Импульсный металлоискатель своими руками.Найдет 10 копеек на расстоянии 12см.

Импульсный металлоискатель схема
Импульсный металлоискатель схема

Импульсный металлоискатель.С его помощью можно найти 10 копеек на расстоянии по воздуху 12см.Потребляемый ток 35-40мА.В рабочем состоянии можно настроить чтобы не было щелчков,но чувтвительность будет ниже.Для высокой чувствительности,резистором R13 настраивают до одиночных щелчков в динамике,это и будет максимальная чувствительность.Когда в поле катушки появится металл,щелчки начнут усиливаться,сигнализируя о металле.

Детали импульсного металлоискателя
Детали импульсного металлоискателя

Генератор металлоискателя выполнен на таймере 555.На выводе таймера сигнал прямоугольной формы вниз,частота должна быть 120-150Гц.Длительность импульса 120-150мкС.

Осциллограмма импульсного металлоискателя таймер 555
Осциллограмма импульсного металлоискателя таймер 555

На транзисторе Т1 собран инвертирующий каскад,сигнал усиливается еще он нужен в качестве буфера между микросхемой и полевым транзистором.

Импульсный металлоискатель осциллограмма на транзисторе VT1
Импульсный металлоискатель осциллограмма на транзисторе VT1

На полевом транзисторе собран ключ.На стоке транзистора подключена нагрузка-поисковая катушка.Для эксперимента у меня используется катушка диаметром 11см и содержит 16 витков провода 0.5мм.

Сигнал на поисковой катушке импульсного металлоискателя.
Сигнал на поисковой катушке импульсного металлоискателя.

При подключении осциллографа к катушке видны импульсы самоиндукции.Они возникают во время отключения генератора.Их амплитудное значение достигает 80-100В.

Импульс самоиндукции на катушке металлоискателя.
Импульс самоиндукции на катушке металлоискателя.

Так вот эти импульсы,во время работы генератора и в режиме "поиск" наводят в поисковом металле вихревые токи,либо токи Фуко.Эти токи препятствуют резкому уменьшению тока в катушке и затягивают по времени спад напряжения на выводах катушки.Это затягивание на экране осциллографа можно наблюдать,если близко,почти вплотную поднести пинцет к катушке.Импульс ЭДС начинает реагировать поднятием вверх линии с правой стороны на фото.

Как проверить катушку импульсного металлоискателя
Как проверить катушку импульсного металлоискателя

Проверить импульсы на поисковой катушке можно приближением светодиода подключенного к круглой катушке,содержащей примерно 80-100витков тонкого медного провода.Уже на расстоянии 15-20см светодиод начинает вспыхивать.Либо параллельно к катушке подключить неоновую лампу,с напряжением зажигания 40-45В.

Импульс самоиндукции импульсного металлоискателя
Импульс самоиндукции импульсного металлоискателя

Через резистор R8 сигнал поступает на диодный ограничитель импульса.Ограничитель служит для защиты входа усилителя микросхемы от высокого напряжения и ограничивает импульс до примерно 1В.На конденсаторе C3, ЭДС самоиндукции в виде тонкой линии устремляется вверх.

Осциллограмма импульсного металлоискателя,сигнал на выводе 13 усилителя
Осциллограмма импульсного металлоискателя,сигнал на выводе 13 усилителя

Через C3 сигнал(ЭДС) поступает на инвертирующий вход усилителя,где он усиливается и инвертируется,"переворачивается".На выходе усилителя,вывод 13 сигнал ЭДС самоиндукции теперь идет линией вниз.На фото он растянут.С полностью собранной схемой,осциллограмма на выводе 13 в спокойном положении идет как горизонтальная линия от импульса самоиндукции,при обнаружении металла линия начинает реагировать.Резистор R11 обратная связь по напряжению.

Реакция на металл импульсного металлоискателя.
Реакция на металл импульсного металлоискателя.

На второй половине микросхемы собран компаратор.С вывода 13 усиленный и инвертированный импульс,через интегрирующую цепочку R12 R13 C5 поступает на инвертирующий 5 вывод сравнения.На выводе 6,на резисторах R14 R15 C6 собрана цепочка,которая сдвигает напряжение относительно вывода 5.Когда нет металла,компаратор не переключается,появляется металл,сигнал меняет полярность,компаратор переключается и на выводе 9 появляется положительный сигнал,усиливающийся транзистором VT3.По увеличению времени импульса и обнаруживается металл.Короткий импульс-металла нет,длинный-есть.R16 для закрывания транзистора.

Сигнал на компараторе импульсного металлоискателя
Сигнал на компараторе импульсного металлоискателя
Сигнал на компараторе импульсного металлоискателя вывод5
Сигнал на компараторе импульсного металлоискателя вывод5
Сигнал на компараторе импульсного металлоискателя вывод 6
Сигнал на компараторе импульсного металлоискателя вывод 6