Идея для создания этого металлоискателя давно ненавязчиво меня беспокоила. Изучение теории штука нужная, но иногда хочется всё-таки попробовать набивая свои собственные шишки. :)
Первый раз упоминание о металлодетекторе на микроконтроллере, работающем по принципу измерения частоты настройки контура под действием внешних факторов появилось в сети благодаря Щедрину и Колоколову (торговая марка "Кощей").
В 2001 году на страницах популярного журнала, посвященного микроконтроллерам, Circuit Cellar ink #130 они опубликовали статью про металлоискатель позже получивший название Tracker-FM. К сожалению при всей новизне идеи у неё есть и недостатки. По типу данный вид металлодетекторов относится к параметрическим. Т.е. он измеряет изменение параметров колебательного контура в процессе поиска. Из-за этого довольно трудно детектировать полезный сигнал на фоне сильных мешающих факторов. По этой же причине чувствительность "на 5коп. СССР" (в рунете этот вид мишени используется как эталон) не превышает диаметра поисковой катушки.
Но при всех недостатках у данного типа металлодетектора есть неоспоримое преимущество - простота как самого электронного блока так и поисковой катушки. В отличие от своих более мощных собратьев этот "Малыш-FM" собирается за несколько минут и не требует настройки. Всё необходимое происходит внутри микроконтроллера на уровне программного обеспечения. В отличие от прообраза, в моем металлодетекторе деталей стало еще меньше. Нет отдельного генератора - его функции взял на себя микроконтроллер.
Из необходимых условий для нормальной работы металлоискателя "Малыш-FM" только пара хороших по термостабильности плёночных конденсаторов и правильно рассчитанная и намотанная катушка. Конденсаторы я взял из умершего китайского тестера DT-830. Это качественные майларовые конденсаторы. Можно применить другие плёночные. Неплохо, если есть под рукой прибор для измерения емкости. Если подключить исследуемый конденсатор к прибору и начать его нагревать рукой или охлаждать капая из пипетки растворитель для нитрокраски (который испаряясь быстро охлаждает конденсатор) показания прибора должны оставаться неизменными. От термостабильности 2-х конденсаторов контура зависит удобство работы в дальнейшем. Из новых конденсаторов неплохо ведут себя зелёные китайские "подушечки". В продаже они есть на 250в. Ни в коем случае не применяйте керамические конденсаторы. Их параметры очень сильно меняются при изменении температуры. Второй ответственный узел металлоискателя - поисковая катушка. Её индуктивность вместе с конденсаторами образуют параллельный колебательный контур на частоту примерно 19кГц. Если конденсаторы контура использовать 100нФ, индуктивность контура должна быть примерно равна 1250 мкГн. Это всё я рассказываю на тот случай, если Вам захочется модернизировать поисковый узел металлоискателя. Без каких либо переделок он нормально работает в качестве пинпоинтера (катушка 95 витков ПЭЛ 0,1-0,18мм намотанных на стеклянную бутылку от пива диаметром 70мм) или в качестве пляжного (или досмотрового) металлоискателя (катушка 55 витков ПЭЛ 0,1-0,18мм намотанных на оправку 180мм).
В обеих случаях после намотки нужно зафиксировать провод ниткой (бандажировать) и обмотать катушку алюминиевой фольгой для запекания мяса. Это будет статический экран. Экран в районе выводов имеет разрыв. По длине экрана следует уложить залуженный провод и припаять его конец на "землю" "Малыша-FM". Если этого не сделать, частота контура будет изменяться от приближения рук или любых предметов из-за паразитной ёмкости.
Больше "узких мест" схема не имеет. Большинство вопросов решается математически внутри контроллера. Остается большой простор для творчества в плане адаптации под свои потребности.
Высокий тон соответствует обнаружению диамагнетиков. Низкий - ферромагнетиков. Частота повторения импульсов пропорциональна расстоянию до цели и её размерам.
Ток потребления сильно зависит от примененных динамиков. Сам металлодетектор потребляет менее 10мА.
Вместо пьезодинамика (вызывной от китайского телефона) можно применить наушники. Подключать их нужно последовательно для увеличения сопротивления. В качестве регулятора громкости подходит переменный резистор на 1-2кОм, включенный последовательно с наушниками.
Архив со всем необходимым для сборки этого МД находится в разделе "Каталог файлов"
Если при повторении этой конструкции у Вас возникли какие-то вопросы или идеи по улучшению её, напишите мне в онлайн форме свои соображения по этому поводу.
