Attraverso le sue onde elettriche o magnetiche, il metal detector, o come viene anche chiamato, è in grado di distinguere e reagire agli oggetti metallici nascosti in un altro ambiente. Questo dispositivo è un aiuto indispensabile per i servizi d'ispezione, gli ecologisti, i lavoratori edili, i "cercatori d'oro" e molte altre professioni. Il prezzo medio di un metal detector nella Federazione Russa varia da 15-60 mila rubli. Questo articolo è progettato per coloro che non vogliono pagare troppo, vuole capire il dispositivo e fare un metal detector con le proprie mani.
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Metal detector, il suo design e il principio di funzionamento
Il principio di funzionamento del metal detector è complicato solo a parole. L'idea è quella di generare campi magnetici utilizzando tensioni elettriche; quando queste stesse onde incontrano oggetti metallici sul loro cammino, il dispositivo emette un segnale, notificandoti il ritrovamento. Per i principianti che non hanno ancora incontrato tali "invenzioni" sembra abbastanza difficile, ma se si seguono attentamente le istruzioni, in realtà sarà molto più facile. E un po' di comprensione, si può facilmente creare un dispositivo per trovare vecchie monete ad una profondità di 30 cm sotto il suolo.
La bobina
Per creare un campo magnetico, è necessario che la corrente passi attraverso la bobina.un fascio, un avvolgimento) di filo di rame con isolamento in nylon. Questo viene avvolto più volte su una bobina di plastica. Viene poi avvolto con poliestere, nastro da imballaggio resistente. Questo è per evitare che il filo si dipani all'indietro. Se l'interno della bobina (bobina speciale) posto ferro puro, il campo magnetico aumenterà significativamente, un metodo comunemente usato per i metal detector di sicurezza.
Circuito elettronico
Il funzionamento del sistema dipende interamente dal circuito elettronico, che è il cervello del dispositivo. Il pezzo rimanente di filo di rame è saldato ad un circuito, l'altra uscita del circuito è collegata con fili elettrici ai sensori: LED, vibratori, altoparlanti. Se le onde magnetiche si scontrano con il metallo, un segnale elettrico arriverà dalla bobina agli indicatori attraverso la scheda. Questa è probabilmente la parte più difficile della costruzione di un dispositivo con le proprie mani. Il dispositivo viene poi calibrato, regolato e messo in una custodia protettiva di plastica.
Parametri di base
Secondo le loro proprietà, i metal detector si dividono in 3 gruppi principali: profondo, subacqueo, terra. Dal nome si capisce subito quali sono le loro caratteristiche. Molto spesso creano degli ibridi, per esempio una bobina impermeabile con un involucro. Naturalmente, questi costeranno un ordine di grandezza in più. Per fare un metal detector da soli, è necessario avere una chiara idea di ciò che sarà utilizzato per, in base a questo ci sono parametri generali del dispositivo:
- La profondità di azione sotto il suolo, ogni dispositivo ha il suo "potere di penetrazione". Naturalmente questo dipende anche dalla densità, dal tipo di terreno, dalla presenza di pietre in esso, ma questo è di secondaria importanza.
- Diametro dell'area di ricerca, è necessario determinare immediatamente per te stesso che gamma sarà ottimale, e da questo inizio, scegliendo, o assemblaggio metal detector.
- La sensibilità del metal detector. Qui viene la domanda con quale scopo sarà usato il dispositivo: per i cacciatori di tesori, le piccole cose interferiranno solo, ma per i cacciatori di gioielli persi sulla spiaggia, è importante non perdere nulla, anche la più piccola cosa.
- Selettività del metallo. Ci sono dispositivi che rispondono solo a certe leghe preziose.
- Risparmio energetico e di energia, una caratteristica standard di qualsiasi dispositivo wireless.
- Sui modelli più recenti, c'è una caratteristica chiamata "discriminazione", che permette di visualizzare sul tabellone del dispositivo la profondità approssimativa, la posizione, la lega metallica.
Profondità di rilevamento
In media, la profondità del metal detector va da 1 a 100 centimetri. Diversi modelli, hanno diversa precisione e profondità. Fondamentalmente, la gamma di visibilità dipende dalla dimensione della bobina, più grande è, più in profondità si potrà guardare. E il primo errore che la maggior parte dei principianti fanno, non sapendo per cosa, scelgono un metal detector con la maggiore profondità. In media, le monete antiche sono sepolte a 30-35 centimetri, e i gioielli preziosi persi sono ancora più vicini alla superficie. Inoltre, maggiore è la profondità, più imprecisioni ed errori ci sono. Si possono scavare 10 buche di 1 metro di profondità, nello stesso tempo si può trovare qualcosa di valore reale praticamente in superficie, senza preoccuparsi di nulla.
Frequenza di funzionamento
Come ogni dispositivo, il metal detector ha un'interrelazione dei suoi componenti. Usando il dispositivo alla massima potenza si aumenta il consumo di energia della batteria. Se si considera il metal detector nel suo insieme, si può concludere che tutte le sue dimensioni e funzionalità dipendono dalla frequenza del generatore. Questo è forse il criterio di valutazione più importante in base al quale vengono classificati:
- La prima opzione è totalmente non amatoriale - frequenza ultra-bassa. Senza un po' di supporto informatico, non funzionerà. La bobina deve essere seguita da una macchina speciale che non solo elaborerà il segnale all'operatore, ma fornirà anche la carica, a causa del notevole consumo di energia. La sua gamma è inferiore a 100Hz.
- Anche la seconda opzione non è un semplice apparecchio domestico - un'unità a bassa frequenza. La gamma varia da 100Hz a 10kHz. Richiede anche molta potenza, principalmente progettato per la ricerca di metalli ferrosi fino a 5 metri di profondità. Richiede l'elaborazione del segnale del computer, ma anche con esso, ha un grande errore nel riconoscimento della lega e il suo volume a grandi profondità.
- Versatile, più complicato, compatto - metal detector ad alta frequenza. Con questo dispositivo è possibile trovare metallo a 1,5 metri di profondità. Ha una media immunità al rumore, ma una buona sensibilità, a basse profondità, è possibile determinare la lega e la dimensione del metallo, con una precisione abbastanza buona. Ha una portata fino a 30 kHz.
- Metal detector a radiofrequenza, tutti li hanno probabilmente visti, un dispositivo standard adatto agli aspiranti dilettanti. Ha un'eccellente discriminazione fino a 0,5 metri di profondità. Se il terreno non è magnetico, come la sabbia, o non c'è una stazione radio o televisiva nelle vicinanze, è semplicemente un grande tuttofare. E la sua piena efficienza dipenderà anche dai suoi componenti, principalmente la bobina.
Montaggio del metal detector con le proprie mani
Ci sono molti schemi, video, forum e consigli sul montaggio del metal detector su internet. E tra le tante recensioni, ce ne sono molte negative sull'apparato di loro creazione. Molte persone scrivono che non ha funzionato ed è meglio comprarlo che spendere un sacco di tempo... La risposta a tali commenti è molto semplice: se ci si mette d'impegno e si prende sul serio la questione, fare qualcosa con le proprie mani è molto meglio dei metal detector fatti in fabbrica. Se vuoi fare bene qualcosa, fallo da solo.
È possibile fare un metal detector con le proprie mani?
Una persona che conosce ed è interessata alla fisica e all'elettronica almeno a livello scolastico non troverà difficile un tale compito. E rimane solo una questione di selezione di materiali di qualità. Anche i principianti non dovrebbero essere in difficoltà per un approccio passo dopo passo, seguendo le istruzioni con un po' di persistenza.
Fare il proprio circuito
La fase più difficile dell'assemblaggio del rivelatore è la fabbricazione del PCB. Poiché è il cervello di tutta la costruzione, e senza di esso il dispositivo semplicemente non funzionerà. Il metodo più semplice è quello del taglio laser.
- Inizialmente abbiamo bisogno di uno schema, naturalmente, ce ne sono molti su Internet. Ma se uno vuole farlo da solo, un programma speciale Sprint-Layout vi aiuterà a svilupparlo.
E così, con il disegno schematico della scheda pronto, lo stampiamo con una stampante laser, questo è importante, su carta fotografica. Molte persone raccomandano di usare carta leggera in modo che i dettagli si vedano meglio. - Comprate un pezzo di textolite, non sarà difficile da trovare, e preparatelo adeguatamente:
1) Usare delle forbici di metallo (o un coltello di metallo) per tagliare un pezzo di textolite della misura giusta per la stampa.
2) Poi bisogna pulire il pezzo dallo strato superiore con un panno smerigliato. Il risultato ideale è una lucentezza uniforme e a specchio.
3) Immergere un pezzo di panno in alcool, acetone o altro solvente e pulire bene. Questo è per sgrassare e pulire il nostro pezzo. - Una volta fatto questo, mettiamo la carta fotografica con il modello stampato sulla textolite e la lisciamo con un ferro caldo per trasferire il modello. Poi immergere lentamente il grezzo in acqua calda, e molto delicatamente e con attenzione rimuovere la carta senza macchiare il modello. Anche se il contorno è un po' sfocato, si può correggere con un ago.
- Quando la tavola si asciuga un po', si passa alla fase successiva, per la quale abbiamo bisogno di una soluzione di solfato di rame o di candeggina.
Per preparare questa soluzione è necessario acquistare cloruro ferrico in polvere (FeCl3). Costa un bel po' di soldi al negozio di radio. Diluire questa polvere con acqua in un rapporto di 1 a 3. L'acqua non deve essere calda e il piatto non deve essere di metallo.
Immergere la nostra tavola nella soluzione per un certo tempo, a seconda dello spessore del materiale e delle condizioni esterne, non c'è un tempo definito. Se si agita la soluzione periodicamente, il processo sarà più veloce e migliore. - Rimuovere la scheda, sciacquare sotto l'acqua corrente, rimuovere il toner con alcool o qualsiasi altro solvente.
- Usate il trapano per fare i fori per le parti dove sono richiesti nello schema.
Potete leggere di più su questo metodo nel nostro articolo: Come fare un circuito elettronico a casa.
Montaggio dei componenti radio sulla scheda
A questo punto è necessario dotare la scheda di tutti i componenti radio necessari. Non abbiate paura dei nomi complicati, delle combinazioni sconosciute di numeri e lettere. Tutte le parti sono etichettate. Bisogna solo trovare quelli giusti, comprarli e montarli al loro posto.
Ecco un esempio di un circuito piuttosto semplice ma efficace in uso -PIRAT
Ecco qui:
- Il chip principale potrebbe essere l'economico KR1006VI1, o le sue varie controparti straniere come il NE555 usato nel circuito fornito sopra. Per montare il circuito sulla scheda è necessario saldare un ponticello tra di loro.
- Il passo successivo è quello di installare un amplificatore, come il K157UD2, che è anche mostrato nel diagramma sopra. A proposito, cercando tra i vecchi dispositivi sovietici si può trovare questa e molte altre parti.
- Poi installiamo due componenti SMD (sembrano mattoncini) e montiamo una resistenza MLT C2-23.
- Dopo aver installato la resistenza, dobbiamo fermare i due transistor. Un punto molto importante per i principianti: la struttura del primo deve corrispondere a NPN e l'altro a PNP. BC 557 e BC 547 sono ideali per questo dispositivo, ma poiché non sono così facili da trovare, si possono usare vari analoghi stranieri. Per quanto riguarda il transistor a effetto campo, un IRF - 740, o qualsiasi altro transistor con gli stessi parametri è una buona scelta, ma in questo caso non importa.
- L'ultimo passo è il montaggio dei condensatori. E un consiglio: è meglio scegliere quelli con il valore TKE più basso, migliora notevolmente la termoregolazione.
Fare la bobina
Come scritto in precedenza, quando si fa una bobina fatta in casa, è necessario avvolgere circa 25-30 giri di filo PEV se il suo diametro è di 0,5 millimetri. Ma è meglio, testando il dispositivo in funzione, selezionare e cambiare il numero di giri, al fine di ottenere il risultato desiderato.
Telaio ed elementi aggiuntivi
Qualsiasi altoparlante con un'impedenza di zero ohm può essere utilizzato per rilevare il ritrovamento del dispositivo. Una batteria ricaricabile o delle semplici batterie con una tensione totale superiore a 13 volt possono essere utilizzate come alimentazione. Per una maggiore stabilità ed equilibrio elettrico del circuito, uno stabilizzatore è montato sull'uscita. Per il circuito pirata, il tipo di tensione ideale sarebbe L7812.
Dopo esserci assicurati che il metal detector funzioni, accendiamo la nostra immaginazione e creiamo una cornice che sarà, soprattutto, comoda per l'operatore. Ci sono alcuni consigli intelligenti su come costruire un caso:
- La scheda deve essere protetta mettendola in una scatola speciale e fissandola saldamente in una posizione fissa. La scatola stessa dovrebbe essere posizionata sul telaio per comodità.
- Più oggetti metallici sono presenti nella costruzione, meno sensibile sarà l'apparecchio.
- È possibile utilizzare un pezzo di tubo dell'acqua segato a metà per fornire al dispositivo ogni sorta di comodità, come un bracciolo. Attaccare una presa di gomma sotto. E in cima, costruire un qualche tipo di supporto aggiuntivo.
Diagrammi dei più popolari metal detector
Schema Farfalla
Schema Koschey
Schema Kvazar
Schema Chance
