Contenido
- Principio de operación
- Variedades
- Bobina y esas cosas
- Múltiples diseños
- No puede ser mas facil
- Algo extraño al final
Un detector de metales o detector de metales está diseñado para detectar objetos que difieren en sus propiedades eléctricas y / o magnéticas del entorno en el que se encuentran. En pocas palabras, le permite encontrar metal en el suelo. Pero no solo metal, y no solo en el suelo. Los detectores de metales son utilizados por servicios de inspección, criminólogos, militares, geólogos, constructores para buscar perfiles debajo del revestimiento, accesorios, conciliación de planes-esquemas de comunicaciones subterráneas y personas de muchas otras especialidades.
Los detectores de metales de bricolaje suelen ser fabricados por aficionados: buscadores de tesoros, historiadores locales, miembros de asociaciones históricas militares. Para ellos, principiantes, este artículo está destinado principalmente; los dispositivos descritos en él le permiten encontrar una moneda de un centavo soviético a una profundidad de 20-30 cm o un trozo de hierro con una trampilla de alcantarillado a aproximadamente 1-1,5 m por debajo de la superficie. Sin embargo, este dispositivo casero también puede ser útil en la granja durante reparaciones o en un sitio de construcción. Finalmente, después de haber encontrado un centavo o dos de una tubería o estructura metálica abandonada en el suelo y haber entregado el hallazgo a la chatarra, puede rescatar una cantidad decente. Y definitivamente hay más tesoros de este tipo en la tierra rusa que cofres piratas con doblones o cajas de huevos de boyardos-ladrones con efimkas.
Nota: si no está versado en ingeniería eléctrica con radioelectrónica, no se deje intimidar por los diagramas, fórmulas y terminología especial del texto. La esencia misma se expresa de manera simple, y al final habrá una descripción del dispositivo, que se puede hacer en 5 minutos en la mesa, sin poder no solo soldar, sino torcer los cables. Pero te permitirá «sentir» las peculiaridades de la búsqueda de metales, y si surge el interés, también vendrán conocimientos con habilidades.
detector de metales pirata
Se prestará un poco más de atención en comparación con el resto al detector de metales Pirate, ver fig. Este dispositivo es lo suficientemente simple como para que lo repitan los principiantes, pero en términos de sus indicadores de calidad no es inferior a muchos modelos de marca con un precio de hasta $ 300-400. Y lo más importante, mostró una excelente repetibilidad, es decir, operabilidad completa cuando se fabrica de acuerdo con descripciones y especificaciones. Los circuitos y el principio operativo del «Pirate» son bastante modernos; hay suficientes guías sobre cómo configurarlo y cómo usarlo.
Principio de operación
El detector de metales funciona según el principio de inducción electromagnética. En general, el circuito detector de metales consta de un transmisor de oscilaciones electromagnéticas, una bobina transmisora, una bobina receptora, un receptor, un circuito para extraer una señal útil (discriminador) y un dispositivo indicador. Las unidades funcionales separadas a menudo se combinan esquemática y estructuralmente, por ejemplo, el receptor y el transmisor pueden operar en la misma bobina, la parte receptora selecciona inmediatamente la señal útil, etc.
El principio de funcionamiento de un detector de metales.
La bobina crea un campo electromagnético (EMF) de cierta estructura en el entorno. Si hay un objeto conductor de electricidad en su área de acción, pos. Y en la figura, se inducen en él corrientes parásitas o corrientes de Foucault, que crean su propia EMF. Como resultado, la estructura del campo de la bobina se distorsiona, pos. B. Si el objeto no es conductor de electricidad, pero tiene propiedades ferromagnéticas, entonces distorsiona el campo original debido al blindaje. En cualquier caso, el receptor detecta la diferencia entre el EMF y el original y lo convierte en una señal acústica y / u óptica.
Nota: en principio, para un detector de metales no es necesario que el objeto sea conductor de electricidad, la tierra no lo es. Lo principal es que sus propiedades eléctricas y / o magnéticas son diferentes.
¿Detector o escáner?
En fuentes comerciales, los detectores de metales costosos y altamente sensibles, p. Ej. Los Terra-N a menudo se denominan geoescaneadores. Esto no es verdad. Los geoescaneadores operan según el principio de medir la conductividad del suelo en diferentes direcciones a diferentes profundidades, este procedimiento se llama registro lateral. A partir de los datos de registro, la computadora crea en la pantalla una imagen de todo lo que hay en la tierra, incluidas las capas geológicas de diferentes propiedades.
Variedades
Parámetros comunes
El principio de funcionamiento de un detector de metales se puede implementar de diferentes formas técnicas según el propósito del dispositivo. Los detectores de metales para la prospección de oro en las playas y la búsqueda de construcción y reparación pueden parecer similares en apariencia, pero difieren significativamente en el esquema y los datos técnicos. Para fabricar correctamente un detector de metales, debe comprender claramente qué requisitos debe cumplir para este tipo de trabajo. En base a esto, se pueden distinguir los siguientes parámetros de los detectores de metales de búsqueda:
- La penetración, o poder de penetración, es la profundidad máxima a la que el EMF de la bobina se extiende en el suelo. Más profundo, el dispositivo no detectará nada en ningún tamaño y propiedades del objeto.
- El tamaño y las dimensiones del área de búsqueda es un área imaginaria en el suelo en la que se encontrará el objeto.
- Sensibilidad: la capacidad de detectar objetos más o menos pequeños.
- La selectividad es la capacidad de reaccionar con más fuerza a los hallazgos deseables. El dulce sueño de los mineros de la playa es un detector que solo emite un pitido para los metales preciosos.
- Inmunidad al ruido: la capacidad de no reaccionar a los campos electromagnéticos de fuentes extrañas: estaciones de radio, descargas de rayos, líneas eléctricas, vehículos eléctricos y otras fuentes de interferencia.
- La movilidad y la eficiencia están determinadas por el consumo de energía (cuántas baterías durarán), el peso y las dimensiones del dispositivo y el tamaño del área de búsqueda (cuánto se puede «probar» en una pasada).
- Discriminación o resolución: le da al operador o al microcontrolador controlador la capacidad de juzgar la naturaleza del objeto encontrado en función de la respuesta del dispositivo.
La discriminación, a su vez, es un parámetro compuesto, ya que a la salida del detector de metales hay 1, máximo 2 señales, y hay más valores que determinan las propiedades y la ubicación del hallazgo. Sin embargo, teniendo en cuenta el cambio en la respuesta del dispositivo al acercarse al objeto, en él se distinguen 3 componentes:
- Espacial: indica la ubicación del objeto en el área de búsqueda y la profundidad de su aparición.
- Geométrico: permite juzgar la forma y el tamaño de un objeto.
- Cualitativo: le permite hacer suposiciones sobre las propiedades del material del objeto.
Frecuencia de trabajo
Todos los parámetros de un detector de metales están vinculados de manera compleja y muchas de las relaciones son mutuamente excluyentes. Entonces, por ejemplo, reducir la frecuencia del generador le permite lograr una mayor penetración y área de búsqueda, pero a costa de un mayor consumo de energía, y empeora la sensibilidad y la movilidad debido a un aumento en el tamaño de la bobina. En general, cada parámetro y sus complejos están ligados de alguna manera a la frecuencia del generador. Por lo tanto, la clasificación inicial de los detectores de metales se basa en el rango de frecuencia de operación:
- Frecuencia ultrabaja (VLF): hasta los primeros cientos de Hz. Absolutamente no dispositivos de aficionados: consumo de energía de decenas de vatios, sin procesamiento de computadora, nada puede ser juzgado por la señal, necesita un vehículo para moverse.
- Baja frecuencia (LF): desde cientos de Hz hasta varios kHz. Circuito simple y constructivo, inmune al ruido, pero no muy sensible, con mala discriminación. Penetración: hasta 4-5 m con un consumo de energía de 10 W (los denominados detectores de metales profundos) o hasta 1-1,5 m cuando funcionan con baterías. Reaccionan más bruscamente a los materiales ferromagnéticos (metales ferrosos) o grandes masas de materiales diamagnéticos (estructuras de construcción de hormigón y piedra), por lo que a veces se denominan detectores magnéticos. No son muy sensibles a las propiedades del suelo.
- Frecuencia aumentada (IF): hasta varias decenas de kHz. Más duro que el bajo, pero los requisitos de la bobina son bajos. Penetración: hasta 1-1,5 m, inmunidad al ruido de grado C, buena sensibilidad, discriminación satisfactoria. Puede ser versátil cuando se usa en modo pulsado, ver más abajo. En suelos regados o mineralizados (con escombros o partículas de rocas que protegen los campos electromagnéticos), funcionan mal o no huelen nada en absoluto.
- Alta o radiofrecuencia (HF o RF) – detectores de metales típicos «para oro»: excelente discriminación a una profundidad de 50-80 cm en suelos secos no conductores y no magnéticos (arena de playa, etc.) Consumo de energía – como antes de. El resto está al borde del «fracaso». La eficiencia del dispositivo depende en gran medida del diseño y la calidad de la (s) bobina (s).
Nota: la movilidad de los detectores de metales según PP. 2-4 es bueno: un juego de pilas de sal AA («baterías») y sin fatiga del operador puede trabajar hasta 12 horas.
Los detectores de metales de impulso se destacan. Tienen una corriente primaria que fluye hacia la bobina en pulsos. Configurando la tasa de repetición de pulsos dentro del LF, y su duración, que determina la composición espectral de la señal correspondiente a los rangos IF-HF, es posible obtener un detector de metales que combine las propiedades positivas de LF, IF y HF o es sintonizable.
Método de búsqueda
Hay al menos 10 métodos para buscar objetos usando EMF. Pero como, por ejemplo, el método de digitalización directa de la señal de respuesta con procesamiento por computadora es de uso profesional.
Un detector de metales casero se construye esquemáticamente sobre todo de las siguientes maneras:
- Paramétrico.
- Recibir y transmitir.
- Fase acumulativa.
- En los ritmos.
Sin receptor
Los detectores de metales paramétricos de alguna manera quedan fuera de la definición del principio de funcionamiento: no tienen receptor ni bobina receptora. Para la detección, la influencia del objeto en los parámetros de la bobina del generador: la inductancia y el factor Q se utilizan directamente, y la estructura del EMF no importa. Cambiar los parámetros de la bobina conduce a un cambio en la frecuencia y amplitud de las oscilaciones generadas, que se fija de diferentes maneras: midiendo la frecuencia y amplitud, cambiando el consumo de corriente del generador, midiendo el voltaje en el bucle PLL (sistema de bucle de bloqueo de fase, «tirando» de él al valor establecido), etc.
Los detectores de metales paramétricos son simples, baratos y anti-interferencia, pero su uso requiere ciertas habilidades. la frecuencia «flota» bajo la influencia de condiciones externas. Su sensibilidad es débil; sobre todo se utilizan como detectores magnéticos.
Con receptor y transmisor
El dispositivo del detector de metales transceptor se muestra en la Fig. al principio, a una explicación del principio de acción; el principio de funcionamiento también se describe allí. Dichos dispositivos permiten lograr la mejor eficiencia en su rango de frecuencia, pero son complejos en circuitos y requieren un sistema de bobinas de alta calidad. Los detectores de metales transceptores con una bobina se denominan detectores de inducción. Su repetibilidad es mejor porque el problema del posicionamiento correcto de las bobinas entre sí desaparece, pero el circuito es más complicado: debe resaltar una señal secundaria débil en el contexto de una primaria fuerte.
Nota: En los detectores de metales con transceptor de pulsos, el problema de emisión también se puede eliminar. Esto se explica por el hecho de que como una señal secundaria «captura» el llamado. La «cola» del pulso reemitido por el objeto. Debido a la dispersión, el pulso primario se extiende durante la reemisión, y una parte del pulso secundario está en el espacio entre los primarios, de donde es fácil de aislar.
Hasta hacer clic
Los detectores de metales con acumulación de fase, o sensibles a la fase, son de impulso de bobina simple o con 2 generadores, cada uno trabajando en su propia bobina. En el primer caso, se utiliza el hecho de que los pulsos, cuando se vuelven a emitir, no solo se propagan, sino que también se retrasan. El cambio de fase aumenta con el tiempo; cuando alcanza un cierto valor, se activa el discriminador y se oye un clic en los auriculares. A medida que se acerca al objeto, los clics se vuelven más frecuentes y se fusionan en un sonido de un tono cada vez más agudo. Es sobre este principio que se construye el «Pirata».
En el segundo caso, la técnica de búsqueda es la misma, pero funcionan 2 generadores eléctricos y geométricos estrictamente simétricos, cada uno en su propia bobina. Al mismo tiempo, debido a la interacción de sus campos electromagnéticos, se produce una sincronización mutua: los generadores funcionan en sintonía. Cuando la EMI total se distorsiona, comienzan las interrupciones de sincronización, audibles como los mismos clics y luego un tono. Los detectores de metales de dos bobinas con una interrupción de la sincronización son más simples que los de pulso, pero menos sensibles: su penetración es 1,5-2 veces menor. La discriminación en ambos casos es casi excelente.
Los detectores de metales sensibles a la fase son las herramientas favoritas de los mineros de centros turísticos. Los ases de búsqueda ajustan sus dispositivos para que exactamente encima del objeto el sonido desaparezca nuevamente: la tasa de repetición de los clics pasa a la región ultrasónica. De esta forma, en una playa de conchas, es posible encontrar pendientes de oro del tamaño de una uña a una profundidad de 40 cm. Sin embargo, en un suelo con pequeñas irregularidades, regado y mineralizado, los detectores de metales con acumulación de fases son inferiores a otros. , excepto los paramétricos.
Por chirrido
Latidos de 2 señales eléctricas – una señal con una frecuencia igual a la suma o diferencia de las frecuencias fundamentales de las señales originales o múltiplos de ellas – armónicos. Entonces, por ejemplo, si se aplican señales con frecuencias de 1 MHz y 1000 500 Hz o 1,0005 MHz a las entradas de un dispositivo especial: un mezclador y auriculares o un altavoz están conectados a la salida del mezclador, escucharemos un sonido puro. tono de 500 Hz. Y si la segunda señal es 200 100 Hz o 200,1 kHz, ocurrirá lo mismo, porque 200100 x 5 = 1000 500; «capturamos» el quinto armónico.
En el detector de metales, 2 generadores funcionan con beats: uno de referencia y otro de trabajo. La bobina del circuito oscilante de referencia es pequeña, protegida de influencias externas, o su frecuencia está estabilizada por un resonador de cuarzo (simplemente cuarzo). La bobina de contorno del generador de trabajo (búsqueda) es de búsqueda y su frecuencia depende de la presencia de objetos en el área de búsqueda. Antes de buscar, el generador de trabajo se sintoniza a cero beats, es decir hasta que las frecuencias coincidan. Como regla general, no se logra un sonido completamente cero, pero se sintoniza en un tono muy bajo o sibilancias, por lo que es más conveniente buscar. Al cambiar el tono de los golpes, se juzga la presencia, el tamaño, las propiedades y la ubicación del objeto.
Nota: la mayoría de las veces, la frecuencia del generador de búsqueda se toma varias veces más baja que la de referencia y opera con armónicos. Esto permite, en primer lugar, evitar lo nocivo en este caso, la influencia mutua de los generadores; en segundo lugar, es más preciso sintonizar el dispositivo y, en tercer lugar, buscar en la frecuencia óptima en este caso.
Los detectores de metales armónicos son generalmente más complejos que los detectores de impulsos, pero funcionan en cualquier suelo. Correctamente elaborados y afinados, son tan buenos como pulsados. Esto se puede juzgar al menos por el hecho de que los buscadores de oro de playa no están de acuerdo de ninguna manera, ¿qué es mejor: un impulso o una paliza?
Bobina y esas cosas
El error más común de los radioaficionados novatos es la absolutización de los circuitos. Por ejemplo, si el esquema es «genial», entonces todo estará a la perfección. En cuanto a los detectores de metales, esto es doblemente incorrecto. sus beneficios de rendimiento dependen en gran medida del diseño y la fabricación de la bobina de búsqueda. Como dijo un buscador de complejos turísticos: «La capacidad de búsqueda del detector debe tirar del bolsillo, no de las piernas».
Al desarrollar un dispositivo, sus parámetros de circuito y bobina se emparejan entre sí hasta que se obtiene el óptimo. Un cierto circuito con una bobina «extraña», si funciona, no alcanzará los parámetros declarados. Por lo tanto, al elegir un prototipo para repetir, mire en primer lugar la descripción de la bobina. Si está incompleto o inexacto, es mejor construir otro dispositivo.
Acerca de los tamaños de las bobinas
Una bobina grande (ancha) emite EMF de manera más eficiente e «ilumina» el suelo más profundamente. Su área de búsqueda es más amplia, lo que permite reducir la «detección de piernas». Sin embargo, si hay un objeto grande innecesario en el área de búsqueda, su señal «martillará» al débil de la bagatela deseada. Por ello, es recomendable llevar o fabricar un detector de metales diseñado para trabajar con bobinas de diferentes tamaños.
Nota: los diámetros típicos de las bobinas son 20-90 mm para buscar barras y perfiles, 130-150 mm para «oro de playa» y 200-600 mm para «hierro grande».
Monoloop
El tipo tradicional de bobina de detector de metales es el llamado. Bobina delgada o Mono Loop (bucle simple): un anillo de muchas vueltas de alambre de cobre esmaltado, de 15 a 20 veces el ancho y el grosor del diámetro promedio del anillo. Las ventajas de la bobina mono-bucle son la débil dependencia de los parámetros del tipo de suelo, la zona de búsqueda se estrecha hacia abajo, lo que permite mover el detector para determinar con mayor precisión la profundidad y ubicación del hallazgo, y la simplicidad constructiva. Desventajas: factor Q bajo, por lo que la sintonización «flota» en el proceso de búsqueda, susceptibilidad a interferencias y una reacción vaga al objeto: trabajar con mono-bucles requiere una experiencia considerable en el uso de esta instancia de dispositivo en particular. Se recomienda que los principiantes fabriquen detectores de metales caseros con monoloops para obtener un diseño viable sin ningún problema y obtener experiencia de búsqueda con él.
Inductancia
Al elegir un circuito, para estar seguro de la confiabilidad de las promesas del autor, y más aún al diseñarlo o revisarlo usted mismo, debe conocer la inductancia de la bobina y poder calcularla. Incluso si está fabricando un detector de metales a partir de un equipo disponible comercialmente, la inductancia aún debe verificarse mediante mediciones o cálculos, para no romperse los sesos más tarde: por qué, todo parece funcionar correctamente y no emitir pitidos.
Las calculadoras para calcular la inductancia de las bobinas están disponibles en Internet, pero un programa de computadora no puede prever todos los casos de práctica. Por tanto, en la Fig. se proporciona un antiguo nomograma probado durante décadas para calcular bobinas multicapa; una bobina delgada es un caso especial de una multicapa.
Nomograma para calcular bobinas multicapa
Para calcular el mono-bucle de búsqueda, el nomograma se utiliza de la siguiente manera:
- Tomamos el valor de la inductancia L de la descripción del dispositivo y las dimensiones del lazo D, lyt del mismo o según nuestra elección; valores típicos: L = 10 mH, D = 20 cm, l = t = 1 cm.
- Según el nomograma, determinamos el número de vueltas w.
- Establecemos el coeficiente de apilamiento k = 0.5, por las dimensiones l (altura de la bobina) y t (su ancho) determinamos el área de la sección transversal del bucle y encontramos el área de cobre puro en él como S = klt .
- Dividiendo S por w, obtenemos la sección transversal del cable de bobinado y, a lo largo de él, el diámetro del cable d.
- Si resultó d = (0.5 … 0.8) mm, todo está bien. De lo contrario, aumentamos lyt para d> 0,8 mm o disminuimos para d <0,5 mm.
Inmunidad
Pantalla de Faraday
El mono-bucle «capta» bien la interferencia, porque está diseñado de la misma manera que una antena de cuadro. Es posible aumentar su inmunidad al ruido, en primer lugar, colocando el devanado en el llamado. Escudo de Faraday: un tubo de metal, trenza o bobinado de lámina con una rotura, para que no se forme una vuelta en cortocircuito, que «comerá» todos los EMF de la bobina, ver fig. a la derecha. Si hay una línea de puntos cerca de la designación de la bobina de búsqueda en el diagrama original (vea los diagramas a continuación), esto significa que la bobina de este dispositivo debe colocarse en la pantalla de Faraday.
Además, el blindaje debe estar conectado al cable común del circuito. Hay una trampa para los principiantes: el conductor de tierra debe estar conectado a la pantalla estrictamente simétricamente al corte (ver la misma figura) y llevado al circuito también simétricamente con respecto a los cables de señal; de lo contrario, la interferencia aún se «infiltrará» en la bobina.
La pantalla también absorbe algunos de los campos electromagnéticos de búsqueda, lo que reduce la sensibilidad del dispositivo. Este efecto es especialmente notable en los detectores de metales por impulso; sus bobinas no pueden protegerse en absoluto. En este caso, se puede lograr un aumento de la inmunidad al ruido equilibrando el devanado. La conclusión es que para una fuente remota de EMF, la bobina es un objeto puntual y la fem es la interferencia en sus mitades se abrumará entre sí. También puede ser necesaria una bobina simétrica en los circuitos si el generador es de empuje-tracción o inductivo de tres puntos.
Métodos para equilibrar inductores.
Sin embargo, en este caso, es imposible simetrizar la bobina con los radioaficionados habituales de forma bifilar (ver Fig.): Cuando hay objetos conductores y / o ferromagnéticos en el campo de una bobina bifilar, se viola su simetría. Es decir, la inmunidad al ruido del detector de metales desaparecerá justo cuando más se necesite. Por lo tanto, la bobina mono-bucle debe equilibrarse mediante un devanado cruzado, consulte la misma fig. Su simetría no se rompe bajo ninguna circunstancia, pero enrollar una bobina delgada con una gran cantidad de vueltas de manera transversal es un trabajo increíble, y luego es mejor hacer una bobina de canasta.
Cesta
Los carretes de cesta tienen todas las ventajas de los mono-bucles en un grado aún mayor. Además, las bobinas de canasta son más estables, su factor Q es más alto y el hecho de que la bobina sea plana es una doble ventaja: la sensibilidad y la discriminación aumentarán. Las bobinas de la cesta son menos susceptibles a las interferencias: fem nociva en el cruce de cables se extinguen entre sí. El único inconveniente es que se necesita un mandril rígido y resistente fabricado con precisión para las bobinas de canasta: la fuerza de tracción total de muchas vueltas alcanza valores altos.
Bobina de canasta pirata para detector de metales
Las bobinas de canasta son estructuralmente planas y volumétricas, pero la «canasta» eléctricamente volumétrica es equivalente a una plana, es decir, crea el mismo EMF. La bobina de canasta volumétrica es incluso menos sensible a las interferencias y, lo que es importante para los detectores de metales pulsados, la dispersión del pulso en ella es mínima, es decir, es más fácil detectar la variación causada por un objeto. Las ventajas del detector de metales Pirate original se deben en gran parte al hecho de que su bobina «nativa» es una canasta voluminosa (ver Fig.), Pero su bobinado es complicado y requiere mucho tiempo.
Es mejor para un principiante enrollar una canasta plana por su cuenta, ver fig. debajo. Para los detectores de metales «para oro» o, digamos, para el detector de metales «mariposa» que se describe a continuación y un transceptor simple de 2 bobinas, los discos de computadora inútiles serán un buen mandril. Su metalización no duele: es muy fina y níquel. Una condición indispensable: impar, y nada más, el número de espacios. No se requiere un nomograma para calcular una canasta plana; el cálculo se realiza de esta manera:
- Establezca el diámetro D2, igual al diámetro exterior del mandril menos 2-3 mm, y tome D1 = 0.5D2, esta es la relación óptima para las bobinas de búsqueda.
- Según la fórmula (2) de la Fig. calcula el número de vueltas.
- Por la diferencia D2 – D1, teniendo en cuenta el coeficiente de tendido plano de 0,85, se calcula el diámetro del cable en el aislamiento.
Carrete de cesta plana
Cómo no es necesario y necesario enrollar las cestas.
Algunos aficionados se comprometen a enrollar voluminosas cestas por su cuenta de la manera que se muestra en la Fig. abajo: haga un mandril de clavos aislados (pos. 1) o tornillos autorroscantes, enrolle de acuerdo con el esquema, pos. 2 (en este caso, pos. 3, para el número de vueltas, un múltiplo de 8; cada 8 vueltas, se repite el «patrón»), luego espumado, pos. 4, se saca el mandril y se recorta el exceso de espuma. Pero pronto resulta que las vueltas estiradas cortan la espuma y todo el trabajo se hierve suavemente. Es decir, para terminar de manera segura, debe pegar piezas de plástico duradero en los orificios de la base y solo luego enrollar. Y recuerde: el cálculo independiente de la bobina de la canasta volumétrica sin los programas informáticos adecuados es imposible; la técnica de una cesta plana no es aplicable en este caso.
Bobinado de bobina de canasta artesanal
Bobina DD
El principio de funcionamiento de las bobinas mono-loop y DD.
DD en este caso no significa acción de largo alcance, sino un detector doble o diferencial; en el original – DD (Detector doble). Esta es una bobina de 2 mitades idénticas (brazos) dobladas con algo de superposición. Con el equilibrio eléctrico y geométrico exacto de los brazos DD, el EMF de búsqueda se lleva a la zona de intersección, a la derecha en la Fig. a la izquierda, una bobina mono-bucle y su campo. La más mínima irregularidad en el espacio del área de búsqueda provoca un desequilibrio y aparece una señal fuerte y nítida. La bobina DD permite al buscador inexperto localizar un objeto poco profundo, profundo y bien conductor cuando se coloca una lata oxidada junto a él y por encima.
Las bobinas DD están claramente orientadas hacia el oro; todos los detectores de metales con la marca GOLD están equipados con ellos. Sin embargo, en suelos finamente no homogéneos y / o conductores, fallan por completo o, a menudo, dan señales falsas. La sensibilidad de la bobina DD es muy alta, pero la discriminación es cercana a cero: la señal es extrema o no hay ninguna. Por lo tanto, los buscadores que solo están interesados en la «capacidad de búsqueda de bolsillo» prefieren los detectores de metales con bobinas DD.
Nota: se pueden encontrar más detalles sobre las bobinas DD en la descripción del detector de metales correspondiente. Sacuden sus hombros DD o a granel, como un monopolo, en un mandril especial, ver más abajo, o con cestas.
Cómo colocar la bobina
Los marcos y mandriles listos para usar para bobinas de búsqueda se venden en una amplia gama, pero los vendedores no dudan en marcar. Por lo tanto, muchos aficionados hacen la base de la bobina de madera contrachapada, a la izquierda en la figura:
Mandriles caseros para detectores de metales
Sin embargo, esta no es una opción: la madera contrachapada absorbe los CEM con bastante fuerza, proporciona una gran dispersión parasitaria de impulsos y, cuando se moja, puede ahogar el dispositivo por completo. La mejor opción es un disco de computadora o un plato o platillo de plástico, a la derecha en el mismo lugar. Al doblar 2 recipientes y pegar, puede obtener un cuerpo de bobina sellado. Para bobinas complejas (cestas, DD), el material de mandril óptimo es policarbonato celular. Es duradero, resistente, no afecta las interferencias electromagnéticas y es fácil de procesar.
Múltiples diseños
Paramétrico
El detector de metales más simple para encontrar accesorios, cableado, perfiles y comunicaciones en paredes y techos se puede ensamblar de acuerdo con la Fig. El antiguo transistor MP40 sin cambios en el KT361 o sus análogos; para usar transistores pnp, necesita cambiar la polaridad de la batería.
El detector de metales más simple
Este detector de metales es un detector magnético paramétrico que funciona a bajas frecuencias. El tono del sonido en los auriculares se puede cambiar ajustando la capacitancia C1. Bajo la influencia del objeto, el tono disminuye, a diferencia de todos los demás tipos, por lo tanto, inicialmente es necesario lograr un «chillido de mosquito», y no un silbido o un gruñido. El dispositivo distingue el cableado en vivo del «vacío», un zumbido de 50 Hz se superpone al tono.
Circuito: generador de impulsos con retroalimentación inductiva y circuito LC de estabilización de frecuencia. Una bobina de bucle es un transformador de salida de un receptor de transistor antiguo o uno de potencia de bajo voltaje «bazar-chino» de baja potencia. Un transformador de una fuente de energía inutilizable de una antena polaca es muy adecuado, en su propio caso, al cortar el enchufe de alimentación, puede ensamblar todo el dispositivo, luego es mejor alimentarlo con una batería de tableta de litio de 3 V. II en la Fig. – primaria o red; I – secundario o reductor de 12 V. Así funciona el generador con saturación de transistor, que proporciona un consumo de energía insignificante y una amplia gama de pulsos, lo que facilita su localización.
Detector de metales con filtro de cuarzo simple.
Para convertir el transformador en un sensor, su circuito magnético debe estar abierto: quitar el marco con los devanados, quitar los puentes rectos del núcleo – el yugo – y doblar las placas en forma de W hacia un lado, como a la derecha en el figura, luego vuelva a colocar los devanados. Si las piezas están intactas, el dispositivo comienza a funcionar inmediatamente; de lo contrario, debe intercambiar los extremos de cualquiera de los devanados.
El circuito paramétrico es más complicado, en la Fig. a la derecha. L con condensadores C4, C5 y C6 está sintonizado a 5, 12,5 y 50 kHz, y el cuarzo pasa el décimo, cuarto armónico y el tono fundamental al medidor de amplitud, respectivamente. El circuito es más para aquellos a los que les gusta soldar sobre la mesa: hay muchos retoques con el tuning, pero «flair», como dicen, no lo es en absoluto. Proporcionado solo por ejemplo.
Transceptor
Detector de metales transceptor y bobinas para él.
Mucho más sensible es un detector de metales transceptor con una bobina DD, que se puede fabricar fácilmente en casa, ver fig. Izquierda – transmisor; a la derecha está el receptor. También describe las propiedades de diferentes tipos de DD.
Este detector de metales es LF; la frecuencia de búsqueda es de unos 2 kHz. Profundidad de detección: centavo soviético – 9 cm, lata – 25 cm, trampilla de alcantarillado – 0,6 m. Los parámetros son «tres puntos», pero puede dominar el método de trabajo con DD antes de pasar a estructuras más complejas.
Las bobinas contienen 80 vueltas de alambre de PE de 0,6-0,8 mm, enrollado a granel en un mandril de 12 mm de espesor, cuyo dibujo se muestra en la Fig. izquierda. En general, el dispositivo no es crítico para los parámetros de las bobinas, serían exactamente iguales y están ubicadas estrictamente simétricamente. En general, un simulador bueno y barato para aquellos que quieran dominar cualquier técnica de búsqueda, incl. «Por el oro». Aunque la sensibilidad de este detector de metales no es alta, la discriminación es muy buena a pesar del uso de DD.
Dibujo del mandril para bobinar bobinas DD
Para configurar el dispositivo, primero, en lugar del transmisor L1, encienden los auriculares y, por tono, se aseguran de que el generador esté funcionando. Entonces L1 del receptor se cortocircuita y, al seleccionar R1 y R3, se establece una tensión igual a aproximadamente la mitad de la tensión de alimentación en los colectores VT1 y VT2, respectivamente. Luego, R5 establece la corriente del colector VT3 entre 5..8 mA, abre L1 del receptor y listo, puedes buscar.
Fase apilada
Los constructos de esta sección muestran todas las ventajas del método de acumulación de fases. El primer detector de metales, principalmente para fines de construcción, será muy económico. sus partes más laboriosas están hechas … de cartón, ver fig.:
El detector de metales de pulso más simple
El dispositivo no requiere ajuste; el temporizador integral 555 es un análogo del IC doméstico (microcircuito integrado) K1006VI1. Todas las transformaciones de señales tienen lugar en él; el método de búsqueda es el impulso. La única condición es que necesite un altavoz piezoeléctrico (de cristal), un altavoz normal o unos auriculares sobrecargarán el circuito integrado y pronto fallarán.
Inductancia de la bobina: aproximadamente 10 mH; frecuencia de funcionamiento: entre 100 y 200 kHz. Con un espesor de mandril de 4 mm (1 capa de cartón), una bobina con un diámetro de 90 mm contiene 250 vueltas de alambre PE 0.25 y 70 mm – 290 vueltas.
Detector de metales Butterfly
Detector de metales «Mariposa», ver fig. a la derecha, en términos de sus parámetros, ya está cerca de los instrumentos profesionales: el centavo soviético se encuentra a una profundidad de 15-22 cm, dependiendo del suelo; escotilla de alcantarillado – a una profundidad de hasta 1 m Actúa sobre fallas de sincronización; diagrama, tablero y tipo de instalación – en la fig. debajo. Tenga en cuenta que hay 2 bobinas separadas con un diámetro de 120-150 mm, ¡no DD! ¡No deben cruzarse! Ambos altavoces son piezoeléctricos, como antes. caso. Condensadores: termoestable, mica o cerámica de alta frecuencia.
Las propiedades de la «Mariposa» mejorarán, y será más fácil montarlo si, en primer lugar, enrolla las bobinas con cestas planas; la inductancia está determinada por la frecuencia de operación dada (hasta 200 kHz) y las capacitancias de los capacitores de bucle (10,000 pF cada uno en el diagrama). Diámetro del cable: de 0,1 a 1 mm, cuanto más grande, mejor. El grifo en cada bobina se hace a partir de un tercio de las vueltas contando desde el extremo frío (más bajo según el esquema). En segundo lugar, si los transistores individuales se reemplazan con un conjunto de 2 transistores para circuitos amplificadores diferenciales K159NT1 o sus análogos; un par de transistores que crecen en un cristal tiene exactamente los mismos parámetros, lo cual es importante para circuitos con una falla de sincronización.
Esquema e instalación del detector de metales Butterfly.
Para establecer la «Mariposa», debe ajustar con precisión la inductancia de las bobinas. El autor del diseño recomienda separar las espiras o ajustar las bobinas con ferrita, pero desde el punto de vista de la simetría electromagnética y geométrica, sería mejor conectar condensadores de recorte de 100-150 pF en paralelo con condensadores de 10.000 pF y torcerlos. al sintonizar en diferentes direcciones.
Establecerse no es difícil: el dispositivo recién ensamblado emite un pitido. Alternativamente, llevamos una cacerola de aluminio o una lata de cerveza a las bobinas. Para uno, el chillido se vuelve más y más fuerte; al otro: más bajo y más silencioso, o completamente silencioso. Aquí agregamos un poco de capacidad de recortadora, y la retiramos en el hombro opuesto. Durante 3-4 ciclos, puede lograr un silencio total en los altavoces: el dispositivo está listo para buscar.
Más sobre «Pirata»
Volvamos al pirata glorificado; es un transceptor de pulsos con acumulación de fase. El circuito (ver fig.) Es muy transparente y puede considerarse un clásico para este caso.
Circuito detector de metales pirata
El transmisor consta de un oscilador maestro (ZG) en el mismo temporizador 555 y una tecla potente en T1 y T2. Izquierda: una variante del ZG sin IC; en él, deberá configurar la frecuencia de repetición de pulso de 120-150 Hz R1 y la duración de pulso de 130-150 μs R2 en el osciloscopio. Bobina L – común. Un limitador en los diodos D1 y D2 para una corriente de 0,5 A evita que el amplificador receptor QP1 se sobrecargue. Se ensambla un discriminador en QP2; juntos forman el amplificador operacional dual K157UD2. En realidad, las «colas» de los pulsos reemitidos se acumulan en el condensador C5; cuando el «depósito está sobrellenado», un pulso salta a la salida de QP2, que es amplificado por T3 y da un clic en la dinámica. La resistencia R13 regula la tasa de llenado del «depósito» y, en consecuencia, la sensibilidad del dispositivo. Puede encontrar más información sobre el «Pirata» en el video:
Video: detector de metales «pirata»
y sobre las características de su configuración, del siguiente video:
Video: estableciendo el umbral del detector de metales pirata
En los latidos
Aquellos que deseen experimentar todas las delicias del proceso de búsqueda de golpes con bobinas reemplazables pueden ensamblar un detector de metales de acuerdo con el diagrama de la Fig. Su peculiaridad, en primer lugar, es su eficiencia: todo el circuito está ensamblado en lógica CMOS y consume muy poca corriente en ausencia de un objeto. En segundo lugar, el dispositivo funciona con armónicos. El oscilador de referencia en DD2.1-DD2.3 está estabilizado por un cuarzo ZQ1 a 1 MHz, y el oscilador de búsqueda en DD1.1-DD1.3 opera a una frecuencia de aproximadamente 200 kHz. Al sintonizar el dispositivo, antes de buscar, se «captura» el armónico deseado con un varicap VD1. La mezcla de las señales de trabajo y de referencia se produce en DD1.4. En tercer lugar, este detector de metales es adecuado para trabajar con bobinas reemplazables.
Batir el detector de metales en microcircuitos lógicos
Es mejor reemplazar el IC de la serie 176 con el mismo 561, el consumo de corriente disminuirá y la sensibilidad del dispositivo aumentará. Reemplazar los viejos auriculares soviéticos de alta impedancia TON-1 (mejores que TON-2) por auriculares de baja impedancia del reproductor es simplemente imposible: sobrecargarán DD1.4. Necesita instalar un amplificador como uno «pirata» (C7, R16, R17, T3 y un altavoz en el diagrama «Pirata») o utilizar un altavoz piezoeléctrico.
Este detector de metales no requiere ajuste después del montaje. Las bobinas son mono-bucles. Sus datos en un mandril con un espesor de 10 mm:
- Diámetro 25 mm – 150 vueltas de PEV-1 0,1 mm.
- Diámetro 75 mm – 80 vueltas de PEV-1 0,2 mm.
- Diámetro 200 mm – 50 vueltas de PEV-1 0,3 mm.
No puede ser mas facil
Ahora cumplamos la promesa que hicimos al principio: te diremos cómo hacer un detector de metales que no busca nada en la ingeniería de radio. Un detector de metales «tan fácil como pelar peras» se ensambla a partir de un receptor de radio, una calculadora, una caja de cartón o plástico con tapa con bisagras y trozos de cinta adhesiva de doble cara.
El detector de metales «de la radio» es de impulso, sin embargo, para detectar objetos, no se usa la dispersión o el retraso con acumulación de fase, sino la rotación del vector magnético del EMF durante la reemisión. En los foros sobre este dispositivo escriben diferentes cosas, desde «super» hasta «chupa», «cableado» y palabras que no se aceptan por escrito. Entonces, para obtener, si no «super», pero al menos un dispositivo completamente funcional, sus componentes – un receptor y una calculadora – deben cumplir ciertos requisitos.
Se necesita la calculadora más descorazonada y más barata, «alternativa». Lo hacen en sótanos en alta mar. No tienen ni idea de las normas de compatibilidad electromagnética de los electrodomésticos, y si se enteran de algo así, quieren hacer un chhat desde el corazón y desde arriba. Por lo tanto, los productos que existen son fuentes bastante poderosas de interferencia de radio pulsada; son proporcionados por el generador de reloj de la calculadora. En este caso, sus pulsos estroboscópicos en el aire se utilizan para sondear el espacio.
El receptor también se necesita barato, de fabricantes similares, sin ningún medio para aumentar la inmunidad al ruido. Debe tener una banda AM y, absolutamente necesario, una antena magnética. Dado que los receptores con recepción de onda corta (HF, SW) en una antena magnética rara vez se venden y son caros, tendrá que limitarse a las ondas medias (CB, MW), pero esto facilitará la configuración.
A continuación, hacemos lo siguiente:
Detector de metales del receptor de radio y calculadora
- Expandimos la caja con la tapa en un libro.
- En la parte posterior de la calculadora y la radio pegamos tiras de cinta adhesiva y fijamos ambos dispositivos en la caja, ver fig. a la derecha. Receptor – preferiblemente en la tapa para que haya acceso a los controles.
- Encendemos el receptor, buscamos una sección libre de estaciones de radio y lo más limpia posible del ruido del aire configurando el volumen máximo en la parte superior del rango AM (rangos). Para CB, esto será de alrededor de 200 mo 1500 kHz (1,5 MHz).
- Encendemos la calculadora: el receptor debe tararear, jadear, gruñir; en general, da tono. ¡No bajamos el volumen!
- Si no hay tono, ajústelo con cuidado y con suavidad hasta que aparezca; capturamos algunos de los armónicos del generador estroboscópico de la calculadora.
- Doblamos lentamente el «libro» hasta que el tono se debilita, se vuelve más musical o no desaparece en absoluto. Lo más probable es que esto suceda cuando se gira la tapa unos 90 grados. Así, encontramos una posición en la que el vector magnético de los pulsos primarios está orientado perpendicular al eje de la varilla de ferrita de la antena magnética y no los recibe.
- Fijamos la tapa en la posición encontrada con un inserto de espuma y una banda elástica o accesorios.
Nota: dependiendo del diseño del receptor, es posible la opción opuesta: para sintonizar el armónico, el receptor se coloca en la calculadora incluida y luego, extendiendo el «folleto», logran suavizar o desaparecer el tono. En este caso, el receptor captará los pulsos reflejados por el objeto.
¿Que sigue? Si hay un objeto ferromagnético o conductor de electricidad cerca de la apertura del «libro», volverá a emitir pulsos de sondeo, pero su vector magnético girará. La antena magnética los «olerá», el receptor volverá a emitir un tono. Es decir, ya hemos encontrado algo.
Algo extraño al final
Hay informes de un detector de metales más «para maniquíes completos» con una calculadora, pero en lugar de una radio, supuestamente se necesitan 2 discos de computadora, CD y DVD. Además – auriculares piezo (precisamente piezo, según las garantías de los autores) y una batería «Krona». Hablando francamente, esta creación parece un tecnomito, como la siempre memorable antena de mercurio. Pero, qué diablos no es una broma. Aquí hay un video para ti:
intente, si lo desea, que tal vez se encuentre algo allí, tanto en el sentido objetivo como en el científico y técnico. ¡Buena suerte!
Como un adjunto
Hay cientos, si no miles, de circuitos y diseños de detectores de metales. Por lo tanto, en el apéndice del material, también damos una lista de modelos, además de los mencionados en la prueba, que, como dicen, están en uso en la Federación de Rusia, no son excesivamente costosos y están disponibles para repetición o auto. -montaje:
- Clon.
- Oportunidad.
- Koschey.
- Topo.
- Volksturm.
- Kid FM.
- Ancla.
- Terminator.
- Espectro.
- SOKHA-2T.
- SEGUIMIENTO PI-2.