Металошукач своїми руками: прості і складніші – на золото, чорний метал, для будівництва
Металошукач або металодетектор призначений для виявлення предметів, за своїми електричними та / або магнітними властивостями відрізняються від середовища, в якій вони знаходяться. Попросту кажучи, він дозволяє знаходити метал у землі. Але не тільки метал, і не тільки в грунті.
Металодетекторами користуються служби огляду, криміналісти, військові, геологи, будівельники для пошуку профілів під обшивкою, арматури, звірки планів-схем підземних комунікацій, і люди багатьох інших спеціальностей. Про це інформує Моя Хата із посиланням на Добрий господар
Металошукачі своїми руками найчастіше роблять любителі: шукачі скарбів, краєзнавці, члени військово-історичних об’єднань. Їм, початківцям, і призначена в першу чергу дана стаття; описані в ній пристрої дозволяють знайти монету з радянський п’ятак на глибині до 20-30 см або залізяку з каналізаційний люк приблизно в 1-1,5 м під поверхнею. Однак цей саморобний прилад може стати в нагоді і на господарстві при ремонті або на будівництві. Нарешті, виявивши в землі центнер-другий кинутої труби або металоконструкцій і здавши знахідку в металобрухт, можна виручити пристойну суму. А подібних скарбів в землі точно більше, ніж піратських скринь в морі.
Примітка: якщо ви не досвідчені в електротехніці з радіоелектронікою, не лякайтеся схем, формул і спеціальної термінології в тексті. Сама суть викладається по простому, і в кінці буде опис приладу, який можна зробити за 5 хв на столі, не вміючи не те що паяти, а проводки скрутити. Але він дозволить «помацати» особливості пошуку металів, а виникне інтерес – прийдуть і знання з навичками.
Трохи більше уваги в порівнянні з іншими буде приділено металошукачу «Пірат». Цей прилад досить простий для початківців, але за своїми якісними показниками не поступається багатьом фірмовим моделям ціною до $ 300-400. А головне – він показав відмінну повторюваність, тобто повну працездатність при виготовленні за описами і специфікаціям. Схемотехніка і принцип дії «Пірата» цілком сучасні.
Принцип дії
Металошукач діє за принципом електромагнітної індукції. Загалом схема металошукача складається з передавача електромагнітних коливань, передавальної котушки, приймальні котушки, приймача, схеми виділення корисного сигналу (дискримінатора) і пристрою індикації. Окремі функціональні вузли часто об’єднують схемотехнічно і конструктивно, наприклад приймач і передавач можуть працювати на одну котушку, прийомна частина відразу виділяє корисний сигнал і т.п.
Котушка створює в середовищі електромагнітне поле (ЕМП) визначеної структури. Якщо в зоні його дії виявляється електропровідний предмет, в ньому наводяться вихрові струми або струми Фуко, які створюють його власне ЕМП. В результаті структура поля котушки спотворюється. Якщо ж предмет не електропровідний, але володіє феромагнітними властивостями, то він спотворює вихідне поле за рахунок екранування. У тому і іншому випадку приймач вловлює відміне ЕМП від вихідного і перетворює його в акустичний і / або оптичний сигнал.
Примітка: в принципі для металошукача не обов’язково, щоб предмет був електропровідним, грунт – ні. Головне, щоб їх електричні та / або магнітні властивості відрізнялися.
Детектор або сканер?
У комерційних джерелах дорогі високочутливі металодетектори, напр. Терра-Н, нерідко називають геосканерами. Це не вірно. Геосканери діють за принципом вимірювання електропровідності грунту за різними напрямками на різній глибині, ця процедура називається бічним каротажем. За даними каротажу комп’ютер будує на дисплеї картинку всього що в землі, включаючи різні за властивостями геологічні шари.
Загальні параметри
Принцип дії металодетектора можливо втілити технічно різними способами відповідно до призначення приладу. Металошукачі для пляжного пошуку золота і будівельно-ремонтного пошуку зовні можуть бути схожі, але істотно відрізнятися за схемою і технічним даним. Щоб правильно зробити металошукач, потрібно чітко уявляти собі, яким вимогам він повинен задовольняти для даного роду роботи. Виходячи з цього, можна виділити наступні параметри пошукових детекторів металу:
Проникнення, або проникаюча здатність – максимальна глибина, на яку поширюється ЕМП котушки в грунті. Глибше прилад нічого не виявить при будь-якому розмірі і властивості об’єкта.
Величина і розміри зони пошуку – уявна область в землі, в якій об’єкт буде виявлений.
Чутливість – здатність виявляти більш-менш дрібні предмети.
Вибірковість – здатність сильніше реагувати на бажані знахідки. Солодка мрія пляжних старателів – детектор, який пищить тільки на дорогоцінні метали.
Завадостійкість – здатність не реагувати на ЕМП сторонніх джерел: радіостанцій, грозових розрядів, ЛЕП, електротранспорту та ін. джерел перешкод.
Мобільність і оперативність визначаються енергоспоживанням (на скільки батарейок вистачить), массогабаритами приладу і розмірами зони пошуку (скільки можна «промацати» за 1 прохід).
Дискримінація, або роздільна здатність – дає оператору або керуючому мікроконтроллеру можливість по реакції приладу судити про характер знайденого об’єкта.
Дискримінація, у свою чергу, параметр складовий, тому на виході металошукача наявний 1, максимум 2 сигнали, а величин, що визначають властивості і розташування знахідки, більше. Тим не менш, з урахуванням зміни реакції приладу під час наближення до об’єкта, в ньому виділяються 3 складових:
Просторова – свідчить про розташування об’єкта в зоні пошуку і глибині його залягання.
Геометрична – дає можливість судити про форму і розміри об’єкта.
Якісна – дозволяє будувати припущення про властивості матеріалу об’єкта.
Робоча частота
Всі параметри металошукача пов’язані складним чином і багато взаємозв’язків взаємовиключні. Так, напр., зниження частоти генератора дозволяє домогтися більшого проникнення і зони пошуку, але ціною збільшення енергоспоживання, і погіршує чутливість і мобільність внаслідок зростання розмірів котушки. В цілому ж кожен параметр і їхні комплекси так чи інакше прив’язані до частоти генератора. Тому первісна класифікація металошукачів будується за діапазоном робочих частот:
Ннаднизькочастотних (ННЧ) – до перших сотень Гц. Абсолютно не аматорські прилади: енергоспоживання від десятків Вт, без комп’ютерної обробки по сигналу ні про що судити не можна, для переміщення потрібен автотранспорт.
Низькочастотні (НЧ) – від сотень Гц до декількох кГц. Прості схемотехнічно і конструктивно, перешкодостійкі, але мало чутливі, дискримінація погана. Проникнення – до 4-5 м при енергоспоживанні від 10 Вт (т. зв. Глибинні металодетектори) або до 1-1,5 м при живленні від батарейок. Реагують найгостріше на феромагнітні матеріали (чорний метал) або великі маси діамагнітних (бетонні і кам’яні будівельні конструкції), тому іноді називаються магнітодетекторами. До властивостей грунту мало чутливі.
Підвищеної частоти (ПЧ) – до декількох десятків кГц. Складніше НЧ, але вимоги до котушки невисокі. Проникнення – до 1-1,5 м, завадостійкість на трієчку, хороша чутливість, задовільна дискримінація. Можуть бути універсальними при використанні в імпульсному режимі. На обводнених або мінералізованих грунтах (з уламками або частками скельних порід, екранують ЕМП) працюють погано або зовсім нічого не чують.
Високоюї, або радіочастоти (ВЧ або РЧ) – типові металошукачі «на золото»: відмінна дискримінація на глибину до 50-80 см в сухих непроводящих і немагнітних грунтах (пляжний пісок і т.п.) Енергоспоживання – як у попереднього. Решта – на межі «двійки». Ефективність приладу багато в чому залежить від конструкції і якості виконання котушки (котушок).
Примітка: мобільність металошукачів по пп. 2-4 хороша: від одного комплекту сольових елементів («батарейок») АА і без перевтоми оператора можна працювати до 12 годин. Окремо стоять імпульсні металошукачі. У них первинний струм в котушку поступає імпульсами. Задавши частоту проходження імпульсів в межах НЧ, а їх тривалість, яка визначає спектральний склад сигналу, відповідно діапазонами ПЧ-ВЧ, можна отримати металодетектор, який поєднує в собі позитивні властивості НЧ, ПЧ і ВЧ або перестроюваний.
Метод пошуку
Налічується не менше 10 методів пошуку предметів за допомогою ЕМП. Але такі, як, скажімо, метод безпосередньої оцифровки відповідного сигналу з комп’ютерною обробкою – доля професійного застосування. Саморобний металошукач будують найбільше наступними способами:
Ппараметричні.
Приймально-передавальним.
З накопиченням фази.
На биттях.
Без приймача.
Параметричні металошукачі в деякому роді випадають з визначення принципу дії: в них немає ні приймача, ні приймальні котушки. Для детекції використовується безпосередньо вплив об’єкта на параметри котушки генератора – індуктивність і добротність, а структура ЕМП значення не має. Зміна параметрів котушки веде до зміни частоти і амплітуди вироблюваних коливань, що фіксується різними способами: виміром частоти і амплітуди, по зміні струму споживання генератора, виміром напруги в петлі ФАПЧ (системи фазового автопідстроювання частоти, «підтягувала» її до заданого значення) та ін. параметричні металошукачі прості, дешеві і завадостійкійкі, але користування ними вимагає певних навичок, тому частота «пливе» під впливом зовнішніх умов. Чутливість у них слабка; найбільше використовуються як магнітодетектори.
З приймачем і передавачем
Такі прилади дозволяють домогтися найкращої ефективності в своєму діапазоні частот, але складні схемотехнічно, вимагають особливо якісної системи котушок. Прийомопередаючі металошукачі з однією котушкою називаються індукційними. Їх повторюваність краща, тому проблема правильного розташування котушок відносно один одної відпадає, але схемотехніка складніше – потрібно виділити слабкий вторинний сигнал на тлі сильного первинного.
До клацання
Металошукачі з накопиченням фази, або фазочутливі, бувають або однокатушковими імпульсними, або з 2-ма генераторами, що працюють кожен на свою котушку. У першому випадку використовується той факт, що імпульси при не тільки розпливаються, а й затримуються. У часі зсув фаз наростає; коли він досягає певної величини, дискримінатор спрацьовує і в навушниках лунає клацання. У міру наближення до об’єкта клацання стають частіше і зливаються в звук все більш високого тону. Саме на цьому принципі побудований «Пірат». У другому випадку техніка пошуку та ж, але працюють 2 строго симетричних електрично і геометрично генератора, кожен на свою котушку. При цьому внаслідок взаємодії їх ЕМП відбувається взаємна синхронізація: генератори працюють в такт. При спотворенні загального ЕМП починаються зриви синхронізації, чутні як ті ж клацання, а потім тон. Двухкатушечні металошукачі зі зривом синхронізації простіші імпульсних, але менш чутливі: проникнення їх в 1,5-2 рази менше. Дискримінація в обох випадках близька до відмінної.
Фазочутливі металодетектори – улюблені інструменти курортних старателів. Аси пошуку налаштовують свої прилади так, що точно над об’єктом звук знову пропадає: частота проходження клацань переходить в ультразвукову область. Таким способом на черепашкові пляжі вдається знаходити золоті сережки розміром з ніготь на глибині до 40 см. Однак на грунті з дрібними неоднородностями, обводненому і мінералізованому, металошукачі з накопиченням фази поступаються іншим, крім параметричних.
За писком
Биття 2-х електросигналів – сигнал з частотою, яка дорівнює сумі або різниці основних частот вихідних сигналів або кратних їм – гармонік. Так, напр., якщо на входи спеціального пристрою – змішувача – подати сигнали з частотами 1 МГц та 1 000 500 Гц або 1,0005 МГц, а до виходу змішувача підключити навушники або динамік, то почуємо чистий тон 500 Гц. А якщо 2-й сигнал буде 200 100 Гц або 200,1 кГц, станеться те ж саме, тому 200100 х 5 = 1000500; ми «зловили» 5-у гармоніку.
У металошукачі на биття діють 2 генератора: опорний і робочий. Котушка коливального контуру опорного маленька, захищена від сторонніх впливів, або його частота стабілізована кварцовим резонатором (просто – кварцем). Контурна котушка робочого (пошукового) генератора – пошукова, і його частота залежить від наявності предметів в зоні пошуку. Перед пошуком робочий генератор налаштовують на нульові биття, тобто до збігу частот. Повного нуля звуку як правило не досягають, а налаштовують до дуже низького тону або хрипу, так зручніше шукати. По зміні тону биття судять про наявність, величину, властивості і розташуванні об’єкта.
Примітка: найчастіше частоту пошукового генератора беруть у кілька разів нижче опорної і працюють на гармоніках. Це дозволяє, по-перше, уникнути шкідливого в даному випадку взаємного впливу генераторів; по-друге, точніше налаштувати прилад, по-третє, вести пошук на оптимальній в даному випадку частоті.
Металошукачі на гармоніках в загальному складніше імпульсних, проте працюють на будь-якому ґрунті. Правильно виготовлені і налаштовані, вони не поступаються імпульсним. Про це можна судити хоча б з того, що золотошукачі-пляжники ніяк не зійдуться в думках, що ж краще: імпульснік або на биття?
Котушка та інше
Найпоширеніша омана початківців радіоаматорів – абсолютизація схемотехніки. Мовляв, якщо схема «крута», то все буде тіп-топ. Щодо металошукачів це вдвічі невірно, тому їх експлуатаційні гідності найсильнішим чином залежать від конструкції і якості виготовлення пошукової котушки. Як висловився якийсь курортний старатель: «находимість детектора повинна тягнути кишеню, а не ноги». При розробці приладу його схему і параметри котушки підганяють один до одного до отримання оптимуму. Певна схема з «чужою» котушкою якщо і запрацює, то до заявлених параметрів не дотягне. Тому, вибираючи прототип для повторення, дивіться насамперед опис котушки. Якщо він неповний або не точний – краще будувати інший прилад.
Про розміри котушки
Велика (широка) котушка ефективніше випромінює ЕМП і глибше «просвітить» грунт. Її зона пошуку ширше, що дозволяє зменшити ходьбу. Однак, якщо в зоні пошуку виявиться великий непотрібний предмет, його сигнал «заб’є» слабкий від шуканої дрібниці. Тому бажано брати або робити металодетектор, розрахований на роботу з котушками різного розміру.
Примітка: типові діаметри котушок 20-90 мм для пошуку арматури і профілів, 130-150 мм «на пляжне золото» і 200-600 мм «на велике залізо».
Монопетля
Традиційний тип котушки детектора металу т. зв. тонка котушка або Mono Loop (одинарна петля): кільце з багатьох витків емальованого мідного дроту шириною і товщиною раз в 15-20 менше середнього діаметра кільця. Переваги котушки-монопетлі – слабка залежність параметрів від типу грунту, що звужується донизу зона пошуку, що дозволяє, рухаючи детектор, точніше визначати глибину і розташування знахідки, і конструктивна простота. Недоліки – мала добротність, чому в процесі пошуку «пливе» настройка, схильність перешкодам і розпливчаста реакція на об’єкт: робота з монопетлею вимагає значного досвіду користування даним конкретним екземпляром приладу.
Саморобні металошукачі початківцям рекомендується робити з монопетлею, щоб без особливих проблем одержати працездатну конструкцію і придбати з нею пошуковий досвід.
Індуктивність
При виборі схеми, щоб переконатися в достовірності обіцянок автора, і тим більше при самостійному конструюванні або доопрацювання, потрібно знати індуктивність котушки і вміти її розраховувати. Навіть якщо ви робите металошукач з покупного набору, індуктивність все одно потрібно перевірити вимірами або розрахунком, щоб не ламати потім голову: чому, все ось ніби справно, а не пищить. Калькулятори для розрахунку індуктивності котушок є в інтернеті, але комп’ютерна програма всі випадки практики передбачити не може. Тому на мал. дана стара, десятиліттями перевірена номограма для розрахунку багатошарових котушок;
Для розрахунку пошукової монопетлі номограмою користуються наступним чином:
Беремо величину індуктивності L з опису приладу і розміри петлі D, l і t звідти ж або за своїм вибором; типові значення: L = 10 мГн, D = 20 см, l = t = 1 см.
За номограмі визначаємо кількість витків w.
Задаємося коефіцієнтом укладання k = 0,5, за розмірами l (висота котушки) і t (ширина її) визначаємо площу перерізу петлі і знаходимо площа чистої міді в ній як S = klt.
Поділивши S на w, отримаємо перетин обмоточного дроту, а по ньому – діаметр проводу d.
Якщо вийшло d = (0,5 … 0,8) мм, все ОК. В іншому випадку збільшуємо l і t при d> 0,8 мм або зменшуємо при d <0,5 мм.
Завадостійкість
Монопетля добре «ловить» перешкоди, тому влаштована точно так само, як рамкова антена. Збільшити її завадостійкість можна, по-перше, помістивши обмотку в т. зв. екран Фарадея: металеву трубку, оплетку або обмотку з фольги з розривом, щоб не утворився короткозамкнений виток, який «з’їсть» усі ЕМП котушки.
Якщо на вихідній схемі біля позначення пошукової котушки є пунктирна лінія (див. Схеми далі), то це означає, що котушка даного приладу обов’язково повинна бути поміщена в екран Фарадея. Також обов’язково екран з’єднується із загальним проводом схеми. Тут таїться підступ для новачків: заземлювальний провідник потрібно підключати до екрану строго симетрично розрізу (див. Той же мал.) І підводити його до схеми також симетрично щодо сигнальних проводів, інакше перешкоди все-таки «пролізуть» в котушку. Екран поглинає і деяку частку пошукового ЕМП, що знижує чутливість приладу. Особливо цей ефект помітний в імпульсних металошукача; їх котушки взагалі не можна екранувати. У такому разі збільшення перешкодозахищеності можна домогтися, семетруючи обмотку. Суть в тому, що для віддаленого джерела ЕМП котушка – точковий об’єкт, і е.р.с. перешкод в її половинах придушать один одного. Симетрична котушка може знадобитися і схемно, якщо генератор двотактний або індуктивна трьохточка.
Однак симетрувати котушку звичним радіоаматорам біфіллярним способом (див. свл.) в даному випадку не можна: при знаходженні в поле біфіллярної котушки провідних і / або феромагнітних предметів її симетрія порушується. Тобто, завадостійкість металошукача пропаде якраз тоді, коли вона найбільше потрібна. Тому симетрувати котушку-монопетлю потрібно перехресним намотуванням. Її симетрія не порушується ні за яких обставин, але мотати тонку котушку з великою кількістю витків перехресним способом – пекельна праця, і тоді краще зробити кошикову котушку.
Кошик
Кошикові котушки мають всі достоїнства монопетель в ще більшому ступені. До того ж, котушки-кошики стабільніші, їх добротність вище, а те, що котушка плоска – подвійний плюс: чутливість і дискримінація зростуть. До перешкод кошикові котушки менш сприйнятливі: шкідливі е.р.с. щоперехрещуються проводах гасять один одного. Єдиний мінус – для котушок-кошиків потрібна точно зроблене жорстке і міцне оправлення: загальна сила натягу багатьох витків досягає великих величин.
Кошикові котушка бувають плоскими і об’ємними, але електрично об’ємний «кошик» еквівалентний плоскій, тобто створює таке ж ЕМП. Об’ємна кошикова котушка ще менш чутлива до перешкод і, що важливо для імпульсних металошукачів, дисперсія імпульсу в ній мінімальна, тобто легше зловити дисперсію, викликану об’єктом. Переваги оригінального металошукача «Пірат» багато в чому обумовлені тим, що його “рідна” котушка – об’ємна корзинка. Однак її намотування складне і трудомістке. Новачкові самостійно краще мотати плоский кошик, див. мал. нижче.
Номограма для розрахунку плоского кошика не потрібна; розрахунок ведуть таким чином:
Задаються діаметром D2, рівним зовнішньому діаметру оправлення мінус 2-3 мм, і беруть D1 = 0,5D2, це оптимальне співвідношення для пошукових котушок.
За формулою (2) на мал. обчислюють кількість витків.
По різниці D2 – D1 з урахуванням коефіцієнта плоскою укладання 0,85 обчислюють діаметр проводу в ізоляції.
Як не треба і треба мотати кошики
Деякі любителі беруться самостійно мотати об’ємні кошики способом, показаним на мал. нижче: роблять оправлення з ізольованих цвяхів (поз. 1) або саморізів, мотають за схемою, поз. 2 (в даному випадку, поз. 3, для кількості витків, кратної 8; через кожні 8 витків «візерунок» повторюється), потім запінюються, поз. 4, оправлення витягують, а зайву піну обрізають. Але незабаром виявляється, що натягнуті витки порізали піну і вся робота пішла насмарку. Тобто, щоб намотати надійно, потрібно відрізки міцного пластику вклеїти в отвори основи, і тільки тоді мотати. І пам’ятайте: самостійний розрахунок об’ємної кошикові котушки без відповідних комп’ютерних програм неможливий; методика для плоскої кошики в даному випадку непридатна.
ДД котушки
ДД в даному випадку значить не дальню дію, а подвійний або диффереціальний детектор; в оригіналі – DD (Double Detector). Це котушка з 2-х однакових половин (плечей), складених з деяким перетином. При точному електричному та геометричному балансі плечей ДД пошукове ЕМП стягується в зону перетину. Найменша неоднорідність простору в зоні пошуку викликає розбаланс, і з’являється різкий сильний сигнал. ДД-котушка дозволяє недосвідченому шукачеві виявити невеликий глибокий добре проводящий предмет, коли поруч з ним і вище залягла іржава банка. Котушки ДД чітко орієнтовані «на золото»; всі металошукачі з маркуванням GOLD комплектуються ними. Однак на дрібно-неоднорідних і / або проводячих грунтах вони або зовсім відмовляють, або часто дають помилкові сигнали. Чутливість ДД котушки дуже висока, але дискримінація близька до нульової: сигнал або граничний, або його зовсім немає. Тому металодетектори з ДД котушками воліють шукачі, яких цікавить тільки «знахідками на кишеню».
Примітка: докладніше про ДД котушки можна буде дізнатися далі в описі відповідного металошукача.
Як кріпити котушку
Готові каркаси і оправлення для пошукових котушок продаються в широкому асортименті, але з накрутками продавці не соромляться. Тому багато любителів роблять основу котушки з фанери. Однак це не вихід: фанера досить сильно поглинає ЕМП, дає велику паразитну дисперсію імпульсів, а намокнувши, здатна взагалі заглушити прилад. Кращий варіант – комп’ютерний диск або пластикова тарілка або блюдце. Склавши 2 посудини і склеївши, можна отримати герметичний корпус котушки. Для котушок складних (кошиків, ДД) оптимальний матеріал оправлення стільниковий полікарбонат. Він міцний, стійкий, не впливає на ЕМП, легко обробляється.
Кілька конструкцій
Параметричні
Найпростіший металошукач для пошуку арматури, проводки, профілів і комунікацій в стінах і перекриттях можна зібрати. Стародавній транзистор МП40 без жодного змінюється на КТ361 або його аналоги; щоб застосувати транзистори pnp, потрібно поміняти полярність батарейки.
Цей металошукач – магнітодетектор параметричного типу, що працює на НЧ. Тон звуку в навушниках можна міняти, підбираючи ємність С1. Під впливом об’єкта тон знижується, на відміну від усіх інших типів, тому спочатку потрібно домагатися «комариного писку», а не хрипу або бурчання. Прилад відрізняє проводку під струмом від «порожньої», на тон накладається гул 50 Гц.
Схема – імпульсний генератор з індуктивним зворотним зв’язком і стабілізацією частоти LC-контуром. Контурна котушка – вихідний трансформатор від старого транзисторного приймача або малопотужний «базарно-китайський» низьковольтний силовий. Дуже добре підходить трансформатор від непридатного джерела живлення польської антени, в його ж корпусі, зрізавши мережеву вилку, можна зібрати і весь пристрій, тоді живити його краще від літієвої батарейки-таблетки на 3 В. Обмотка II на мал. – Первинна або мережева; I – вторинна або понижуюча на 12 В. Саме так, генератор працює з насиченням транзистора, що забезпечує нікчемне енергоспоживання і широкий спектр імпульсів, що полегшує пошук.
Щоб перетворити трансформатор в датчик, його магнітопровід потрібно розімкнути: зняти каркас з обмотками, прибрати прямі перемички сердечника – ярма – а Ш-подібні пластини скласти в одну сторону. Потім надіти обмотки назад. При справних деталях прилад починає працювати відразу; якщо ні – потрібно поміняти місцями кінці кожної з обмоток. Параметрична схема складніше – L з конденсаторами С4, С5 і С6 налаштовується на 5, 12,5 і 50 кГц, а кварц пропускає на вимірювач амплітуди 10-ю, 4-у гармоніки і основний тон відповідно. Схемка більш на любителя, метушні з налаштуванням багато, а «чуття», як кажуть, ніяке. Наводиться тільки для прикладу.
Ще про «Піратів»
Повернемося до славнозвісного «Пірата»; він імпульсний приймально з накопиченням фази. Схема на малюнку. Дуже проста і може вважатися класикою для даного випадку.
Передавач складається з задаючого генератора (ЗГ) на тому ж 555-му таймері і потужного ключа на Т1 і Т2. Зліва – варіант ЗГ без ІМС; в ньому доведеться виставити за осцилограф частоту проходження імпульсів 120-150 Гц R1 і тривалість імпульсу 130-150 мкс R2. Котушка L – загальна. Обмежувач на діодах D1 і D2 на струм від 0,5 А рятує підсилювач приймача QP1 від перевантаження. На QP2 зібраний дискримінатор; разом вони складають здвоєний операційний підсилювач К157УД2. Власне «хвостики» імпульсів накопичуються в ємності С5; коли «резервуар переповнюється», на виході QP2 проскакує імпульс, який посилюється Т3 і дає клацання в динаміці. Резистором R13 регулюється швидкість заповнення «резервуара» і, отже, чутливість приладу.
На биттях
Бажають відчути всі принади процесу пошуку на биття зі змінними котушками можуть зібрати металошукач за схемою на мал. нище. Його особливість, по-перше, економічність: вся схема зібрана на КМОП-логіці і в відсутність об’єкта споживає дуже маленький струм. Друге – прилад працює на гармоніках. Опорний генератор на DD2.1-DD2.3 стабілізовано кварцом ZQ1 на 1 МГц, а пошуковий на DD1.1-DD1.3 працює на частоті близько 200 кГц. При настройці приладу перед пошуком потрібну гармоніку «ловлять» варикапом VD1. Змішання робочого і опорного сигналів відбувається в DD1.4. Третє – цей металошукач придатний для роботи зі змінними котушками.
ІМС 176-ї серії краще замінити на такі ж 561, струм споживання зменшиться, а чутливість приладу зросте. Замінювати старі радянські високоомні навушники ТОН-1 (краще ТОН-2) на низькоомні від плеєра просто так не можна: вони перевантажать DD1.4. Потрібно або поставити підсилювач на кшталт «піратського» (C7, R16, R17, T3 і динамік на схемі «Пірата»), або використовувати пьезодинамік. Налаштування після складання цей металошукач не вимагає. Котушки – монопетлі. Їх дані на оправці товщиною 10 мм: Діаметр 25 мм – 150 витків ПЕВ-1 0,1 мм. Діаметр 75 мм – 80 витків ПЕВ-1 0,2 мм. Діаметр 200 мм – 50 витків ПЕВ-1 0,3 мм.
Як зробити своїми руками
Тепер виконаємо дану спочатку обіцянку: розповімо, як зробити, нічогісінько не розуміючи в радіотехніці, металодетектор, який шукає. Металошукач «простіше простого» збирається з радіоприймача, калькулятора, картонної або пластикової коробки з відкидною кришкою і відрізків двостороннього скотча.
Металошукач «з радіо» імпульсний, проте для виявлення об’єктів використовується не дисперсія і не запізнювання з накопиченням фази, а поворот магнітного вектора ЕМП при переизлучение. На форумах про цей пристрій пишуть різне, від «супер» до «отстой», «розводка» і слів, які на папері вживати не прийнято. Так от, щоб вийшло якщо не «супер», але хоча б цілком працездатний пристрій, його складові частини – приймач і калькулятор – повинні відповідати певним вимогам. Калькулятор потрібен самий дешевий, «альтернативний». Роблять такі в офшорних підвальчиках. Про норми на електромагнітну сумісність побутової техніки там поняття не мають, а якщо про щось таке і чули, то чхати хотіли від душі. Тому тамтешні вироби є досить потужними джерелами імпульсних радіоперешкод; їх дає тактовий генератор калькулятора. В даному випадку його стрибки-імпульси в ефірі використовуються для зондування простору.
Приймач потрібен теж дешевий, від подібних виробників, без всяких засобів підвищення завадостійкості. У ньому має бути АМ діапазон і, що абсолютно необхідно, магнітна антена. Оскільки приймачі з прийомом коротких хвиль (КВ, SW) з магнітною антену рідко продаються і коштують дорого, доведеться обмежитися середніми хвилями (СВ, MW), але зате це полегшить настройку.
Далі робимо наступне:
Розвертаємо коробку з кришкою в книжку.
На тильні сторони калькулятора і радіо наклеюємо смужки скотчу і закріплюємо обидва пристрої в коробці. Приймач – бажано в кришці, щоб був доступ до органів управління.
Включаємо приймач, шукаємо налаштуванням на максимальній гучності вгорі АМ діапазону (діапазонів) ділянку, вільну від радіостанцій і як можна більш чисту від ефірних шумів. Для СВ це буде в районі 200 м або 1500 кГц (1,5 МГц).
Включаємо калькулятор: приймач повинен загудіти, захрипіти, заричати; загалом, дати тон. Гучність не прибираємо!
Якщо тони немає, обережно і плавно підлаштовуємось, поки не з’явиться; це ми зловили якусь із гармонік стрибаючого-генератора калькулятора.
Потихеньку складаємо «книжку», поки тон не ослабне, не стане більш музичним або зовсім не пропаде. Швидше за все це станеться при розвороті кришки близько 90 градусів. Таким чином ми знайшли становище, в якому магнітний вектор первинних імпульсів орієнтований перпендикулярно осі ферритового стрижня магнітної антени і вона їх не приймає.
Фіксуємо кришку в знайденому положенні пінопластовим вкладишем гумкою або підпорами.
Примітка: залежно від конструкції приймача можливий зворотний варіант – для налаштування на гармоніку приймач кладуть на включений калькулятор, а потім, розкладаючи «книжечку», прагнуть пом’якшення або пропажі тону. У такому випадку приймач буде ловити відбиті від об’єкта імпульси. А що ж далі? Якщо поблизу розкриву «книжки» виявиться електропровідний або феромагнітний предмет, він стане перєвипромінювати зондувальні імпульси, але їх магнітний вектор повернеться. Магнітна антена їх «почує», приймач знову дасть тон. Тобто, ми вже щось знайшли.