أجهزة الكشف عن المعادن محلية الصنع، أو كيفية صنع جهاز الكشف عن المعادن بيديك. وصف مخططات تشغيل أجهزة الكشف عن المعادن PI وVLF مراجعة أجهزة الكشف عن المعادن النبضية

البحث الآلي يحظى بشعبية كبيرة. الكبار والصغار والهواة والمحترفون يبحثون عنه. إنهم يبحثون عن الكنوز والعملات المعدنية والأشياء المفقودة والخردة المعدنية المدفونة. وأداة البحث الرئيسية هي كاشف المعادن.

هناك مجموعة كبيرة ومتنوعة من أجهزة الكشف عن المعادن التي تناسب جميع الأذواق والألوان. ولكن بالنسبة لكثير من الناس، فإن شراء جهاز كشف المعادن الجاهز هو ببساطة مكلف من الناحية المالية. ويريد بعض الأشخاص تجميع جهاز الكشف عن المعادن بأيديهم، بل إن البعض يبني أعمالهم التجارية الصغيرة على تجميعهم.

أجهزة الكشف عن المعادن محلية الصنع

في هذا القسم من موقعنا حول أجهزة الكشف عن المعادن محلية الصنع، سأجمع: أفضل دوائر كشف المعادنوأوصافها وبرامجها وبيانات أخرى للتصنيع كاشف المعادن DIY. لا توجد هنا دوائر للكشف عن المعادن من اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية أو دوائر بها ترانزستورين. نظرًا لأن أجهزة الكشف عن المعادن هذه مناسبة فقط للتوضيح البصري لمبادئ الكشف عن المعادن، ولكنها ليست مناسبة على الإطلاق للاستخدام الحقيقي.

جميع أجهزة الكشف عن المعادن في هذا القسم ستكون متقدمة من الناحية التكنولوجية. سيكون لديهم خصائص بحث جيدة. وكاشف المعادن محلي الصنع المُجمَّع جيدًا ليس أقل شأناً بكثير من نظيراته المصنعة في المصنع. في الأساس، هناك مخططات مختلفة معروضة هنا أجهزة الكشف عن المعادن النبضيةو دوائر كشف المعادن مع تمييز المعادن.

ولكن لصنع أجهزة الكشف عن المعادن هذه، لن تحتاج إلى الرغبة فحسب، بل ستحتاج أيضًا إلى مهارات وقدرات معينة. لقد حاولنا تقسيم المخططات الخاصة بأجهزة الكشف عن المعادن المحددة حسب مستوى التعقيد.

بالإضافة إلى البيانات الأساسية المطلوبة لتجميع جهاز الكشف عن المعادن، ستكون هناك أيضًا معلومات حول الحد الأدنى المطلوب من المعرفة والمعدات اللازمة لصنع جهاز الكشف عن المعادن بنفسك.

لتجميع جهاز الكشف عن المعادن بيديك، سوف تحتاج بالتأكيد إلى:

ستحتوي هذه القائمة على الأدوات والمواد والمعدات اللازمة للتجميع الذاتي لجميع أجهزة الكشف عن المعادن دون استثناء. بالنسبة للعديد من المخططات، ستحتاج أيضًا إلى معدات ومواد إضافية متنوعة، إليك فقط الأساسيات لجميع المخططات.

1. لحام الحديد واللحام والقصدير وغيرها من لوازم اللحام.
2. المفكات والكماشة وقواطع الأسلاك وغيرها من الأدوات.
3. المواد والمهارات اللازمة لصنع لوحة الدوائر المطبوعة.
4. الحد الأدنى من الخبرة والمعرفة في مجال الإلكترونيات والهندسة الكهربائية أيضًا.
5. وأيضًا ستكون الأيدي المستقيمة مفيدة جدًا عند تجميع جهاز الكشف عن المعادن بيديك.

يمكنك هنا العثور على مخططات للتجميع الذاتي للنماذج التالية من أجهزة الكشف عن المعادن:

	مبدأ التشغيل	آي بي.
	التمييز المعدني	هنالك
	الحد الأقصى لعمق البحث
		هنالك
	تردد التشغيل	4 - 17 كيلو هرتز
	مستوى الصعوبة	متوسط

	مبدأ التشغيل	آي بي.
	التمييز المعدني	هنالك
	الحد الأقصى لعمق البحث	1-1.5 متر (يعتمد على حجم الملف)
	ميكروكنترولر قابلة للبرمجة	هنالك
	تردد التشغيل	4 - 16 كيلو هرتز
	مستوى الصعوبة	متوسط

	مبدأ التشغيل	آي بي.
	التمييز المعدني	هنالك
	الحد الأقصى لعمق البحث	1 - 2 متر (يعتمد على حجم الملف)
	ميكروكنترولر قابلة للبرمجة	هنالك
	تردد التشغيل	4.5 - 19.5 كيلو هرتز
	مستوى الصعوبة	عالي

الارسال

يتكون جزء الإرسال من مولد نبض مستطيل على الدائرة الدقيقة IC1 - NE555 (التناظرية المحلية لـ KR1006VI1) ومفتاح قوي على الترانزستور T1 - IRF740 (IRF840). لتشغيله يوجد ترانزستور T2 - 2N3904. الحمل T1 هو ملف البحث L1 . لضبط مدة النبضة والتردد، حدد المقاومة R10 وR11، على التوالي.

المتلقي

يتم تجميع وحدة الاستقبال على شريحة IC2 - TL074. وهو يتألف من أربعة مكبرات صوت تشغيلية منخفضة الضوضاء. عند إدخال المرحلة الأولى من مكبر الصوت يوجد محدد للإشارة باستخدام الثنائيات VD1 و VD2 المتصلة من الخلف إلى الخلف. عند إخراج مكبر الصوت الأخير، يتم تشغيل مؤشر LED، والذي يضيء عندما يكون هناك معدن في مجال الملف.

بعد مرحلة التضخيم الأولى يوجد مرشح سلبي يقطع الجزء المفيد من النبضة الواردة.

تحتوي شريحة IC3 - NE555 على مولد صوت يتم تشغيله مع مؤشر LED عند ظهور المعدن. يتم التحكم في المولد بواسطة الترانزستور T3 - 2N3906.

هناك حاجة إلى الصمام الثنائي VD3 IN4001 مع المصهر (0.5A) لحماية الدائرة من قطبية عكس الطاقة.

ملف البحث

يتم لف الملف L1 (250μH) على شياق من 180 إلى 200 مم ويحتوي على 27 لفة من سلك PELSHO في عزل الورنيش والحرير، إذا لم يكن ذلك متاحًا، ثم PEV (PEL، PETV، إلخ)، بقطر 0.3 - 0.8 ملم. يمكن أخذ السلك من المحولات أو الاختناقات أو أنظمة الانحراف أو حلقة إزالة المغناطيسية للتلفزيون الملون غير القابل للاستخدام. يمكن لف الملف على شياق دائري، مثل دلو أو مقلاة. ثم قم بإزالته من الشياق ولف عدة طبقات من الشريط الكهربائي. لصنع ملف، يمكنك استخدام غطاء دلو بلاستيكي أو طوق تطريز، والذي سيمسك السلك جيدًا.

يجب ألا يحتوي إطار البكرة على معدن! الملف نفسه في هذا النوع من أجهزة الكشف عن المعادن ليس مغلفًا أيضًا بالرقائق!

يجب أن يكون السلك الذي يصل بين الملف واللوحة سميكًا ويفضل أن يكون محميًا، كما لا يحتوي على أي وصلات أو موصلات. في النبضة يصل التيار إلى قيم كبيرة وكل ما سبق يؤثر على حساسية الجهاز.

تركيب جهاز كشف المعادن

يعد إعداد جهاز الكشف عن المعادن هذا أكثر تعقيدًا من ذلك الذي تمت مناقشته مسبقًا على شريحة K561LA7 واحدة.

قم بلحام اللوحة بمحلول الصنوبري النظيف أو الكحول الصنوبري. بعد اللحام، استخدم فرشاة أسنان لشطف أي بقايا من الصنوبري بالكحول. بعد التثبيت، تحقق دائمًا مرة أخرى من التثبيت الصحيح وفقًا لمخطط الدائرة.

يعمل جهاز الكشف عن المعادن المُجمَّع بشكل صحيح على الفور، ولكن لتحقيق أقصى قدر من الحساسية، سيتطلب الأمر الكثير من الجهد والصبر، كما سيكون مرسمة الذبذبات وعداد التردد مفيدًا أيضًا في إعداده. ستحتاج أيضًا إلى جهاز متعدد. عند التشغيل، تحقق من التيار الذي يستهلكه الجهاز. في 9 فولت - 30 مللي أمبير، عند 12 فولت - 42 مللي أمبير.

من الأفضل أن تأخذ البطاريات لتشغيل الجهاز. أخذته من بطارية كمبيوتر محمول قديمة. 4 قطع 3 فولت = 12 فولت.

أولاً، يوصى بلف الملف حوالي 30 دورة، ثم ضبط الحد الأقصى للحساسية باستخدام المقاومات. في سماعات الرأس تحتاج إلى تحقيق R6 و R16 تكسير نادر. ثم قم بلف دورتين - ثم اضبطه حتى يصدر صوت طقطقة. على سبيل المثال، قمت بلف دورتين وحاولت ضبط كسب المرحلة الأولى (R6)، ثم ضبط الفلتر (R14، C8)، ثم ضبط كسب المرحلة الثانية (R20)، والثالثة (R22).

بينما يمكنك التحكم فيه عن طريق الصوت، لا تنتبه إلى مؤشر LED. عند لف المنعطفات، سيزداد التيار، ولكن يجب "القبض" على الحساسية عند الحد الأقصى. إذا كانت هناك العديد من المنعطفات، فستكون ضعيفة ومع المنعطفات الصغيرة ستكون ضعيفة أيضًا. أنت بحاجة إلى العثور على "الوسط الذهبي".

المقاومات R6 - عتبة الكسب للمرحلة الأولى(جدول الجهد أدناه) مع المنظمين "فلتر"و "يكسب"تحقيق أقصى قدر من الحساسية ( هناك صوت طقطقة نادر في سماعات الرأس! ) و R24 - عتبة مولد الصوت، بحيث يظهر مؤشر LED ونغمة المذبذب في سماعات الرأس في وقت واحد. المنظمون "فلتر"و "يكسب"اضبط عتبة مؤشر LED لبدء التوهج.

باستخدام مقياس متعدد، يمكنك قياس الجهد (V) عند أطراف المرجع (بدون وجود معدن في مجال الملف / بوجود معدن) (مصدر طاقة كاشف المعادن + 12 فولت):

IC1 (NE555)

IC2 (TL074)

1. 0 / 4,1
2. 0,8 / 4,3
3. 0,8 / 4,3
4. 0,1 / 4,3
5. 4 / 3,6
6. 4,0 / 3,6

IC3 (NE555)

1. 7,1 / 6,3
2. 11,5 / 10,1
3. 7,1 / 6,3
4. 7,1 / 6,3

إذا كان لديك راسم الذبذبات، يمكنك إلقاء نظرة على:

تشغيل الارسال

1. تردد المولد على IC1 pin 3 (الضبط R11 - 120 - 150 هرتز) ؛
2. مدة نبض التحكم على البوابة T1 (الضبط R10 - 130-150 ميكروثانية).

تشغيل جهاز الاستقبال

مرور نبضات المرسل عند نقاط التحكم في المستقبل (مخرجات مكبرات الصوت التشغيلية 1 و 14 و 8 و 7.

عند إخراج الدائرة الدقيقة لمولد الصوت (دبوس 3)، تظهر نغمة بتردد حوالي 800 - 1000 هرتز. يتم تحديد تردد النغمة بواسطة المكثف C13 والمقاومة R27.

لزيادة مستوى الصوت عند إخراج الدائرة الدقيقة يوجد ترانزستور T4 - 2N3906. يتم ضبط مستوى الصوت في سماعات الرأس بواسطة المقاومة R31، المتصلة على التوالي مع سماعة الرأس.

لوحة الدوائر المطبوعة لجهاز كشف المعادن Vintik

يتم تجميع دائرة كاشف المعادن على لوحة دائرة مطبوعة مصنوعة من رقائق الألياف الزجاجية حسب الشكل أعلاه.

موقع الأجزاء على السبورة

العمل مع جهاز الكشف عن المعادن

عند التشغيل، استخدم منظمات R14 "Filter" وR16 "Gain" لتعيين عتبة LED لبدء التوهج. الإعداد لأقصى قدر من الحساسية: نجد موضعًا تكون فيه النقرات بالكاد مسموعة في مكبر الصوت!

رسم تخطيطي لجهاز كشف المعادن النبضي المعدل “VINTIK-PI”

يختلف المخطط عن السابق:

1. وذلك عن طريق إضافة وحدة تأخير على شريحة NE555 ومفتاح على ترانزستور التأثير الميداني BF245 بدلاً من الفلتر. يتم تنظيم مدة النبضة بواسطة مقاوم تشذيب من 50 إلى 100 ميكروثانية. في الإصدار السابق، تم قطع الجزء المطلوب من النبض بواسطة مرشح سلبي على R9، R12، R14، C8، C9، C10، الآن يتم ذلك عن طريق وحدة تأخير بمفتاح (NE555 و BF245). مع هذا الحل، يتم تبسيط مهمة إعداد مرشح الكشف عن المعادن، وتزداد الحساسية أيضًا بمقدار 5-7 سم، ويزداد استهلاك التيار إلى 65 مللي أمبير (حسب الملف).
2. تمت إضافة دائرة التحكم في الطاقة على عنصر حر (IC 2.2) TL074. عندما تنخفض الطاقة إلى أقل من 12 فولت، يضيء مصباح LED. من 12 فولت إلى 10 فولت، لا تزال الدائرة تعمل مع تعديل طفيف لمنظم "الكسب". تنخفض الحساسية أيضًا مع انخفاض التغذية.
3. تم تغيير نظام التحكم في مستوى الصوت. يمكنك الآن توصيل سماعات الرأس ومكبر صوت منخفض الطاقة بالمخرج. عند توصيل سماعة الرأس، يتم كتم صوت مكبر الصوت.
4. تستخدم هذه الدائرة ملف بحث "نوع السلة"، يتكون من ثلاث لفات من كابل الكمبيوتر "الزوج الملتوي" (بدون شاشة). بمساعدتها، من الممكن الحصول على حساسية أكبر للجهاز.

يمكنك مناقشة أجهزة الكشف عن المعادن المقترحة في.

إذا كنت ترغب في تجميع دائرة، ولكن ليس لديك الأجزاء الضرورية، فيمكنك ذلك

يمكنك شرائه بحوالي 100-300 دولار. يرتبط سعر أجهزة الكشف عن المعادن ارتباطًا وثيقًا بعمق الكشف عنها؛ فلا يمكن لكل جهاز كشف المعادن "رؤية" العملات المعدنية على عمق 15 سم. بالإضافة إلى ذلك، تتأثر تكلفة جهاز الكشف عن المعادن بشكل كبير بوجود جهاز التعرف على نوع المعدن وفي بعض الأحيان يتم تجهيز أجهزة الكشف عن المعادن العصرية بشاشة عرض للتشغيل المريح.

ستنظر هذه المقالة في مثال لتجميع جهاز كشف معادن قوي يسمى Pirat بيديك. الجهاز قادر على التقاط العملات المعدنية تحت الأرض على عمق 20 سم، أما بالنسبة للأجسام الكبيرة فمن الممكن تمامًا العمل على عمق 150 سم.

فيديو العمل مع جهاز الكشف عن المعادن:

حصل جهاز الكشف عن المعادن هذا على هذا الاسم لأنه نابض، وهذا هو أول حرفين له (نبض PI). حسنًا، RA-T يتوافق مع كلمة radioskot - وهذا هو اسم موقع المطورين، حيث تم نشر المنتج محلي الصنع. وفقا للمؤلف، يتم تجميع القراصنة بكل بساطة وبسرعة؛ لذلك هناك ما يكفي من المهارات الأساسية في العمل مع الإلكترونيات.

عيب مثل هذا الجهاز هو أنه لا يحتوي على أداة تمييز، أي أنه لا يمكنه التعرف على المعادن غير الحديدية. لذلك لن تتمكن من العمل بها في المناطق الملوثة بمختلف أنواع المعادن.

المواد والأدوات اللازمة للتجميع:
- الدائرة الدقيقة KR1006VI1 (أو نظيرتها الأجنبية NE555) - تم بناء عقدة الإرسال عليها ؛
- الترانزستور IRF740؛
- الدائرة الدقيقة K157UD2 والترانزستور BC547 (يتم تجميع وحدة الاستقبال عليهما) ؛
- سلك PEV 0.5 (للف الملف) ؛
- الترانزستورات من نوع NPN؛
- مواد لإنشاء الجسم وما إلى ذلك؛
- شريط كهربائي
- لحام الحديد والأسلاك والأدوات الأخرى.

يمكن رؤية مكونات الراديو المتبقية في الرسم التخطيطي.

تحتاج أيضًا إلى العثور على صندوق بلاستيكي مناسب لتركيب الدائرة الإلكترونية. ستحتاج أيضًا إلى أنبوب بلاستيكي لإنشاء قضيب يتم توصيل الملف عليه.

عملية تجميع كاشف المعادن:

الخطوة الأولى. إنشاء لوحة الدوائر المطبوعة
الجزء الأكثر تعقيدًا في الجهاز هو بالطبع الإلكترونيات، لذا فمن المنطقي أن نبدأ من هناك. أولا وقبل كل شيء، تحتاج إلى إنشاء لوحة دوائر مطبوعة. هناك العديد من خيارات اللوحة، اعتمادًا على عناصر الراديو المستخدمة. توجد لوحة لـ NE555، وهناك لوحة بها ترانزستورات. تم تضمين كافة الملفات الضرورية لإنشاء اللوحة في المقالة. يمكنك أيضًا العثور على خيارات اللوحة الأخرى على الإنترنت.

الخطوة الثانية. تركيب العناصر الإلكترونية على اللوحة
الآن تحتاج اللوحة إلى اللحام، ويتم تثبيت جميع العناصر الإلكترونية تمامًا كما في الرسم التخطيطي. في الصورة على اليسار يمكنك رؤية المكثفات. هذه المكثفات عبارة عن مكثفات فيلمية ولها ثبات حراري عالي. بفضل هذا، سيعمل جهاز الكشف عن المعادن بشكل أكثر استقرارا. هذا صحيح بشكل خاص إذا كنت تستخدم جهاز الكشف عن المعادن في الخريف، عندما يكون الجو باردًا جدًا في الخارج أحيانًا.

الخطوة الثالثة. مصدر الطاقة لجهاز الكشف عن المعادن
لتشغيل الجهاز، تحتاج إلى مصدر من 9 إلى 12 فولت. ومن المهم ملاحظة أن الجهاز شره جدًا من حيث استهلاك الطاقة، وهذا أمر منطقي، لأنه قوي أيضًا. لن تدوم بطارية كرونا الواحدة لفترة طويلة هنا؛ فمن المستحسن استخدام 2-3 بطاريات متصلة بالتوازي. يمكنك أيضًا استخدام بطارية واحدة قوية (الأفضل قابلة للشحن).

الخطوة الرابعة. تجميع الملف لجهاز الكشف عن المعادن
نظرًا لحقيقة أن هذا جهاز كشف المعادن النبضي، فإن دقة مجموعة الملف ليست مهمة جدًا هنا. القطر الأمثل للشياق هو 1900-200 ملم، تحتاج إلى لف 25 دورة. بعد جرح الملف، يجب لفه جيدًا من الأعلى بشريط كهربائي للعزل. لزيادة عمق الكشف عن الملف، من الضروري لفه على شياق يبلغ قطره حوالي 260-270 ملم، وتقليل عدد المنعطفات إلى 21-22. في هذه الحالة، يتم استخدام سلك يبلغ قطره 0.5 ملم.

بعد جرح الملف، يجب تثبيته على جسم صلب، ويجب ألا يكون عليه أي معدن. هنا عليك أن تفكر قليلاً وتبحث عن أي سكن مناسب. إنه ضروري لحماية الملف من الصدمات أثناء العمل مع الجهاز.

يتم لحام الخيوط من الملف بسلك مجدولة يبلغ قطره حوالي 0.5-0.75 مم. من الأفضل أن يكون هناك سلكان ملتويان معًا.

الخطوة الخامسة. تركيب جهاز كشف المعادن
عند التجميع وفقًا للمخطط تمامًا، لا تحتاج إلى ضبط جهاز الكشف عن المعادن؛ فهو يتمتع بالفعل بأقصى قدر من الحساسية. لضبط جهاز الكشف عن المعادن، تحتاج إلى تحريف المقاوم المتغير R13، تحتاج إلى تحقيق نقرات نادرة في السماعة. إذا كان من الممكن تحقيق ذلك فقط في المواضع المتطرفة للمقاوم، فمن الضروري تغيير قيمة المقاوم R12. يجب أن يقوم المقاوم المتغير بضبط الجهاز على التشغيل العادي في المواضع الوسطى.

كيف تختلف عن أجهزة الكشف التقليدية وأين يتم استخدامها بشكل أفضل، دعونا نلقي نظرة على الأمثلة.

مبدأ التشغيل

يقوم أي جهاز كشف عن المعادن بتوليد مجال مغناطيسي حول ملف جهاز الإرسال. بفضل هذا، يظهر أيضًا تدفق مغناطيسي عند الهدف الموجود أسفل الملف، والذي يتم التقاطه بواسطة مستقبل الملف. يتم بعد ذلك تحويل هذا التدفق المغناطيسي إلى معلومات مرئية على الشاشة وإلى إشارة صوتية.

تولد أجهزة الكشف عن المعادن الأرضية التقليدية (VLF) تيارًا ثابتًا في ملف جهاز الإرسال، وتشير التغيرات في الطور وسعة الجهد عند جهاز الاستقبال إلى وجود أجسام معدنية. لكن الأجهزة ذات الحث النبضي (PI) تختلف من حيث أنها تولد تيارًا مرسلًا يعمل لفترة ثم ينطفئ فجأة. يولد مجال الملف تيارات دوامية نابضة في الجسم، والتي يتم اكتشافها من خلال تحليل توهين النبض المستحث في ملف الاستقبال. وتتكرر هذه الدورة بشكل مستمر، ربما مئات الآلاف من المرات في الثانية الواحدة.

إيجابيات أجهزة الكشف عن المعادن مع الحث النبضي

1. سرعة الكشف لا تعتمد على المادة الموجودة بين جهاز الكشف عن المعادن والهدف. وهذا يعني أنه يمكن إجراء البحث من خلال الهواء والماء والطمي والشعاب المرجانية وأنواع مختلفة من التربة.

2. أجهزة الاستشعار حساسة للغاية لجميع المعادن ولا تتفاعل بأي شكل من الأشكال مع المستويات العالية من تمعدن التربة والأحجار الساخنة والمياه المالحة.

3. يمكنك البحث عن الأجسام المعدنية والعثور عليها على أعماق أكبر؛ وهذا يعمل بشكل جيد خاصة في التربة المعدنية.

4. لن يكون هناك أي تداخل في التربة المعدنية والرمال المالحة والمياه المالحة، وسيكون الأداء أعلى من كاشفات VLF.

5. تم تصميم أجهزة الكشف عن المعادن بالحث النبضي خصيصًا للعثور على الأشياء الذهبية، حتى الصغيرة منها (الشذرات، السلاسل).

قد تكون عيوب أجهزة الكشف عن المعادن ذات الحث النبضي عدم التمييز الجيد والسعر المرتفع.

أين يكون أداء أجهزة الكشف عن المعادن بالحث النبضي أفضل؟

يبلغ معدل تكرار النبض (تردد المرسل) لجهاز الكشف عن المعادن بالحث النبضي النموذجي حوالي 100 هرتز. تستخدم نماذج MD المختلفة ترددات تتراوح من 22 هرتز إلى عدة كيلو هرتز. كلما انخفض تردد الإرسال، زادت الطاقة المشعة. عند الترددات المنخفضة، يتم تحقيق عمق وحساسية أكبر لاكتشاف الأجسام المصنوعة من الفضة، ولكن الحساسية لسبائك النيكل والذهب تنخفض. تتمتع هذه الأجهزة باستجابة بطيئة وبالتالي تتطلب حركة بطيئة جدًا للإطار.

الترددات الأعلى تزيد من حساسيتها للنيكل وسبائك الذهب، ولكنها أقل حساسية للفضة. قد لا تخترق الإشارة عمق الأرض كما هو الحال عند الترددات المنخفضة، ولكن يمكن تحريك الملف بسرعة أكبر. يتيح لك هذا التحقق من منطقة أكبر خلال فترة زمنية معينة، وتكون هذه الأجهزة أيضًا أكثر حساسية لاكتشافات الشاطئ الرئيسية - العناصر الذهبية.

لذلك من الأفضل استخدام أجهزة كشف المعادن PI للبحث على الشواطئ في سواحل البحار والمحيطات والبحث تحت الماء والبحث عن الذهب والبحث في المناطق الصحراوية والجبلية. كما أنها جيدة في تطهير المناطق "المدمرة" وأثناء الاستكشاف الجيولوجي.

أفضل 5 أجهزة كشف عن المعادن بالحث النبضي:

مبدأ التشغيل

يتم تزويد باعث رأس البحث (الحث 0.2-0.3 μH) لجهاز الكشف عن المعادن النبضي بنبضات بتردد متكرر يتراوح من 40 إلى 200 هرتز من التيار العالي (حتى 20 أمبير) والجهد حتى 200 فولت. جسم معدني بالقرب من الباعث، فإن الحافة الخلفية للنبضة تبقى قصيرة. إذا كان هناك أنبوب أو كابل أو أي شيء موصل قريب، فإن الحافة الخلفية تتأخر.

الشكل 1. مخطط توقيت كاشف المعادن النبضي

استنادا إلى تحليل العملية العابرة، من الممكن الحكم على وجود ليس فقط جسم معدني، ولكن أيضا نوع المعدن.

مخطط الكتلة

يعتمد الجهاز على الدائرة التي طورها Yu.Kolokolov، مع معالجة معلمات النبض باستخدام متحكم دقيق. هذا جعل من الممكن تبسيط تصميم دائرة الجهاز دون التقليل من الخصائص التقنية.

الخصائص التقنية لجهاز كشف المعادن:

جهد الإمداد: 7.5 - 14 فولت.
الاستهلاك الحالي: 90 مللي أمبير.
عمق الكشف:
- عملة معدنية بقطر 25 ملم: 0.23 م؛
- المسدس: 0.40 م؛
- الخوذة: 0.60 م.

الشكل 2. رسم تخطيطي لجهاز الكشف عن المعادن

أهم ما يميز هذه الدائرة هو استخدام مكبر الصوت التفاضلي في مرحلة الإدخال. إنه يعمل على تضخيم الإشارة التي يكون جهدها أعلى من جهد الإمداد. يتم توفير مزيد من التضخيم بواسطة مكبر الصوت المستقبل. تم تصميم المتكامل الأول لقياس الإشارة المفيدة. أثناء التكامل الأمامي، يتم تجميع الإشارة المفيدة، وأثناء التكامل العكسي، يتم تحويل النتيجة إلى شكل رقمي. يحتوي التكامل الثاني على ثابت تكامل كبير (240 مللي ثانية) ويعمل على موازنة مسار التضخيم فيما يتعلق بالتيار المباشر.

رسم تخطيطي

يظهر الرسم التخطيطي لجهاز الكشف عن المعادن النبضي في الشكل. 3.

الشكل 3. رسم تخطيطي لجهاز الكشف عن المعادن

يتم تجميع مفتاح قوي على ترانزستور التأثير الميداني VT1. نظرًا لأن ترانزستور التأثير الميداني IRF740 لديه سعة بوابة تزيد عن 1000 pF، يتم استخدام مرحلة أولية على الترانزستور VT2 لإيقاف تشغيله بسرعة. لم تعد سرعة فتح المفتاح القوي بالغة الأهمية نظرًا لحقيقة أن التيار في الحمل الحثي يزداد تدريجيًا. تم تصميم المقاومات R1 و R3 من أجل "إخماد" طاقة الحث الذاتي. الثنائيات الواقية VD1 و VD2 تحد من انخفاض الجهد عند مدخل مكبر الصوت التفاضلي.

يتم تجميع مكبر الصوت التفاضلي على D1.1. Chip D1 عبارة عن مضخم تشغيلي رباعي TL074. خصائصه المميزة هي السرعة العالية، الاستهلاك المنخفض، مستوى الضوضاء المنخفض، مقاومة الإدخال العالية، والقدرة على العمل عند جهد دخل قريب من جهد الإمداد. يبلغ كسب مكبر الصوت التفاضلي حوالي 7 ويتم تحديده من خلال قيم المقاومات R3 و R6 و R9 و R11. مكبر الصوت المستقبل D1.2 هو مكبر صوت غير مقلوب مع كسب 57. أثناء عمل الجزء عالي الجهد من نبض الحث الذاتي، يتم تقليل هذا المعامل إلى 1 باستخدام المفتاح التناظري D2 .1 الذي يمنع التحميل الزائد لمسار تضخيم الإدخال ويضمن الدخول السريع إلى وضع تضخيم الإشارة الضعيفة. تم تصميم الترانزستورات VT3 وVT4 لتتناسب مع مستويات إشارات التحكم المقدمة من وحدة التحكم الدقيقة إلى المفاتيح التناظرية.

باستخدام المتكامل الثاني D1.3، تتم موازنة دائرة مضخم الإدخال تلقائيًا للتيار المباشر. ثابت التكامل 240 مللي ثانية. تم اختياره ليكون كبيرًا بما يكفي بحيث لا تؤثر هذه التغذية المرتدة على كسب الإشارة المفيدة سريعة التغير. باستخدام هذا المتكامل، يحافظ خرج مكبر الصوت D1.2 على مستوى +5 فولت في حالة عدم وجود إشارة.

يتم إجراء التكامل الأول للقياس على D1.4. أثناء تكامل الإشارة المفيدة، يتم فتح المفتاح D2.2 ويغلق المفتاح D2.4 وفقًا لذلك. يتم تطبيق العاكس المنطقي على المفتاح D2.3. بعد اكتمال تكامل الإشارة، يُغلق المفتاح D2.2 ويفتح المفتاح D2.4. يبدأ مكثف التخزين C6 بالتفريغ من خلال المقاوم R21. سيكون وقت التفريغ متناسبًا مع الجهد الذي استقر على المكثف C6 بنهاية تكامل الإشارة المفيدة. يتم قياس هذه المرة باستخدام متحكم دقيق يقوم بإجراء التحويل من التناظري إلى الرقمي. لقياس وقت تفريغ المكثف C6، يتم استخدام المقارنة التناظرية وأجهزة ضبط الوقت المدمجة في وحدة التحكم الدقيقة D3.
يشتمل جهاز التحكم الدقيق AT90S2313 أيضًا على معالج RISC 8 بت بسرعة 10 MIPS، و32 سجل عمل، و2 كيلو بايت من ذاكرة فلاش ROM، و128 بايت من ذاكرة الوصول العشوائي، ومؤقت مراقبة.

توفر مصابيح LED VD3...VD8 إشارة ضوئية. الزر S1 مخصص لإعادة الضبط الأولي لوحدة التحكم الدقيقة. باستخدام المفتاحين S2 وS3، يتم ضبط أوضاع تشغيل الجهاز. باستخدام المقاوم المتغير R29، يتم ضبط حساسية كاشف المعادن.

خوارزمية وظيفية

لشرح مبدأ تشغيل جهاز الكشف عن المعادن النبضي الموصوف، فيما يلي مخططات ذبذبات للإشارات عند أهم نقاط الجهاز (الشكل 4)

الشكل 4. رسم الذبذبات للجهاز

أثناء الفاصل الزمني A، يتم فتح المفتاح VT1. يبدأ تيار مسنن بالتدفق عبر ملف المستشعر. عندما يصل التيار إلى حوالي 2 أمبير، يغلق المفتاح. تحدث زيادة في جهد الحث الذاتي عند استنزاف الترانزستور VT1. حجم هذا الارتفاع يزيد عن 300 فولت ويقتصر على المقاومات R1 و R3. لمنع التحميل الزائد لمسار التضخيم، يتم استخدام الثنائيات المقيدة VD1، VD2. ولهذا الغرض أيضًا، خلال الفاصل الزمني A (تراكم الطاقة في الملف) والفاصل الزمني B (تحرير الحث الذاتي)، يتم فتح المفتاح D2.1. يؤدي هذا إلى تقليل الكسب من طرف إلى طرف للمسار من 400 إلى 7. يُظهر مخطط الذبذبات 3 الإشارة عند مخرج مسار التضخيم (دبوس 8 في D1.2). بدءًا من الفاصل الزمني C، يتم إغلاق المفتاح D2.1 ويصبح كسب المسار كبيرًا. بعد الانتهاء من الفاصل الواقي C، الذي يدخل خلاله مسار التضخيم في الوضع، يفتح المفتاح D2.2 ويغلق المفتاح D2.4 - يبدأ تكامل الإشارة المفيدة، الفاصل الزمني D. بعد هذا الفاصل الزمني، يغلق المفتاح D2.2 و يتم فتح المفتاح D2.4 - يبدأ التكامل "العكسي". خلال هذا الوقت (الفترتان E وF)، يتم تفريغ المكثف C6 بالكامل. باستخدام المقارنة التناظرية المدمجة، يقوم المتحكم الدقيق بقياس قيمة الفاصل الزمني E، والذي يتبين أنه يتناسب مع مستوى إشارة الإدخال. بالنسبة لإصدارات البرامج الثابتة V1.0 وV1.1، يتم تعيين قيم الفاصل الزمني التالية: A - 60...200 s، s، B - 12 s، C - 8 s، D - 50 s، A + B + C + D + E + F (فترة التكرار).

يقوم المتحكم الدقيق بمعالجة البيانات الرقمية المستلمة ويشير، باستخدام مصابيح LED VD3...VD8 وباعث الصوت Y1، إلى درجة تأثير الهدف على المستشعر. مؤشر LED هو تناظري لمؤشر الاتصال - إذا لم يكن هناك هدف، يضيء مصباح LED VD8، ثم، اعتمادًا على مستوى التأثير، يضيء VD7، VD6، وما إلى ذلك بالتتابع.
يوصى بتكوين الجهاز بالتسلسل التالي:
- التأكد من صحة التثبيت؛

قم بتوصيل الطاقة وتأكد من أن الاستهلاك الحالي لا يتجاوز 100 مللي أمبير؛
- بدلاً من المقاوم R7، قم بتثبيت مقاوم متغير وتدوير الدوار الخاص به لتحقيق هذا التوازن لمسار التضخيم بحيث يتوافق مخطط الذبذبات عند الطرف 7 من D1.4 مع مخطط الذبذبات 4 (الشكل 4). في هذه الحالة، من الضروري التأكد من أن الإشارة في نهاية الفاصل الزمني D تظل دون تغيير، أي. يجب أن يكون مخطط الذبذبات عند هذه النقطة أفقيًا. بعد ذلك يجب قياس المقاومة المتغيرة واستبدالها بأخرى ثابتة من أقرب قيمة.

يمكنك تجميع جهاز الكشف عن المعادن من أجزاء مجموعة NM8042، الصادرة عن MASTER KIT، والتي تتضمن لوحة دوائر مطبوعة، ومبيت، ومجموعة كاملة من الأجزاء وتعليمات التجميع.

الشكل 5. كاشف المعادن المجمع من مجموعة NM8042 MASTER KIT

رأس البحث

يعتبر رأس البحث الخاص بجهاز كشف المعادن من أهم أجزائه. تعتمد كيفية عمل الجهاز على جودة تصنيعه.

يبلغ قطر هذه الملفات 19 سم، وعدد اللفات 27، وسلك PEV، وPEL 0.5 مم، وكابل الملف عبارة عن سلكين، سلك غير محجب في عازل مطاطي. يوفر هذا الرأس حساسية للكشف عن عملة 5 كوبيك (اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية) على مسافة 19 -20 سم في الهواء.

الشكل 6. رأس دائرة واحدة

لا يتمتع رأس بحث كفاف واحد يبلغ قطره 19 ملم بحساسية كافية للأشياء المعدنية الصغيرة (على سبيل المثال، المجوهرات)، في حين أن الرأس الصغير لديه عمق بحث صغير. يمكنك الجمع بين عمق البحث والحساسية للأشياء الصغيرة عن طريق تصنيع رأس بحث مزدوج الدائرة.

الشكل 7. رأس الدائرة المزدوجة

على قطع من اللوح الليفي نحدد معالم الملف المستقبلي (القطر الخارجي 200 مم، القطر الداخلي 90 مم، سمك الجدار 18 مم). نحن نلف الملفات. على عمود بقطر 19.2 ملم - 25 دورة، على شياق بقطر 84 ملم - 5 دورات. نقوم بتشريب الملفات بالورنيش ونضعها في الأخاديد ونربطها في سلسلة. نبدأ الكابل ونلحم الأطراف وندخل غدة الكابل. ضع الملف بحيث يكون الأخدود متجهًا لأعلى واملأ الأخدود براتنج الإيبوكسي. بعد البلمرة، اقلب الملف وألصق الأذنين وقم بتغطية السطح بالكامل بالإيبوكسي في طبقتين. نقوم بفك القابس ولف الكابل بشريط لحمايته من الطلاء وطلاء الملف 2-3 مرات.

يتيح لك تصميم الملف تحديد موقع 1 كوبيك (اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية) على مسافة 100 ملم. من السهل جدًا تحديد مركز الكائن، نظرًا لأن مخطط الحساسية للأشياء الصغيرة يتبين أنه مخروطي الشكل (أكبر بمقدار 1-2 سم في المنتصف).

قضيب علوي

لتصنيع القضيب العلوي لجهاز الكشف عن المعادن، ستحتاج إلى قطعة من أنبوب دورالومين أو نحاس أو نحاس بقطر 22 مم وسمك جدار 2 مم. يبلغ طوله 120-140 سم، ويتم ثني قضيب على شكل حرف S من الأنبوب باستخدام أداة ثني الأنابيب (انظر الشكل 8).

الشكل 8. رسم قضيب

يتم قطع مسند الذراع من الصفائح المعدنية بسمك 1.5 - 2.5 مم ومثني. يتم تثبيت مسند الذراع على القضيب بمسمار M6. يوجد تحت مسند الذراع حاوية للبطاريات. يتم تمرير سلك الكهرباء داخل القضيب وإخراجه من خلال فتحة بقطر 5 ملم في منطقة الوحدة الإلكترونية. يتم أخذ أداة التوصيل البلاستيكية المشدودة من فرشاة قابلة للتمديد لغسل النوافذ. القطر الداخلي لعنصر ربط الوصلة 16 مم، القطر الخارجي 20 مم. يتم لصق عنصر الشد في القضيب باستخدام راتنجات الايبوكسي. يمكن استبدال مقبض النيوبرين بقطعة من خرطوم مطاطي أو أسطوانة رغوية.

قضيب سفلي

يتم لف القضيب السفلي على شياق بقطر 14 مم من 6 طبقات من الألياف الزجاجية للحصول على قطر 16 مم. طول القضيب - 500-750 ملم. في نسختي، يتكون القضيب من أجزاء مقسمة، كل منها 370 ملم.

يظهر الشكل العام للجهاز في الشكل. 9.

الشكل 9. منظر عام للجهاز