Изготовление DD-датчика для IB-металлоискателя
В этой статье описан процесс самостоятельного изготовления самодельного "снайперского" датчика типа DD для IB-металлоискателя. Снайперским он назван в виду его малого размера (диаметр составляет 20 сантиметров) и острой чувствительности. Он хорошо подходит для пляжного поиска золота.
Катушки мотаются на оправке, которая представляет из себя маленькие гвоздики, вбитые в дощечку. Форма оправки может быть как в виде буквы D, так и круглая. В последнем случае форма катушкам придаётся вручную.
Для передающей катушки (Tx, на фото - слева) используется провод диаметром 0,45-0,6мм. При его отсутствии допустимо использовать и более тонкий, однако, это может ухудшить параметры датчика. Диаметр провода для приёмной катушки (Rx, на фото - справа) должен быть в районе 0,2мм. Количество витков для катушек зависит от конструкции конкретного металлоискателя, но приёмная катушка всегда многовитковая.
Перед снятием с оправки, витки необходимо стянуть ниткой с интервалом в 1-1,5 см. Лучше это сделать два раза.
 |  |
Следующим этапом является пропитка катушек. Этот этап при данной конструкции датчика является обязательным. Пропитка придаст жёсткость катушкам и исключит возможные мельчайшие перемещения витков во время работы. Для пропитки подходят эпоксидная смола и лаки не на основе растворителей, чтобы не повредить изоляцию провода.
Сушка под термофеном проходит значительно быстрей. Но после этого их всё равно следует оставить, зажав между двух параллельных плоскостей, для окончательного высыхания, хотя бы на ночь.
Пропитанные и высушенные катушки необходимо покрыть слоем изоляции. Здесь можно использовать изоленту. В данном случае применена лента ФУМ.
Для того, чтобы катушки не реагировали на электрические поля и не давали ложных срабатываний, их нужно экранировать. Проще всего использовать для этого алюминиевую фольгу. Самой доступной является пищевая, но она чересчур толстая. На форумах рекомендуют использовать тонкую фольгу от конденсаторов, но нигде не уточняется, из каких именно. Фольга из электролитических конденсаторов слишком толстая. В конденсаторах же типа МБМ фольги вообще нет, а есть лишь слой полупрозрачной металлизации. При размотке старого конденсатора этот тончайший слой ещё более ухудшает свои проводящие свойства. Вряд ли он будет хорошим экраном.
Проведя серию разборов конденсаторов, нам удалось найти тот искомый, который идеально подходит для экранирования катушек металлодетекторов: это МБГО . Возможно, подойдут и другие аналогичные. Фольга в них очень тонкая и легко рвётся, поэтому работать нужно аккуратно.
Разворачивая такой конденсатор, обязательно расслоите ленту до конца. Иначе вы получите не фольгу, а бутерброд из двух фольгированных диэлектриков.
Катушки оборачиваются фольгой, каждый виток должен иметь небольшой нахлёст на предыдущий. Между началом и концом намотки необходимо сделать разрыв, чтобы избежать короткозамкнутого витка, который сведёт на нет всю добротность. Однако, желательно всё же сделать нахлёст конца на начало, но через диэлектрик. Так катушка будет экранирована на 100%.
Поверх фольги следует намотать провод без изоляции. Очень желательно, чтобы он был лужёным. Это обеспечит хорошую электропроводность на многие годы. На фото использован просто провод от витой пары, который не подвергался лужению.
Кто бы что ни говорил, необходимо экранировать обе катушки, а не только приёмную. Иначе будут ложные срабатывания от влажной травы.
Финальный этап подготовки катушек - это обматывание изолентой. Обязательность его пока не установлена.
Корпус датчика для DD проще всего изготовить из пенополистирола или пенопласта. Сам по себе, пенополистирол весьма прочен и для корпуса вполне годится. Дополнительно его можно армировать изнутри и снаружи. Пенопласт армировать обязательно, так как он значительно менее прочен.
Канавки под катушки можно очень легко сделать, если в качестве фрезы применить шарошку. После второго прохода поверхность канавок получается чистой, но достаточно шероховатой для хорошей адгезии эпоксидки. Глубина канавок выбирается такой, чтобы катушки полностью погрузились в них и сверху осталась пара миллиметров для эпоксидки.
Во внутренней поверхности одной из катушек необходимо профрезеровать отверстие под гермоввод и распайку кабеля. Гермовоод можно сразу зафиксировать эпоксидкой. На фото показано, что и края места под распайку промазаны эпоксидкой - это ошибка. Так делать не нужно. Достаточно просто смочить эпоксидкой гайку гермоввода (самое дно данной выемки).
Ожидайте продолжения!
Поиск артефактов под землей - довольно популярное занятие. Для кого-то, это профессия, кто-то просто увлекается археологией. Существуют многочисленные группы кладоискателей: как романтиков, так и прагматичных добывателей ценностей. Всех этих людей объединяет одна страсть: поиск металлических предметов, спрятанных на различной глубине.
Если у вас есть точная карта с указанием места захоронения клада, либо планы проведения боев во время войны, это не гарантирует успех. Можно перелопатить тонны грунта, а искомый предмет будет спокойно лежать в паре метров от места активного поиска.
Для поиска золота, и менее ценных металлов, вам потребуется металлоискатель, который можно сделать своими руками.
Важная информация: Применение подобных приборов не запрещено Законом. Однако существуют наказания за последствия такого поиска, касающиеся раскопок, а также извлечения обнаруженных предметов.
Не будем вдаваться в тонкости, это тема другой статьи. Проще говоря: если вы нашли золотое кольцо на пляже, либо горсть советских монет в лесу - проблем, связанных с применением электронных средств поиска не будет.
А вот за извлеченные бронзовые ложки возрастом от 100 лет и старше, можно получить реальный срок или крупный штраф.
Тем не менее приборы для поиска металлических предметов в толще земли свободно продаются, а желающие сэкономить могут сделать металлоискатель своими руками в домашних условиях.
Принцип работы устройства
В отличие от детекторов грунта, работающих с использованием волн различной частоты или ультразвука, металлоискатель (фабричный, или созданный своими руками), работает с индуктивностью.
Катушка излучает электромагнитное поле, которое затем анализируется приемником. Если в зоне действия оказывается любой предмет, который проводит электроток, либо имеет ферромагнитные свойства - формат поля искажается. Точнее сказать, под действием активного поля катушки, объект формирует собственное. Это событие фиксируется приемником, и генерируется оповещение: перемещается стрелка прибора, звучит тональный сигнал, загораются световые индикаторы.
Зная методику работы, можно рассчитать электрическую схему, и создать мощный металлоискатель своими руками. Сложность конструкции зависит только от наличия элементной базы и вашего желания. Рассмотрим несколько популярных вариантов, как собрать самодельный металлоискатель:
Так называемая «бабочка»
Такое прозвище получено из-за характерной формы площадки, на которой расположены катушки индуктивности.
Расположение элементов связано с принципом работы. Схема выполнена в виде двух генераторов, работающих на одной частоте. При подключении к ним одинаковых катушек, создается индукционный баланс. Стоит попасть в электромагнитное поле постороннему предмету, обладающему электропроводимостью, как баланс поля разрушается.
Генераторы реализуются на микросхемах NE555. На иллюстрации изображена типовая схема такого прибора.
Катушка для металлоискателя (их две, на схеме: L1 и L2) делается своими руками из провода сечением 0.5–0.7 мм². Идеальный вариант - трансформаторная обмоточная медная жила в лаковой изоляции (извлекается из любого ненужного трансформатора). Характеристики не обязательно выдерживать с ювелирной точностью, при одном условии: катушки должны быть одинаковыми.
Примерные параметры: диаметр 190 мм, в каждой катушке ровно 30 витков. Собранное изделие должно быть монолитным. Для этого витки прихватываются монтажной нитью, и заливаются трансформаторным лаком. Если этого не сделать, вибрация витков будет сбивать схему с настроенного баланса.
Электрическая схема
Есть два варианта изготовления:
- учитывая малое количество элементов, можно собрать ее на макетной плате, соединив ножки деталей с помощью проводников;
- для аккуратности и надежности, лучше вытравить плату по предложенному чертежу.
Любая пайка «на соплях» может подвести в полевых условиях, и вам будет обидно за потраченное впустую время.
Так же, как и металлоискатель на транзисторах, прибор на NE555 нуждается в точной настройке перед использованием. На схеме видно три переменных резистора:
- R1 предназначен для настройки частоты генератора и достижения того самого баланса;
- R2 грубо настраивает чувствительность;
- с помощью резистора R3 можно выставить чувствительность с точностью до 1 см.
Информация: Подобная схема не может дискриминировать металлы. Искатель лишь дает понять, что объект существует. А по тональности сигнала (исходя из вашего опыта) можно определить приблизительный объем и глубину залегания.
Питание достаточно универсальное: 9–12 вольт. Можно подобрать АКБ от источника бесперебойного питания, или собрать блок питания из аккумуляторов формата ААА. Неплохой вариант - батареи 18650 (их еще используют для вейпа).
Настройка «бабочки»
Принцип работы описан выше, поэтому просто разберем технологию. Выставляем все резисторы в среднее положение, и обеспечиваем срыв синхронизации генераторов. Для этого складываем катушки «восьмеркой», и перемещаем их друг относительно друга, пока писк не перерастет в потрескивание. Это и есть срыв синхронизации.
Фиксируем кольца, и вращаем резистор R1 до появления устойчивого потрескивания с ровными интервалами.
Поднося к месту перехлеста катушек (это и есть очка поиска) металлические предметы, добейтесь устойчивого писка. Чувствительность регулируем резистором R2.
Остается подстройка резистором R3, который используется скорее для корректировки падения напряжения в источнике питания.
Механическая часть
Штанга для металлоискателя своими руками делается из легкой пластиковой трубы, либо из дерева. Использование алюминия нежелательно, поскольку он будет мешать работе. Схему и органы управления можно спрятать в герметичный корпус (например, распаечная коробка для проводки).
Искатель «бабочка» готов к работе.
Пират
Еще одна популярная импульсная модель для начинающих кладоискателей - металлоискатель «Пират» Его также легко сделать своими руками, подробная инструкция в двух вариантах:
Питание желательно приблизить к 12 вольтам, поскольку качество работы зависит от напряжения. Печатные платы уже опробованы, оба варианта на иллюстрации.
Катушка (в данном случае одна) изготавливается из той же трансформаторной проволоки 0.5 мм. Оптимальный диаметр 20 мм, количество витков 25. Поскольку мы делаем металлоискатель «Пират» своими руками, внешний дизайн отходит на второй план. Подойдут любы материалы, которые вы готовы были выбросить.
Рукоятку лучше выполнить разъемной, для удобства транспортировки. Помним, что использование металлов недопустимо.
Чувствительность регулируется двумя переменными резисторами в реальном времени, при проведении поиска. Никакая точная подстройка генератора не требуется.
А если вам удастся качественно загерметизировать корпус, можно заняться поиском «сокровищ» в пляжной полосе прибоя, и даже на дне водоема.
Подводный металлоискатель своими руками сделать сложнее, но он даст неоспоримое преимущество перед конкурентами.
Улучшение характеристик
Глубинный металлоискатель своими руками без дополнительных затрат можно сделать из готового «Пирата». Для этого можно пойти двумя способами:
- Увеличение диаметра катушки индуктивности. При этом существенно повышается проницаемость вниз, но снижается чувствительность к небольшим предметам.
- Снижение числа витков катушки с одновременной подстройкой схемы. Для этого придется пожертвовать одной катушкой для экспериментов. Снимаем (и отрезаем) виток за витком, пока не увидим, что чувствительность начала снижаться. Запоминаем количество витков при максимальных параметрах, и делаем новую катушку для этой схемы. Затем меняем резистор R7 на переменный, с аналогичными параметрами мощности. Проведя несколько экспериментов с чувствительностью, фиксируем сопротивление, меняем переменник на постоянный резистор.
Металлоискатель «Пират» можно собрать на популярном контроллере «Ардуино».
Пользоваться таким прибором удобнее, но дискриминации металлов по-прежнему не будет.
Разобравшись, как сделать металлоискатель своими руками для любительских задач, кратко разберем несколько серьезных моделей.
Металлоискатель Clone PI W своими руками
По сути, это удешевленный вариант профессионального искателя Clone PI-AVR, только вместо ЖК дисплея применяется линейка светодиодов. Это не так удобно, но по-прежнему позволяет контролировать глубину залегания артефактов.
Оптимальный по цене вариант - на микросхеме CD4066 и микроконтроллере ATmega8.
Разумеется, под это решение есть и макет печатной платы, только кнопки управления выносятся на отдельную панель.
Программирование ATmega8 - это тема отдельной статьи, если вы работали с такими контроллерами, никаких сложностей не возникнет.
Мощный металлоискатель Clone PI W, сделанный своими руками, позволяет находить металл не глубине более метра, правда без дискриминации.
Искатель «Шанс»
Похожая схема на контроллере ATmega8 называется «Шанс». Принцип работы аналогичный, только появилась возможность отсеивания (частичной дискриминации) черных металлов.
Также проработан рисунок печатной платы, который можно с успехом заменить классической «макеткой» для Ардуино
«Терминатор 3» своими руками
Если вам нужен самодельный металлоискатель с дискриминацией металлов, обратите внимание на эту модель. Схема достаточно сложная, но ваши труды окупаются найденными монетами, которые могут оказаться золотыми.
Особенность «Терминатора» состоит в разнесении приемной и передающей катушек. Для испускания сигнала изготавливается кольцо 200 мм. Для него укладывается 30 витков провода, затем он разрезается, в итоге мы получаем 2 полу-катушки общей емкостью 60 витков (смотреть схему).
Приемная катушка располагается внутри, 48 витков диаметром 100 мм.
Настройка производится с помощью осциллографа, после достижения оптимальных результатов по амплитуде, обмотки фиксируются в корпусе с помощью заливки эпоксидной смолой.
Затем производится опытная практическая настройка переключателя дискриминации. Для этого используются реальные объекты из различных металлов, а на переключателе режимов наносится их тип (после проверки).
Радиолюбителями прорабатывается усовершенствованный вариант «Терминатор 4», но практического экземпляра еще нет.
Простые детекторы металла из готовых электроприборов
Итог
Вне зависимости от сложности схемы, изготовление самодельного металлоискателя потребует от вас достаточно времени и сил. Поэтому из любопытства, такие приборы не делают. А вот для профессионального использования - это отличная альтернатива фабричным экземплярам.
Видео по теме
При изготовлении металлоискателя можно убедиться, что основным элементом такой конструкции является катушка. Как правило, эта деталь состоит из медного провода. С помощью специальных импульсов, исходящих катушки, в грунте различной плотности можно идентифицировать металлические предметы.
Катушка металлоискателя представляет собой довольно простой элемент, поэтому сделать ее намотку самостоятельно будет не сложно. В качестве основы для работы можно взять детектор металлов «Малыш FM2». Катушка этого прибора должна быть намотана довольно точно. Опытные люди смогут сделать подобную работу самостоятельно. Новичку же лучше воспользоваться специализированным программным обеспечением. Для этого необходимо скачать, размещенный в конце статьи, файл программы Coil32.
Индуктивность катушки металлоискателя измеряется в единицах микрогенри. По схеме детектора это значение должно составлять 2290 mkH. Существует и инструкция по подбору толщины провода в зависимости от диаметра элемента.
В случае, если в наличии есть только провод с определенным сечением, а размер катушки нужен больше (или меньше), тогда на помощь приходит специальная программа. При запуске Coil32 должно появиться окно, которое показано на следующем рисунке:
В окне запущенной программы нужно нажать кнопку «PLUGINS», в открывшемся меню выбирают параметр «Multi loop». В этом подразделе должны отображаться необходимые для работы катушки. Если все выполнено последовательно, то на экране компьютера должно появиться окно:
В этом окне подробно изложено, какой диаметр провода подходит для определенного каркаса. Тут также можно найти значения параметра «Индуктивность».
Перед началом работ нужно выставить в ячейках необходимые параметры:
- индуктивность – 2290 mkH;
- толщина провода – 0,4 мм;
- оправа катушки – 111 мм.
После ввода этих параметров в окне программы потребуется нажать соответствующую кнопку для вычислений. Нужная информация появится справа, и будет иметь вид как на следующем рисунке:
Самостоятельный расчет параметров для намотки катушки металлоискателя с помощью соответствующего программного обеспечения покажется довольно легко. Программа сама определит для каждого диаметра и значений индуктивности оптимально подходящие сечение провода. Программа Coil32 доступна для скачивания в архивном файле.
Прикрепленные файлы: АРХИВ
Удобный нарезатель бахромы для трансформаторов. Регулятор нагрева паяльника с индикатором мощности Нехитрая схема управления радио- и электроприборами посредством Com-портов Схема самодельного датчика протечки воды
В этой статье я покажу как самостоятельно намотать катушку для металлоискателя . Для примера возьмем вот этот металлоискатель . Катушка в нем должна мотаться с определенной точностью, но как же это сделать простому человеку, который ничего в этом не понимает?? На помощь нам величайшие умы создали интересную программу (Coil32) у кого нет программы, качаем в конце статьи.
И так, на схеме металлоискателя написано, что катушка должна иметь индуктивность 2290mkH (микрогенри). Там даже написано каким проводом и на каком диаметре мотать. Но если я хочу катушку большего диаметра или меньшего или провод у меня не той толщины??
Тогда включаем нашу программу (Coil32)
В открытой программе нажимаем (PLUGINS) потом (Multi loop) именно там будут нужные нам катушки.
Выскочит вот такое окно:
Тут теперь все просто, в окошках все подписано, какой диаметр провода, на каком каркасе мотать и самое главное окошко с индуктивностью. Вставляем в окошки наши параметры: индуктивность нам нужна 2290 mkH, провод у меня был 0.4, и катушку я хочу намотать на оправке 11см (111мм) . Как только все значения выставлены нажимаем кнопку вычислить и справа в окошке появится нужная нам информация
Так что теперь вы можете самостоятельно рассчитать и намотать для себя катушку любого диаметра, какой вам больше всего подходит.
(по следам форума мд4)
Любой IB без хорошего датчика, практически просто груда металомусора…
Поэтому сегодняшняя тема- IB , и его основной узел DD датчик.
Итак, чтобы долго не рассказывать о способах изготовления и какой лучше…, я сразу выкладываю хорошую информацию с картинками, с форума МД4. Тема – «Изготовление стабильной катушки DD», автор syava7 . Тему я конечно отредактировал на предмет «лишнего»… И так, поехали.
… Берем обычный покупной корпус для катушки с полыми ушками. Вырезаем из текстолита толщ. 2мм вставки в ушки как на фото, вылет должен быть около 7-8мм над внутренней поверхностью корпуса, вырезаем небольшие кусочки ткани для уплотнения. Крупной шкуркой шкурим внутреннюю поверхность ушек.
Пропитываем ткань эпоксидкой, вставляем с текстолитом в ушки. Должно получиться так:
Как подсохнет, слегка ошкуриваем весь корпус(внутри), ставим гермоввод, прикрепляем провод корпуса (заземление)…
Потом наносим графит замешаный на Драконе (лак такой), и он намертво прилипает. но остается эластичным, трещин не дает даже при нескольких изгибах на 90 и более градусов, поэтому проводка вполне достаточно.
Примечание: Дракон развожу 1:1 спиртом (а то очень густой).
Сопротивление от проводка до любой точки не более 1 кОм. Я замешиваю на Драконе, прилипает намертво, но при этом элластичен. Выступающие ушки не мазать.
Пока все это дело сохнет, мотаем обмотки и НЕ ПЛОТНО увязываем нитками.
Кабель беру аудио-видео S-VHS 2 жилы в отдельных экранах, диаметр кабеля 6 мм. Гермоввод типа PG-7.
…Потом укладываем обмотки в катушку. Для центровки и чтоб обмотка не касалась графита, в узких частях корпуса применяю кусочки ткани шириной около 1 см, она ложиться полукругом и удерживает обмотку, в центре просто полоски ткани. Приклеиваем резонансные конденсаторы (обязательно пленочные!), все соединяем, настраиваем, в нескольких точках подклеиваем обмотки термоклеем. все выглядет так:
Так как обмотки не плотно умотаны, их легко сплющить в точках пересечения, тем самым уменьшить выступание. ОБЯЗАТЕЛЬНО, между обмотками проложить кусочек ткани!
Так выглядит полностью собранная и настроенная катушка перед заливкой. Да, хвостик провода от экрана катушки не забываем оставить.
Далее готовим столик для заливки, я использую кусок ДСП, находим место, чтоб рядом не было металла, я живу в многоэтажке, и металл везде, поэтому беру табуретку, ставлю на нее две коробки из под обуви(чтоб повыше от пола, на железо в полу тоже реагирует) ложу ДСП, выставляю плоскость по строительному уровню. Столик готов.
Так как ушки получаются жесткие(ход около 1мм) , чтоб не было нюансов с креплением катушки на штанге, я вставляю между ушками вставочку, полностью соответствующую креплению на штанге и поджимаю, иногда распираю, все зависит от корпуса, пластик ведь
Так как пластиковые корпуса часто не совсем ровные, я беру пачки со спичками, они достаточно плотные и одного размера, подставляю в нескольких местах под корпус, далее проверяю баланс, и заливаю в один проход чуть выше краев обмоток. Потом ложу сверху книжку, чтоб корпус выровнялся, от этого баланс чуть уходит, зубочисткой поправляю обмотки (балансирую). Делаю внушение жене и детям чтоб ни-ни, а то... И жду пока все застынет. Во время затвердевания эпоксидки, баланс уплывает, его ни в коем случае нельзя поправлять! После застывания он встанет на место, а если поправлять,то убежит не понятно куда…
В итоге получается ровный корпус с минимумом эпоксидки, обмотки полностью пропитаны, ни каких шорохов, шумов, микрофонных эффектов.
Эпоксидка после смешивания и заливки дает много пузырьков воздуха, которые легко убераются феном или газовой горелочкой (аккуратно!). Для большей текучести можно в эпоксидку добавить чуть-чуть спирта. Но такая эпоксидка дольше сохнет!!!
Фото будут, как появится возможность все это доделать. Есть такой-же готовый, но там уже ничего не видно...
Далее чуть зашкурить эпоксидку, чтоб графит лучше лип, приклеить торчащий проводок экрана, нанести графит, просушить, залить защитный слой эпоксидки 3-4 мм и датчик готов. От себя добавлю, что в последний слой эпоксидки можно добавить немного черного красителя или автомобильной краски и хорошо вымешать... Слой получится краисвым и непрозрачным. ПЛЮС - этот слой не будет пить воду и менее подвержен ультрафиолету.
Стачиваем лишнюю высоту краев пластикового датчика, и получается отличная, легкая (на ДД-30 540-560гр, зависит от веса обмоток), надежная и безфантомная катушка в домашних условиях.
Экран я делаю без боковых стенок, а только снизу и сверху, так как эпоксидка плохо липнет к графиту, а к зашкуренным бокам хорошо. Катушка стабильно работает по мокрой траве и т.д.
Температурная стабильность зависит от катушек, и если делать правильно: Рх ниже по частоте на 2 кГц от Тх, да еще добротность Рх понижена входным резистором, то получается хорошая и стабильная катушка.
Обычно все мои детекторы работают с поисковыми датчиками:
Частота……………. 8-10кГц.
Тх…………………… 40-45 витков проводом 0.45-0.56мм.
Рх…………………… 160-180 витков проводом 0.23-0.27мм.
Рх настраиваю ниже по частоте на 1.8-2 кГц, чтоб попасть на пологий участок АЧХ и ФЧХ. Реально при токе Тх 140-160 мА и температуре от +35 до + 5 амплитуда на выходе усилителя с коэф. ус. около 50 не превышает 0.8 В. от + 5 до -5 не более 1.2 в., что укладывается в рамки любого металлоискателя и фаза стоит как вкопанная.
Буду рад, если смог Вам помочь, собрать хороший датчик и .
Удачи в конструировании и поиске!
Александр Сербин (г.Харьков)
