Металлоискатель повышенной чувствительности. Настройки металлоискателя

Купили металлоискатель, стали кладоискателем и любителем приборного поиска. Поздравляю, нашего полка прибыло. Однако у начинающего поисковика сразу начинают возникать вопросы по поводу настройки своего металлоискателя, ибо сложно сразу понять, что и как настраивать и от чего зависит правильность той или иной настройки. В этой статье мы разберемся, что такое чувствительность металлоискателя, как ее настроить в зависимости от мест поиска и других условий.

Многие думаю, что если я поставлю чувствительность металлодетектора на максимум — то глубина обнаружения монет и кладов вырастет. Это самое первое заблуждение. не всегда глубина увеличивается, очень часто при максимальной «чуйке» прибор начинает глючить и лагать, показывать неверные значения и вообще, вести себя неадекватно. При малейшем ударе о стебли растений возникают фантомные сигналы, вводящие в заблуждение начинающего копателя. И он копает и ничего не находит. Если так проделать раз 10-20, то нервы начнут сдавать и новичок-копатель может забросить столь увлекательное занятие. Поэтому прежде чем ставить «чуйку» по максимуму, поймите, от чего зависит правильность установки чувствительности. Кстати, это касается не только дешевых металлоискателей, но и более дорогих.

Общие правила регулировки чувствительности:

Если ищите монеты и прочие предметы на поле, неважно распаханное оно или нет, если на поле совсем немного металломусора попадается, то чувствительность металлоискателя можно поставить на значение, близкое к максимальному. Я вообще не люблю ставить «чуйку» на максимум, ибо при ударах о камни могут возникать непонятные сигналы. Поэтому на своем Минелаб т34 я ставлю чувствительность на 7-8, даже на поле. Хотя если металломусора на поле вообще не попадается, да еще и с минерализацией все в порядке — то можно поставить и на максимум, а если еще и катушку мощную добавить — то глубина поиска заметно вырастет.

Второй фактор, от которого зависит регулировка чувствительности — это степень минерализации почвы. Чем выше минерализация — тем меньше нужно ставить «чуйку». Был у нас один случай, когда мы поехали копать на обычное с виду поле, однако оба наших металлоискателя стали «глючить», показывать черт те что. Убавив чуйку, все вроде нормализовалось. То же самое можно сказать и о местах поиска вдоль электрических проводов. Хотя модели начального уровня вообще не имеют защиты и ходить вдоль линий электропередач вообще невозможно.

Кстати, при поиске на пляже чувствительность лучше также убавить до 70 процентов от максимума, поскольку там тоже минерализация будь здоров, так еще и мусора огромное количество.

Далее — металломусор. Все мы копали в таких местах, откуда поскорее хочется свалить, поскольку прибор звенит не умолкая, огромное количество металломусора(пробки, проволока и прочие металлические остатки), однако место — перспективное, в промежутках между пробками и проволокой вылазят довольно интересные находки. Поэтому мы и копаем на таких мусорках. Ставьте чувствительность вашего детектора также на 60-70 процентов, иначе рехнетесь копать мусор. Конечно, в первую очередб эффективность поиска на замусоренных местах зависит от правильного выбора поисковой катушки, штатные Моно катушки на недорогих детекторах подходят отлично, также можно порекомендовать так называемые «снайперки» — катушки малого диаметра(6 дюймов), с ними искать на замусоренном месте — просто красота.

Схема качественного и чувствительного металлоискателя своими руками с фото

Предлагаемый к сборке металлоискатель является разработкой Юрия Колоколова и Андрея Щедрина. Данный прибор выпускается серийно фирмой Мастер КИТ в виде электронного набора для самостоятельной сборки, но так как для многих начинающих радиолюбителей такие наборы недоступны в силу своей дороговизны или невозможности доставки мы предлагаем собрать этот металлоискатель самостоятельно, основываясь на печатной плате и доработках DesAlex"а - одного из авторитетных авторов в этой области.

Схема метеллоискателя:

Принцип действия приборов данного типа основан на возбуждении в металлическом объекте импульсных вихревых токов и измерении вторичного электромагнитного поля, которое наводят эти токи.

Сигнал возбуждения передается в передающую катушку датчика не постоянно, а периодически, в виде импульсов. В проводящих (металлических) объектах наводятся затухающие вихревые токи, которые возбуждают затухающее электромагнитное поле.

Это поле, в свою очередь, наводит в приемной катушке датчика затухающий ток, который и регистрируется приемной частью схемы с последующей индикацией - световой и звуковой. В зависимости от проводящих свойств и размера объекта, сигнал меняет свою форму и длительность. Приборы данного типа имеют свои достоинства и недостатки-малая чуствительность к минерализованному грунту и соленой воде, но при этом плохая селективность по типу металла и большое токопотребление.

Краткие технические характеристики данного металлоискателя:

-чуствительность 18-20см на монету диаметром 25мм и до 100-150см на крупные металлические объекты

-питание от 9 до 15 вольт, при токопотреблении до 100мА

-очень простой датчик, не требующий никаких специфических настроек Приступая к сборке прибора, прежде всего изготавливаем печатную плату прошивка и рисунок платы от DesAlex"а в формате LAY находится в архиве). Вторым важным этапом при сборке является прошивка микроконтроллера ATtiny2313, который является аналогом устаревшего AT90S2313, снятого с производства. Сделать это можно с помощью простого программатора при посредстве программы PonyProg. При прошивке микроконтроллера фьюз биты нужно выставить следующим образом: поставить галочки в окошечках SUT 1, CKSEL 1, CKSEL 0 - в остальных окошечках галочки не ставить. Дальнейшая сборка прибора производится согласно схемы. Настройка схемы также не вызывает затруднений-достаточно выставить максимальную чуствительность резистором R7, учитывая при этом воздействие грунта и ложные сработки при внешних помехах. Прибор может работать с несколькими датчиками различных конструкций.

В виде датчика или иначе сказать кольцо может быть обычное кольцо в диаметре 20см как на фотографии первой данной статьи, так же это может быть и более широкий датчик.

Или же обьемный

Самый простейший датчик довольно прост в изготовлении. Основа его - катушка из 27 витков одножильного провода в эмалевой изоляции диаметром 0,5-0,8мм намотанная на оправке диаметром 18-25см.

В заключении хочется сказать, что хоть информация о приборе давно удалена с сайта авторов, но он до сих пор пользуется заслуженной популярностью у радиолюбителей и поисковиков как надежный и безотказный помощник.

Особых проблем при самостоятельной сборке в принципе не возникает, даже если это ваше первое устройство с применением МК. Методику настройки почитайте в обсуждении на специальной ветке форума, посвящённой Tracker PI-2. Автор статьи: Электродыч.

Прошивку в формате hex можете скачать по ссылке

Смотрите также еще схемы металлоискателей, о которых писал в

Область деятельности(техники), к которой относится описываемое изобретение

Ноу-хау разработки, а именно данное изобретение автора относится к области физики и геофизики в части обнаружения токопроводящих и ферромагнитных предметов с помощью индукционных катушек, создающих переменное магнитное поле.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Металлоискатель (8) содержит опорный и перестраиваемый генераторы, усилитель обратной связи, передающую катушку, соединенную с выходом усилителя, и устройство индикации.

Металлоискатель (8) работает следующим образом. При приближении передающей катушки перестраиваемого генератора к металлическому предмету в нем в результате облучения переменным магнитным полем возникают вихревые токи, создающие вторичное магнитное поле предмета, которое достигает передающей катушки перестраиваемого генератора и наводит в ней ЭДС сигнала, вызывающую изменение частоты генератора и срабатывание устройства индикации, что указывает на наличие предмета поиска в зоне действия передающей катушки.

Rnrnrn rnrnrn rnrnrn

Однако, вследствие резкого ослабления низкочастотных магнитных полей с расстоянием от источника поля (по законам физики) и отсутствия их усиления глубина обнаружения предметов в этом металлоискателе относительно невелика.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение чувствительности металлоискателя.

Поставленная задача решается за счет того, что в металлоискателе, содержащем опорный и перестраиваемый генераторы и устройство индикации, причем перестраиваемый генератор содержит усилитель обратной связи и соединенные с его выходом передающую катушку и цепь обратной связи, перестраиваемый генератор дополнительно снабжен приемной катушкой и сумматором, входы которого соединены с выходом приемной катушки и выходом цепи обратной связи, а выход соединен с входом усилителя обратной связи.

Таким образом, за счет совокупности признаков достигнуто создание металлоискателя, чувствительность которого, а следовательно, глубина обнаружения предметов, значительно выше, чем то же самое у прототипа.

Заявляемое техническое решение поясняется на чертеже.

Блок- , изображенная на фиг. 1, состоит из следующих элементов:
1. Перестраиваемый генератор
2. Опорный генератор
3. Усилитель обратной связи
4. Передающая катушка
5. Приемная катушка
6. Устройство индикации
7. Сумматор
Кроме того, для пояснения работы металлоискателя на блок-схеме фиг. 1 дополнительно показаны:
9. Предмет поиска
10. Переменное магнитное поле передающей катушки.

11. Вторичное поле от предмета поиска
12. Остаточное поле передающей катушки, наводящее остаточную ЭДС в приемной катушке.

работает следующим образом

В металлоискателе (см. блок-схему на фиг. 1) передающая 4 и приемная 5 катушки взаимно ориентированы и закреплены так, чтобы остаточное напряжение, наводимое в приемной катушке 5 от поля передающей катушки 4 было близко к нулю, а коэффициент передачи цепи обратной связи 7 выбирается настолько малым, чтобы суммарное напряжение на входе усилителя 3 было минимальным, но достаточным для самовозбуждения перестраиваемого генератора 1.

При появлении металлического предмета 9 в переменном магнитном поле 10 передающей катушки 4 возникающее вторичное поле 11 достигает одновременно обеих катушек 4 и 5 и индуцирует в них малую ЭДС сигнала, которая в первом случае суммируется непосредственно с высоким напряжением на передающей катушке, во втором - с соизмеримо малым же напряжением на входе усилителя 3. Фаза ЭДС сигнала, наводимого вторичным полем в катушке, зависит от вида металла (магнитный, немагнитный), конфигурации предмета, его положения и т.д. и практически никогда не совпадает с фазой напряжения обратной связи на входе усилителя. Как известно, при суммировании переменных напряжений различной фазы фазовое смещение суммарного сигнала будет тем большим, чем меньше разница сигналов по амплитуде. Так как усилитель имеет свойство сохранять фазовое соотношение между входом и выходом неизменным, получим, что малая ЭДС сигнала, суммируясь на входе усилителя с соизмеримо малым же напряжением обратной связи, приведет к значительно большему фазовому смещению напряжения на передающей катушке и вызовет также значительно большее смещение частоты перестраиваемого генератора, чем непосредственное влияние ЭДС сигнала на передающую катушку 4, т. е. приведет к существенному повышению чувствительности металлоискателя. При этом непосредственное влияние вторичного поля 11 предмета 9 на передающую катушку 4 относительно настолько мало, что им можно пренебречь.

Rnrnrn rnrnrn rnrnrn

Принципиальная электрическая схема чувствительного металлоискателя приведена на фиг. 2. В ней перестраиваемый генератор 1 выполнен на микросхеме DD1 и содержит передающую катушку L1 и конденсатор C1 для ручной настройки. Опорный генератор 2 выполнен на микросхеме DD2, кварцевом резонаторе ZQ1 и резисторе R3. Усилитель обратной связи 3 выполнен на микросхеме DA1, состоящей из двух элементов DA1.1 и DA1.2. К входу первого элемента DA1.1 подключена приемная катушка L2. Цепь обратной связи состоит из резисторов R5 и R6, суммирование сигналов на входе усилителя осуществляется с помощью сумматора, выполненного на резисторах R4 и R5. Устройство индикации выполнено на микросхемах DD3... DD8.

Заявляемое техническое решение полностью решает задачу, стоящую перед изобретением.

На настоящее время техническое решение, характеризующееся совокупностью заявляемых отличительных признаков, не известно в Российской Федерации и за границей и отвечает требованиям категории "новизна".

Заявляемое техническое решение является оригинальным, существенно упрощая и улучшая известные технические решения, оптимизирует конструкцию, не вытекает очевидным образом из существующего уровня техники и отвечает требованиям критерия "изобретательский уровень".

В настоящее время изготовлены и испытаны два макета и готовится запуск изделий в производство.

Заявляемый металлоискатель может быть реализован промышленным способом с использованием известных технических средств, технологий, материалов и комплектующих и отвечает требованиям критерия "промышленная применимость".

Заявляемое решение существенно улучшает основной параметр металлоискателя - его чувствительность, и следовательно, глубину обнаружения предметов при сохранении других важных свойств, таких как различение черных и цветных металлов, эффективность сочетания оптической и звуковой индикации и др.

Источники информации

1. Измерительное устройство, А. С. СССР N 393713, G 01 V 3/10, 1973 г.

2. Металлоискатель, А. С. СССР N 1327033, G 01 V 3/11, 1987 г.

3. Металлоискатель, А. С. СССР N 1422200, G 01 V 3/11, 1986 г.

4. Радiо Аматор (Киев), 5 - 7, 1993 г. с. 30 В.Петрушенко, Металлоискатель с повышенной чувствительностью.

5. Радио, N 10, 1994 г., с. 26, И. Александров, Металлоискатель с повышенной чувствительностью.

6. Радио, N 8, 1990 г., с. 33, P.Скетерис, Три металлоискателя на микросхемах.

7. Моделист-конструктор, N 4, 1996 г., с. 15, С электроникой за кладами (по материалам болгарского "Млад конструктор").

Rnrnrn rnrnrn rnrnrn

8. Металлоискатель на биениях, в кн. А.И. Щедрин, Металлоискатели для поиска кладов и реликвий, М., "Арбат-Информ", 1998, с. 82.

Формула изобретения

Чувствительный металлоискатель, содержащий опорный и перестраиваемый генераторы и устройство индикации, причем перестраиваемый генератор содержит усилитель обратной связи и соединенные с его выходом передающую катушку и цепь обратной связи, отличающийся тем, что перестраиваемый генератор дополнительно снабжен приемной катушкой и сумматором, входы которого соединены с выходом приемной катушки и выходом цепи обратной связи, а выход соединен со входом усилителя обратной связи.

Большинство металлоискателей построены по схеме нулевых биений, это когда имеется 2-а генератора с постоянной и поисковой частотой, при этом частота поискового генератора зависит от индуктивности поисковой катушки. Повысить чувствительность металлоискателя построенного по такому методу можно если поднять опорную частоту примерно в 10 раз больше частоты поискового генератора. Используя такой метод удалось получить металлоискатель способный обнаружить копеечную монету на глубине до 1 м.

Схема такого металлоискателя показана на рисунке. В ней использованы 2-е микросхемы К561ЛА7, на D1 выполнен поисковый генератор и выходной усилитель, на D2 выполнен опорный генератор(с кв. резонатором).
В поисковом генераторе используется 2-а элемента D1.1 D1.2. Частота генерации задается контуром состоящим из поисковой катушки L1 и емкостей С1 С2 VD1. Варикап VD1 служит для подстройки частоты в небольших пределах в процессе работы. Сама подстройка производиться резистором R3 который изменяет напряжение на варикапе.
Генераторный режим (ПОС) задается элементами R2 C4 C5 C6. С выходов обоих генераторов импульсы поступают на D2.4 на котором выполнен смеситель, и на его выходе появляется сигнал биения частот. Этот сигнал поступает на усилитель мощности D1.4 и далее поступает на звукоизлучатель(головные телефоны или китайские наушники). Регулировка громкости R6.

Электронная часть схемы смонтирована в корпусе из фольгированного текстолита. При этом в корпусе должна быть экранированная перегородка между микросхемами(между генераторами). Поисковая катушка намотана на кольце сделанного из кембрика внешним диаметром 15 мм. Можно использовать трубку из пластмассы или штырь такого диаметра из мягкой пластмассы. В любом случае диаметр кольца должен быть 200мм. На кольцо наматывают 50 витков ПЭЛШО 0,27 или ПЭЛ 0,27-0,35. После обмотку обматывают изолентой и затем катушку экранируют при помощи алюминиевой фольги.
Настройка сводится к настройке контура L1C1 на 100кГц при среднем положении R3(контроль частоты на выводе 10 D1.3).

Литература — РК

• Похожие статьи

• - Металлоискатель, описание котopoгo здесь приводится, обнаруживает водопроводную трубу под слоем стены толщиной до 150 мм, канализационную трубу до 250-300 мм, современную пятирублевую монету на глубине до 40 мм, электрический провод на глубине до 30 мм, В большинстве случаев, при проведении...
• - Характеристики передатчика: диапазон частот 27...28МГц выходная мощность 0,5Вт диапазон ЗЧ 300...3000Гц ширина полосы излучения 11 кГц девиация частоты при максимальной модуляции 2,5кГц напряжение питания 9 В ток потребления 100мА Сигнал с микрофона поступает на прямой...
• - Приемник может быть перестроен в диапазоне 70...150 МГц без изменения номиналов подстроечных элементов. Реальная чувствительность приемника около 0,3 мкВ, напряжение питания 9 В. Следует заметить, что напряжение питания МС3362 - 2...7 В, а МС34119 2...12 В, поэтому МС3362 питается через...
• - Сигнализатор жидкости (воды) основан на ИМС NE555 и содержит датчик (зонды) выполненный в виде двух медных оголенных проводов. Расстояние между контактами датчика не должно превышать 10 мм. Применение сигнализатора жидкости разнообразное - датчик уровня воды, датчик наполнения емкости, индикатор...
• - *Сварочный аппарат предназначен для приваривания листовой стали толщиной до 0,5...0,8 мм к массивным стальным деталям) Аппарат изготовлен из 6-и силовых трансформаторов ТС-270 от старых ламповых цветных телевизоров с использованием петель размагничивания от этих ТВ. Для этого трансформаторы и...

Чувствительный малогабаритный металлоискатель с использованием кварцевого резонатора

Металлоискатели, основанные на регистрации на биений, оказываются малочувствительными при поисках металлов со слабыми ферромагнитными свойствами, таких как, например, медь, олово, серебро. Повысить чувствительность металлоискателей этого типа невозможно, поскольку разность частот биения малозаметна при обычных методах индикации. Значительный эффект дает применение кварцованных металлоискателей. Металлоискатель, принципиальная схема которого приведена на рис. 1, а, состоит из измерительного генератора, собранного на транзисторе VT1, и буферного каскада - эмиттерного повторителя, собранного на транзисторе VT2, отделенных кварцевым резонатором ZQ1 от индикаторного устройства - детектора на диоде VD2 с усилителем постоянного тока на транзисторе VT3. Нагрузкой усилителя служит стрелочный прибор с током полного отклонения 1 мА.

Рис.1. (Малогабаритный чувствительный металлоискатель)

Вследствие высокой добротности кварцевого резонатора малейшие изменения частоты измерительного генератора будут приводить к уменьшению полного сопротивления последнего, как это видно из характеристики, приведенной на рис. 1, б, а это, в конечном итоге, повысит чувствительность прибора и точность измерений.

Подготовка к поиску заключается в настройке генератора на частоту параллельного резонанса кварца, равную 1 МГц. Эта настройка производится конденсаторами переменной емкости С2 (грубо) и подстроечным конденсатором С1 (точно) при отсутствии около рамки металлических предметов. Поскольку кварц является элементом связи между измерительной и индикаторной частями устройства, его сопротивление в момент резонанса велико и минимальное показание стрелочного прибора свидетельствует о точной настройке устройства. Уровень чувствительности регулируется переменным резистором R8.
Особенностью устройства является кольцевая рамка L1, изготовленная из отрезка кабеля. Центральную жилу кабеля удаляют и вместо нее продергивают шесть витков провода типа ПЭЛ 0,1 -0,2 мм длиной 115 мм. Конструкция рамки показана на рис. 1, а. Такая рамка обладает хорошим электростатическим экраном.

Жесткость конструкции рамки обеспечивается размещением ее между двумя дисками из оргстекла или гетинакса диаметром 400 мм и толщиной 5-7 мм.

В приборе использованы транзисторы КТ315Б, опорный диод - стабилитрон 2С156А, детекторный диод типа Д9 с любым буквенным индексом. Частота кварца может быть в интервале частот от 90 кГц до 1,1 МГц. Кабель - типа РК-50.

Список радиоэлементов