Металлоискатели, работающие по принципу импульсной индукции. Один из простых металлоискателей с дискриминатором «Megatron Мощный самодельный металлоискатель с дискриминацией металлов
В переводе с латинского понятие «дискриминация» означает буквально «различение», чаще всего обыватель сталкивается с понятием дискриминации по расовому, половому и другим признакам. Однако это ставшее не самым приятным слово вновь обрело новую жизнь благодаря разработчикам металлодетекторов, которые использовали его для обозначения функции, отвечающей за различение черных и цветных металлов.
Дискриминация - важнейшая функция, благодаря которой пользователю легче работать в самых разных условиях. По сути дискриминация металлов - это четкое разделение металлов по их проводимости, в зависимости от которых меняется качество полученного сигнала. //Благодаря приборам с дискриминацией поисковики могут настроить свой детектор на пропуск нежелательных целей, исключив из поиска металлический мусор.
Самой частой проблемой, с которой сталкивается кладоискатель - замусоренные территории, забитые пробками от бутылок, язычками от алюминиевых банок, кусочками фольги от сигаретных пачек, ржавыми гвоздями, проволокой - на самом деле даже на, казалось бы, чистом участке находится настоящий мусорный полигон. Так вот, при наличии у металлоискателя лишь одного режима «Все Металлы» прибор будет реагировать на весь этот хлам, не давая возможности найти хоть что-то мало-мальски ценное. Здесь то и приходит на помощь дискриминатор, отсекающий сигналы от ненужных целей и настроенный исключительно на значимые находки из цветных металлов, золота, серебра.
Типы дискриминации современных металлоискателей
Переменная дискриминация работает по принципу различения черных и цветных металлов по их электропроводности. В данном случае порог дискриминации настраивается пользователем вручную. Схема довольно проста: переменный резистор задает уровень, при котором и производится разделение сигналов от различных типов металлов.
Самый распространенный тип дискриминации в современном металлоискателе - визуальный . На дисплее находится шкала дискриминации, разбитая на несколько сегментов по золоту, серебру, никелю, меди и пр. При обнаружении золотых украшений или самородков дискриминатор указывает тип найденного объекта. Чаще всего в описании таких приборов указываются режимы дискриминации: All-Metal (все металлы), Coins (монеты), Jewelry (драгоценности, ювелирные украшения), Relics (реликвии).
Селективная дискриминация (фильтр) является более продвинутой, поскольку дает возможность настроить металлодетектор на исключения из поиска группы металлов с определенной проводимостью. Так, детектор может принимать сигналы от золота и меди, но исключить никель и серебро - в зависимости от цели поиска. Настройки являются пользовательскими, то есть задаются поисковиком. Иногда производители называют такую функцию «маской дискриминации».
Вид дисплея детектора с селективной дискриминацией на примере . Здесь находятся сегменты, отвечающие за дискриминацию. Способ дискриминации меняется кнопкой Elim. Кнопка Elim также пригодится для фильтрации ненужных целей - фольги, железа и пр.Двухмерная дискриминация воплощена в линейке металлоискателей Minelab. Металлы сравниваются по электропроводности и содержанию железа. Такой вид дискриминации металлов можно встретить у приборов моделей E-Trac и Explorer.
Правильное использование дискриминатора
При работе с металлодетектором не следует чрезмерно увлекаться настройкой дискриминатора, можно отсечь лишь сигналы от действительно ненужного мусора - например, алюминия. Отсекая сигналы от «ненужных» цветных металлов, вы лишаете себя шанса найти что-то действительно ценное. Даже предмет из обычного железа может оказаться древней реликвией, цена которой значительно превосходит стоимость всей найденных вами чешуйчатых монеток.
Прежде чем покупать металлоискатель, определитесь с областью поиска, ведь стоимость детектора растет прямо пропорционально наличию всевозможных функций, в том числе и виду дискриминатора. Если вас влечет поиск метеоритов или военных реликвий, не стоит переплачивать за селективную или двухмерную дискриминацию. Наибольшая глубина все равно будет лишь в режим «Все металлы». А вот если вам интересен поиск небольших объектов вроде старинных монет или ювелирных украшений, тогда имеет смысл доплатить как минимум за визуальную дискриминацию.
Под названием «Малыш FM».
Данный прибор обладает очень важной функцией, в нем есть селективность металлов.
Малыш FM определяет тип метала, Цветной или черный, о чем сообщает характерным звуком.
То есть на черный метал он пищит одним звуком, а на цветной другим.
Вот сама схема
МД содержит минимум деталей, потому что в его схеме применен микроконтроллер, очень прост в сборке, но глубина обнаружения у него не очень, от 3см до 10-12 см, что в принципе нормально для такого простого прибора. Прибор имеет кнопку для отстройки от грунта.
Для сборки нам потребуется:
1) PIC12F675 или 629 (микроконтроллер)
2) Кварц 20MHz
Конденсаторы
3) 15пФ-2шт(керамические)
4) 100нФ-1шт (керамический)
5) 10мкФ(электролитный)
6) 100нФ-2шт (пленочных) и не каких других
7) Динамик
8) Кнопка
Резисторы 470 Ом и 10 КОм
AMS1117- стабилизатор напряжения на 3,3 вольта
Прибор очень прост и я решил собрать его без всяких печатных плат. Берем кусок текстолити или толстого картона
Сверлим отверстия для деталей. Как указано на схеме
Еще раз конденсаторы 100нФ должны быть обязательно пленочными, как на фото. С другими не факт что заработает.
Ставим все детали как показано на схеме, спаиваем их вместе.
Вот так выглядит стабилизатор напряжения и как его следует подключать.
Далее можно переходить к изготовлению поисковой катушки.
Для намотки катушки берем любую кастрюлю или горшок, да все что угодно подходящего диаметра. Я мотал на кастрюле. Провод желательно 0,3мм, но у меня был 0,4 мотал им.
Вот что должно получится
Катушка должна быть жесткой, и плотной. Для этого обматываем ее скотчем, очень плотно.
Для того что бы наш прибор не реагировал на помехи и не давал ложных срабатываний, катушку нужно экранировать. Берем простую пищевую фольгу и обматываем ею катушку.
Главное что бы концы фольги не замыкались. На один конец фольги приматываем провод и плотно всю катушку снова обматываем скотчем.
Подключаем катушку, а провод от фольги подключаем к минусу на плате.
Теперь осталось просто прошить микроконтроллер и все, прошивка находится ниже.
Для этого металлоискателя нужно подключать наушники от плеера, но у меня был только маленький динамик, так что звук слышно плохо, с наушниками будет хорошо слышно.
Настраивать ничего не нужно, схема простая и в основном всегда работает с первого раза (у меня всегда с первого раза)
У кого нет программатора для прошивки микроконтроллера обращайтесь помогу с уже прошитыми ([email protected]) или в комментарии
ВОТ ВИДЕО РАБОТЫ
Приветствую всех любители металлопоиска и металлодетекций. Сейчас мы с вами поговорим об одном из наиважнейших понятиях в металопоиске, это понятие о дискриминаций. Что такое дискриминация, для чего она нужна, как выбрать металлоискатель исходя из этого понятия. Итак дискриминация если выбирать простые пути объяснения, то дискриминация это исключение. Исключение из поиска не нужных объектов, в этом простом предложений кроиться секрет понимания этого слова. Если мы делаем проекцию на металлодетекторы и металлопоиск, но все же поговорим подробнее, что такое дискриминация, как пользоваться этим понятием. И так действительно дискриминация служит для того чтобы мы в своем поиске не отвлекались на ненужные цели, не тратили время на их выкапывание, не портили себе нервы, не тратили зря силы. Нам нужно знать, что лежит в земле, и нам нужно исключить из поиска те объекты которые нам не нужны. Ну о ненужном поисковику скорее всего железо, гвозди, скобы, подковы, кровельное железо, какие-то другие железные изделия которые очень часто встречаются в земле и естественно отвлекаться на раскопки таких предметов абсолютно не хочется. Производители разных металлоискателей используют в системе настройки металлоискателя различные принципы и приемы. У меня в руках легендарный металлоискатель Tesoro Compadre, это самый простой металлоискатель на рынке, на примере которого мы познакомимся с вами с системой настройки шкалы дискриминаций. , Tesoro Compadre оснащен всего лишь одним органом управления, это переключатель совмещенный с потенциометром. Поворот потенциометра по часовой стрелки в обратную сторону легко и быстро настраивает уровень дискриминаций. То есть здесь реализован линейный принцип дискриминаций, исключения объектов из поиска. На минимальной отметки мы находимся в режиме все металл, то есть в этом режиме металлоискатель подает звуковой сигнал абсолютно на все металлические предметы имеющиеся в земле, вы можете обнаружить гвозди, подковы, куски кровли, абсолютно весь металл который будет лежать в земле. Но если мы повернем этот потенциометр до следующий отметке, а здесь приведены словесные специальные отметки для удобства настройки этого металлоискателя, так вот поворачивая потенциометр до следующей отметки айро, то есть железо, мы заметем при поиске что металлоискатель перестал издавать звуковые сигналы на железо. То есть мы не услышим отклик от надоедающих гвоздей, от кровли, от каких-то других мелких и средних металлических предметов. Мы исключили из поиска, дискриминировали, вот что такое дискриминация. Поворачивая потенциометр ещё дальше по часовой стрелки до отметки "фоил" фольга и опять проверяя его возможности в поиске мы обнаружим что металлоискатель перестал обнаруживать другие мелкие предметы но уже из цветных металлов. То есть он не будет обнаруживать фольгу, он не будет обнаруживать мелкую свинцовую дробь и другие, опять же, надоедающие и не нужные объекты. Еще дальше поворачивая потенциометр мы исключим из поиска ещё большее количество объектов. То есть изначально мы исключаем из поиска объекты с низкой проводимостью и поворачивая потенциометр переходим постепенно к металлам с более высокой проводимостью и тоже можем исключить их по своему желанию из поиска. Дело в том что шкалы дискриминаций могут делиться на множество сегментов, это будет обозначать что чем больше сегментов в шкале дискриминаций имеется у металлоискателя тем прецизионной, точнее Вы можете её настроить. Если мы говорим о металлоискатели Tesoro Compadre, то в шкале дискриминаций этого металлоискателя имеется 180 сегментов, это очень много. То есть Вы можете настроить этот металлоискатель черезвычайно точно, отсекая не нужные цели и принимая цели нужные. Если мы говорим о металлоискателях других производителей, о бюджетных металлоискателях, то в шкале таких металлоискателей сегментов будет не так много 8, 10, 12. То есть Вы сразу можете понять, что чем больше количество сегментов в данном металлоискатели тем точнее Вы можете настроить шкалу дискриминаций и тем лучше и производительнее использовать само понятие дискриминаций. В цифровых металлоискателях и в нескольких моделях металлоискателей Tesoro, есть возможность дискретный настройки шкалы дискриминаций. То есть Вы можете исключать из поиска не только последовательно, но и дискретно вычленяя некоторый сектор находок и исключая его из поиска. В заключений ещё раз повторим что такое дискриминация. Дискриминация - это исключение из поиска нежелательных объектов, на те объекты которые из поиска исключены металлоискатель звукового сигнала подавать не будет, хотя они и будут находиться в земле. Таким образом Вы избежите не нужных раскопок и получите от поиска максимальное удовольствие, и естественно успеете выкопать гораздо большее количество находок, нежели в том случае если шкала дискриминаций у вас будет на минимуме, то есть Вы будете принимать сигналы от всех целей. Выбирая свой металлоискатель обратите внимание на то какая система дискриминаций применяется в данное металлоискатели, и сколько сегментов в шкале дискриминаций имеется у данного металлоискателя. Удачи. Встретимся.
Данный металлоискатель разработан Евгением на основе «терминатор про». Прибор показал себя с наилучшей стороны, дискриминация на высоком уровне,малый ток потребления прибора, дешевизна и доступность деталей,а также возможность работать на тяжелых грунтах. Плата прибора проверена и работает на ура.
Технические характеристики:
Принцип действия индукционно балансный
Рабочая частота, кГц 8-15кгц
Режим работы динамический
Режим точного обнаружения (Pin-Point) нет
— Режим дискриминации, двух тональная озвучка (низкий — железо, высокий — цветной металл)
Питание, В 9-12
Регулятор уровня чувствительности есть
Отстройка от грунта есть(ручная)
Глубина обнаружения по воздуху с датчиком DD-250мм
Монеты 25мм — около 35см
Кольцо золотое — 30см
Каска 100-120см
Максимальная глубина 150см
Ток потребления:
Без звука примерно 35 ма
Схема металлоискателя:
Пайка должна быть аккуратной-не должно быть хомутов и залипух,после сборки плату обязательно промыть спиртом.
Печатную плату предоставил пользователь под ником DeD, за что ему большое спасибо.
Начинаем изготавливать блок металлоискателя.
Вытравили плату.
Сверлим отверстия)) сверло 0,8.
Ещё одна рекомендация, очень желательно иметь тестер который может мерять ёмкость конденсаторов. Дело в том что в приборе два одинаковых канала усиления, по этому и усиление по ним должно идти максимально одинаковое, а для этого желательно подобрать те детали которые повторяются на каждом каскаде усиления так чтобы у них были максимально одинаковые параметры по замеру тестером(то есть какие показания в конкретном каскаде на одном канале — такие же показания на этом же каскаде и в другом канале)
Вот законченая плата со стороны деталей.
В своей сборке не паял узел разряда батареи.
Со стороны пайки.
Правильность сборки платы начинайте с проверки правильной подачи питания на все узлы. Возьмите схему и тестер, включите питание на плате, и сверяясь со схемой пройдитесь тестером по всем точкам узлов куда должно подаваться питание. Там где должно быть 4вольта — значит должно быть 4 вольта (ну плюсминус несколько миливольт), и так далее по всем точкам.
Далее чтобы была правильная реакция на ручку порога нужно подобрать микросхемы мс7, мс8. Через резисторы R27,R28 ток течь не должен, для этого напряжение на выходе МС8 должно в точности соответствовать напряжению на выходе МС7. Для этого вытаскиваешь МС8 из панельки и ставишь на место МС6. Проверяешь напряжение на 6 ноге МС6-МС7 и на 8 ноге МС6-МС7, если они попарно равны, вытаскиваешь микросхему из панельки МС6 и ставишь её на место МС8. По сути дела, выходное напряжение МС7 получается равным входному напряжению МС8, тогда ток через R27,R28 не течет и схема-термостабильна. Выходное напряжение МС8, когда она подобрана так,как надо регулируется с помощью R60 в пределах 0…+1V. Обычно, при напряжении питания +4,040V напряжение на выходе МС6,МС7 около +1,950…+2,002V. Если выходное напряжение сильно от этих уровней
отличается, то либо микросхемы-дрянь.
В моем случае это оказался самый сложный этап в настройке. Так как не все микросхемы подошли. Покупал я 14штук микросхем HEF4069. штук 8 было HCF4069. И заработало только с микросхемами CD4069.
Изготовление катушки
Датчик DD-изготавливается по тому же принципу что и для всех балансников, поэтому остановлюсь только на требуемых параметрах.
ТХ – передающая катушка и RX – приёмная катушка. кол-во витков: 30 витков проводом сложенным вдвое диаметр провода: 0,4 эмалированный намоточный и передающая и приёмная катушки мотаются двойным проводом (то есть должно получиться 4 конца провода), определяем тестером плечи обмоток и соединяем начало одного плеча с концом другого, получается средний вывод катушки. Катушки после намотки плотно уматываются нитками, пропитывается лаком. После высыхания плотно уматываются изолентой по всей окружности. Сверху экранируется фольгой, между концом и началом фольги должен быть непокрытый ей зазор 1см, во избежание короткозамкнутого витка. Cредний вывод ТХ подключается к минусу платы (без этого не будет запуска генератора), средний вывод RX нужен только для настройки по частоте, после настройки по частоте(резонансу) он изолируется и приёмная катушка превращается в обычную(без вывода). Приёмная для настройки подключается вместо передающей и настраивается на 100гц- 150гц ниже передающей. Каждая из катушек настраивается по частоте отдельно, рядом не должно быть никаких металлических предметов!!! Катушки возможно экранировать графитом, для этого 1:1 мешаем графит с нитро лаком и покрываем равномерным слоем по верх луженного медного 0,4 провода намотанного на катушке(без зазоров),провод подключаем к корпусу. Сведение баланса осуществляется путем сдвига катушек (как на свадебных кольцах)относительно друг друга. Баланс должен быть в пределах 20-30мв но не выше 100мв.
Прибор может работать от 7Кгц и до 20Кгц. Чем ниже частота — тем глубже он будет брать цель, но при этом будет хуже дискрим на некоторые цели, и наоборот чем выше частота -тем меньше глубина но лучше дискрим к некоторым целям (таким как золото например). По этому считаю что лучше выбирать как говорится «золотую середину» — это примерно 10Кгц — 14Кгц.
Кабеле 4 жилы в общем экране,два провода на передающую катушку и два на приемную,экран на корпус.
Далее поставили С5 для начала 4н7 , провели ферритом над катушкой (если раздался двойной гудок — значит всё нормально, если одинарный — значит перебросили концы на ТХ местами), подключили щуп осциллографа на выход С5 и двигаем катушки добиваясь минимума амплитуды.
Итак прибор работает,на какую катушку ТХ или RX припаивать дополнительные конденсаторы при настройке реакции на металлы!
Фольга от шоколадки находится на одном краю шкалы,медь на другом краю. Вот по этому и ориентируйтесь.
Вот для ориентира вся шкала ВДИ,при положении ручки дискрима на минимуме,прибор должен видеть все цветные металлы,при накручивании дискрима должны вырезаться все металлы по порядку до меди, медь вырезаться не должна,если прибор так работает значит он настроен верно.
Пару слов о работе БГ.
Резистор БГ 100к должен в положении 7 часов иметь сопротивление-100к, а в положении 17 часов-0к. При вращении по часовой стрелке сопротивление убывает.
Грунт-слабо минерализованная штука, поэтому он балансируется при БГ=100…80к, т.е. почти до упора влево. Феррит-сильно минерализованная штука, поэтому он должен балансироваться при БГ=15…10к, т.е. часов на 15. При этом озвучка должна быть следующая: если БГ регулируется от 7 до (примерно) 15 часов, то озвучка на феррит должна быть высокая, это говорит о том, что феррит недокомпенсирован. если БГ регулируется от 15 до 17 часов, то озвучка должна быть низкая, это говорит о том, что феррит перекомпенсирован (фактически мы снесли его в область железа). При нормальной работе НА РЕАЛЬНОМ слабоминерализованном грунте феррит ВСЕГДА недокомпенсирован и озвучивается высоким тоном, правда тон получается размытый и нечёткий. При выставлении шкалы ВДИ проверяйте озвуяку феррита.
Настройка режим ALLMET
Резистор R8 тип 3296W подстроечный. Включаете прибор в режим ALLMET берете катин пятак и кусок феррита и накручиваете R8 так, чтобы на пятак был высокий тон, а на феррит-низкий.
Был разработан на основе уже известного устройства «Терминатор Про». Основным его преимуществом является качественная дискриминация, а также малое потребление тока. Также сборка прибора обойдется не дорого, а работать он способен на любых типах грунтов.
Вот краткие характеристики устройства
По принципу работы металлоискатель относится и импульсно-балансному.
Рабочая частота составляет 8-15 кГц.
Что касается режима дискриминации, тот тут используется двух тональная озвучка. При обнаружении железа устройство подает низкий сигнал, а если попадется цветной металл, тон будет высоким.
Питается аппарат от источника в 9-12В.
Также присутствует возможность регулировки чувствительности и есть ручная отстройка от грунта.
Ну а теперь о главном, о глубине обнаружения металлоискателя. Прибор способен обнаруживать монеты диаметром 25 мм на расстоянии в 35 см по воздуху. Золотое кольцо можно поймать на расстоянии 30 см. Каску прибор обнаруживает на расстоянии порядка 1-го метра. Максимальная глубина обнаружения составляет 150 см. Что касается потребления, то без звука это порядка 35 мА.
Материалы и инструменты для сборки:
— минидрель (у автора самодельная из моторчика);
— провод для наматывания катушки;
— четырех жильный экранированный кабель;
— паяльник с припоем;
— материалы для изготовления корпуса;
— печатная плата;
— все необходимые радиодетали и их номиналы можно увидеть на фото схемы.
Процесс изготовления металлоискателя:
Шаг первый. Изготовление платы
Плата изготавливается методом травления. Далее можно сверлить отверстия, их диаметр составляет 0.8 мм. Для этих целей автор использует маленький моторчик с установленным сверлом.
Шаг второй. Сборка платы
Сборку нужно начинать с впаивания перемычек. После этого можно устанавливать панели под микросхемы и прочие впаивать прочие элементы. Очень важно иметь для качественной сборки тестер, который может замерить емкость конденсаторов. Поскольку в приборе используется два одинаковых канала усиления, то усиление по ним должно быть как можно ближе к одному значению, то есть быть одинаковым. На обоих каналах одного каскада должны быть одинаковые показания при измерении тестером.
Как выглядит уже собранная схема, можно увидеть на фото. Автор не стал устанавливать узел, определяющий степень разрядки аккумулятора.
После сборки плату нужно проверить тестером. Нужно подключить к ней питание и проверить все стратегически важные входы и выходы. Везде питание должно быть точно таким, как на схеме.
Шаг третий. Собираем катушку
Датчик DD собирается по тому же принципу, что и для всех подобных балансников. Передающая катушка обозначается буквами TX, а приемная RX. Всего нужно сделать 30 витков проводом, сложенным вдвое. Провод используется эмалированный, диаметром 0.4 мм. И приемная, и передающая катушка формируются двойными проводами, в итоге на выходе должно получиться четыре провода. Далее тестером нужно определить плечи обмоток и соединить начало одного плеча с концом другого, в итоге образуется средний вывод катушки.
Для фиксирования катушки после наматывания нужно хорошо обмотать нитками и затем пропитать лаком. После того как лак засохнет, катушки обматываются изолентой.
Впоследствии сверху делается экран из фольги, между началом и концом нужно сделать зазор порядка 1 мм, чтобы избежать короткозамкнутого витка.
Средний вывод ТХ необходимо подключить к земле платы, иначе не запустится генератор. Что касается среднего выхода RX, то он нужен для настройки по частоте. После настройки резонанса его нужно заизолировать и приемная катушка превращается в обычную, то есть без вывода. Что касается приемной катушки, то ее подключают вместо передающей и настраивают на 100-150 Гц ниже, чем предающая. Каждую катушку нужно настраивать отдельно, при настройке возле катушки не должно быть никаких металлических предметов.
Чтобы свести баланс, катушки сдвигают, как можно увидеть на фото. Баланс должен находиться в пределах 20-30 мв, но не более 100 мв.
Рабочие частоты прибора находятся в пределе от 7 кГц, до 20 кГц. Чем ниже будет частота, тем глубже будет брать прибор, но при низкой частоте дискриминация становится хуже. И наоборот, чем выше частота, тем лучше дискриминация, но при этом меньше глубина обнаружения. Золотой серединой можно считать частоту 10-14 кГц.
Для подключения катушки используется четырех жильный экранированный провод. экран подключается к корпусу, два провода идут идут на передающую катушку и два на приемную.
Ну а в заключении останется лишь настроить прибор. При положении ручки дискриминатора на минимуме, прибор должен видеть все цветные металлы. Далее при накручивании дискриминатора должны вырезаться все металлы по порядку до меди, но медь вырезаться не должна. Если прибор работает именно так, как описано, значит, он собран верно.
Другие схемы металлоискателей смотрите .