Grazie alle sue onde elettriche o magnetiche, un metal detector, o come viene anche chiamato metal detector, è in grado di distinguere e rispondere a oggetti metallici nascosti in un altro ambiente. Questo dispositivo è un assistente indispensabile per il servizio di ispezione, ecologisti, costruttori, per "minatori d'oro" e molte altre specialità. 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 più del dovuto, vogliono capire il dispositivo da soli e realizzare un metal detector con le proprie mani.
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Metal detector, suo dispositivo e principio di funzionamento
Il principio di funzionamento di un metal detector è complicato solo a parole.La sua essenza sta nella formazione di campi magnetici con l'aiuto della tensione elettrica, quando queste stesse onde incontrano oggetti metallici sulla loro strada, il dispositivo emette un segnale, notificando la scoperta. Per i principianti che non hanno ancora incontrato tali "invenzioni", sembra abbastanza difficile, ma se segui attentamente le istruzioni, in realtà tutto risulterà molto più semplice. E con un po' di comprensione, sarà possibile creare facilmente un dispositivo per trovare una vecchia moneta a una profondità di 30 cm nel sottosuolo.
Bobina
Per creare un campo magnetico, è necessario che la corrente attraversi la rivolta (fascio, avvolgimento) filo di rame con isolamento in nylon. Viene avvolto più volte su una bobina di plastica. Quindi avvolto con poliestere, nastro da imballaggio resistente. Ciò è necessario affinché il filo non possa svolgersi all'indietro. Se all'interno della bobina (bobina speciale) posizionare il ferro puro, il campo magnetico aumenterà in modo significativo, questo metodo viene solitamente utilizzato per i metal detector di sicurezza.
Circuito elettronico
Il funzionamento del sistema dipende completamente dal circuito elettronico, questo è il cervello del dispositivo. Il restante pezzo di filo di rame è saldato alla scheda a circuito stampato, l'altra uscita della scheda è collegata tramite cablaggio elettrico ai sensori: LED, vibratori, altoparlanti. In caso di collisione di onde magnetiche con metallo, verrà inviato un segnale elettrico dalla bobina agli indicatori attraverso la scheda. Forse questa è la parte più difficile della creazione di un dispositivo con le tue mani. Quindi il dispositivo viene calibrato, regolato, inserito in una custodia protettiva di plastica.
parametri principali
In base alle loro proprietà, i metal detector sono divisi in 3 gruppi principali: profondi, subacquei, terrestri. Dal nome si capisce subito quali sono le loro caratteristiche.Sebbene spesso vengano creati ibridi, ad esempio, nel terreno: una bobina impermeabile con un corpo. Naturalmente, questi costeranno molto di più. Per realizzare tu stesso un metal detector, devi capire chiaramente per quali scopi verrà utilizzato, sulla base di ciò, ci sono parametri generali del dispositivo:
- Profondità d'azione sottoterra, ogni dispositivo ha la sua "capacità di penetrazione". Ovviamente questo dipende anche dalla densità, dal tipo di terreno, dalla presenza di sassi al suo interno, ma questo è già secondario.
- Il diametro della zona di ricerca, è necessario determinare immediatamente da soli quale intervallo sarà ottimale e iniziare da questo quando si sceglie o si assembla un metal detector.
- Sensibilità da strumento metallico. Qui sorge la domanda, per quale scopo verrà utilizzato l'apparato: per i cacciatori di tesori, una sciocchezza interferirà solo, ma per i cacciatori di gioielli perduti sulla spiaggia, è importante non perdere nulla, anche la più piccola sciocchezza.
- selettività del metallo. Esistono dispositivi che reagiscono solo a determinate leghe preziose.
- Potenza e risparmio energetico, una caratteristica standard di qualsiasi dispositivo wireless.
- I modelli completamente nuovi hanno una caratteristica come la "discriminazione", che consente di visualizzare la profondità approssimativa, la posizione, la lega metallica sul display del dispositivo.
Profondità di rilevamento
In media, la profondità di ricerca di un metal detector va da 1 a 100 centimetri. Diversi modelli hanno una diversa precisione e profondità d'azione. Fondamentalmente, la gamma di visibilità dipende dalle dimensioni della bobina, più è grande, più puoi guardare in profondità.E il primo errore della maggior parte dei principianti, non sapendo perché, non sapendo perché, scelgono un metal detector con la massima profondità di ricerca. 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, maggiori sono gli errori e gli errori. Puoi scavare 10 buche con una profondità di 1 metro, nello stesso tempo puoi trovare davvero qualcosa di prezioso praticamente in superficie, senza disturbare affatto.
Frequenza operativa
Come ogni dispositivo, un metal detector ha un'interconnessione dei suoi componenti. Utilizzando il dispositivo a piena capacità, si aumenta il consumo energetico della batteria. Se consideriamo il metal detector nel suo insieme, possiamo concludere che tutte le dimensioni e funzionalità dei suoi componenti dipendono dalla frequenza del generatore. Questo è forse il criterio di valutazione più importante con cui vengono classificati:
- La prima opzione è completamente non amatoriale: frequenza ultra bassa. Senza il supporto del computer, non sarà in grado di funzionare. Dopo la bobina deve seguire una macchina speciale, che non solo elaborerà il segnale all'operatore, ma fornirà anche una carica, a causa del notevole consumo di energia. La sua gamma è inferiore a 100 Hz.
- Anche la seconda opzione non è un semplice elettrodomestico: a bassa frequenza. La gamma varia da 100 Hz a 10 kHz. Richiede inoltre un elevato consumo energetico, destinato principalmente alla ricerca di metalli ferrosi fino a 5 metri di profondità. Richiede l'elaborazione del segnale del computer, ma anche con il suo aiuto ha un grosso errore nel riconoscere la lega e il suo volume a grandi profondità.
- Rivelatori di metalli ad alta frequenza universali, più complessi, compatti.Con l'aiuto di un tale dispositivo, puoi trovare metallo profondo 1,5 metri. Ha una media immunità al rumore, ma buona sensibilità, a poca profondità è possibile determinare la lega e le dimensioni del metallo, con discreta precisione. Ha una portata fino a 30 kHz.
- Metal detector RF, probabilmente li hanno visti tutti, un dispositivo standard adatto agli aspiranti dilettanti. Ha un'eccellente discriminazione con una profondità fino a 0,5 metri. Se il terreno non ha proprietà magnetiche, come la sabbia, o non ci sono stazioni radio o televisive nelle vicinanze, questo è solo un eccellente dispositivo universale Il suo consumo di energia è molto ridotto rispetto ai rappresentanti sopra. E la sua piena efficacia dipenderà anche dai suoi componenti, in gran parte dalla bobina.
Assemblaggio di metal detector fai-da-te
Esistono numerosi diagrammi, video, forum, suggerimenti per l'assemblaggio di un metal detector su Internet. E tra le tante recensioni, ce ne sono molte negative sul dispositivo di nostra produzione. Molti scrivono che non ci sono riusciti, che non funziona, che è meglio comprare che spendere molto tempo ... È molto semplice rispondere a questi commenti: se ti fissi un obiettivo e prendi sul serio la questione, quindi creare le tue mani risulterà molto meglio dei metal detector di fabbrica. Se vuoi fare qualcosa di buono, fallo da solo.
È possibile realizzare un metal detector con le proprie mani?
Per una persona che, almeno a livello scolastico, conosce ed è interessata alla fisica e all'elettronica, un compito del genere non sarà difficile. E la questione rimarrà solo per la selezione di materiali di alta qualità.Ma anche i principianti non dovrebbero ritirarsi, passo dopo passo, seguendo le istruzioni, aggiungendo un po 'di perseveranza, tutto funzionerà sicuramente.
Autoproduzione di un circuito stampato
La fase più difficile nell'assemblaggio del rivelatore è la fabbricazione del circuito stampato. Poiché questo è il cervello dell'intera struttura e senza di esso, il dispositivo semplicemente non funzionerà. Prendiamo per cominciare la tecnologia di produzione più semplice: la stiratura laser.
- Inizialmente, abbiamo bisogno di uno schema, ovviamente, ce ne sono un numero enorme su Internet. Ma se una persona ha deciso di fare tutto da solo, verrà in soccorso uno speciale programma Sprint-Layout, che ti aiuterà a svilupparlo.
E così, avendo un disegno schematico già pronto della tavola, lo stampiamo usando una stampante laser, questo è importante, su carta fotografica. Molte persone consigliano di utilizzare una carta leggera in modo che i dettagli vengano visualizzati meglio. - Non sarà difficile acquistare un pezzo di textolite, non sarà difficile trovarlo e prepararlo a dovere:
1) Ritagliamo con le forbici per metallo (o un coltello per metallo) da un pezzo di textolite uno spazio grezzo in base alle dimensioni e ai parametri di cui abbiamo bisogno, le stampe corrispondenti.
2) Quindi è necessario pulire a fondo il pezzo dallo strato superiore con carta vetrata. Il risultato ideale è una lucentezza uniforme dello specchio.
3) Inumidire un pezzo di stoffa con alcool, acetone o altro solvente e strofinare accuratamente. Ciò è necessario per sgrassare e pulire il nostro materiale grezzo. - Dopo le procedure eseguite, posizioniamo sulla textolite la carta fotografica con un circuito stampato e la lisciamo con un ferro caldo in modo che il motivo venga tradotto. Quindi dovresti immergere lentamente il pezzo in acqua tiepida e con molta attenzione e attenzione, senza lubrificare il motivo, rimuovere la carta.Ma anche se il contorno è leggermente macchiato, non importa, puoi correggerlo con un ago.
- Quando la tavola si asciuga leggermente, arriva la fase successiva, per la quale abbiamo bisogno di una soluzione di solfato di rame o cloruro ferrico.
Per preparare questa soluzione, è necessario acquistare polvere di cloruro ferrico (FeCl3). Nel negozio di radio, costa un bel soldo. Diluiamo questa polvere con acqua, in un rapporto da 1 a 3. L'acqua non deve essere calda e le stoviglie non devono essere di metallo.
Immergiamo la nostra tavola nella soluzione per un po', a seconda dello spessore del materiale e delle condizioni esterne, non c'è un tempo specifico. Se mescoli la soluzione periodicamente, il processo andrà più velocemente e meglio. - Tiriamo fuori la scheda, la sciacquiamo sotto l'acqua corrente, rimuoviamo il toner con alcool o qualsiasi altro solvente.
- Usando un trapano, eseguiamo i fori per le parti dove sono necessarie secondo il diagramma.
Maggiori dettagli su questo metodo possono essere trovati nel nostro articolo: Come realizzare un circuito stampato elettronico a casa.
Montaggio dei componenti radio sulla scheda
In questa fase è necessario fornire alla scheda tutti i componenti radio necessari. Non aver paura di nomi complessi, combinazioni sconosciute di numeri e lettere. Tutti i dettagli sono firmati. Devi solo trovare quelli giusti, acquistarli, montarli al loro posto.
Ecco un esempio di uno schema abbastanza semplice, ma efficace da usare: PIRATE
Quindi, iniziamo:
- Come microcircuito principale, è del tutto possibile prendere un KR1006VI1 economico o le sue varie controparti estere, ad esempio NE555, viene utilizzato nello schema sopra fornito. Per installare il circuito sulla scheda, è necessario saldare il ponticello tra di loro.
- Il passaggio successivo consiste nell'installare un amplificatore, ad esempio K157UD2, indicato anche nel diagramma sopra. A proposito, rovistando tra i vecchi dispositivi sovietici puoi trovare questo e molti altri dettagli.
- Quindi installiamo due componenti SMD (sembrano piccoli mattoni) e montiamo il resistore MLT C2-23.
- Installando un resistore, è necessario arrestare 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, è possibile utilizzare vari analoghi stranieri. Ma il transistor ad effetto di campo è adatto per IRF - 740 o qualsiasi altro con gli stessi parametri, in questo caso non importa.
- L'ultimo passaggio sarà l'installazione dei condensatori. E subito un consiglio: è meglio scegliere con il valore di TKE più basso, questo migliora notevolmente la termoregolazione.
Realizzazione di bobine
Come accennato in precedenza, quando si realizza 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 soprattutto, quando si testa il dispositivo nella pratica, selezionare e modificare il numero di giri per ottenere il risultato desiderato.
Cornice e accessori
Per riconoscere il ritrovamento del dispositivo, puoi utilizzare qualsiasi altoparlante con una resistenza di zero ohm. Come alimentatore è possibile utilizzare una batteria o semplici batterie con una tensione totale superiore a 13 volt. Per una maggiore stabilità ed equilibrio elettrico del circuito, all'uscita è montato uno stabilizzatore. Per un circuito pirata, il tipo di tensione ideale sarebbe L7812.
Dopo esserci assicurati che il metal detector funzioni, accendiamo la fantasia e creiamo una cornice che sarà, prima di tutto, comoda per l'operatore.Ci sono alcuni consigli pratici per creare un caso:
- La scheda deve essere protetta riponendola in un apposito box, fissandola saldamente in uno stato stazionario. Posizioniamo la scatola stessa sul telaio per comodità.
- Quando si crea una custodia, è necessario tenere conto di un punto: più oggetti metallici saranno presenti nella struttura, meno sensibile diventerà il dispositivo.
- Per dotare il dispositivo di tutti i tipi di accessori, come un bracciolo, è possibile utilizzare a metà un pezzo di tubo dell'acqua segato. Attacca una presa di gomma sotto. E in cima per costruire una sorta di supporto aggiuntivo.
Schemi dei più diffusi metal detector
Schema a farfalla
Schema di Koschei
Quasar schematico
Possibilità di schema
