Dzięki falom elektrycznym lub magnetycznym wykrywacz metalu, zwany też detektorem metalu, jest w stanie rozróżnić przedmioty metalowe ukryte w innym otoczeniu i zareagować na nie. Urządzenie to jest niezastąpioną pomocą dla służb kontrolnych, ekologów, pracowników budowlanych, dla "poszukiwaczy złota" i wielu innych zawodów. Średnia cena wykrywacza metalu w Federacji Rosyjskiej waha się od 15 do 60 tys. rubli. Ten artykuł jest przeznaczony dla tych, którzy nie chcą przepłacać, chcą zrozumieć zasadę działania urządzenia i wykonać wykrywacz metalu własnymi rękami.
Spis treści
Wykrywacz metali, jego budowa i zasada działania
Zasada działania wykrywacza metali jest skomplikowana tylko w słowach. Pomysł polega na generowaniu pól magnetycznych za pomocą napięć elektrycznych. Gdy te same fale napotkają na swojej drodze metalowe przedmioty, urządzenie wysyła sygnał, informując użytkownika o znalezisku. Dla początkujących, którzy jeszcze nie zetknęli się z takimi "wynalazkami", wydaje się to dość trudne, ale jeśli dokładnie zastosujesz się do instrukcji, w rzeczywistości będzie to o wiele łatwiejsze. Przy odrobinie zrozumienia można z łatwością stworzyć urządzenie do wyszukiwania starych monet na głębokości 30 cm pod ziemią.
Cewka
Aby wytworzyć pole magnetyczne, przez cewkę musi przepływać prąd.wiązka, zwój) z drutu miedzianego w izolacji nylonowej. Jest ona kilkakrotnie nawijana na plastikową cewkę. Następnie owija się je poliestrową, mocną taśmą pakową. Zapobiega to rozplątywaniu się drutu do tyłu. Jeżeli wewnętrzna strona szpulki (specjalny kołowrotek) umieścić czyste żelazo, pole magnetyczne znacznie wzrośnie, co jest metodą powszechnie stosowaną w zabezpieczających wykrywaczach metali.
Układy elektroniczne
Działanie systemu zależy w całości od układu elektronicznego, który jest mózgiem urządzenia. Pozostały kawałek drutu miedzianego jest przylutowany do płytki drukowanej, a drugie wyjście płytki jest połączone przewodami elektrycznymi z czujnikami: diodami LED, wibracjami, głośnikami. Jeśli fale magnetyczne zderzą się z metalem, z cewki do wskaźników przez płytkę popłynie sygnał elektryczny. Jest to prawdopodobnie najtrudniejsza część budowania urządzenia własnymi rękami. Następnie urządzenie jest kalibrowane, regulowane i umieszczane w plastikowej obudowie ochronnej.
Parametry podstawowe
Ze względu na swoje właściwości wykrywacze metali dzielą się na 3 główne grupy: głębokie, podwodne, naziemne. Z nazwy od razu wiadomo, jakie są ich cechy. Dość często tworzą hybrydy, na przykład cewki uziemiające z wodoodporną obudową. Oczywiście, będą one kosztować o rząd wielkości więcej. Aby samodzielnie wykonać wykrywacz metali, trzeba mieć jasną wizję tego, do czego będzie on służył, na tej podstawie określa się ogólne parametry urządzenia:
- Głębokość działania pod ziemią, każde urządzenie ma swoją własną "moc penetracyjną". Oczywiście zależy to również od gęstości, rodzaju gleby, obecności w niej kamieni, ale ma to drugorzędne znaczenie.
- Średnica obszaru poszukiwań, należy od razu określić, jaki zasięg będzie optymalny, i od tego zacząć, wybierając lub montując wykrywacz metali.
- Czułość wykrywacza metali. W tym miejscu pojawia się pytanie, do jakich celów będzie używany aparat: poszukiwaczom skarbów drobiazgi będą tylko przeszkadzać, ale dla poszukiwaczy biżuterii zagubionej na plaży ważne jest, aby niczego nie przeoczyć, nawet najmniejszej rzeczy.
- Selektywność metali. Istnieją urządzenia, które reagują tylko na niektóre stopy metali szlachetnych.
- Oszczędność energii i zasilania, standardowa funkcja każdego urządzenia bezprzewodowego.
- W najnowszych modelach dostępna jest funkcja zwana "dyskryminacją", która umożliwia wyświetlanie na wyświetlaczu urządzenia przybliżonej głębokości, lokalizacji i stopu metalu.
Głębokość wykrywania
Przeciętnie głębokość poszukiwań wykrywaczem metalu wynosi od 1 do 100 cm. Różne modele mają różną dokładność i głębokość. Zasadniczo zakres widoczności zależy od wielkości cewki, im jest ona większa, tym głębiej można zajrzeć. I pierwszy błąd, jaki popełnia większość początkujących, to wybór wykrywacza metali o największej głębokości. Przeciętnie zabytkowe monety są zakopane na głębokości 30-35 cm, a zagubiona cenna biżuteria znajduje się jeszcze bliżej powierzchni. Ponadto, im większa głębokość, tym więcej nieścisłości i błędów. Można wykopać 10 dołów o głębokości 1 metra, w tym samym czasie można znaleźć coś naprawdę wartościowego praktycznie na powierzchni, nie zawracając sobie tym głowy.
Częstotliwość pracy
Jak każde urządzenie, wykrywacz metali posiada wzajemne powiązania między jego elementami. Używanie urządzenia z pełną mocą zwiększa zużycie energii przez baterię. Rozpatrując wykrywacz metali jako całość, można dojść do wniosku, że wymiary i funkcjonalność wszystkich jego elementów zależą od częstotliwości generatora. Jest to być może najważniejsze kryterium oceny, według którego są one klasyfikowane:
- Pierwsza opcja jest całkowicie nieamatorska - ultra-niskie częstotliwości. Bez pomocy komputera nie będzie działać. Za cewką musi podążać specjalna maszyna, która nie tylko przetwarza sygnał do operatora, ale także dostarcza ładunek, ze względu na znaczne zużycie energii. Jego zakres jest mniejszy niż 100 Hz.
- Druga opcja również nie jest zwykłym urządzeniem domowym - jest to urządzenie o niskiej częstotliwości. Zakres ten wynosi od 100Hz do 10kHz. Również wymaga dużej mocy, głównie przeznaczony do poszukiwania metali żelaznych na głębokości do 5 metrów. Wymaga komputerowego przetwarzania sygnału, ale nawet przy jego zastosowaniu występuje duży błąd w rozpoznawaniu stopu i jego objętości na dużych głębokościach.
- Wszechstronne, bardziej skomplikowane, kompaktowe - wykrywacze metali wysokiej częstotliwości. Za pomocą tego urządzenia można znaleźć metal na głębokości 1,5 metra. Ma średnią odporność na zakłócenia, ale dobrą czułość, na płytkich głębokościach można określić stop i rozmiar metalu z dość dobrą dokładnością. Ma zasięg do 30 kHz.
- Wykrywacze metali o częstotliwości radiowej - każdy z nas zapewne je widział - to standardowe urządzenia odpowiednie dla początkujących amatorów. Charakteryzuje się doskonałą dyskryminacją do głębokości 0,5 m. Jeśli podłoże nie jest magnetyczne, np. piasek, lub w pobliżu nie ma stacji radiowej lub telewizyjnej, jest to po prostu doskonałe urządzenie uniwersalne. Jego zużycie energii w porównaniu z przedstawicielami powyższych grup jest bardzo niskie. Pełna sprawność urządzenia zależy również od jego elementów, głównie od cewki.
Montaż wykrywacza metali własnymi rękami
W Internecie można znaleźć wiele schematów, filmów, forów i porad dotyczących montażu wykrywacza metalu. A wśród wielu recenzji jest wiele negatywnych na temat aparatury, którą sami stworzyli. Wiele osób pisze, że to się nie sprawdziło i lepiej kupić, niż poświęcić dużo czasu... Odpowiedź na takie komentarze jest bardzo prosta: jeśli się do tego przyłożysz i potraktujesz sprawę poważnie, zrobienie czegoś własnoręcznie jest o wiele lepsze niż fabryczne wykrywacze metalu. Jeśli chcesz coś zrobić dobrze, zrób to sam.
Czy można własnoręcznie wykonać wykrywacz metalu?
Dla osoby, która zna i interesuje się fizyką i elektroniką przynajmniej na poziomie szkolnym, takie zadanie nie będzie trudne. Pozostaje tylko kwestia wyboru materiałów wysokiej jakości. Nawet początkujący nie powinni mieć problemów, jeśli będą postępować krok po kroku, stosując się do instrukcji z odrobiną wytrwałości.
Wykonanie własnej płytki drukowanej
Najtrudniejszym etapem montażu czujki jest produkcja płytki drukowanej. Jest to bowiem mózg całej konstrukcji i bez niego urządzenie po prostu nie będzie działać. Najprostszą metodą jest metoda cięcia laserowego.
- Na początku potrzebny jest schemat, oczywiście jest ich mnóstwo w Internecie. Jeśli jednak ktoś chce wykonać go samodzielnie, pomoże mu w tym specjalny program Sprint-Layout.
I tak, mając gotowy rysunek schematyczny płytki, drukujemy go na drukarce laserowej, co jest ważne, na papierze fotograficznym. Wiele osób zaleca używanie lekkiego papieru, aby lepiej uwidocznić szczegóły. - Kup kawałek tekstolitu, nie będzie trudno go znaleźć, i odpowiednio go przygotuj:
1) Użyj metalowych nożyczek (lub metalowego nożyka), aby przyciąć kawałek tekstolitu do rozmiaru odpowiedniego dla wydruku.
2) Następnie należy oczyścić obrabiany przedmiot z wierzchniej warstwy za pomocą szmatki. Idealnym rezultatem jest równomierny, lustrzany połysk.
3) Nasączyć kawałek szmatki alkoholem, acetonem lub innym rozpuszczalnikiem i dokładnie przetrzeć. Ma to na celu odtłuszczenie i oczyszczenie obrabianego przedmiotu. - Po wykonaniu tych czynności umieszczamy papier fotograficzny z wydrukowanym wzorem na textolicie i wygładzamy go gorącym żelazkiem, aby przenieść wzór. Następnie powoli zanurz blankiet w ciepłej wodzie i bardzo delikatnie i ostrożnie usuń papier, nie rozmazując wzoru. Nawet jeśli kontury są nieco rozmazane, można je skorygować za pomocą igły.
- Gdy deska nieco przeschnie, można przystąpić do kolejnego etapu, do którego potrzebny jest roztwór siarczanu miedzi lub wybielacza.
Aby przygotować ten roztwór, należy kupić sproszkowany chlorek żelazowy (FeCl3). W sklepie z artykułami radiowymi kosztuje to niemało. Proszek ten należy rozcieńczyć wodą w stosunku 1 do 3. Woda nie powinna być gorąca, a naczynie nie powinno być wykonane z metalu.
Zanurz naszą płytę w roztworze na pewien czas, zależny od grubości materiału i warunków zewnętrznych, nie ma określonego czasu. Okresowe mieszanie roztworu sprawi, że proces będzie przebiegał szybciej i sprawniej. - Wyjmij płytę, opłucz ją pod bieżącą wodą, usuń toner alkoholem lub innym rozpuszczalnikiem.
- Za pomocą wiertarki wykonaj otwory pod części w miejscach, w których są one wymagane na rysunku.
Więcej o tej metodzie można przeczytać w naszym artykule: Jak zrobić płytkę drukowaną w domu.
Mocowanie elementów radiowych na płytce
Na tym etapie należy wyposażyć płytkę we wszystkie niezbędne elementy radiowe. Nie bój się skomplikowanych nazw, nieznanych kombinacji cyfr i liter. Wszystkie części są oznaczone swoimi nazwami. Trzeba tylko znaleźć odpowiednie, kupić je i zamontować na miejscu.
Oto przykład dość prostego, ale skutecznego w użyciu obwodu - PIRAT
Zaczynamy:
- Głównym układem scalonym może być niedrogi KR1006VI1 lub jego różne zagraniczne odpowiedniki, takie jak NE555 zastosowany w układzie przedstawionym powyżej. Aby dopasować układ do płytki, należy wlutować zworę między nimi.
- Następnym krokiem jest zainstalowanie wzmacniacza, takiego jak K157UD2, który również jest pokazany na powyższym schemacie. Przy okazji, przeglądając stare radzieckie urządzenia, można znaleźć tę i wiele innych części.
- Następnie instalujemy dwa elementy SMD (wyglądają jak małe cegiełki) i montujemy rezystor MLT C2-23.
- Po zamontowaniu rezystora należy zatrzymać oba tranzystory. Bardzo ważna uwaga dla początkujących: struktura pierwszego z nich musi odpowiadać NPN, a drugiego PNP. Do tego urządzenia idealnie nadają się BC 557 i BC 547, ale ponieważ nie są one tak łatwo dostępne, można użyć różnych zagranicznych analogów. Jeśli chodzi o tranzystor polowy, dobrym wyborem jest IRF - 740 lub inny tranzystor o takich samych parametrach, ale w tym przypadku nie ma to znaczenia.
- Ostatnim etapem jest montaż kondensatorów. I jeszcze jedna rada: lepiej wybrać tę, która ma najniższą wartość TKE, bo to znacznie poprawia termoregulację.
Wykonanie cewki
Jak już wcześniej pisano, podczas wykonywania domowej cewki należy nawinąć około 25-30 zwojów drutu PEV, jeśli jego średnica wynosi 0,5 milimetra. Najlepiej jest jednak, testując urządzenie w trakcie pracy, wybrać i zmienić liczbę obrotów, aby uzyskać pożądany efekt.
Rama i elementy dodatkowe
Do wykrywania wykrycia urządzenia można użyć dowolnego głośnika o impedancji równej zero omów. Jako źródło zasilania można wykorzystać akumulator lub zwykłe baterie o łącznym napięciu większym niż 13 V. W celu zapewnienia większej stabilności i równowagi elektrycznej obwodu na wyjściu zamontowano stabilizator. Dla obwodu pirata idealnym typem napięcia będzie L7812.
Po upewnieniu się, że wykrywacz metali działa, uruchamiamy wyobraźnię i tworzymy ramę, która będzie przede wszystkim wygodna dla operatora. Istnieją pewne sprytne wskazówki dotyczące budowania sprawy:
- Tablicę należy zabezpieczyć, umieszczając ją w specjalnej skrzynce i mocno przymocowując w stałym miejscu. Dla wygody skrzynkę należy umieścić na ramie.
- Im więcej metalowych przedmiotów znajduje się w konstrukcji, tym mniejsza będzie czułość urządzenia.
- Można użyć kawałka przepiłowanej na pół rury wodociągowej, aby wyposażyć urządzenie w różnego rodzaju udogodnienia, takie jak podłokietnik. Zamocuj gumowy uchwyt poniżej. A na samej górze należy zbudować jakiś dodatkowy uchwyt.
Schematy najpopularniejszych wykrywaczy metali
Schemat Motyl
Schemat Koschey
Schemat Kvazar
Program Szansa
