе неподвижно, а приёмную накладываем на первую на 1см, типа как свадебные кольца. На первом выводе U1A будет писк 8кгц — можно контролировать вольтметром переменного тока, но лучше просто высокоомными наушниками. Так вот приёмную катушку металлоискателя 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.
На контакт 7 U2В стоит подключить 2 светодиода(для световой индикации),параллельно-встречно, с резистором на 470 Ом.Штангу делайте неметаллическую.
При изготовлении металлоискателей часто возникает проблема изготовления хорошей DD катушки для него.Катушка должна хорошо настроена и кроме того иметь не большой вес и хорошую прочность,что в паре достигнуть бывает порой проблематично.
Для изготовления катушки я выбрал округлую форму,из за меньших габаритов сделав шаблон,я намотал по 80 витков проводом 0,6 на каждую катушку,пометив начала и концы обмоток.Приемная катушка была экранирована фольгой из конденсаторов с разрывом примерно 1см.
В резонансе у меня получилось конденсаторы по 120н,и по 37 вольт на катушках в последовательном резонансе,после чего конденсаторы были переведены в параллельное включение.
Подпаяв экранированным проводом катушки к металлоискателю и уложив их на плотный пенопласт(именно его я использовал для внутренности катушки)я свел их в ноль.Далее краской из балончика было отмечено местонахождение катушек(можно просто обвести их карандашем)и убрав катушки были вырезаны углубления под них изогнутым куском нихромовой проволки подключенной к регулируемому блоку питания.
Потом катушки были уложены назад и залиты эпоксидкой(середина катушек не заливалась). После застывания эпоксидки катушки опять подключаем к металлоискателю и опять вставляем ноль,для выставления достаточно немного поджимать катушки спичками и кусочками пластика. После выставления нуля,заливаем катушки эпоксидкой полностью,при этом контролируя ноль,и если что пока эпоксидка не высохла можно подправить настройку.
Когда заливка высохнет,вырезаем катушку той же горячей проволокой из нихрома.Обрабатываем пенопласт придавая ему нужную форму острым ножом и шлифовальной шкуркой.
Следующий этап приклейка на эпоксидку ушей крепления катушки,после высыхания клея приступаем к оклейке катушки стеклотканью.Для этого кисточкой наносим эпоксидку и потом обматываем стеклотканью,далее опять клей и опять стеклоткань,потом сушка.
После сушки процедуру оклейки катушки можно повторить,добиваясь нужной толщины покрытия,я оклеил в 3 слоя, зашкуривая каждый слой после высыхания.После окончательного ошкуривания катушку окрашиваем.
Катушка получилась 250 миллимеров в диаметре,450 грам весом,и совсем не реагирует на постукивания,что важно при поиске в траве,кустах и т.д.
В целом, вам решать какой тип катушки использовать. Схемы и информация по изготовлению катушки были взяты с сайта redram.com.ua.
Данную схему собрал и использует наш постоянный читатель . Его сборка и практическая реализация данной схемы представлена ниже.
Вид корпуса и готовой платы металлоискателя:
Рис. 1 — Передняя панель блока управления металлоискателя
Рис. 2 — вид сверху на блок управления металлоискателя
Рис. 3 — Общий вид блока управления металлоискателя
Рис.4 — Собранная рабочая схема металлоискателя
Рис. 5 — вид на плату с другой стороны
Процесс изготовления поисковой катушки был описан выше, мой вариант реализации:
Я использовал провод ПЭВ 0,35мм.Количество витков на каждой катушке-80. Размеры катушки аналогичны тем,что на картинке,которая прилагается в архиве. Размеры 1:1.
Я делал так:
Взял дощечку,положил на нее распечатанный чертеж катушки и по линии вбивал не большие гвоздики без шляпок(на изображении видны отверстия). Затем на гвоздики одевал резиновые трубочки,чтобы в последствии не повредить лак на проводе.Перед намоткой,для удобства,на концы провода одел цветные кембрики для того, чтобы не спутать начало и конец намотки. После того,как катуша намотана. Затем обматывал катушку капроновой ниткой,чтобы она не расползалась. После этого покрыл мебельным лаком. После высыхания,можно аккуратно снимать катушку с «шаблона». Далее обмотка катушек фум лентой. Катушку RX необходимо обмотать фольгой, TX необязательно. Посередине верхней части катушки RX при обмотке фольгой необходимо оставить небольшой разрыв (1 см). Далее,начиная от места разрыва фольги, обматываем катушку луженым проводом с двух сторон до начального провода катушки и там скручиваем их вместе. Этот провод вместе с начальным является земляным. Затем катушка обматывается изолентой конечный этап изготовления катушки).
В качестве заготовки для корпуса я использовал пенополистирол (мелкопористый пенопласт) . Примерно свел катушки и вырезал под них канал в пенопласте,затем аккуратно уложил, как показано на рисунке с последующим окончательным их сведением(после сведения катушек рекомендую катушки чем-нибудь зафиксировать -спичками, кусочками пенопласта…для того, чтобы во время заливки не уплыла настройка). После чего все это можно заливать эпоксидной смолой.
При изготовлении металлоискателя можно убедиться, что основным элементом такой конструкции является катушка. Как правило, эта деталь состоит из медного провода. С помощью специальных импульсов, исходящих катушки, в грунте различной плотности можно идентифицировать металлические предметы.
Катушка металлоискателя представляет собой довольно простой элемент, поэтому сделать ее намотку самостоятельно будет не сложно. В качестве основы для работы можно взять детектор металлов «Малыш FM2». Катушка этого прибора должна быть намотана довольно точно. Опытные люди смогут сделать подобную работу самостоятельно. Новичку же лучше воспользоваться специализированным программным обеспечением. Для этого необходимо скачать, размещенный в конце статьи, файл программы Coil32.
Индуктивность катушки металлоискателя измеряется в единицах микрогенри. По схеме детектора это значение должно составлять 2290 mkH. Существует и инструкция по подбору толщины провода в зависимости от диаметра элемента.
В случае, если в наличии есть только провод с определенным сечением, а размер катушки нужен больше (или меньше), тогда на помощь приходит специальная программа. При запуске Coil32 должно появиться окно, которое показано на следующем рисунке:
В окне запущенной программы нужно нажать кнопку «PLUGINS», в открывшемся меню выбирают параметр «Multi loop». В этом подразделе должны отображаться необходимые для работы катушки. Если все выполнено последовательно, то на экране компьютера должно появиться окно:
В этом окне подробно изложено, какой диаметр провода подходит для определенного каркаса. Тут также можно найти значения параметра «Индуктивность».
Перед началом работ нужно выставить в ячейках необходимые параметры:
После ввода этих параметров в окне программы потребуется нажать соответствующую кнопку для вычислений. Нужная информация появится справа, и будет иметь вид как на следующем рисунке:
Самостоятельный расчет параметров для намотки катушки металлоискателя с помощью соответствующего программного обеспечения покажется довольно легко. Программа сама определит для каждого диаметра и значений индуктивности оптимально подходящие сечение провода. Программа Coil32 доступна для скачивания в архивном файле.
Прикрепленные файлы: АРХИВ
Удобный нарезатель бахромы для трансформаторов. Регулятор нагрева паяльника с индикатором мощности Нехитрая схема управления радио- и электроприборами посредством Com-портов Схема самодельного датчика протечки воды
При изготовлении металлоискателей любых типов особое внимание следует уделять качеству поисковой катушки (катушек) и точной ее настройке на рабочую частоту поиска. От этого сильно зависит дальность обнаружения и стабильность частоты генерации. Часто случается, что при правильной и вполне работоспособной схеме частота «плавает», что может, конечно, объясняться и температурной нестабильностью применяемых элементов (в основном конденсаторов). Я лично собрал не один десяток разных металлоискателей и на практике температурная стабильность пассивных элементов все же не обеспечивает гарантированной стабильности частоты если сама поисковая катушка сделана небрежно и не обеспечена ее точная настройка на рабочую частоту. Далее будут даны практические рекомендации по изготовлению качественных катушек-датчиков и их настройке для однокатушечных металлоискателей.Изготовление хорошей катушки
Обычно катушки металлоискателей мотают «внавал» на какой-либо оправке – кастрюле, банке и т.д. подходящего диаметра. Затем обматывают изолентой, экранирующей фольгой и снова изолентой. Такие катушки не обладают необходимой жесткостью конструкции и стабильностью, очень чувствительны к малейшей деформации и сильно меняют частоту даже при простом сдавливании пальцами! Металлоискатель с такой катушкой придется то и дело подстраивать и от ручки-регулятора ваши пальцы будут постоянно в больших болючих мозолях:). Часто рекомендуют такую катушку «залить эпоксидкой», но куда ее, эпоксидку, заливать, если катушка бескаркасная?.. Могу предложить простой и легкий способ изготовления качественной катушки, герметичной и стойкой ко всякого рода внешним воздействиям, обладающей достаточной жесткостью конструкции и, к тому же, обеспечивающей простое крепление к палке-штанге без всяких кронштейнов.
Для каркаса катушки можно сделать, используя пластиковой короб (кабель-канал) подходящего сечения. Например, для 80 – 100 витков провода сечением 0,3…0,5 мм вполне подойдет короб сечением 15 Х 10 и меньше, в зависимости от сечения вашего конкретного провода для намотки. В качестве намоточного провода подойдет одножильный медный провод для слаботочных электрических цепей, продается в бухтах, типа CQR, КСПВ и т.д. Это медный нелуженый провод в полихлорвиниловой изоляции. Кабель может содержать от 2-х и более одножильных проводов сечением 0,3 … 0,5 мм в изоляции разных цветов. Снимаем внешнюю оболочку кабеля и получаем несколько нужных проводов. Такой провод удобен тем, что исключает возможность короткого замыкания витков при некачественной изоляции (как в случае провода с лаковой изоляцией марок ПЭЛ или ПЭВ, где мелкие ее повреждения на глаз не видны). Чтобы определить, какой длины должен быть провод для намотки катушки, нужно длину окружности катушки умножить на количество ее витков и оставить небольшой запас для выводов. Если нет отрезка провода нужной длины, можно сделать намотку из нескольких отрезков проводов, концы которых хорошо пропаять друг с другом и тщательно заизолировать изолентой или при помощи термоусадочной трубки.
Снимаем крышку с кабельного канала и надрезаем боковые стенки острым ножом через 1 … 2 см:
После этого кабель-канал легко может обогнуть цилиндрическую поверхность нужного диаметра (банку, кастрюли и др.), соответственно диаметру катушки металлоискателя. Концы каб.-канала склеиваются при этом между собой и получается цилиндрический каркас с бортиками. На такой каркас нетрудно намотать нужное количество витков провода и промазать их, например, лаком, эпоксидкой, или залить все герметиком.
Сверху каркас с проводом закрывается крышкой каб.-канала. Если бортики этой крышки невысокие (это зависит от размера и типа короба), то боковые надрезы на ней можно не делать, потому что она итак достаточно хорошо гнется. Выходные концы катушки выводятся наружу рядом друг с другом.
Таким образом получается герметичная катушка с хорошей жесткостью конструкции. Все острые края, выступы и неровности каб.-канала следует выровнять при помощи наждачной бумаги или же обмотать слоем изоленты.
После проверки катушки на работоспособность (это можно сделать, подключив катушку даже без экрана к вашему металлоискателю по наличию генерации), заливки ее клеем или герметиком и механической обработки неровностей, следует сделать экран. Для этого берется фольга от электролитических конденсаторов или пищевая фольга из магазина, которая нарезается на полосы шириной 1,5 … 2 см. Фольга наматывается вокруг катушки плотно, без зазоров, внахлест. Между концами фольги в месте выводов катушки нужно оставить зазор 1 ... 1,5 см , иначе образуется короткозамкнутый виток и катушка работать не будет. Концы фольги следует закрепить клеем. Затем сверху фольга обматывается по всей длине любым луженым проводом (без изоляции) по спирали, с шагом около 1 см. Провод обязательно должен быть луженым, иначе может иметь место несовместимый контакт металлов (алюминий-медь). Один из концов этого провода будет являться общим проводом катушки (GND).
Потом вся катушка обматывается двумя-тремя слоями изоленты для защиты фольги-экрана от механических повреждений.
Настройка катушки на нужную частоту заключается в подборе конденсаторов, которые вместе с катушкой образуют колебательный контур:
Реальная индуктивность катушки, как правило, не соответствует ее расчетному значению, поэтому добиться нужной частоты контура можно подбором соответствующих конденсаторов. Для облегчения подбора этих конденсаторов удобно сделать так называемый «магазин емкостей». Для этого можно взять подходящий переключатель, например типа П2К на 5 … 10 кнопок (или несколько таких переключателей с меньшим количеством кнопок), с зависимой или независимой фиксацией (все равно, главное, чтобы была возможность включать несколько кнопок одновременно). Чем больше будет кнопок на вашем переключателе, тем, соответственно, большее количество емкостей можно включить в «магазин». Схема простая и приведена ниже. Весь монтаж навесной, конденсаторы паяются прямо к выводам кнопок.
Здесь приведен пример для подбора конденсаторов последовательного колебательного контура
(два конденсатора + катушка) с емкостями около 5600 пФ. Переключая кнопки можно задействовать разные емкости, указанные на соответствующей кнопке. Кроме того, включая одновременно несколько кнопок, можно получить суммарные емкости. Например если одновременном нажать кнопки 3 и 4 получим суммарные емкости 5610 пФ (5100 + 510), а при нажатии 3 и 5 – 5950 пФ (5100 + 850). Таким образом можно создать необходимый набор емкостей для точного подбора нужной частоты настройки контура. Выбирать емкости конденсаторов в «магазине емкостей» нужно исходя из тех значений, которые даны в вашей схеме металлоискателя. На примере, который здесь дан, емкости конденсаторов по схеме указаны 5600пФ. Поэтому в «магазин» первым делом включены, конечно, эти емкости. Ну а далее берите емкости с меньшими номиналами (4700, 4300, 3900 пФ например), и совсем небольшими (100, 300, 470, 1000 пФ) для более точного подбора. Таким образом вы сможете простым переключением кнопок и их комбинацией получить очень широкий диапазон емкостей и настроить катушку на требуемую частоту. Ну а затем останется только подобрать конденсаторы с емкостью, равной той, какая получилась у вас в результате на «магазине емкостей». Конденсаторы с такой емкостью и следует ставить в рабочую схему. Следует иметь в виду, что при подборе емкостей сам «магазин» нужно подключать к металлоискателю именно тем проводом/кабелем, который и будет в дальнейшем использоваться, а провода подключения «магазина» к катушке нужно сделать как можно короче
! Потому что все провода имеют еще и свою емкость.
Обсудить статью МЕТАЛЛОИСКАТЕЛИ: О КАТУШКАХ
