Металлоискатель своими руками — как это следует из самого названия, такие устройства изготавливаются самостоятельно и предназначены для поиска металлических предметов, используются по достаточно узкому назначению. Однако способы их реализации достаточно разнообразны и составляют целое направление в радиоэлектронике.
Металлоискатель по схеме Н. Мартынюка (рис. 1) выполнен на основе миниатюрного радиопередатчика, излучение которого модулировано звуковым сигналом [Рл 8/97-30]. Модулятор — низкочастотный генератор выполнен по хорошо известной схеме симметричного мультивибратора.
Сигнал с коллектора одного из транзисторов мультивибратора подается на базу транзистора высокочастотного генератора (VT3). Рабочая частота генератора располагается в области частот УКВ-ЧМ радиовещательного диапазона (64… 108 МГц). В качестве катушки индуктивности колебательного контура использован отрезок телевизионного кабеля в виде витка диаметром 15.
. .25 см.
Рис. 1. Принципиальная схема металлоискателя Н. Мартынюка.
Если к катушке индуктивности колебательного контура приблизить металлический предмет, частота генерации заметно изменится. Чем ближе поднесен предмет к катушке, тем больше будет уход частоты. Для регистрации изменения частоты используется обычный ЧМ-радиоприемник, настроенный на частоту ВЧ генератора.
Систему автоподстройки частоты приемника следует отключить. В отсутствие металлического предмета из громкоговорителя приемника слышен громкий звуковой сигнал.
Если к катушке индуктивности поднести кусок металла, то частота генерации изменится, а громкость сигнала снизится. Недостатком устройства является его реакция не только на металлические, но и на любые другие токопроводящие предметы.
На рис. 2 — 4 показана схема металлоискателя с другим принципом действия, основанным на использовании низкочастотного LC-генератора и мостового индикатора изменения частоты.
Поисковая катушка металлоискателя выполнена в соответствии с рис. 2, 3 (с коррекцией числа витков).
Рис. 2. Поисковая катушка металлоискателя.
Рис. 3. Поисковая катушка металлоискателя.
Выходной сигнал с генератора поступает на мостовую измерительную схему. В качестве нуль-индикатора моста использован высокоомный телефонный капсюль ТОН-1 или ТОН-2, который можно заменить стрелочным или иным внешним измерительным прибором переменного тока. Генератор работает на частоте f1, например, 800 Гц.
Мост перед началом работы балансируют на нуль подстройкой конденсатора С* колебательного контура поисковой катушки. Частоту f2=f1, при которой мост будет сбалансирован, можно определить из выражения:
Изначально в телефонном капсюле звук отсутствует. При внесении в поле поисковой катушки L1 металлического предмета, частота генерации f1 изменится, произойдет разбалансировка моста, в телефонном капсюле будет слышен звуковой сигнал.
Рис.
4. Схема металлоискателя с принципом действия, основанным на использовании низкочастотного LC-генератора.
Мостовая схема металлоискателя с использованием поисковой катушки, изменяющей свою индуктивность при приближении металлических предметов, представлена на рис. 5. На мост подается сигнал звуковой частоты от низкочастотного генератора. Потенциометром R1 мост балансируют на отсутствие звукового сигнала в телефонном капсюле.
Рис. 5. Мостовая схема металлоискателя.
Для повышения чувствительности схемы и повышения амплитуды сигнала разбаланса моста к его диагонали может быть подключен усилитель низкой частоты. Индуктивность катушки L2 должна быть сопоставима с индуктивностью поисковой катушки L1.
Металлоискатель, работающий совместно с радиовещательным супергетеродинным радиоприемником средневолнового диапазона, можно собрать по схеме, показанной на рис. 6 [Р 10/69-48].
В качестве поисковой катушки может быть использована конструкция, изображенная на рис. 2.
Рис. 6. Металлоискатель, работающий совместно с супергетеродинным радиоприемником СВ-диапазона.
Устройство представляет собой обычный генератор высокой частоты, работающий на частоте 465 кГц (промежуточная частота любого АМ-радиовещательного приемника). В качестве генератора можно использовать схемы, представленные в главе 12.
В исходном состоянии частота генератора ВЧ, смешиваясь в близкорасположенном радиоприемнике с промежуточной частотой принимаемого приемником сигнала, приводит к образованию сигнала разностной частоты звукового диапазона. При изменении частоты генерации (при наличии в поле действия поисковой катушки металла), тональность звукового сигнала меняется пропорционально количеству (объему) металлического предмета, его удалению, природе металла (одни металлы повышают частоту генерации, другие, напротив, понижают).
Рис.
7. Схема простого металлоискателя на кремниевом и полевом транзисторах.
Схема простого металлоискателя представлена на рис. 7. В устройстве использован низкочастотный LC-генера-тор, частота которого зависит от индуктивности поисковой катушки L1. При наличии металлического предмета частота генерации изменяется, что можно услышать с помощью телефонного капсюля BF1. Чувствительность такой схемы невысока, т.к. на слух определять малые изменения частоты достаточно сложно.
Металлоискатель малых количеств магнитного материала может быть выполнен по схеме на рис. 8. В качестве датчика такого устройства использована универсальная головка от магнитофона. Для усиления слабых сигналов, снимаемых с датчика, необходимо использовать высокочувствительный усилитель низкой частоты, выходной сигнал которого поступает на телефонный капсюль.
Рис. 8. Схема металлоискателя малых количеств магнитного материала.
Иной метод индикации наличия металла использован в устройстве по схеме на рис.
9. Устройство содержит высокочастотный генератор с поисковой катушкой индуктивности и работает на частоте f1. Для индикации величины сигнала использован простейший высокочастотный милливольтметр.
Рис. 9. Принципиальная схема индикатора металла.
Он выполнен на диоде VD1, транзисторе VT1, конденсаторе С1 и миллиамперметре (микроамперметре) РА1. Между выходом генератора и входом высокочастотного милливольтметра включен кварцевый резонатор. Если частота генерации f1 и частота кварцевого резонатора f2 совпадают, стрелка прибора будет на нуле. Стоит частоте генерации измениться в результате внесения металлического предмета в поле поисковой катушки, стрелка прибора отклонится.
Рабочие частоты таких металлоискателей обычно находятся в диапазоне 0,1…2 МГц. Для начальной установки частоты генерации этого и других приборов подобного назначения используют конденсатор переменной емкости или подстроечный конденсатор, подключенный параллельно поисковой катушке индуктивности.
На рис. 10 приведена типовая схема самого распространенного металлоискателя. Его принцип действия основан на биениях частот эталонного и поискового генераторов.
Рис. 10. Схема металоискателя с двумя генераторами.
Рис. 11. Принципиальная схема блока-генератора для металлоискателя.
Однотипный узел, общий для обоих генераторов, показан на рис. 11. Генератор выполнен по общеизвестной схеме «емкостной трехточки». На рис. 10 показана полная схема устройства. В качестве поисковой катушки L1 применяется конструкция, представленная на рис. 2 и 3.
Начальные частоты генераторов должны быть одинаковы. Выходные сигналы с генераторов через конденсаторы С2, СЗ (рис. 10) подаются на смеситель, выделяющий разностную частоту. Выделенный звуковой сигнал через усилительный каскад на транзисторе VT1 поступает на телефонный капсюль BF1.
Металлоискатель может работать и на принципе срыва частоты генерации.
Схема такого устройства изображена на рис.12. При выполнении определенных условий (частота кварцевого резонатора равна резонансной частоте колебательного LC-контура с поисковой катушкой) ток в цепи эмиттера транзистора VT1 минимален.
Если резонансная частота LC-контура заметно изменится, то генерация сорвется, а показания прибора значительно возрастут. Параллельно измерительному прибору рекомендуется подключить конденсатор емкостью 1 …100 нФ.
Рис. 12. Схема металлоискателя что работает на принципе срыва частоты генерации.
Искатели металла, предназначенные для поиска небольших металлических предметов в быту, могут быть собраны по представленным на рис. 13 — 15 схемам.
Такие металлоискатели работают также на принципе срыва генерации: генератор, в состав которого входит поисковая катушка индуктивности, работает в «критическом» режиме.
Режим работы генератора установлен подстроенными элементами (потенциометрами) так, что малейшее изменение условий его работы, например, изменение индуктивности поисковой катушки, приведет к срыву колебаний.
Для индикации наличия/отсутствия генерации использованы светодиодные индикаторы уровня (наличия) переменного напряжения.
Катушки индуктивности L1 и L2 в схеме на рис. 13 содержат, соответственно, 50 и 80 витков провода диаметром 0,7…0,75 мм [Fs 8/75]. Катушки намотаны на ферритовом сердечнике 600НН диаметром 10 мм и длиной 100… 140 мм. Рабочая частота генератора около 150 кГц.
Рис. 13. Схема простого металлоискателя на трех транзисторах.
Рис. 14. Схема простого металлоискателя на четырех транзисторах со световой индикацией.
Катушки индуктивности L1 и L2 другой схемы (рис. 14), выполненной в соответствии с патентом ФРГ(№ 2027408, 1974 г.), имеют 120 и 45 витков, соответственно, при диаметре провода 0,3 мм [Р 7/80-61]. Использован ферритовый сердечник 400НН или 600НН диаметром 8 мм и длиной 120 мм.
Бытовой искатель металла (БИМ) (рис. 15), выпускавшийся ранее заводом «Радиоприбор» (г. Москва), позволяет обнаружить мелкие металлические предметы на удалении до 45 мм.
Намоточные данные его катушек индуктивности неизвестны, однако при повторении схемы можно ориентироваться на данные, приводимые для приборов аналогичного назначения (рис. 13 и 14).
Рис. 15. Схема бытового искателя металла.
Литература: Шустов М.А. Практическая схемотехника (Книга 1), 2003 год
Новый металлоискатель от разработчиков линейки металлоискателей «ФОРТУНА» — Fortune Pro 2. В приборе реализованы многие пожелания от пользователей предыдущих версий Фортун:
Теперь металлоискатель стабильно работает даже с существенно разбалансированной катушкой.Но проект теперь стал закрытым, и прошивки в открытом доступе нет. Если вы хотите собрать Фортуна ПРО 2 то вам придется раскошелиться на покупку 2ух прошитых контроллеров. В Украине цена на 2 прошитых контроллера в раёне 20-25 Долларов США.
В схеме металлоискателя нет нечего особо пугающего для прибора такого уровня.
Схема металлоискателя Фортуна ПРО 2 (Fortune Pro 2)
Печатные платы металлоискателя Фортуна ПРО 2 в формате PDF в прикрепленном файле:
— Печать верх (FORTUNE PRO-2)
— Печать низ (FORTUNE PRO-2)
Но можно купить уже готовую печатную плату металлоискателя Фортуна ПРО 2 и не мучатся с ее травлением или замазыванием.
Автор рекомендует использовать для металлоискателя корпус PL2943BK поэтому и плата спроектирована именно под этот корпус. Корпус выглядит вот так:Наклейка на переднюю панель для металлоискателя Фортуна ПРО-2 — Наклейка Фортуна ПРО-2
Список деталей для изготовления металлоискателя Фортуна ПРО 2 в файле – Комплектация металлоискателя Fortune-PRO2
В металлоискателе используется дисплей LG12864U (Дисплей на AliExpress — https://hz.ru.aliexpress.com/item/LG12864U-128×64-12864-cog-pcb-DIP-connecter-Graphic-lcd-display-VA-72x39mm-ST7565P-COG-parallel/32810869365.html?spm=a2g0s.9042311.0.0.baqxYY), перед его подключением к плате на нем необходимо установить перемычки на фото ниже.
На видео ниже автор рассказывает о сервисной настройке металлоискателя фортуна ПРО 2
На видео ниже демонстрируется работа металлоискателя Фортуна ПРО 2 в обычном режиме работы и в аналоговом режиме.
Немного о том, как работает металлоискателя Фортуна Про-2 в этом документу от автора – О схеме металлоискателя Фортуна ПРО2
Инструкция на металлоискатель Фортуна Про 2 – Руководство по эксплуатации металлоискателем Фортуна ПРО-2.
Металлоискатель Фортуна ПРО 2 очень интересный для самостоятельного изготовления металлоискатель с хорошими заявленными характеристиками и функционалом. Его сборка требует покупки прошитых микроконтроллеров, но если вы уж нацелитесь на его изготовление то 25 долларов не должны вас остановить!
Металлодетектор — очень распространенное устройство, которое используется для проверки людей, багажа или сумок в торговых центрах, отелях, кинозалах и т.
д., чтобы убедиться, что человек не носит с собой какие-либо металлы или незаконные предметы, такие как пушки, бомбы и т. д. Металлодетекторы обнаруживают присутствие металлов.
Существуют различные типы металлоискателей, такие как ручные металлоискатели, проходные металлоискатели и металлоискатели для поиска на земле. Металлодетекторы можно легко создать, и схема базового металлодетектора не такая уж сложная.
В этом проекте мы разработали простую схему металлоискателя типа «сделай сам», используя очень простые компоненты, которые можно использовать в наших домах и садах.
Общий вид
На следующем рисунке показана принципиальная схема металлодетектора.
TDA0161 ИС датчика приближения: TDA0161 — это ИС датчика приближения производства STMicroelectronics.
Его можно использовать для обнаружения металлических предметов, обнаруживая небольшие изменения в высокочастотных потерях на вихревые токи.
Микросхема TDA0161 работает как генератор с помощью внешней схемы. Изменения тока питания будут определять выходной сигнал, т. е. ток будет высоким, когда рядом находится металлический предмет, и низким, когда металлического предмета нет.
TDA0161 имеет 8 контактов и поставляется в двухрядном корпусе (DIP). На следующем изображении показана схема выводов микросхемы TDA0161.
ПРИМЕЧАНИЕ. По данным STMicroelectronics, микросхема датчика приближения TDA0161 устарела. Если он доступен на рынке, сделайте этот забавный проект. Если он недоступен, попробуйте найти замену IC. Мы постараемся обновить, если какая-либо подобная микросхема будет доступна. Если вы найдете какие-либо микросхемы детектора приближения, пожалуйста, укажите это в разделе комментариев.
Катушка (индуктор): Для этого проекта мы взяли медный провод 30 AWG.
Затем он наматывается на катушку с эталонным диаметром 5,8 см. Катушка состоит из 140 – 150 витков.
Резистор r2 используется для ограничения тока.Схема металлодетектора состоит из трех основных частей: LC-цепи, датчика приближения, выходного светодиода и зуммера. Катушка и конденсатор С1, соединенные параллельно, образуют LC-контур.
Датчик приближения (TDA0161) срабатывает этой цепью LC при обнаружении любого металла. Затем датчик приближения включает светодиод и подает сигнал тревоги с помощью зуммера.
LC-цепь: LC-цепь имеет катушку индуктивности и конденсатор, соединенные параллельно. Эта цепь начинает резонировать, когда рядом с ней находится материал той же частоты. Цепь LC заряжает конденсатор и катушку индуктивности попеременно. Когда конденсатор полностью заряжен, заряд подается на катушку индуктивности.
Индуктор начинает заряжаться, и когда заряд на конденсаторе равен нулю, он получает заряд от индуктора в обратной полярности. Затем заряд катушки индуктивности уменьшается, и процесс снова повторяется.
Обратите внимание, что катушка индуктивности является накопителем магнитного поля, а конденсатор — накопителем электрического поля.
Датчик приближения: Датчик приближения может обнаруживать объекты без физического вмешательства. Датчик приближения будет работать так же, как инфракрасный датчик, приближение также подает сигнал, он не будет давать выходной сигнал до тех пор, пока не произойдет изменение отраженного обратного сигнала.
Если есть изменение сигнала, он обнаружит и выдаст соответствующий выходной сигнал. Существуют различные датчики приближения, например, для обнаружения пластика мы можем использовать датчики приближения емкостного типа, а для металлов мы должны использовать индуктивный тип.
Цепь LC, состоящая из L1 (катушка) и C1, является основной частью схемы металлодетектора. С помощью этой LC-схемы, которую также называют схемой резервуара или настроенной схемой, микросхема TDA0161 действует как генератор и колеблется на определенной частоте.
Когда LC-цепь обнаруживает какую-либо резонансную частоту от любого металла, находящегося рядом с ней, будет создано электрическое поле, которое приведет к наведению тока в катушке и изменению прохождения сигнала через катушку.
Переменный резистор используется для изменения значения датчика приближения, равного LC-цепи, лучше проверять значение, когда катушка не находится рядом с каким-либо металлическим предметом. Когда металл обнаружен, LC-цепь изменит сигнал.
Измененный сигнал передается датчику приближения (TDA 0161), который обнаружит изменение сигнала и отреагирует соответствующим образом. Выход датчика приближения будет менее 1 мА, когда металл не обнаружен, и будет около 10 мА (обычно более 8 мА), когда катушка находится рядом с металлом.
Когда выходной контакт имеет высокий уровень, резистор R3 подает положительное напряжение на транзистор Q1. Включится Q1, загорится светодиод (на схеме не показан) и сработает зуммер.
Похожие сообщения:
by Shagufta Shahjahan
10 820 просмотров Металлоискатель можно использовать в аэропортах, театрах и других местах.
Он используется для обнаружения того, кто держит металл (оружие и т. д.) для защиты граждан. В этом проекте мы разработаем базовую схему металлоискателя. Проектов металлоискателей очень много, но большинство из них находятся в конструкторском комплексе, поэтому мы сделаем базовую схему металлоискателя 555 Timer IC. Эта схема проста в изготовлении и требует нескольких основных компонентов.
Мы должны понять идею индуктора и цепей RLC, прежде чем двигаться дальше. Сначала обратимся к катушкам индуктивности. Катушки индуктивности — это не что иное, как эмалевые катушки из медной проволоки разных форм и размеров. Индуктивность катушки индуктивности измеряется по разным параметрам. Во всех этих критериях нас в первую очередь интересует центр индуктора, так как величина индукции существенно меняется в зависимости от центра.
Купить на Amazon
The following components are required to make Metal Detector Circuit
S. No | Component | Value | Qty |
|---|---|---|---|
| 1 | 555 Timer IC | 1 | |
| 2 | Capacitor | 2.2µF | 2 |
| 3 | Speaker | 8Ω | 1 |
| 4 | Resistor | 47K | 1 |
| 5 | Supply voltage | 9V | 1 |
| 6 | Coil | 170 Turns of 10 cm diameter | 1 |
For a detailed description распиновки, размеров и спецификаций загрузить техническое описание 555 Timer
В этом разделе мы обсудим работу этого проекта.