Predajnik
Predajni dio se sastoji od generatora kvadratnog impulsa na IC1 - NE555 čipu ( domaći analog KR1006VI1) i moćan prekidač na tranzistoru T1 - IRF740 (IRF840). Za napajanje postoji T2 tranzistor - 2N3904. Opterećenje T1 je zavojnica za pretraživanje L1. Da biste podesili trajanje i frekvenciju impulsa, odaberite otpor R10 i R11, respektivno.
Prijemnik
Prijemna jedinica je sastavljena na IC2 čipu - TL074. Sastoji se od četiri niskošumna operaciona pojačala. Na ulazu prvog stupnja pojačala nalazi se graničnik signala pomoću dioda VD1, VD2 povezanih jedan uz drugi. Na izlazu posljednjeg pojačala se uključuje LED, koji svijetli kada se u polju zavojnice nalazi metal.
Nakon prvog stupnja pojačanja postoji pasivni filter koji isključuje korisni dio dolaznog impulsa.
IC3 - NE555 čip sadrži generator zvuka koji se pokreće zajedno sa LED diodom kada se pojavi metal. Generatorom upravlja tranzistor T3 - 2N3906.
VD3 IN4001 dioda zajedno sa osiguračem (0,5A) potrebni su za zaštitu kruga od obrnutog polariteta napajanja.
Zavojnica za pretragu
Zavojnica L1 (250μH) je namotana na trn od 180 - 200 mm i sadrži 27 zavoja PELSHO žice u lakiranoj i svilenoj izolaciji, ako je nema, onda PEV (PEL, PETV, itd.), prečnika 0,3 - 0,8 mm. Žica se može uzeti iz transformatora, prigušnica, sistema za otklon ili petlje za demagnetizaciju neupotrebljivog televizora u boji. Zavojnica se može namotati na okrugli trn, kao što je kanta ili tava. Zatim ga uklonite s trna i omotajte nekoliko slojeva izolacijske trake. Za izradu zavojnice možete koristiti plastični poklopac od kante ili obruč za vez, koji će jako dobro držati žicu.
Okvir koluta NE smije sadržavati metal! Sam kalem kod ovog tipa metal detektora takođe NIJE umotan u foliju!
Žica koja povezuje zavojnicu i ploču mora biti debela i po mogućnosti zaštićena, te također bez priključaka ili konektora. U impulsu, struja dostiže velike vrijednosti a sve navedeno utiče na osjetljivost uređaja.
Postavljanje detektora metala
Podešavanje ovog detektora metala je mnogo komplikovanije od onog o kojem se prethodno govorilo na jednom K561LA7 čipu.
Zalemite ploču čistom smolom ili rastvorom alkohola i kolofonija. Nakon lemljenja, četkicom za zube isperite preostalu smolu alkoholom. Nakon instalacije UVIJEK ponovo provjerite ispravnost instalacije prema dijagramu strujnog kola.
Pravilno montiran detektor metala radi odmah, ali da bi se postigla maksimalna osjetljivost trebat će mnogo truda i strpljenja, a za njegovo postavljanje bili bi korisni i osciloskop i frekventni mjerač. Trebat će vam i multimetar. Prilikom uključivanja provjerite struju koju troši uređaj. At 9V - 30 mA, na 12V - 42 mA.
Za napajanje uređaja bolje je uzeti baterije. Uzeo sam ga sa stare baterije laptopa. 4 komada 3V = 12V.
Prvo se preporuča namotati zavojnicu oko 30 okretaja, a zatim podesiti maksimalnu osjetljivost otpornicima. U slušalicama morate postići R6 i R16 RARE CRACKING. Zatim navijte 2 okreta - zatim podesite dok ne pucketa. Na primjer, namotao sam 2 zavoja i pokušao podesiti pojačanje prvog stupnja (R6), zatim podesiti filter (R14, C8), zatim podesiti pojačanje drugog stepena (R20) i treće (R22).
Iako ga možete kontrolirati zvukom, ne obraćajte pažnju na LED. Prilikom namotavanja zavoja struja će se povećati, ali osjetljivost treba "uhvatiti" na maksimum. Ako ima mnogo zavoja, bit će slab, a s malim zaokretima također će biti slab. Morate pronaći "zlatnu sredinu".
Otpornici R6 - prag pojačanja prve faze(tabela napona ispod) zajedno sa regulatorima "filter" I "dobitak" postići maksimalnu osjetljivost ( U slušalicama se čuje rijedak zvuk pucketanja! ) I R24 - prag generatora zvuka, tako da se LED i ton oscilatora u slušalicama pojavljuju istovremeno. Regulatori "filter" I "dobitak" postavite prag da LED dioda počne svijetliti.
Pomoću multimetra možete izmjeriti napon (V) na terminalima op-amp (bez prisustva metala u polju zavojnice / uz prisustvo metala) (napajanje detektora metala + 12V):
IC1 (NE555)
IC2 (TL074)
- 0 / 4,1
- 0,8 / 4,3
- 0,8 / 4,3
- 0,1 / 4,3
- 4 / 3,6
- 4,0 / 3,6
IC3 (NE555)
- 7,1 / 6,3
- 11,5 / 10,1
- 7,1 / 6,3
- 7,1 / 6,3
Ako imate osciloskop, možete pogledati:
Rad predajnika
- frekvencija generatora na IC1 pin 3 (podešavanje R11 - 120 - 150Hz);
- trajanje kontrolnog impulsa na kapiji T1 (podešavanje R10 - 130-150 μs).
Rad prijemnika
Prolaz impulsa odašiljača na kontrolnim tačkama prijemnika (izlazi operacionih pojačala Pinovi 1, 14, 8 i 7.
Na izlazu mikrokruga generatora zvuka (pin 3) pojavljuje se ton frekvencije od oko 800 - 1000 Hz. Frekvenciju tona određuju kondenzator C13 i otpor R27.
Za povećanje volumena na izlazu mikrokruga postoji T4 tranzistor - 2N3906. Jačina zvuka u slušalicama je postavljena otporom R31, povezanim u seriju sa slušalicama.
Štampana ploča detektora metala Vintik
Kolo detektora metala sastavljeno je na štampanoj ploči od stakloplastike prema gornjoj slici.
Položaj dijelova na ploči
Rad sa detektorom metala
Kada je uključen, koristite R14 “Filter” i R16 “Gain” regulatore da postavite prag za LED da počne svijetliti. Postavka za maksimalnu osjetljivost: nalazimo poziciju u kojoj se jedva čuju klikovi u zvučniku!
Šematski dijagram modificiranog pulsnog detektora metala “VINTIK-PI”
Shema se razlikuje od prethodne:
- Dodavanjem jedinice kašnjenja na NE555 čipu i prekidača na tranzistoru sa efektom polja BF245 umjesto filtera. Trajanje impulsa se reguliše pomoću trim-otpornika od 50 do 100 μs. IN prethodna verzija potrebni dio impulsa je izrezan pasivnim filterom na R9, R12, R14, C8, C9, C10, sada to radi jedinica za kašnjenje sa ključem (NE555 i BF245). Ovim rješenjem zadatak postavljanja filtera detektora metala je pojednostavljen, a osjetljivost se također povećava za 5-7 cm, potrošnja struje je povećana na 65 mA (ovisno o zavojnici).
- Dodano kolo za kontrolu snage na slobodnom elementu (IC 2.2) TL074. Kada napajanje padne ispod 12V, LED se pali. Od 12 V do 10 V krug je još uvijek u funkciji uz lagano podešavanje regulatora “pojačanja”. Osjetljivost se također smanjuje sa smanjenom ishranom.
- Šema kontrole jačine zvuka je promijenjena. Sada možete spojiti i slušalice i zvučnik male snage na izlaz. Kada povežete slušalice, zvučnik je isključen.
- Ovo kolo koristi zavojnicu za pretraživanje tipa "košara", koja se sastoji od tri zavoja kompjuterskog kabla " upredeni par"(bez ekrana). Uz njegovu pomoć moguće je postići veću osjetljivost uređaja.
O predloženim detektorima metala možete razgovarati na.
Ako želite sastaviti strujni krug, ali nemate potrebne dijelove, možete
Instrumentalno pretraživanje je jednostavno enormno popularno. Traže ga odrasli i djeca, amateri i profesionalci. Traže blago, novčiće, izgubljene stvari i zakopani staro gvožđe. A glavni alat za pretragu je detektor metala.
Postoji veliki izbor različitih detektora metala za svaki ukus i boju. Ali za mnoge ljude kupovina gotovog brendiranog detektora metala jednostavno je financijski skupa. A neki ljudi žele sastaviti detektor metala vlastitim rukama, a neki čak i izgraditi vlastiti mali posao na njihovoj montaži.
Domaći detektori metala
U ovom dijelu naše web stranice o domaćim detektorima metala, biću prikupljen: najbolje šeme detektori metala, njihove opise, programe i druge podatke za proizvodnju DIY detektor metala. Ovdje nema sklopova za detektor metala iz SSSR-a ili sklopova sa dva tranzistora. Budući da su takvi metal detektori prikladni samo za vizualnu demonstraciju principa detekcije metala, ali uopće nisu prikladni za stvarnu upotrebu.
Svi detektori metala u ovoj sekciji bit će prilično tehnološki napredni. Imat će dobre karakteristike pretraživanja. A dobro sastavljen domaći detektor metala nije mnogo inferioran u odnosu na svoje tvorničke kolege. Uglavnom predstavljeno ovdje razne šeme pulsni detektori metala I kola detektora metala sa diskriminacijom metala.
Ali da biste napravili ove detektore metala, trebat će vam ne samo želja, već i određene vještine i sposobnosti. Pokušali smo da raščlanimo dijagrame datih metal detektora po stepenu složenosti.
Pored osnovnih podataka potrebnih za montažu detektora metala, tu će biti i informacija o potrebnom minimalnom nivou znanja i opreme za samostalnu izradu metal detektora.
Da biste sastavili detektor metala vlastitim rukama, sigurno će vam trebati:
Ova lista će uključivati neophodni alati, materijali i oprema za samomontažu svih metal detektora bez izuzetka. Za mnoge šeme trebat će vam i razna dodatna oprema i materijali, evo samo osnove za sve sheme.
- Lemilica, lem, lim i drugi pribor za lemljenje.
- Odvijači, kliješta, rezači žice i drugi alati.
- Materijali i vještine za izradu štampane ploče.
- Minimalno iskustvo i znanje iz oblasti elektronike i elektrotehnike.
- I ravne ruke će biti vrlo korisne prilikom sastavljanja detektora metala vlastitim rukama.
Ovdje možete pronaći dijagrame za samomontažu sljedećih modela detektora metala:
 |
Princip rada | I.B. |
| Diskriminacija metala | Tu je | |
| Maksimalna dubina pretrage | ||
| Tu je | ||
| Radna frekvencija | 4 - 17 kHz | |
| Nivo težine | Prosjek | |
 |
Princip rada | I.B. |
| Diskriminacija metala | Tu je | |
| Maksimalna dubina pretrage | 1-1,5 metara (Ovisi o veličini zavojnice) | |
| Programabilni mikrokontroleri | Tu je | |
| Radna frekvencija | 4 - 16 kHz | |
| Nivo težine | Prosjek | |
 |
Princip rada | I.B. |
| Diskriminacija metala | Tu je | |
| Maksimalna dubina pretrage | 1 - 2 metra (Ovisi o veličini zavojnice) | |
| Programabilni mikrokontroleri | Tu je | |
| Radna frekvencija | 4,5 - 19,5 kHz | |
| Nivo težine | Visoko | |
Princip rada
Impulsi sa frekvencijom ponavljanja od 40 – 200 Hz dovode se do glave emitera za pretragu (induktivnost 0,2-0,3 μH) impulsnog detektora metala velika snaga struja (do 20 A) i napon do 200 V. Ako u blizini emitera nema metalnog predmeta, zadnja ivica impulsa ostaje kratka. Kada bliska lokacija cijev, kabel ili bilo što provodljivo, zadnja ivica kasni.
Fig.1. Vremenski dijagram pulsnog detektora metala
Na osnovu analize prolaznog procesa može se suditi o prisustvu ne samo metalnog predmeta, već i o vrsti metala.
Uređaj je zasnovan na kolu koje je razvio Yu.Kolokolov, sa obradom parametara impulsa pomoću mikrokontrolera. To je omogućilo pojednostavljenje dizajna kola uređaja bez smanjenja tehničkih karakteristika.
Specifikacije detektor metala:
Napon napajanja: 7,5 – 14 V.
Potrošnja struje: 90 mA.
Dubina detekcije:
- kovanica prečnika 25 mm: 0,23 m;
- pištolj: 0,40 m;
- kaciga: 0,60 m.
Fig.2. Blok dijagram detektora metala
Vrhunac ovog kola je upotreba diferencijalnog pojačala u ulaznom stepenu. Služi za pojačavanje signala čiji je napon veći od napona napajanja. Dalje pojačanje obezbeđuje prijemno pojačalo. Prvi integrator je dizajniran za mjerenje korisnog signala. Tokom integracije unapred, koristan signal se akumulira, a tokom reverzne integracije rezultat se pretvara u digitalni oblik. Drugi integrator ima veliku integracijsku konstantu (240 ms) i služi za balansiranje putanje pojačanja u odnosu na jednosmernu struju.
Šematski dijagram impulsnog detektora metala prikazan je na Sl. 3.
Fig.3. Šematski dijagram detektora metala
Snažan prekidač sastavljen je na tranzistoru sa efektom polja VT1. Jer tranzistor sa efektom polja IRF740 ima kapacitivnost gejta veći od 1000 pF; za brzo zatvaranje koristi se preliminarni stupanj na tranzistoru VT2. Brzina otvaranja snažnog prekidača više nije toliko kritična zbog činjenice da se struja u induktivnom opterećenju postepeno povećava. Otpornici R1, R3 su dizajnirani da "gase" energiju samoindukcije. Zaštitne diode VD1, VD2 ograničavaju pad napona na ulazu diferencijalnog pojačala.
Diferencijalno pojačalo je sastavljeno na D1.1. Čip D1 je četverostruko operativno pojačalo TL074. Njegovo karakteristična svojstva visoke performanse, niska potrošnja, nizak nivošum, visoka ulazna impedansa i mogućnost rada na ulaznim naponima blizu napona napajanja. Pojačalo diferencijalnog pojačala je oko 7 i određeno je vrijednostima otpornika R3, R6, R9, R11. Prijemno pojačalo D1.2 je neinvertirajuće pojačalo sa pojačanjem od 57. Za vrijeme djelovanja visokonaponskog dijela impulsa samoindukcije, ovaj koeficijent se smanjuje na 1 pomoću analognog prekidača D2 .1 koji sprječava preopterećenje ulaznog puta pojačanja i osigurava brz ulazak u režim za pojačavanje slabog signala. Tranzistori VT3 i VT4 su dizajnirani da odgovaraju nivoima kontrolnih signala koji se isporučuju od mikrokontrolera do analognih prekidača.
Koristeći drugi integrator D1.3, kolo ulaznog pojačala se automatski balansira za jednosmernu struju. Konstanta integracije 240 ms. je odabran da bude dovoljno velik tako da ova povratna sprega ne utječe na pojačanje korisnog signala koji se brzo mijenja. Koristeći ovaj integrator, izlaz pojačala D1.2 održava nivo od +5 V u odsustvu signala.
Mjerni prvi integrator je napravljen na D1.4. Tokom integracije korisnog signala, ključ D2.2 se otvara, a ključ D2.4 zatvara u skladu s tim. Na prekidaču D2.3 implementiran je logički pretvarač. Nakon što je integracija signala završena, ključ D2.2 se zatvara, a ključ D2.4 otvara. Kondenzator za skladištenje C6 počinje da se prazni kroz otpornik R21. Vrijeme pražnjenja će biti proporcionalno naponu koji se smirio na kondenzatoru C6 do kraja integracije korisnog signala. Ovo vrijeme se mjeri pomoću mikrokontrolera koji vrši analogno-digitalnu konverziju. Za mjerenje vremena pražnjenja kondenzatora C6 koriste se analogni komparator i tajmeri koji su ugrađeni u mikrokontroler D3.
AT90S2313 mikrokontroler takođe uključuje 8-bitni RISC procesor sa brzinom od 10 MIPS, 32 radna registra, 2 kilobajta Flash ROM-a, 128 bajtova RAM-a i watchdog tajmer.
LED diode VD3...VD8 daju svjetlosnu indikaciju. Taster S1 je namenjen za početno resetovanje mikrokontrolera. Pomoću prekidača S2 i S3 podešavaju se režimi rada uređaja. Koristeći varijabilni otpornik R29, podešava se osjetljivost detektora metala.
Algoritam funkcioniranja
Da bismo objasnili princip rada opisanog pulsnog detektora metala, u nastavku su oscilogrami signala na najvažnijim tačkama uređaja (slika 4)
Fig.4. Oscilogram uređaja
Tokom intervala A otvara se ključ VT1. Kroz zavojnicu senzora počinje da teče struja pilastih oblika. Kada struja dostigne oko 2 A, ključ se zatvara. Do porasta napona samoindukcije dolazi na odvodu tranzistora VT1. Veličina ovog prenapona je veća od 300V i ograničena je otpornicima R1, R3. Da bi se spriječilo preopterećenje puta pojačanja, koriste se ograničavajuće diode VD1, VD2. Takođe u tu svrhu, tokom intervala A (akumulacija energije u zavojnici) i intervala B (oslobađanje samoindukcije), otvara se ključ D2.1. Ovo smanjuje end-to-end pojačanje putanje sa 400 na 7. Oscilogram 3 prikazuje signal na izlazu putanje pojačanja (pin 8 na D1.2). Počevši od intervala C, prekidač D2.1 se zatvara i pojačanje putanje postaje veliko. Nakon završetka zaštitnog intervala C, tokom kojeg put pojačanja ulazi u režim, otvara se ključ D2.2 i zatvara se ključ D2.4 - počinje integracija korisnog signala, interval D. Nakon ovog intervala, ključ D2.2 se zatvara i Otvara se ključ D2.4 - počinje “obrnuta” integracija. Za to vrijeme (intervali E i F), kondenzator C6 se potpuno isprazni. Koristeći ugrađeni analogni komparator, mikrokontroler mjeri vrijednost intervala E, koji se ispostavi da je proporcionalan nivou ulazni signal. Za verzije firmvera V1.0 i V1.1 postavljene su sljedeće vrijednosti intervala: A - 60...200 µs, µs, B - 12 µs, C - 8 µs, D - 50 µs, A + B + C + D + E + F (period ponavljanja).
Mikrokontroler obrađuje primljene digitalne podatke i pokazuje, pomoću LED dioda VD3...VD8 i emitera zvuka Y1, stepen uticaja mete na senzor. LED indikacija je analogna indikator biranja- u nedostatku mete pali se LED VD8, a zatim, u zavisnosti od stepena udara, redom svetle VD7, VD6 itd.
Preporučljivo je konfigurirati uređaj sljedećim redoslijedom:
- provjerite je li instalacija ispravna;
Uključite napajanje i pazite da potrošnja struje ne prelazi 100 mA;
- umjesto otpornika R7 ugraditi promjenjivi otpornik i okretanjem njegovog rotora postići takvo balansiranje putanje pojačanja tako da oscilogram na pinu 7 D1.4 odgovara oscilogramu 4 (slika 4). U tom slučaju potrebno je osigurati da signal na kraju intervala D ostane nepromijenjen, tj. Oscilogram u ovoj tački treba da bude horizontalan. Nakon toga, varijabilni otpornik se mora izmjeriti i zamijeniti konstantnim otpornikom najbliže vrijednosti.
Detektor metala možete sastaviti od delova kompleta NM8042, koji je objavio MASTER KIT i uključujući štampana ploča, okvir, full set dijelovi i upute za montažu.
Sl.5. Sastavljen detektor metala iz NM8042 MASTER KIT kompleta
Search head
Glava za pretragu detektora metala jedan je od njegovih najvažnijih dijelova. Kako će uređaj raditi ovisi o kvaliteti njegove izrade.
Ovi namotaji su prečnika 19 cm, broj navoja 27, žica PEV, PEL 0,5 mm, kabl za kalem je dvožičan, upredena neoklopljena žica u gumenoj izolaciji. Ova glava pruža osjetljivost za detekciju novčića od 5 kopejki (SSSR) na udaljenosti od 19 -20 cm u zraku.
Fig.6. Jednostruka glava
Jedna konturna glava za pretraživanje promjera 19 mm nema dovoljnu osjetljivost na male metalne predmete (na primjer, nakit), dok mala ima malu dubinu pretraživanja. Možete kombinovati dubinu pretrage sa osetljivošću na male objekte tako što ćete proizvesti glavu za pretragu sa dva kola.
Fig.7. Dvostruka glava
Na komadima vlaknaste ploče označavamo konture buduće zavojnice (vanjski promjer 200 mm, unutrašnji promjer 90 mm, debljina zida 18 mm). Namotavamo zavojnice. Na stupu prečnika 19,2 mm - 25 zavoja, na trnu prečnika 84 mm - 5 zavoja. Zavojnice impregniramo lakom i postavljamo ih u žljebove, povezujući ih serijski. Pokrećemo kabel, lemimo krajeve, ubacimo kabelsku uvodnicu. Postavite zavojnicu sa žlijebom prema gore i napunite žljeb epoksidnom smolom. Nakon polimerizacije, okrenite zavojnicu, zalijepite uši i prekrijte cijelu površinu epoksidom u 2 sloja. Odlemimo utikač, omotamo kabel trakom da ga zaštitimo od boje i bojimo zavojnicu 2-3 puta.
Dizajn zavojnice vam omogućava da lokalizirate 1 kopeck (SSSR) na udaljenosti od 100 mm. Središte objekta je vrlo lako odrediti, jer dijagram osjetljivosti na male objekte ispada konusni (1-2 cm veći u sredini).
Gornja šipka
Za izradu gornje šipke detektora metala trebat će vam komad duraluminijske, bakrene ili mesingane cijevi promjera 22 mm i debljine stijenke 2 mm. Njegova dužina je 120-140 cm. Štap u obliku slova S se savija od cijevi pomoću savijača cijevi (vidi sliku 8).
Fig.8. Crtanje štapa
Naslon za ruke je izrezan od lima 1,5 - 2,5 mm i savijen. Naslon za ruke je pričvršćen za šipku vijkom M6. Ispod naslona za ruke nalazi se spremnik za baterije. Žica za napajanje se provlači unutar šipke i izvodi kroz rupu promjera 5 mm u tom području elektronska jedinica. Plastična zatezna spojnica je uzeta sa četke na izvlačenje za pranje prozora. Unutrašnji prečnik zatezni element spojnice je 16 mm, vanjski element je 20 mm. Zatezni element je zalijepljen u šipku pomoću epoksidne smole. Neoprenska ručka se može zamijeniti komadom gumenog crijeva ili pjenastim valjkom.
Donji štap
Donja šipka je namotana na trn prečnika 14 mm od 6 slojeva fiberglasa da bi se dobio prečnik od 16 mm. Dužina šipke - 500-750 mm. U mojoj verziji štap je napravljen od podijeljenih dijelova, po 370 mm.
Opšti oblik Uređaj je prikazan na sl. 9.
Fig.9. Opšti izgled uređaja
Detektor metala ili detektor metala dizajniran je za otkrivanje objekata koji se po svojim električnim i/ili magnetskim svojstvima razlikuju od okoline u kojoj se nalaze. Jednostavno rečeno, omogućava vam da pronađete metal u zemlji. Ali ne samo metal, i ne samo u zemlji. Metal detektore koriste inspekcijske službe, kriminolozi, vojno osoblje, geolozi, građevinari za traženje profila ispod obloga, okova, za provjeru planova i dijagrama podzemnih komunikacija i ljudi mnogih drugih specijalnosti.
Detektore metala uradi sam najčešće izrađuju amateri: lovci na blago, lokalni povjesničari, članovi vojno-povijesnih udruženja. Ovaj članak je prvenstveno namijenjen njima, početnicima; Uređaji opisani u njemu omogućuju vam da pronađete novčić veličine sovjetskog nikla na dubini od 20-30 cm ili komad željeza veličine kanalizacijskog šahta otprilike 1-1,5 m ispod površine. Međutim, ovaj domaći uređaj može biti od koristi i na farmi tokom popravki ili na gradilištima. Konačno, nakon što otkrijete stotinu ili dvije napuštenih cijevi ili metalnih konstrukcija u zemlji i prodate nalaz u staro gvožđe, možete zaraditi pristojan iznos. A takvih blaga u ruskoj zemlji definitivno ima više od gusarskih sanduka sa duplonima ili bojarskih razbojnika sa efimkama.
Bilješka: Ako niste upućeni u elektrotehniku i radio elektroniku, nemojte se plašiti dijagrama, formula i posebne terminologije u tekstu. Suština je iznesena jednostavno, a na kraju će biti i opis uređaja koji se može napraviti za 5 minuta na stolu, a da ne znate kako se lemiti ili uvrnuti žice. Ali to će vam omogućiti da “osjetite” posebnosti traženja metala, a ako se pojavi interesovanje, stići će znanja i vještine.
Nešto više pažnje u odnosu na ostale biće posvećeno detektoru metala “Pirate”, vidi sl. Ovaj uređaj je dovoljno jednostavan da ga početnici mogu ponoviti, ali njegovi pokazatelji kvalitete nisu inferiorni u odnosu na mnoge brendirane modele koji koštaju do 300-400 dolara. I što je najvažnije, pokazao je odličnu ponovljivost, tj. puna funkcionalnost kada se proizvodi prema opisima i specifikacijama. Dizajn kola i princip rada "Pirate" su prilično moderni; Postoji dovoljno priručnika o tome kako ga postaviti i kako ga koristiti.
Princip rada
Detektor metala radi na principu elektromagnetna indukcija. IN opšta šema Detektor metala se sastoji od predajnika elektromagnetnih talasa, odašiljačke zavojnice, prijemne zavojnice, prijemnika, kola za izolaciju korisnog signala (diskriminatora) i uređaja za indikaciju. Odvojene funkcionalne jedinice se često kombinuju u strujnom krugu i dizajnu, na primjer, prijemnik i odašiljač mogu raditi na istoj zavojnici, prijemni dio odmah pušta koristan signal itd.
Zavojnica stvara elektromagnetno polje (EMF) određene strukture u mediju. Ako se u području djelovanja nalazi električno vodljivi predmet, poz. A na slici se u njemu induciraju vrtložne struje ili Foucaultove struje koje stvaraju vlastiti EMF. Kao rezultat toga, struktura polja zavojnice je izobličena, poz. B. Ako predmet nije električno provodljiv, ali ima feromagnetna svojstva, onda iskrivljuje izvorno polje zbog oklopa. U oba slučaja, prijemnik detektuje razliku između EMF-a i originalnog i pretvara je u akustični i/ili optički signal.
Bilješka: U principu, za detektor metala nije neophodno da predmet bude električno provodljiv, tlo nije. Glavna stvar je da su njihova električna i/ili magnetna svojstva različita.
Detektor ili skener?
U komercijalnim izvorima, skupi visoko osjetljivi detektori metala, npr. Terra-N se često naziva geoskenerima. Ovo nije istina. Geoskeneri rade na principu mjerenja električne provodljivosti tla u različitim smjerovima na različitim dubinama; ovaj postupak se naziva bočna karotaža. Koristeći podatke iz evidencije, kompjuter gradi sliku na ekranu svega što se nalazi u zemlji, uključujući geološke slojeve različitih svojstava.
Sorte
Uobičajeni parametri
Princip rada detektora metala može se tehnički implementirati Različiti putevi prema namjeni uređaja. Metalni detektori za traženje zlata na plaži i traženje građevinskog i popravnog materijala mogu biti slični po izgledu, ali se značajno razlikuju po dizajnu i tehničkim podacima. Da biste ispravno napravili detektor metala, morate jasno razumjeti koje zahtjeve mora zadovoljiti za ovu vrstu posla. Na osnovu ovoga, Mogu se razlikovati sljedeći parametri detektora metala za pretragu:
- Penetracija ili sposobnost prodiranja je maksimalna dubina do koje se EMF zavojnica proteže u tlu. Uređaj neće otkriti ništa dublje, bez obzira na veličinu i svojstva objekta.
- Veličina i dimenzije zone pretrage je zamišljeno područje u tlu u kojem će objekt biti otkriven.
- Osjetljivost je sposobnost detekcije više ili manje malih objekata.
- Selektivnost je sposobnost da se snažnije odgovori na poželjne nalaze. Slatki san rudara na plaži je detektor koji pišta samo za plemenite metale.
- Otpornost na buku je sposobnost da se ne reaguje na EMF iz stranih izvora: radio stanice, pražnjenja groma, dalekovodi, električna vozila i drugi izvori smetnji.
- Mobilnost i efikasnost određuju se potrošnjom energije (koliko će baterija izdržati), težinom i dimenzijama uređaja i veličinom zone pretraživanja (koliko se može "provjeriti" u 1 prolazu).
- Diskriminacija, ili razlučivanje, daje operateru ili kontrolnom mikrokontroleru mogućnost da sudi o prirodi pronađenog objekta prema odgovoru uređaja.
Diskriminacija je pak kompozitni parametar, jer Na izlazu detektora metala je 1, maksimalno 2 signala, a ima i više količina koje određuju svojstva i lokaciju nalaza. Međutim, uzimajući u obzir promjenu reakcije uređaja pri približavanju objektu, razlikuju se 3 komponente:
- Prostorni – označava lokaciju objekta u području pretrage i dubinu njegovog pojavljivanja.
- Geometrijski – omogućava procjenu oblika i veličine objekta.
- Kvalitativno – omogućava vam da napravite pretpostavke o svojstvima materijala objekta.
Radna frekvencija
Svi parametri metal detektora su povezani na složen način i mnogi odnosi se međusobno isključuju. Tako, na primjer, smanjenje frekvencije generatora omogućava postizanje veće penetracije i područja pretraživanja, ali po cijenu povećanja potrošnje energije, a pogoršava osjetljivost i pokretljivost zbog povećanja veličine zavojnice. Općenito, svaki parametar i njihovi kompleksi su nekako vezani za frekvenciju generatora. Zbog toga Početna klasifikacija detektora metala zasniva se na opsegu radne frekvencije:- Ultra-niska frekvencija (ELF) - do prvih sto Hz. Apsolutno ne amaterski uređaji: potrošnja energije desetine W, bez kompjuterske obrade nemoguće je bilo šta procijeniti iz signala, za transport su potrebna vozila.
- Niska frekvencija (LF) - od stotina Hz do nekoliko kHz. Jednostavni su u dizajnu kola i dizajnu, otporni su na buku, ali nisu jako osjetljivi, diskriminacija je slaba. Penetracija - do 4-5 m uz potrošnju energije od 10 W (tzv. duboki metal detektori) ili do 1-1,5 m kada se napaja na baterije. Najakutnije reaguju na feromagnetne materijale (crni metal) ili velike mase dijamagnetnih materijala (beton i kamen građevinske konstrukcije), zbog čega se ponekad nazivaju magnetodetektori. Malo su osjetljivi na svojstva tla.
- Visoka frekvencija (IF) – do nekoliko desetina kHz. LF je složeniji, ali zahtjevi za zavojnicu su niski. Penetracija - do 1-1,5 m, otpornost na buku na C, dobra osjetljivost, zadovoljavajuća diskriminacija. Može biti univerzalan kada se koristi u pulsnom načinu rada, vidi dolje. Na navodnjenom ili mineraliziranom tlu (sa fragmentima ili česticama stijena koje štite EMF), slabo djeluju ili ne osjećaju ništa.
- Visoke ili radio frekvencije (HF ili RF) - tipični detektori metala "za zlato": odlična diskriminacija do dubine od 50-80 cm u suhim neprovodnim i nemagnetnim tlima (pjesak na plaži, itd.) Potrošnja energije - kao prije. n. Ostalo je na ivici neuspjeha. Učinkovitost uređaja u velikoj mjeri ovisi o dizajnu i kvaliteti zavojnice(a).
Bilješka: mobilnost detektora metala prema st. 2-4 dobro: iz jednog seta AA slanih ćelija („baterije“) možete raditi do 12 sati bez preopterećenja operatera.
Oni stoje odvojeno pulsni detektori metala. U njima primarna struja ulazi u zavojnicu u impulsima. Postavljanjem brzine ponavljanja impulsa unutar LF opsega i njihovog trajanja, koje određuje spektralni sastav signala koji odgovara IF-HF opsegu, možete dobiti metal detektor koji kombinuje pozitivna svojstva LF, IF i HF ili je podesivo.
Metoda pretrage
Postoji najmanje 10 metoda traženja objekata pomoću EMF-a. Ali kao što je, recimo, metoda direktne digitalizacije odzivnog signala sa kompjuterskom obradom je za profesionalnu upotrebu.
Domaći detektor metala izrađuje se na sljedeće načine:
- Parametrijski.
- Primopredajnik.
- Sa akumulacijom faza.
- Na ritmovima.
Bez prijemnika
Parametarski detektori metala na neki način ne spadaju u definiciju principa rada: nemaju ni prijemnik ni prijemni kalem. Za detekciju se koristi direktan uticaj objekta na parametre zavojnice generatora - induktivnost i faktor kvaliteta, a struktura EMF nije bitna. Promjenom parametara zavojnice dolazi do promjene frekvencije i amplitude generiranih oscilacija, što se bilježi na različite načine: mjerenjem frekvencije i amplitude, promjenom potrošnje struje generatora, mjerenjem napona u PLL-u. petlja (fazno zaključani sistem petlje koji ga „povlači” na zadatu vrijednost) itd.
Parametarski detektori metala su jednostavni, jeftini i otporni na buku, ali njihovo korištenje zahtijeva određene vještine, jer... frekvencija "pluta" pod uticajem spoljašnjih uslova. Njihova osjetljivost je slaba; Najviše se koriste kao magnetni detektori.
Sa prijemnikom i predajnikom
Uređaj detektora metala primopredajnika prikazan je na sl. na početku objašnjenje principa rada; Tu je također opisan princip rada. Takvi uređaji omogućavaju postizanje najbolja efikasnost u svom frekvencijskom opsegu, ali su složeni u dizajnu kola, zahtijevaju posebno visokokvalitetan sistem zavojnica. Primopredajni detektori metala sa jednom zavojnicom nazivaju se indukcijski detektori. Njihova ponovljivost je bolja, jer problem ispravna lokacija zavojnice jedna u odnosu na drugu nestaju, ali dizajn kola je složeniji - morate izolirati slab sekundarni signal na pozadini jakog primarnog.
Bilješka: Kod pulsnih primopredajnih detektora metala, problem izolacije se također može eliminisati. To se objašnjava činjenicom da je takozvani „ulov“ „uhvaćen“ kao sekundarni signal. „rep“ pulsa koji objekat ponovo emituje. Zbog disperzije tokom reemisije primarni impuls se širi, a dio sekundarnog impulsa završava u procjepu između primarnih, odakle se lako izoluje.
Dok ne klikne
Metalni detektori sa faznom akumulacijom, ili fazno osetljivi, su ili impulsni sa jednom zavojnicom ili sa 2 generatora, od kojih svaki radi na svoju zavojnicu. U prvom slučaju, činjenica da se impulsi ne samo da se šire tokom reemisije, već i kasne. Fazni pomak se povećava tokom vremena; kada dostigne određenu vrijednost, diskriminator se aktivira i čuje se klik u slušalicama. Kako se približavate objektu, klikovi postaju sve češći i stapaju se u zvuk sve veće visine. Na ovom principu je izgrađen “Pirate”.
U drugom slučaju, tehnika pretraživanja je ista, ali djeluju 2 striktno simetrična električno i geometrijski oscilatora, svaki sa svojom zavojnicom. U ovom slučaju, zbog interakcije njihovih EMF-a, dolazi do međusobne sinhronizacije: generatori rade u vremenu. Kada se opći EMF izobliči, počinju poremećaji sinhronizacije, čuju se kao isti klikovi, a zatim ton. Metalni detektori sa dvostrukim zavojnicama sa neuspjehom sinhronizacije jednostavniji su od pulsnih detektora, ali manje osjetljivi: njihova penetracija je 1,5-2 puta manja. Diskriminacija je u oba slučaja blizu odlične.
Detektori metala osetljivi na fazu omiljeni su alati kopača u letovalištu. Asovi traženja podešavaju svoje instrumente tako da tačno iznad objekta zvuk ponovo nestane: frekvencija klikova ide u ultrazvučno područje. Na ovaj način na plaži od školjki moguće je pronaći zlatne naušnice veličine nokta na dubini do 40 cm. Međutim, na tlu sa malim nehomogenostima, navodnjenom i mineralizovanom, detektori metala sa faznom akumulacijom su inferiorniji od druge, osim parametarskih.
Po škripi
Otkucaji 2 električna signala - signal sa frekvencijom jednak iznosu ili razlika između osnovnih frekvencija izvornih signala ili njihovih višekratnika – harmonika. Tako, na primjer, ako se signali sa frekvencijama od 1 MHz i 1.000.500 Hz ili 1.0005 MHz primjenjuju na ulaze posebnog uređaja - miksera, a na izlaz miksera spoje slušalice ili zvučnik, tada ćemo čuti čisti ton od 500 Hz. A ako je 2. signal 200-100 Hz ili 200,1 kHz, isto će se dogoditi, jer 200 100 x 5 = 1.000.500; “uhvatili” smo 5. harmonik.
U detektoru metala postoje 2 generatora koji rade na otkucajima: referentni i radni. Zavojnica referentnog oscilatornog kruga je mala, zaštićena od vanjskih utjecaja ili je njegova frekvencija stabilizirana kvarcni rezonator(jednostavno - kvarc). Zavojnica radnog (pretraživačkog) generatora je generator pretraživanja, a njegova frekvencija ovisi o prisutnosti objekata u području pretraživanja. Prije pretraživanja, radni generator se postavlja na nultu vrijednost, tj. dok se frekvencije ne poklope. U pravilu se ne postiže potpuna nula zvuka, već se podešava na vrlo nizak ton ili piskanje, što je pogodnije za traženje. Promjenom tona otkucaja prosuđuje se prisutnost, veličina, svojstva i lokacija objekta.
Bilješka: Najčešće se frekvencija generatora pretraživanja uzima nekoliko puta niža od referentne i radi na harmonicima. Ovo omogućava, prvo, izbjegavanje štetnosti u ovom slučaju međusobni uticaj generatora; drugo, preciznije podesite uređaj, i treće, pretražujte na optimalnoj frekvenciji u ovom slučaju.
Harmonični detektori metala su generalno složeniji od pulsnih detektora, ali rade na bilo kojoj vrsti tla. Pravilno proizvedeni i podešeni, nisu inferiorni od impulsnih. O tome se može suditi barem po tome što se rudari zlata i kupači neće složiti šta je bolje: impuls ili batina?
Kolut i ostalo
Najčešća zabluda radio-amatera početnika je apsolutizacija dizajna kola. Kao, ako je shema "kul", onda će sve biti na vrhunskom nivou. Što se tiče detektora metala, ovo je dvostruko tačno, jer... njihove operativne prednosti uvelike ovise o dizajnu i kvaliteti izrade zavojnice za pretraživanje. Kao što je rekao jedan istraživač u odmaralištu: „Pronalaženje detektora treba da bude u džepu, a ne u nogama.”
Prilikom razvoja uređaja, njegovi parametri kola i zavojnice se međusobno prilagođavaju dok se ne postigne optimalan. Čak i ako određeni krug sa "stranim" zavojnicama radi, neće dostići deklarirane parametre. Stoga, kada birate prototip za repliciranje, pogledajte prije svega opis zavojnice. Ako je nepotpun ili netačan, bolje je napraviti drugi uređaj.
O veličinama zavojnica
Veliki (široki) kalem efikasnije emituje EMF i dublje će „osvijetliti“ tlo. Njegovo područje pretraživanja je šire, što mu omogućava da smanji broj „da bude pronađen nogama“. Međutim, ako se u području pretraživanja nalazi veliki nepotreban objekt, njegov signal će "začepiti" onaj slabi od male stvari koju tražite. Stoga je preporučljivo uzeti ili napraviti detektor metala dizajniran za rad sa zavojnicama različitih veličina.
Bilješka: Tipični prečnici namota su 20-90 mm za traženje okova i profila, 130-150 mm za „zlato za plažu“ i 200-600 mm „za veliko gvožđe“.
monoloop
Tradicionalni tip zavojnice detektora metala se zove. tanka zavojnica ili Mono Loop (jednostruka petlja): prsten od mnogo navoja emajlirane bakarne žice čija je širina i debljina 15-20 puta manja od prosječnog prečnika prstena. Prednosti monoloop zavojnice su slaba ovisnost parametara o vrsti tla, sužavanje zone pretraživanja, što omogućava pomicanjem detektora preciznije određivanje dubine i lokacije nalaza, te jednostavnost dizajna. Nedostaci - nizak faktor kvaliteta, zbog čega postavka "pluta" tokom procesa pretraživanja, podložnost smetnjama i nejasan odgovor na objekt: rad s monopetljom zahtijeva značajno iskustvo u korištenju ovog konkretnog primjerka uređaja. Domaći detektori metala Početnicima se preporučuje da koriste monoloop tako da bez posebne probleme nabavite izvodljiv dizajn i steknite iskustvo pretraživanja s njim.
Induktivnost
Prilikom odabira kruga, kako biste osigurali pouzdanost autorovih obećanja, a još više kada ga samostalno dizajnirate ili modificirate, morate znati induktivnost zavojnice i moći je izračunati. Čak i ako pravite detektor metala od kupljenog kompleta, još uvijek morate provjeriti induktivnost mjerenjima ili proračunima, kako se kasnije ne biste mučili: zašto, čini se da sve radi kako treba, a ne pišti.
Kalkulatori za izračunavanje induktivnosti zavojnica dostupni su na internetu, ali kompjuterski program ne mogu predvidjeti sve slučajeve prakse. Stoga, na sl. dat je stari, decenijama testiran nomogram za proračun višeslojnih zavojnica; tanak namotaj - poseban slučaj višeslojni.
Za izračunavanje monoloop pretraživanja, nomogram se koristi na sljedeći način:
- Vrijednost induktivnosti L uzimamo iz opisa uređaja, a dimenzije petlje D, l i t sa istog mjesta ili po našem izboru; tipične vrijednosti: L = 10 mH, D = 20 cm, l = t = 1 cm.
- Koristeći nomogram određujemo broj zavoja w.
- Postavljamo koeficijent polaganja k = 0,5, koristeći dimenzije l (visina zavojnice) i t (njegova širina) određujemo površinu poprečnog presjeka petlje i nalazimo površinu čistog bakra u njoj kao S = klt.
- Dijeljenjem S sa w, dobivamo poprečni presjek žice za namotaje, a iz njega prečnik žice d.
- Ako se pokaže d = (0,5...0,8) mm, sve je u redu. Inače, povećavamo l i t kada je d>0,8 mm ili smanjujemo kada je d<0,5 мм.
Otpornost na buku
Monoloop dobro „hvata“ smetnje, jer dizajniran je potpuno isto kao i okvirna antena. Možete povećati njegovu otpornost na buku, prije svega, postavljanjem namotaja u tzv. Faradayev štit: metalna cijev, pletenica ili folijski namotaj s prekidom kako se ne bi stvorio kratkospojni zavoj, koji će "pojesti" sve EMF zavojnice, vidi sl. desno. Ako se na originalnom dijagramu nalazi isprekidana linija u blizini oznake zavojnice za pretraživanje (pogledajte dijagrame ispod), to znači da zavojnica ovog uređaja mora biti postavljena u Faradayev štit.
Također, ekran mora biti spojen na zajedničku žicu kola. Ovdje postoji kvaka za početnike: provodnik za uzemljenje mora biti spojen na ekran striktno simetrično na rez (vidi istu sliku) i doveden u krug također simetrično u odnosu na signalne žice, inače će buka i dalje "puzati" u kalem.
Ekran takođe apsorbuje deo EMF pretrage, što smanjuje osetljivost uređaja. Ovaj efekat je posebno primetan kod pulsnih detektora metala; njihovi kalemovi se uopšte ne mogu zaštititi. U ovom slučaju, povećanje otpornosti na buku može se postići balansiranjem namotaja. Poenta je da je za udaljeni EMF izvor, zavojnica tačkasti objekt, a emf. smetnje u njegovim polovicama će potisnuti jedna drugu. Simetrična zavojnica također može biti potrebna u krugu ako je generator push-pull ili induktivni trotočki.
Međutim, u ovom slučaju nemoguće je izvršiti simetriju zavojnice bifilarnom metodom poznatom radio-amaterima (vidi sliku): kada se provodni i/ili feromagnetni objekti nalaze u polju bifilarne zavojnice, njena simetrija je narušena. Odnosno, otpornost na buku metal detektora će nestati baš kada je najpotrebnija. Stoga morate uravnotežiti zavojnicu monoloop poprečnim namotavanjem, pogledajte istu sliku. Njegova simetrija nije narušena ni pod kojim okolnostima, ali namotavanje tanke zavojnice s velikim brojem zavoja na poprečni način je pakleni posao, a onda je bolje napraviti zavojnicu od košare.
Basket
Basket role imaju sve prednosti monoloop-a u još većoj mjeri. Osim toga, korpe zavojnice su stabilnije, njihov faktor kvaliteta je veći, a činjenica da je zavojnica ravna je dvostruki plus: osjetljivost i diskriminacija će se povećati. Basket zavojnice su manje podložne smetnjama: štetna emf. u ukrštanju žica one se međusobno poništavaju. Jedina negativna je ta što zavojnice korpe zahtijevaju precizno izrađen, čvrst i izdržljiv trn: ukupna zatezna sila mnogih zavoja dostiže velike vrijednosti.
Košasti namotaji su strukturno ravni i trodimenzionalni, ali je trodimenzionalna „korpa“ u električnom smislu ekvivalentna ravnoj, tj. stvara isti EMF. Volumetrijska korpa zavojnica je još manje osjetljiva na smetnje i, što je važno za pulsne metal detektore, disperzija impulsa u njemu je minimalna, tj. Lakše je uhvatiti varijansu uzrokovanu objektom. Prednosti originalnog detektora metala "Pirate" uglavnom su posljedica činjenice da je njegov "matični" namotaj obimna korpa (vidi sliku), ali je njegovo namotavanje složeno i dugotrajno.
Bolje je za početnika da sam namota ravnu korpu, vidi sl. ispod. Za detektore metala „za zlato“ ili, recimo, za dole opisani detektor metala „leptir“ i jednostavan primopredajnik sa 2 zavojnice, dobar nosač bi bili neupotrebljivi kompjuterski diskovi. Njihova metalizacija neće štetiti: vrlo je tanak i nikl. Neophodan uslov: neparan, i nikakav drugi, broj slotova. Nomogram za izračunavanje ravne korpe nije potreban; obračun se vrši na sljedeći način:
- Postavljaju se s promjerom D2 jednakim vanjskom promjeru trna minus 2-3 mm, a uzimaju se D1 = 0,5D2, ovo je optimalni omjer za zavojnice za pretraživanje.
- Prema formuli (2) na sl. izračunati broj okreta.
- Iz razlike D2 – D1, uzimajući u obzir koeficijent ravnog polaganja od 0,85, izračunava se prečnik žice u izolaciji.
Kako ne treba i kako navijati korpe
Neki amateri preuzimaju na sebe da namotaju velike korpe metodom prikazanom na sl. ispod: napravite trn od izolovanih eksera (poz. 1) ili samoreznih vijaka, namotajte ih prema dijagramu, poz. 2 (u ovom slučaju, poz. 3, za broj okreta koji je višestruki od 8; svakih 8 okreta se ponavlja „šablon“), zatim pjena, poz. 4, trn se izvlači i višak pjene se odsiječe. Ali ubrzo se ispostavilo da su istegnuti koluti rezali pjenu i sav je posao otišao uzaludno. Odnosno, da biste ga pouzdano namotali, morate zalijepiti komade izdržljive plastike u rupe baze, a tek onda je namotati. I zapamtite: nezavisan proračun volumetrijske korpe zavojnice bez odgovarajućih kompjuterskih programa je nemoguć; Tehnika za ravnu korpu nije primjenjiva u ovom slučaju.
DD kalemovi
DD u ovom slučaju ne znači dalekometni, već dvostruki ili diferencijalni detektor; u originalu – DD (Double Detector). Ovo je zavojnica od 2 identične polovine (krake), presavijene sa nekim presjekom. Sa tačnom električnom i geometrijskom ravnotežom DD krakova, EMF pretraživanja se skuplja u zonu raskrsnice, desno na Sl. lijevo je monoloop kalem i njegovo polje. Najmanja heterogenost prostora u području pretraživanja uzrokuje neravnotežu i pojavljuje se oštar jak signal. DD zavojnica omogućava neiskusnom tragaču da otkrije mali, duboki, visoko provodljivi predmet kada se pored njega i iznad njega nalazi zarđala konzerva.
DD kalemovi su jasno orijentisani „na zlato“; Svi metal detektori sa oznakom GOLD su opremljeni njima. Međutim, na plitkim, heterogenim i/ili vodljivim tlima oni ili potpuno ne uspijevaju ili često daju lažne signale. Osjetljivost DD zavojnice je vrlo visoka, ali je diskriminacija blizu nule: signal je ili marginalan ili ga uopće nema. Stoga, detektore metala sa DD zavojnicama preferiraju pretraživači koje zanima samo “ugradnja džepova”.
Bilješka: Više detalja o DD zavojnicama možete pronaći dalje u opisu odgovarajućeg detektora metala. DD ramena su namotana ili na veliko, kao monoloop, na poseban trn, vidi dolje, ili sa korpama.
Kako pričvrstiti kolut
Gotovi okviri i trnovi za zavojnice za pretraživanje prodaju se u širokom rasponu, ali prodavači se ne stide maraka. Stoga mnogi hobisti izrađuju bazu zavojnice od šperploče, lijevo na slici:
Višestruki dizajni
Parametrijski
Najjednostavniji detektor metala za traženje okova, ožičenja, profila i komunikacija u zidovima i stropovima može se sastaviti prema sl. Prastari tranzistor MP40 može se bez problema zamijeniti sa KT361 ili njegovim analozima; Da biste koristili pnp tranzistore, morate promijeniti polaritet baterije.
Ovaj detektor metala je magnetni detektor parametarskog tipa koji radi na LF. Zvučni ton u slušalicama se može promijeniti odabirom kapacitivnosti C1. Pod uticajem predmeta, ton se smanjuje, za razliku od svih drugih tipova, tako da u početku morate postići "škripanje komaraca", a ne piskanje ili gunđanje. Uređaj razlikuje ožičenje pod naponom od "praznog" ožičenja; šum od 50 Hz je superponiran na ton.
Kolo je generator impulsa sa induktivnom povratnom spregom i stabilizacijom frekvencije pomoću LC kola. Zavojnica petlje je izlazni transformator iz starog tranzistorskog prijemnika ili niskonaponskog "bazarsko-kineskog" prijemnika male snage. Transformator iz neupotrebljivog izvora poljskog antenskog napajanja je vrlo prikladan, u njegovom slučaju, odsijecanjem mrežnog utikača, možete sastaviti cijeli uređaj, a onda ga je bolje napajati iz litijumske dugmaste baterije od 3 V. Namotavanje II u Fig. – primarni ili mrežni; I – sekundarno ili step-down za 12 V. Tako je, generator radi sa zasićenjem tranzistora, što osigurava zanemarljivu potrošnju energije i širok raspon impulsa, što olakšava pretraživanje.
Da biste transformator pretvorili u senzor, potrebno je otvoriti njegov magnetni krug: uklonite okvir s namotima, uklonite ravne kratkospojnike jezgre - jaram - i preklopite ploče u obliku slova W na jednu stranu, kao na desnoj slici , zatim vratite namotaje. Ako su dijelovi ispravni, uređaj počinje s radom odmah; ako ne, morate zamijeniti krajeve bilo kojeg od namotaja.
Složenija parametarska šema prikazana je na Sl. desno. L sa kondenzatorima C4, C5 i C6 je podešen na 5, 12,5 i 50 kHz, a kvarc prenosi 10., 4. harmonik i osnovni ton do amplitudometra, respektivno. Kolo je više za amatersko lemljenje na stolu: puno je frke oko podešavanja, ali nema "štiha", kako kažu. Dato samo kao primjer.
Primopredajnik
Mnogo je osjetljiviji primopredajni detektor metala sa DD zavojnicom, koji se bez većih poteškoća može napraviti kod kuće, vidi sl. Na lijevoj strani je predajnik; sa desne strane je prijemnik. Ovdje su također opisana svojstva različitih tipova DD.
Ovaj metal detektor je LF; frekvencija pretrage je oko 2 kHz. Dubina detekcije: sovjetski nikal - 9 cm, limena kantica - 25 cm, otvor za kanalizaciju - 0,6 m. Parametri su "tri", ali možete savladati tehniku rada sa DD prije nego što pređete na složenije strukture.
Zavojnice sadrže 80 zavoja PE žice 0,6-0,8 mm, namotane u rinfuzi na trn debljine 12 mm, čiji je crtež prikazan na sl. lijevo. Općenito, uređaj nije kritičan za parametre zavojnica, oni bi bili potpuno isti i smješteni striktno simetrično. Sve u svemu, dobar i jeftin simulator za one koji žele savladati bilo koju tehniku pretraživanja, uklj. "za zlato." Iako je osjetljivost ovog metal detektora niska, diskriminacija je vrlo dobra uprkos upotrebi DD.
Da biste podesili uređaj, prvo uključite slušalice umjesto L1 predajnika i provjerite po tonu da generator radi. Tada se L1 prijemnika kratko spaja i odabirom R1 i R3 na kolektorima VT1 i VT2 se postavlja napon jednak približno polovini napona napajanja. Zatim R5 postavlja struju kolektora VT3 unutar 5..8 mA, otvara L1 prijemnika i to je to, možete pretraživati.
Kumulativna faza
Nacrti u ovom odeljku pokazuju sve prednosti metode fazne akumulacije. Prvi metal detektor, prvenstveno za građevinske svrhe, koštaće vrlo malo, jer... njegovi najintenzivniji delovi su napravljeni... od kartona, vidi sl.:
Uređaj ne zahtijeva podešavanje; integrirani tajmer 555 je analog domaćeg IC (integrirano kolo) K1006VI1. U njemu se dešavaju sve transformacije signala; Metoda pretraživanja je pulsna. Jedini uslov je da je zvučniku potreban piezoelektrični (kristalni), običan zvučnik ili slušalice će preopteretiti IC i uskoro će otkazati.
Induktivnost zavojnice je oko 10 mH; radna frekvencija – unutar 100-200 kHz. Sa debljinom trna od 4 mm (1 sloj kartona), zavojnica prečnika 90 mm sadrži 250 zavoja 0,25 PE žice, a zavojnica od 70 mm sadrži 290 zavoja.
Metalni detektor „Leptir“, vidi sl. s desne strane, po svojim parametrima već je blizu profesionalnim instrumentima: sovjetski nikal se nalazi na dubini od 15-22 cm, ovisno o tlu; kanalizacijski otvor - na dubini do 1 m. Efektivno u slučaju kvarova u sinhronizaciji; dijagram, ploča i tip instalacije - na sl. ispod. Imajte na umu da postoje 2 odvojene zavojnice prečnika 120-150 mm, a ne DD! Ne smiju se ukrštati! Oba zvučnika su piezoelektrična, kao i ranije. slučaj. Kondenzatori - toplotno stabilni, liskun ili visokofrekventna keramika.
Svojstva "Leptira" će se poboljšati, a bit će ga lakše konfigurirati ako, prvo, namotate zavojnice ravnim korpama; induktivnost je određena zadatom radnom frekvencijom (do 200 kHz) i kapacitetima kondenzatora petlje (po 10.000 pF na dijagramu). Prečnik žice je od 0,1 do 1 mm, što je veći to bolje. Slavina u svakoj zavojnici je napravljena od trećine zavoja, računajući od hladnog (nižeg na dijagramu) kraja. Drugo, ako se pojedinačni tranzistori zamijene sklopom od 2 tranzistora za krugove pojačala K159NT1 ili njegove analoge; Par tranzistora uzgojenih na istom kristalu ima potpuno iste parametre, što je važno za kola s neuspjehom sinhronizacije.
Da biste postavili Butterfly, morate precizno podesiti induktivnost zavojnica. Autor dizajna preporučuje pomicanje zavoja ili njihovo pomicanje ili podešavanje zavojnica feritom, ali sa stajališta elektromagnetske i geometrijske simetrije, bilo bi bolje spojiti trim kondenzatore od 100-150 pF paralelno sa kondenzatorima od 10.000 pF i okrećite ih u različitim smjerovima prilikom podešavanja.
Stvarno podešavanje nije teško: novosastavljen uređaj pišti. Na zavojnice naizmjenično donosimo aluminijsku šerpu ili limenku piva. Jednom - škripa postaje sve veća i glasnija; drugom - niže i tiše ili potpuno tiho. Ovdje trimeru dodajemo malo kapaciteta, a u suprotnom ramenu ga uklanjamo. U 3-4 ciklusa možete postići potpunu tišinu u zvučnicima - uređaj je spreman za pretragu.
Više o "Pirate"
Vratimo se čuvenom "Gusaru"; To je pulsni primopredajnik sa akumulacijom faza. Dijagram (vidi sliku) je vrlo transparentan i može se smatrati klasičnim za ovaj slučaj.
Predajnik se sastoji od glavnog oscilatora (MG) na istom tajmeru 555 i moćnog prekidača na T1 i T2. Na lijevoj strani je ZG verzija bez IC-a; u njemu ćete morati podesiti brzinu ponavljanja impulsa na osciloskopu na 120-150 Hz R1 i trajanje impulsa na 130-150 μs R2. Zavojnica L je uobičajena. Graničnik na diodama D1 i D2 za struju od 0,5 A čuva QP1 prijemno pojačalo od preopterećenja. Diskriminator je montiran na QP2; zajedno čine dvostruko operativno pojačalo K157UD2. Zapravo, „repovi“ ponovno emitovanih impulsa se akumuliraju u kontejneru C5; kada je "rezervoar pun", impuls skače na izlazu QP2, koji se pojačava sa T3 i daje klik u dinamici. Otpornik R13 regulira brzinu punjenja "rezervoara" i, posljedično, osjetljivost uređaja. Više o "Pirate" možete saznati iz videa:
Video: “Pirate” detektor metala
i o karakteristikama njegove konfiguracije - iz sljedećeg videa:
Video: postavljanje praga detektora metala "Pirate".
Na ritmovima
Oni koji žele iskusiti sve užitke procesa traženja udarca sa zamjenjivim zavojnicama mogu sastaviti detektor metala prema dijagramu na sl. Njegova posebnost, prije svega, je njegova efikasnost: cijelo kolo je sastavljeno na CMOS logici i, u odsustvu objekta, troši vrlo malo struje. Drugo, uređaj radi na harmonicima. Referentni oscilator na DD2.1-DD2.3 stabiliziran je ZQ1 kvarcom na 1 MHz, a oscilator pretraživanja na DD1.1-DD1.3 radi na frekvenciji od oko 200 kHz. Prilikom postavljanja uređaja prije pretraživanja, željeni harmonik se „hvata“ varikapom VD1. U DD1.4 dolazi do miješanja radnog i referentnog signala. Treće, ovaj metal detektor je pogodan za rad sa zamjenjivim zavojnicama.
Bolje je zamijeniti IC serije 176 istom serijom 561, potrošnja struje će se smanjiti, a osjetljivost uređaja će se povećati. Ne možete samo zamijeniti stare sovjetske slušalice visoke impedancije TON-1 (po mogućnosti TON-2) sa onima niske impedancije iz plejera: one će preopteretiti DD1.4. Morate ili instalirati pojačalo poput onog "piratskog" (C7, R16, R17, T3 i zvučnik na "piratskom" kolu), ili koristiti piezo zvučnik.
Ovaj metal detektor ne zahtijeva nikakva podešavanja nakon montaže. Zavojnice su monoloop. Njihovi podaci o trnu debljine 10 mm:
- Prečnik 25 mm – 150 okreta PEV-1 0,1 mm.
- Prečnik 75 mm – 80 okreta PEV-1 0,2 mm.
- Prečnik 200 mm – 50 okreta PEV-1 0,3 mm.
Ne može biti jednostavnije
Ispunimo sada obećanje koje smo dali na početku: reći ćemo vam kako napraviti detektor metala koji pretražuje bez znanja o radiotehnici. Detektor metala "jednostavan kao ljuštenje krušaka" sastavlja se od radija, kalkulatora, kartonske ili plastične kutije sa poklopcem na šarkama i komada dvostrane trake.
Detektor metala “sa radija” je pulsiran, ali za detekciju objekata ne koristi se disperzija ili kašnjenje sa akumulacijom faze, već rotacija magnetnog vektora EMF-a tokom reemisije. Na forumima pišu različite stvari o ovom uređaju, od "super" do "sranje", "ožičenje" i riječi koje nije uobičajeno koristiti u pisanju. Dakle, da bi bio, ako ne „super“, ali barem potpuno funkcionalan uređaj, njegove komponente – prijemnik i kalkulator – moraju ispunjavati određene zahtjeve.
Kalkulator treba vam najpohabanija i najjeftinija, “alternativa”. Oni ih prave u podrumima na moru. Nemaju pojma o standardima za elektromagnetnu kompatibilnost kućanskih aparata, a ako su čuli za tako nešto, htjeli su to ugušiti od srca i odozgo. Stoga su proizvodi koji postoje prilično moćni izvori impulsnih radio smetnji; obezbjeđuje ih generator takta kalkulatora. U ovom slučaju, njegovi strob impulsi u zraku se koriste za ispitivanje prostora.
Prijemnik Treba nam i jeftin, od sličnih proizvođača, bez ikakvih sredstava za povećanje otpornosti na buku. Mora imati AM opseg i, što je apsolutno neophodno, magnetnu antenu. Pošto se prijemnici koji primaju kratke talase (HF, SW) sa magnetnom antenom retko prodaju i skupi su, moraćete da se ograničite na srednje talase (SV, MW), ali to će olakšati podešavanje.
- Kutiju sa poklopcem rasklapamo u knjigu.
- Zalijepimo trake ljepljive trake na stražnje strane kalkulatora i radija i pričvrstimo oba uređaja u kutiju, vidi sl. desno. Prijemnik - po mogućnosti u poklopcu tako da postoji pristup kontrolama.
- Uključujemo prijemnik i tražimo područje s maksimalnom jačinom na vrhu AM opsega(a) koje je oslobođeno radio stanica i što je moguće čistije od eterične buke. Za CB to će biti oko 200 m ili 1500 kHz (1,5 MHz).
- Uključujemo kalkulator: prijemnik treba da zuji, zviždi, reži; generalno, dajte ton. Ne stišavamo zvuk!
- Ako nema tona, pažljivo i glatko podesite dok se ne pojavi; Uhvatili smo neke od harmonika kalkulatorskog strobo generatora.
- Polako savijamo “knjigu” sve dok ton ne oslabi, ne postane muzikalniji ili potpuno nestane. Najvjerovatnije će se to dogoditi kada se poklopac okrene za oko 90 stepeni. Tako smo pronašli poziciju u kojoj je magnetni vektor primarnih impulsa orijentisan okomito na osu feritne šipke magnetne antene i ona ih ne prima.
- Poklopac fiksiramo u pronađenom položaju pjenastim umetkom i elastičnom trakom ili nosačima.
Bilješka: ovisno o dizajnu prijemnika, moguća je i suprotna opcija - za podešavanje harmonike, prijemnik se postavlja na uključeni kalkulator, a zatim, otvaranjem "knjige", ton omekšava ili nestaje. U tom slučaju, prijemnik će uhvatiti impulse reflektirane od objekta.
Šta je sledeće? Ako se u blizini otvora "knjige" nalazi električno provodljivi ili feromagnetski objekt, on će početi ponovo emitovati sondirajuće impulse, ali će se njihov magnetni vektor rotirati. Magnetna antena će ih "osjetiti", a prijemnik će opet dati ton. Odnosno, već smo nešto našli.
Konačno nešto čudno
Postoje izvještaji o još jednom detektoru metala “za potpune lutke” sa kalkulatorom, ali umjesto radija, navodno su potrebna 2 kompjuterska diska, CD i DVD. Takođe - piezo slušalice (upravo piezo, prema autorima) i Krona baterija. Iskreno govoreći, ova kreacija izgleda kao tehnomit, kao zauvijek nezaboravna živina antena. Ali - šta dođavola nije šala. Evo jednog videa za vas:
probajte ako zelite, mozda tamo nesto nadjete, kako u predmetu tako i u naucnom i tehnickom smislu. Sretno!
Kao aplikacija
Postoje stotine, ako ne i hiljade, dizajna i dizajna detektora metala. Stoga u dodatku materijala dajemo i spisak modela, pored onih navedenih u testu, koji su, kako kažu, u opticaju u Ruskoj Federaciji, nisu preskupi i dostupni su za ponavljanje ili samostalno -montaža:
- Klon. 8 ocjena, prosjek: 4,88 od 5)
Radio amateri - narodna privreda 1992.
Stvaranje dovoljno osjetljivih detektora metala prilično je težak i nezahvalan zadatak. Radio amateri povremeno preuzimaju izazov i izlažu eksponate na izložbu, ali mali broj njih zadovoljava tražene parametre. Tako su dugo vremena dizajnirani detektori metala na osnovu dva visokofrekventna generatora podešena na slične frekvencije, od kojih je jedan bio stabilne frekvencije (obično stabilizovan kvarcnim rezonatorom), a drugi - radni - bio je povezan na prijemni okvir i promijenio njegovu frekvenciju pri približavanju metalima. Signali dva generatora su sumirani, niskofrekventni signal otkucaja je izolovan i po njemu je procenjeno prisustvo metala. Nakon pojave nove elementarne baze, umjesto generatora referentnih signala, počeli su projektirati metal detektor sa naponsko-frekventnim pretvaračem, analogno-digitalni pretvarači, sintisajzeri frekvencije i druge moguće nove proizvode.
Arheolozima i kriminolozima bi se moglo savjetovati da koriste drugačiju shemu mjerenja – geofizičku. U području gdje se pretražuju metalne inkluzije treba postaviti petlju žice prečnika 5...25 m ili više, koju napaja autonomni generator frekvencije od 500 Hz (što je frekvencija veća, to je pliće dubina). Vrlo je zgodno koristiti zrakoplovne DC-AC naponske pretvarače frekvencije od 400 Hz (umformers). Imaju dovoljno snage. Također možete koristiti DC-AC pretvarače napravljene sa snažnim tranzistorima. Mogu se izraditi na više frekvencija, i na taj način izvršiti "frekventno sondiranje", odnosno odrediti dubinu sumnjivog metalnog predmeta. Za obavljanje pretrage, pored generatora, morate imati i prijemnik koji može biti selektivno pojačalo podešeno na frekvenciju (frekvencije) generatora i imati prijemnu magnetsku antenu na ulazu, također podešenu na frekvenciju (frekvencije) generatora. Ideja ove metode pretraživanja je da u području utjecaja elektromagnetnog polja žičane petlje, bilo koja metalna tijela kontinuirane provodljivosti počnu emitovati svoje polje, pomaknuto u fazi u odnosu na primarno, idealno za 90 °. Prijemni okvir u odnosu na primarno polje obično je orijentisan tako da bi u odsustvu metalnih inkluzija signal na izlazu prijemnika bio minimalan ili bi uopšte izostao, a u prisustvu metalnih inkluzija bi dostigao maksimum. Mjerenjem na više frekvencija moguće je odrediti približnu dubinu naslaga, a korištenjem prijemnih okvira različito orijentiranih u prostoru, te lokacije objekata. Glavna prednost ove metode mjerenja je da željeni metalni predmet postaje sam izvor zračenja.
Oprema ove vrste može se koristiti za trasiranje podzemnih cijevi, polaganje kablova, praćenje skrivenih ožičenja i druge svrhe. Da biste to učinili, generator je na jednom kraju spojen na trasirani metalni sistem, a drugi kraj je uzemljen (ako se pretraga vrši na ulici, u polju) ili spojen na cijevi mreže grijanja ili vodovoda. (ako se trasiranje vrši u zgradi).
Metoda indukcije petlje bila je naširoko predstavljena na VRV-u u svojoj primjeni na induktivne beskontaktne metode za uključivanje električnih aparata u domaćinstvu (beskontaktne slušalice za slušanje radija, televizije itd., beskontaktni telefonski aparati koji nisu povezani žicama na telefonsku mrežu, koji se može slobodno nositi u rukama dok se krećete po prostoriji). Čini se da je problem drugačiji, ali princip rješenja je isti: induktivna sprega između petlje u kojoj se signal generiše i prijemnika koji taj signal prima.
Impulsni detektor metala(Sl. 27). Autor dizajna je radio-amater V. S. Gorčakov. Na 33. svjetskoj izložbi izložba je nagrađena Trećom nagradom izložbe.
Uređaj je dizajniran za lociranje metalnih predmeta u zemlji. Njegovi testovi su pokazali da može otkriti aluminijsku ploču 100 x 100 x 2 mm na dubini od 75 cm, istu ploču dimenzija 200 x 200 x 2 mm na dubini od 100 cm, dugu čeličnu cijev prečnika 300 cm. mm na dubini od 200 cm, kanalizacijski šaht na dubini od 200 cm, duga čelična cijev promjera 50 mm na dubini od 120 cm, bakrena podloška promjera 25 mm na dubini od 35 mm cm.
Uređaj (slika 27, a) se sastoji od glavnog oscilatora 1 na frekvenciji od 100 Hz, pojačivača impulsne struje 2, radijacijskog okvira 3, generatora kašnjenja 4 na 100 μs, generatora gejt impulsa 5, odgovarajućeg pojačala 6, elektronski prekidač 7, prijemni okvir 8, dvosmjerni limiter 9, pojačalo signala 10, integrator 11, DC pojačalo 12, indikator 13, stabilizator napona 14.
Detektor metala radi na sljedeći način. Glavni oscilator emituje impuls trajanja T i (slika 27, b), čiji pad pokreće generator kašnjenja. Impuls glavnog oscilatora se pojačava u snazi pomoću strujnog pojačala i dovodi do zračivog okvira. Generator kašnjenja generiše impuls u trajanju od 100 μs, čiji pad pokreće generator gejting impulsa. Ovaj generator proizvodi stroboskopski impuls u trajanju od 30 μs, koji preko odgovarajućeg pojačala kontrolira rad elektronskog prekidača. Prekidač otvara pojačalo signala za vrijeme trajanja stroboskopskog impulsa i prenosi signal od pojačala 10 do integratora. Signal sa izlaza integratora se dovodi preko DC pojačala do indikatora.
Na sl. Na slici 27, b prikazana je vremenska distribucija signala na predajnom (emitujućem) okviru (kriva 1), na prijemnom okviru u odsustvu (kriva 2) i u prisustvu metala (kriva 5). Kao rezultat eksperimenata, utvrđeno je da u odsustvu metala primljeni impuls u vremenu od 100 μs prilično naglo opada u amplitudi. Ako u kontrolnoj zoni postoje metalne inkluzije, trajanje smanjenja amplitude primljenog impulsa značajno je odgođeno, uglavnom zbog djelovanja Foucaultovih struja. Svojstvo deformacije oblika primljenog signala zbog uticaja metalnih inkluzija je osnova za dizajn ovog uređaja.
Dizajn senzora uređaja prikazan je na sl. 27, v. Emisioni i prijemni okviri su namotani na dielektrični okvir vanjskog prečnika 300 mm. Prijemni okvir je namotan unutar emisionog okvira. Njegov unutrašnji prečnik je 260 mm. Predajni okvir sadrži 300 zavoja žice PEV-2 0,44, a prijemni okvir sadrži 60 zavoja žice PEV-2 0,14. Pričvršćivanje ručke 1 je proizvoljno i ne zahtijeva nikakvo posebno objašnjenje.
Na sl. Na slici 28 prikazan je šematski dijagram uređaja. Glavni oscilator je napravljen na mikro krugovima DD1.1 i DD1.2. Signal sa izlaza generatora kroz otpornik R9 se dovodi na ulaz pojačivača impulsne struje - tranzistori VT3-VT5, čije je opterećenje zrači okvir L1.1. Preko kondenzatora C3, impuls iz glavnog oscilatora se dovodi na ulaz generatora kašnjenja, napravljenog pomoću elemenata DD1.3, DD1.4 prema Schmidt okidačkom krugu. Smanjenje impulsa kašnjenja pokreće generator gejting impulsa, napravljen na elementima DD2.1-DD2.3. Impuls gajtinga kroz odgovarajući pojačavač (tranzistori VT1, VT2) se dovodi do elektronskog prekidača DA1, koji kontroliše rad pojačavača signala (DA1.1 i DA1.2) i integratora (C12, R30), prolazeći DC signal DC pojačivaču (DA2) tokom stroboskopskog impulsa. Opterećenje DC pojačala je pokazivački uređaj PA1. Da bi se povećala stabilnost mjerenja, dodatno je stabilizirano napajanje stepena pojačala. Elektronski stabilizatori se izrađuju na tranzistorima VT6, VT7.