Металлодетектор "Малыш-FM"

К этому прибору не совсем подходит распространенное название "металлоискатель" в общепринятом смысле этого слова. Его лучше называть словечком из лексикона кладоискателей "пинпойнтер", т. к. предназначен он для поиска мелких металлических предметов на очень небольшом расстоянии. Например, винтик М2 длиной 7 мм обнаруживается на расстоянии примерно 0,5 см, компьютерная батарейка CR2032 - 2 см, плоскогубцы - 3 см, массивный алюминиевый радиатор размером 10 х 10 х 3 см - на расстоянии 5 см.

Начало истории этой схемы - в 2010-ом году на сайте "vrtp.ru ". Там о ней очень много написано. Если будете делать, обязательно почитайте.

Я наткнулся на описание этого прибора на этом сайте . Здесь кратко подытожена самая существенная информация по нему.

Схема металлодетектора предельно проста:

Я только дополнил ее индикатором разряда батарейки ниже 6,5 В. Эта величина обусловлена тем, что напряжение на входах компаратора не должно превышать U пит - 1,5 В.

Микроконтроллер может быть заменен на PIC12F629.

Дроссель L1 снят с какого-то импульсного блока питания. Он намотан на ферритовой катушке. Его индуктивность (1,4 мГн) отмоткой витков подобрана так, чтобы рабочая частота составляла 19 кГц.

При обнаружении ферромагнитного металла светится синий светодиод, диамагнитного - белый.

Кнопка калибровки используется для быстрого возврата схемы в исходное состояние. Это бывает нужно, если датчик долго (несколько секунд) находился вблизи какого-нибудь металла.

Прибор собран в корпусе от неисправной зажигалки для газовой плиты:

Это его внутренности.

Представленная на суд общественности конструкция является продолжением (или завершением) предидущей версии металлодетектора «Малыш-FM».
В ней я постарался учесть пожелания повторивших «Малыша» и насколько это возможно устранить те аппаратные недостатки, которые были происущи прежней версии.

Малыш-FM2″ обзавелся сразу двумя внешними генераторами. Зачем? Есть на то причины.
У первого «Малыш-FM» была проблема с питанием. Точнее он страдал из-за недостаточно хорошо работающего стабилизатора 78L05. Эта микросхема построена так, что для нормальной стабилизации напряжение на входе должно быть больше выходного минимум на 2,5В. При питании от «Кроны» это означало, что при просадке напряжения ниже 8В наинало «плыть» выходное напряжение стабилизатора. Из-за этого начинала смещаться частота поискового генератора и либо происходили ложные сработки либо приходилось програмно игнорировать небольшой дрейф. Из-за этого изрядно падала чувствительность прибора. И если в качестве пинпоинтера (как изначально прибор задумывался) это не сильно «напрягало», то в качестве поискового (а такой вариант собрали многие) это очень сильно портило настроение.
В новом варианте «Малыш-FM2» я постарался уйти от этой проблемы сразу двумя способами: заменив стабилизатор с 78L05 на такой же распространенный LM317L. И второй шаг — снизил напряжение питания контроллера до 3,3В. Теперь стабилизатор устойчиво держит напряжение на выходе вплоть до 6В. Это в несколько раз увеличило срок службы батареи и подняло стабильность работы прибора в целом.
Но также и добавило проблему. Согласно документации производителя при питании 3,3В микроконтроллер может устойчиво работать на частотах до 10МГц. А это в 2 раза снизило бы разрешающую способность (а значит и чувствительность) металлодетектора. Чтобы этого не произошло пришлось встроенный кварцевый генератор (который очень неустойчиво стартовал при пониженном напряжении) сделать внешним. На это пришлось потратить целый транзистор 🙂 Благодаря этому контроллер стал устойчиво запускаться в тех условиях, когда он работать уже не должен.
Вторая проблема «Малыш-FM» была в том, что генератор на встроенном компараторе контроллера при всей экономичности решения имел 2 недостатка: при небольших колебаниях питания его частота начинала смещаться и второй — значительная чувствительность к перепадам температуры. Изменение температуры тоже вызывало дрейф частоты. С этим приходилось бороться опять же програмно — снижая чувствительность к дрейфу частоты генератора.
Поэтому и второй генератор «вылез наружу» за пределы контроллера. Это известная схема на двух транзисторах, работающих в барьерном режиме. Это очень стабильная схема. При всей своей простоте она обеспечивает максимально возможную стабильность частоты для LC генератора без термостатирования контура.
Из-за того, что многие столкнулись с трудностями при поисках «звонкого» пьезо-излучателя для «Малыш-FM» в «Малыш-FM2» я изначально применил выход с усилителем на транзисторе. Это позволяет использовать практически любые наушники или динамики. Громкость звучания легко подбирается последовательно включенным резистором.

Частота поискового генератора осталась прежней (18-20кГц) но по совету опытных в строительстве металлодетекторов людей я решил немного изменить баланс в контуре. Так как чувствительным элементом является катушка, то изменения в её индуктивности должны быть больше. Значит для сохранения частоты нужно увеличив индуктивность катушки уменьшить емкость конденсатора контура. Что и было сделано в данной схеме.
Замечу, что очень удобным материалом для намотки катушки оказались пенопластовые плитки для отделки потолков. Стоят они дешево, очень легко обрабатываются, весят ненамного больше воздуха.

Для тех, кого пугает перспектива настройки частоты контура в этой версии «Малыш-FM2» сохранена звуковая индикация ошибок калибровки:
если при включении или нажатии кнопки калибровки вместь сигнала «фьють!» (признак успешности процедуры)
в динамике раздался длительный гудок и один короткий писк — частота контура сильно занижена;
если коротких сигналов два — частота завышена;
если звучат три коротких сигнала — частота нестабильна, контроллер не может дождаться нескольких замеров с обной частотой. Чаще всего это означает либо помехи в окружающем пространстве либо нестабильное питание (сильно севшая батарейка);
если сигнал включения есть с паузой в 2-3 секунды, а сигналов ошибки нет — это признак того, что поисковый генератор не работает.
Так как основные элементы вынесены из контроллера на плату, это дает возможность при желании что-то улучшить попробовать другие схемные решения для этих узлов.
Несколько сделанных плат показали высокую степень повторяемости. Как писали раньше в конце инструкций радиоконструкторов «Старт»: «..правильно собранное устройство в настройке не нуждается и начинает работать сразу..»
🙂
В архиве более крупная схема, файл платы устройства «под утюг» с монтажными обозначениями деталей и осциллограма с выхода поискового LC генератора.

«Гуляя по инету» наткнулся на схемку металлодетектора.(Ссылка на оригинальную статью — http://vrtp.ru/index.php?act=categories&CODE=article&article=2476)
И вот она очередная, достаточно интересная конструкция на микроконтроллере.
Схема детектора, на удивление проста. Да и со стабильностью у неё всё в порядке.

Изготовление платы заняло около часа. Дольше всего занял поиск нужных SMD компонентов на старых платах от убитых винтов и прочей дохлой электроники. Ну и ещё пришлось напрячься вспомнить как работать с Willem-им программатором.
В итоге плата была готова к работе уже часа через 4-е.
Корпус для металлодетектора — как то прислали года два назад, два халявных образца(с прорезиненными боками) от какой то конторы.
В общем получилось вот так:

Вот в сборе и с недоделанной катушкой:

Отдельно о катушке:

Мотал катушку на стеклянной банке из под сметаны(раритет ещё тот 🙂). Но можно и на бутылке из под пива. В общем у кого что есть. Диаметр намотки 70мм и количество витков — 150.

После намотки, катушку фиксирую ниткой. И в добавок лаком для волос. Поверх наматываю алюминиевую фольгу.

Далее поверх фольги укладываю облуженный провод и опять фиксирую нитками. Готовую катушку приклеил к форме вырезанной из прозрачного CD диска (обычно лежат с CD в самом низу и сверху). Остаётся закрыть сверху такой же формой.

И вот полностью готовая катушка вместе с прибором.

А вот и таблица чувствительности металлоискателя с данной катушкой:

Предмет	Устойчиво (см.)	Не устойчиво (см.)
1 копейка СССР	4	5
3 копейки СССР	6	7
1 цент США	5	6
50 коп Россия	3.5	4
1 рубль Россия	4	4.5
2 рубля Россия	5.5	6
5 рублей Россия	7	8
банка из под пива	12	13
латунная болванка Д=6см В=5см	13	14

Представляю вашему вниманию схему более улучшенного металлоискателя Малыш FM-2. Металлоискатель малыш fm2 не так уж и сложно собрать своими руками, не смотря на его значительные изменения. Это пожалуй самый простой селективный металлоискатель, который сможет собрать даже начинающий радиолюбитель.

Вы наверное слышали, а быть может и собирали, такие металлоискатели как «Малыш» и «Малыш FM-2». Но прогресс не стоит на месте и поэтому у нас есть схема более улучшенного металлоискателя Малыш FM-2. В новой версии добавлена светодиодная индикация металлов, добавлена функция оповещения о включенном питании, усилен звук оповещения, прибор стал намного стабильней в работе.

Схема улучшенного металлоискателя Малыш FM-2

Технические характеристики и особенности:

• Напряжение питания — 9 Вольт
• Глубина обнаружения металлов около 15 см.
• Селекция металлов — черный, цветной
• Светодиодная индикация металлов — черный, цветной
• Индикатор включенного питания

Итак, данная печатная плата металлоискателя Малыш FM-2 рассчитана на использования DIP компонентов, что бы было удобно всем, так как многие начинающие радиолюбители еще не сталкивались с SMD компонентами.

Конденсаторы С5-22нФ и С1-100нФ обязательно должны быть плёночными

Стабилизатор напряжения AMS1117 -3.3v

Вот так выглядит готовая плата металлоискателя «Малыш FM-2»

Вид со стороны дорожек

После сборки платы, приступаем к изготовлению катушки.

Стандартная катушка содержит 150 витков, диаметр провода 0,3, и намотанная на оправе 150 мм. Но я решил немного уменьшить диаметр до 10-11 см для того, что бы металлоискатель лучше видел мелкие предметы, глубина обнаружения при этом уменьшается но чувствительность увеличивается. У меня не было провода 0.3, и поэтому намотал 0,4 на оправе 10 см, 130 витков.

Итак, после того как катушка намотана, необходимо её очень плотно стянуть скотчем.

Теперь обязательно нужно экранировать катушку, для того что бы металлоискатель не реагировал на помехи и не было ложных срабатываний. Берем пищевую фольгу и плотно обматываем катушку. Обратите внимание, концы фольги не должны соприкасаться друг с другом!

Затем берём провод, зачищаем конец и приматываем к одному краю экрана катушки, затем стягиваем её и снова плотно обматываем скотчем .

Подключаем катушку к плате. Провод от экрана, нужно припаять к минусу платы.

Теперь осталось прошить микроконтроллер и на этом все, можно пользоваться)

Если вы все сделаете правильно, то прибор должен заработать без проблем, при первом включении. Внимательно проверяйте номиналы деталей и не забудьте, что конденсаторы С2-22нФ и С6-100нФ обязательно должны быть плёночными, НЕ керамические!

При включении, прибор должен издать характерный звук, похожий на «пик-фьють», это означает, что прибор включился и работает правильно.

ВАЖНО!!! «По схеме 8 сопротивлений, а на фото 9»- 9-й резистор(100 Ом) это я сам поставил дополнительно на второй светодиод, хотя его можно и не ставить! Диод 1N4007 тоже можно не ставить, как я и сделал!

Печатная плата, прошивка, а так же список деталей, которые можно очень дёшево купить на AliExpress с бесплатной доставкой, находится ниже под видео!

Видео работы металлоискателя малыш FM-2 v2

Купить все деталь на AliExpress за копейки USB Программатор PIC K150 ICSP PIC12F629 —

Рассказать в:

Вот предлагаю вашему вниманию простой МИ. монету берет 5 копеек СССР 10-14см золотое кольцо 10см,

Прикрепления: 3871578.gif (15Kb) · 9481630.jpg (98Kb)

АРХИВ: Скачать

Раздел: [Металоискатели]
Сохрани статью в:

Тясячи схем в категориях:
-> Прочее
-> Измерительная техника
-> Приборы
-> Схемыэлектрооборудования
->
-> Теоретические материалы
-> Справочные материалы
-> Устройства на микроконтроллерах
-> Зарядные устройства (для батареек)
-> Зарядные устройства (для авто)
-> Преобразователи напряжения (инверторы)
-> Все для кулера (Вентилятора)
-> Радиомикрофоны, жучки
-> Металоискатели
-> Регуляторы мощности
-> Охрана (Сигнализация)
-> Управление освещением
-> Таймеры (влажность, давление)
-> Трансиверы и радиостанции
-> Конструкции для дома
-> Конструкции простой сложности
-> Конкурс на лучшую конструкцию на микроконтроллерах
-> Конструкции средней сложности
-> Стабилизаторы
-> Усилители мощности низкой частоты (на транзисторах)
-> Блоки питания (импульсные)
-> Усилители мощности высокой частоты
-> Приспособления для пайки и конструирования плат
-> Термометры
-> Борт. сеть
-> Измерительные приборы (тахометр, вольтметр итд)
-> Железо
-> Паяльники ипаяльные станции
-> Радиопередатчики
-> Вспомогательные устройства
-> Телевизионная техника
-> Регуляторы тембра, громкости
-> Блоки питания (лабораторные)
-> Усилители мощности низкой частоты (на микросхемах)
-> Другие устройства для усилителей
-> Cветовое оформление новогодней ёлки или праздничного зала
-> Глушилки
-> Телефонные жуки
-> Инфракрасная техника
->