Простая схема металлоискателя Бабочка

По принципу работы металлоискатели делятся на множество типов. Рассмотрим один из простейших металлоискателей – Бабочка, работающих по принципу срыва синхронизации генераторов частоты. Свое название он получил из-за наличия двух раздельных катушек, напоминающих крылья бабочки (рис. 1).

Внешним видом металлоискатель напоминает бабочку

Его работа осуществляется микросхемой на операционных усилителях, два из которых принимают сигналы катушек, а третий высчитывает разницу, которая выводится на пьезоэлектрический динамик. Несмотря на свою простоту,  данный металлоискатель, при хорошей настройке, неплохо показывает себя в поиске черного и цветного металлов, особенно – крупных размеров. Ниже описана подробная инструкция для изготовления данного металлоискателя.

Подбор деталей и материала

Благодаря микросхеме TL074, которая выполняет весь процесс работы металлоискателя, нам не потребуется много деталей. Опишем каждую из них и необходимый материал:

  1. Микросхема MC1 TL074CN. Нумерация контактов производится от ключа на корпусе против часовой стрелки, при виде сверху (рис. 2).

Микросхема для металлоискателя Бабочка

  1. Переменный конденсатор C1 100 пФ с диэлектрическим колпачком – для исключения искажения емкости при регулировке. При покупке старайтесь приобрести термостойкие типы.
  2. В качестве выключателя SA1 можно использовать любой тумблер или микровыключатель.
  3. Батарейка крона G1. Можно также использовать источник питания помощнее, например 8 батареек типа АА, что суммарно даст 12 В. Но это значительно увеличит размеры схемы.
  4. Контактный разъем для батарейки (рис. 3). Находим в ненужной технике, питающейся кроной или 8-ю батарейками типа АА.

Отсек и разъемы для батареек

  1. Пьезоэлектрический динамик PZT1 (рис. 4). Достать его можно в дешевых тестерах, детских игрушках и в других устройствах с наличием пищалки.

Пьезоэлектрический динамик

  1. Коробка для схемы. Подойдет любая диэлектрическая коробка, вплоть до картонной.
  2. Диэлектрическое основание для катушек и крепления штанги. Длину выбираете в районе 35-40 см, а ширину подбираете исходя из способа крепления штанги. Подойдет пластиковый или фанерный лист.
  3. Штангу можно выполнить из легкой деревянной палки или трубы ПВХ. Важным моментом является изготовление из диэлектрического материала. Крепление должно производиться также – без металлических составляющих, например клеем или пластмассовыми крепежами.
  4. Около 60-ти метров провода ПЭЛ диаметром 0,3 – 0,35 мм. Им мы будем наматывать катушки.
  5. Любая фольга для экранирования обмоток.
  6. Надежно экранированный кабель с наличием минимум двух жил (рис. 5).

Экранированный кабель

  1. Электроизоляционный лак, нитки и изолента.

Сборка металлоискателя

Схема металлоискателя изображена на рисунке 6.

Электрическая схема металлоискателя Бабочка на микросхеме TL074CN

При сборке на печатной плате, схему монтажной платы и программу для ее обработки и распечатки можно скачать по ссылке. При печати ставим галочку на зеркальное отражение. Так же печатная плата изображена на рисунке 7.

Печатная плата для металлоискателя Бабочка

При сборке навесным монтажом можно приклеить микросхему корпусом к коробке. Далее соединяем детали согласно схеме тоненьким изолированным проводом. Для выключателя, динамика и переменного конденсатора выводим провода для закрепления деталей на коробке. Припаиваем к схеме контактный разъем для батарейки. Закрепляем схему клеем.

На коробке делаем отверстия для переменного конденсатора и выключателя. Закрепляем их клеем или силиконом. Приклеиваем динамик изнутри к корпусу и делаем отверстия для хорошей слышимости. Производим соединение корпусных деталей со схемой. Закрепляем корпус на штанге любым удобным способом. Можно использовать металлические крепежи.

Производим соединение штанги с диэлектрическим основанием для обмоток. Можно воспользоваться клеем жидкие гвозди или пластмассовым крепежом.

Следующим этапом является сборка датчика – части металлоискателя, включающего в себя катушки индуктивности и крепление для них. Если следовать статье, то вы без проблем сможете собрать своими руками датчик, не отличающийся по качеству от датчиков сложных самодельных металлоискателей. Обе обмотки должны быть полностью идентичны и иметь зеркальное отражение. Опишем сборку первой катушки. Затем по аналогии с первой, соберете и подключите вторую.

Находим круглый предмет диаметром около 12 см. Производим намотку 70-ти витков подготовленным проводом. Наматываем аккуратно – без изгибов, переломов и повреждений изоляции провода. Два конца обмотки оставляем в стороне. Обмотку фиксируем на расстоянии 3-5 см нитками. Пропитываем обмотку лаком. После просушки изолируем обмотку изолентой и обматываем фольгой. Фольга ни в коем случае не должны замыкаться в конце круга! Пропаиваем провод по окружности к фольге и выводим его (рис 8), после чего снова изолируем обмотку изолентой. Выводы обмотки делаем минимальной длины.

Экранированная обмотка

Берем подготовленный кабель. Оба конца катушки спаиваем с жилами кабеля, а провод с фольги спаиваем с экраном кабеля. Надежно изолируем и заводим кабель в коробку с платой, после чего производим соединения согласно схеме. Экранированный вывод должен подключаться к минусу платы. Закрепляем кабель по всей длине штанги кроме основания. Это исключит помехи и сбои в настройке металлоискателя. После того как разобрались с одной катушкой, аналогичным способом делаем вторую.

Закрепление катушек будет производиться при настройке металлоискателя.

Регулировка устройства

Последним этапом сборки является закрепление катушек. Металлоискатель Бабочка является очень чувствительным, поэтому убираем все металлические предметы в радиусе действия. Не забываем об украшениях на теле – часы, сережки и другое. Вставляем батарейку и включаем металлоискатель. Начинаем с расположения катушек на основании. Оптимальное расстояние между ними 10 см. Если металлоискатель молчит – это говорит о неисправности схемы или об удачной синхронизации генераторов частоты. Подносим к датчику металлический предмет. Появление искажений или щелчков в динамике говорит о рабочей схеме. Если металлоискатель никак не реагирует на металлические предметы, то проверяем правильность соединения деталей и исправность батарейки.

Наша задача – закрепить обмотки в таком положении, при котором динамик молчит или производит единичные редкие щелчки. После достижения данного результата, фиксируем катушки клеем в таком положении. Закрепляем кабели датчика к основанию штанги, что бы обеспечить их неподвижность. Можно обрезать края основания по контуру катушек.

Последним шагом является добавление устройства для регулировки синхронизации в полевых условиях. На обе катушки сверху закрепляем пластмассовые трубочки и вставляем в них железные стержни. Стрежни и трубки подбираются таким образом, что бы исключить самовольное движение железа. После их установки, снова добиваемся идеальной настройки перемещением стержня в одной из трубочек (рис. 9).

Процесс настройки металлическим стержнем

Во время работы с металлоискателем, можно поэкспериментировать с переменным конденсатором С1 для подбора оптимальных расстояний обнаружения, и качества срабатывания. При сбое синхронизации пользуемся для настройки перемещением ферритовых стержней.

Жми «Нравится» и получай только лучшие посты в Facebook ↓