Металлоискатель своими руками (схема, печатная плата, принцип работы)

Металлоискатель своими руками (схема, печатная плата, принцип работы)

Металлоискатель своими руками (схема, печатная плата, принцип работы)

Не смотря на то что сезон поиска металлов подходит к концу, так как и погода, у кого учеба и работа препятствует этому. Но не смотря на это, люди продолжают интересоваться сборкой металлоискателя своими руками.

В этой статье я хотел бы выложить схему металлоискателя который получил название Терминатор-3. Он оправдал себя как частой сборкой радиолюбителями, так и хорошими характеристиками поиска о чем говорится дальше в продолжении. Конструкция данного металлоискателя разработанная Ятоганом (Ятоган, форум MD4U) и Радиогубителем (Radiogubitel, форум MD4U), имеет схемотехнику схожую с приборами знаменитой фирмы Tesoro, но гораздо более проста в настройке. Толчком к распространению этой разработки послужили печатные платы (с доработками и усовершенствованиями) еще одного самодельщика – A2111105 (форум MD4U,форум Паяльник).

Характеристики металлоискателя:

  • глубина обнаружения – 5 рублей Россия – 22-24см;
  • Екатерининский пятак – 27-30см;
  • каска – около 80см;
  • пивная банка под – 1 метр.

Глубина обнаружения дана для среднеминерализованного грунта (чернозем) с датчиком диаметром 240мм по проводу. Немного хочу сказать о дискриминации: если в других приборах данного класса существует некий порог дискриминации при обнаружении цели (т.е. прибор видит объект на глубине предельного обнаружения, но не может распознать тип металла, из которого объект изготовлен), то в Терминаторе этот недостаток практически отсутствует – прибор распознает большинство объектов на предельной глубине обнаружения.

Сразу оговорюсь – сборка и наладка данного IB прибора будет почти невозможна для пользователей, которые только начинают свой путь в освоении радиоэлектроники, да и опытные электронщики могут наделать ошибок. Что, напугал? Но не все так печально – нужно только правильно подготовиться и не спешить. Да и на форуме вам помогут в этом.

Во первых – для сборки и наладки устройства нам понадобятся такие приборы как мультиметр, осциллограф, LC метр (для подбора элементов по идентичным характеристикам на оба канала металлоискателя), так же может понадобится и генератор и частотомер. Конечно, такой набор приборов стоит немалых денег, и не каждому самодельщику по силам его приобрести, но можно попробовать создать виртуальный измерительный комплекс на базе персонального компьютера. Благо что в интернете есть куча полезных программ для этих целей.

Терминатор3 – однотональный металлоискатель по принцыпу IB. Простой как три копейки и надёжный как бульдозер. Это чистый монетник с нехитрой доработкой, позволяющей вести поиск золота на пляже игнорируя при этом большинство цветного мусора. Хотя Т3 и монетник, его так же можно использовать и для поиска по войне и для сбора металлома. Но для этого необходимо вводить в схему режим “всех металлов” (что и предусмотренно на схеме и на плате) изначально схема была без этого режима.

Схема выполнена с нестандартным использованием логики в качестве ОУ. Минус состоит в том что неизвестен КУ cамих микрух (поэтому для усреднения параметров микрух каскады запаралелены), ну и уровень шумов выше. Применять в данной схеме отечетственную логику – можно, но не нужно, так как разброс параметров будет ещё больше. Единственное что – так это можно без ущерба заменить на отечественную микросхему генератор звука. Хочу ещё добавить, что по глубине и по точности идентификации цели (цветнецвет), металлоискатель Терминатор3 выступает наравне с фирмеными брендами средней ценовой категории, и на голову выше недорогих фирменых МД. Это не только лично моё наблюдение, а общее мнение довольно большого количества народа пользовавшихся им. Само собой чтоб так было – надо собрать и настроить его как положено, а не как придётся.

Подробное описание настройки металлоискателя Терминатор3. Во-первых, надо посмотреть схему где обозначены узлы, вот собственно по узлам и будем ориентироваться, в дальнейшем это пригодится для настройки. Итак автогенератор – вырабатывает колебания тока когда вы подключаете к нему передающую катушку (в дальнейшем ТХ). Эти колебания выходят из микросхемы МС1 в виде меандра (как прямоугольные узоры на древнегреческих храмах и амфорах). Теперь приёмная катушка (в дальнейшем RX), в ней тоже есть ток наведённый ТХ (который создаёт поле) и её по этому току (полю) надо уравновесить с ТХ (то есть вычесть из поля ТХ поле RX), а для этого нам нужна компенсационная катушка (в дальнейшем СХ). В датчике DD СХ виртуальная, в датчике “КОЛЬЦО” она реальная в виде катушки. Вот её мы подключаем так, чтоб ток в ней бежал в противоположную сторону по отношению к RX (как это определить объясню в дальнейшем, когда будет спаяна кем нибудь хоть одна плата) и путём постепенного отматывания с неё витков уравновешиваем ТХ и RX по току (называется это -сведение в ноль, баланс проще говоря).

Cведение баланса контролируем по осциллографу добиваясь минимальной амплитуды во всех положениях ручки vделения по очереди. При достижении той точки когда амплитуда опять начинает расти – в дело вступает настроечная петля (делается она из одного из концов СХ) .Но перед этим мы должны настроить TX и RX по частоте, при этом RX делаем на 100Гц ниже чем ТХ (это будет отправная точка при дальнейшей настройке “окна” шкалы металлов) . Катушки по одной подключаются к генератору прибора и осциллографу и настраиваются на желаемую частоту.

CX настраивать по частоте не надо. Получаем то, что когда под датчиком оказывается металлический объект баланс нарушается (в ту или иную сторону, в зависимости от металла), и в RX начинает бежать ток, который с неё попадает в предварительный усилитель там он усиливается и подаётся в синхродетектор(см схему), а синхродетектор (СД) детектирует фазы пришедшего сигнала и выдаёт всё это в каналы усиления, в каналах это дело усиливается и попадает на компоратор МС8, задача компоратора сравнить уровни сигнала в каналах и если они совпадают то компаратор выдаёт разрешение сработать генератору звука. В общем так работают все балансники с небольшими отличиями, отличия касаются в основном способов отстройки от грунта. В Терминаторе отстройка фазовая (вырезка, проще говоря).

Проверка платы металлоискателя после пайки: Включаем питание на свежеизготовленной и тщательно промытой от флюса плате, датчик при этом не подключаем, выкручиваем ручку чувства до появления постоянного гудка динамика, касаемся пальцем разъёма датчика – звук на секунду должен прерваться. Если так есть – значит всё в порядке и плата спаяна верно и без косяков. При включении питания диод должен мигнуть и погаснуть, при отключении питания диод загорается и медленно потухает. Забегая наперёд: Индикация разряда аккумулятора выглядит так: прибор начинает издавать частые сигналы с одинаковым промежутком времени, диод при этом горит постоянно, чувствительность резко падает. Файлы различных версий печатных плат вы можете скачать в архиве: Монтажные платы металлоискателя.rar.

Настройка по частоте. Все настройки производятся с тем кабелем с которым прибор и будет в дальнейшем работать. Изменять его длину после настройки нельзя. Если опыт изготовления датчиков для балансника есть, тогда вам проще будет.

Авторы проекта: a2111105, Ятоган, Radiogubitel, Электродыч.

Самодельные металлоискатели: простые и посложнее – на золото, черный металл, для стройки

Металлоискатель или металлодетектор предназначен для обнаружения предметов, по своим электрическим и/или магнитным свойствам отличающихся от среды, в которой они находятся. Попросту говоря, он позволяет находить металл в земле. Но не только металл, и не только в грунте. Металлодетекторами пользуются службы досмотра, криминалисты, военные, геологи, строители для поиска профилей под обшивкой, арматуры, сверки планов-схем подземных коммуникаций, и люди многих других специальностей.

Металлоискатели своими руками чаще всего делают любители: кладоискатели, краеведы, члены военно-исторических объединений. Им, начинающим, и предназначена в первую очередь данная статья; описанные в ней устройства позволяют найти монету с советский пятак на глубине до 20-30 см или железяку с канализационный люк примерно в 1-1,5 м под поверхностью. Однако этот самодельный приборчик может пригодиться и на хозяйстве при ремонте или на стройке. Наконец, обнаружив в земле центнер-другой брошенной трубы или металлоконструкций и сдав находку в металлолом, можно выручить приличную сумму. А подобных сокровищ в земле российской точно больше, чем пиратских сундуков с дублонами или боярско-разбойничьих кубышек с ефимками.

Примечание: если вы не сведущи в электротехнике с радиоэлектроникой, не пугайтесь схем, формул и специальной терминологии в тексте. Самая суть излагается попросту, и в конце будет описание прибора, который можно сделать за 5 мин на столе, не умея не то что паять, а проводки скрутить. Но он позволит «пощупать» особенности поиска металлов, а возникнет интерес – придут и знания с навыками.

Немного больше внимания по сравнению с остальными будет уделено металлоискателю «Пират», см. рис. Этот прибор достаточно прост для повторения начинающими, но по своим качественным показателям не уступает многим фирменным моделям ценой до $300-400. А главное – он показал отличную повторяемость, т.е. полную работоспособность при изготовлении по описаниям и спецификациям. Схемотехника и принцип действия «Пирата» вполне современны; по его настройке и методике использования имеется достаточно руководств.

Принцип действия

Металлоискатель действует по принципу электромагнитной индукции. В общем схема металлоискателя состоит из передатчика электромагнитных колебаний, передающей катушки, приемной катушки, приемника, схемы выделения полезного сигнала (дискриминатора) и устройства индикации. Отдельные функциональные узлы часто объединяют схемотехнически и конструктивно, напр., приемник и передатчик могут работать на одну катушку, приемная часть сразу выделяет полезный сигнал и т.п.

Принцип действия металлоискателя

Катушка создает в среде электромагнитное поле (ЭМП) определенной структуры. Если в зоне его действия оказывается электропроводящий предмет, поз. А на рис., в нем наводятся вихревые токи или токи Фуко, которые создают его собственное ЭМП. В результате структура поля катушки искажается, поз. Б. Если же предмет не электропроводящий, но обладает ферромагнитными свойствами, то он искажает исходное поле за счет экранирования. В том и другом случае приемник улавливает отличие ЭМП от исходного и преобразует его в акустический и/или оптический сигнал.

Примечание: в принципе для металлоискателя не обязательно, чтобы предмет был электропроводящим, грунт – нет. Главное, чтобы их электрические и/или магнитные свойства отличались.

Детектор или сканер?

В коммерческих источниках дорогие высокочувствительные металлодетекторы, напр. Терра-Н, нередко называют геосканерами. Это неверно. Геосканеры действуют по принципу измерения электропроводности грунта по разным направлениям на разной глубине, эта процедура называется боковым каротажем. По данным каротажа компьютер строит на дисплее картинку всего, что в земле, включая различные по свойствам геологические слои.

Разновидности

Общие параметры

Принцип действия металлодетектора возможно воплотить технически разными способами соответственно назначению прибора. Металлоискатели для пляжного золотоискательства и строительно-ремонтного поиска внешне могут быть похожи, но существенно отличаться по схеме и техническим данным. Чтобы правильно сделать металлоискатель, нужно четко представлять себе, каким требованиям он должен удовлетворять для данного рода работы. Исходя из этого, можно выделить следующие параметры поисковых детекторов металла:

  1. Проницание, или проникающая способность – максимальная глубина, на которую распространяется ЭМП катушки в грунте. Глубже прибор ничего не обнаружит при любом размере и свойствах объекта.
  2. Величина и размеры зоны поиска – воображаемая область в земле, в которой объект будет обнаружен.
  3. Чувствительность – способность обнаруживать более или менее мелкие предметы.
  4. Избирательность – способность сильнее реагировать на желательные находки. Сладкая мечта пляжных старателей – детектор, который пищит только на драгоценные металлы.
  5. Помехоустойчивость – способность не реагировать на ЭМП посторонних источников: радиостанций, грозовых разрядов, ЛЭП, электротранспорта и др. источников помех.
  6. Мобильность и оперативность определяются энергопотреблением (на сколько батареек хватит), массогабаритами прибора и размерами зоны поиска (сколько можно «прощупать» за 1 проход).
  7. Дискриминация, или разрешающая способность – дает оператору или управляющему микроконтроллеру возможность по реакции прибора судить о характере найденного объекта.

Дискриминация, в свою очередь, параметр составной, т.к. на выходе металлоискателя наличествует 1, максимум 2 сигнала, а величин, определяющих свойства и расположение находки, больше. Тем не менее, с учетом изменения реакции прибора во время приближения к объекту, в нем выделяются 3 составляющих:

  • Пространственная – свидетельствует о расположении объекта в зоне поиска и глубине его залегания.
  • Геометрическая – дает возможность судить о форме и размерах объекта.
  • Качественная – позволяет строить предположения о свойствах материала объекта.

Рабочая частота

  1. Сверхнизкочастотные (СНЧ) – до первых сотен Гц. Абсолютно не любительские приборы: энергопотребление от десятков Вт, без компьютерной обработки по сигналу ни о чем судить нельзя, для перемещения нужен автотранспорт.
  2. Низкочастотные (НЧ) – от сотен Гц до нескольких кГц. Просты схемотехнически и конструктивно, помехоустойчивы, но мало чувствительны, дискриминация плохая. Проницание – до 4-5 м при энергопотреблении от 10 Вт (т. наз. глубинные металлодетекторы) или до 1-1,5 м при питании от батареек. Реагируют острее всего на ферромагнитные материалы (черный металл) или большие массы диамагнитных (бетонные и каменные строительные конструкции), поэтому иногда называются магнитодетекторами. К свойствам грунта мало чувствительны.
  3. Повышенной частоты (ПЧ) – до нескольких десятков кГц. Сложнее НЧ, но требования к катушке невысоки. Проницание – до 1-1,5 м, помехоустойчивость на троечку, хорошая чувствительность, удовлетворительная дискриминация. Могут быть универсальными при использовании в импульсном режиме, см. ниже. На обводненных или минерализованных грунтах (с обломками или частицами скальных пород, экранирующих ЭМП) работают плохо или вовсе ничего не чуют.
  4. Высокой, или радиочастоты (ВЧ или РЧ) – типичные металлоискатели «на золото»: отличная дискриминация на глубину до 50-80 см в сухих непроводящих и немагнитных грунтах (пляжный песок и т.п.) Энергопотребление – как в пред. п. Остальное – на грани «неуда». Эффективность прибора во многом зависит от конструкции и качества исполнения катушки (катушек).

Примечание: мобильность металлоискателей по пп. 2-4 хорошая: от одного комплекта солевых элементов («батареек») АА и без переутомления оператора можно работать до 12 час.

Особняком стоят импульсные металлоискатели. У них первичный ток в катушку поступает импульсами. Задав частоту следования импульсов в пределах НЧ, а их длительность, которая определяет спектральный состав сигнала, соответствующей диапазонам ПЧ-ВЧ, можно получить металлодетектор, совмещающий в себе положительные свойства НЧ, ПЧ и ВЧ или перестраиваемый.

Читайте также:  Самодельное приспособление - зажимная струбцина интересной конструкции

Метод поиска

Насчитывается не менее 10 методов поиска предметов с помощью ЭМП. Но такие, как, скажем, метод непосредственной оцифровки ответного сигнала с компьютерной обработкой – удел профессионального применения.

Самодельный металлоискатель схемотехнически строят более всего следующими способами:

  • Параметрическим.
  • Приемо-передающим.
  • С накоплением фазы.
  • На биениях.
Без приемника

Параметрические металлоискатели в некотором роде выпадают из определения принципа действия: в них нет ни приемника, ни приемной катушки. Для детекции используется непосредственно влияние объекта на параметры катушки генератора – индуктивность и добротность, а структура ЭМП значения не имеет. Изменение параметров катушки ведет к изменению частоты и амплитуды вырабатываемых колебаний, что фиксируется разными способами: измерением частоты и амплитуды, по изменению тока потребления генератора, измерением напряжения в петле ФАПЧ (системы фазовой автоподстройки частоты, «подтягивающей» ее к заданному значению) и др.

Параметрические металлоискатели просты, дешевы и помехоустойчивы, но пользование ими требует определенных навыков, т.к. частота «плывет» под влиянием внешних условий. Чувствительность у них слабая; более всего используются как магнитодетекторы.

С приемником и передатчиком

Устройство приемопередающего металлоискателя показано на рис. в начале, к пояснению принципа действия; там же описан и принцип работы. Такие приборы позволяют добиться наилучшей эффективности в своем диапазоне частот, но сложны схемотехнически, требуют особо качественной системы катушек. Приемопередающие металлоискатели с одной катушкой называются индукционными. Их повторяемость лучше, т.к. проблема правильного расположения катушек относительно друг друга отпадает, но схемотехника сложнее – нужно выделить слабый вторичный сигнал на фоне сильного первичного.

Примечание: в импульсных приемопередающих металлоискателях от проблемы выделения также удается избавиться. Объясняется это тем, что в качестве вторичного сигнала «ловят» т. наз. «хвост» переизлученного объектом импульса. Первичный импульс вследствие дисперсии при переизлучении расплывается, и часть вторичного импульса оказывается в промежутке между первичными, откуда ее несложно выделить.

До щелчка

Металлоискатели с накоплением фазы, или фазочувствительные, бывают либо однокатушечными импульсными, либо с 2-мя генераторами, работающими каждый на свою катушку. В первом случае используется тот факт, что импульсы при переизлучении не только расплываются, но и задерживаются. Во времени сдвиг фаз нарастает; когда он достигает определенной величины, дискриминатор срабатывает и в наушниках раздается щелчок. По мере приближения к объекту щелчки становятся чаще и сливаются в звук все более высокого тона. Именно на этом принципе построен «Пират».

Во втором случае техника поиска та же, но работают 2 строго симметричных электрически и геометрически генератора, каждый на свою катушку. При этом вследствие взаимодействия их ЭМП происходит взаимная синхронизация: генераторы работают в такт. При искажении общего ЭМП начинаются срывы синхронизации, слышимые как те же щелчки, а затем тон. Двухкатушечные металлоискатели со срывом синхронизации проще импульсных, но менее чувствительны: проницание их в 1,5-2 раза меньше. Дискриминация в обоих случаях близка к отличной.

По писку

Биения 2-х электросигналов – сигнал с частотой, равной сумме или разности основных частот исходных сигналов или кратных им – гармоник. Так, напр., если на входы специального устройства – смесителя – подать сигналы с частотами 1 МГц и 1 000 500 Гц или 1,0005 МГц, а к выходу смесителя подключить наушники или динамик, то услышим чистый тон 500 Гц. А если 2-й сигнал будет 200 100 Гц или 200,1 кГц, случится то же самое, т.к. 200 100 х 5 = 1 000 500; мы «поймали» 5-ю гармонику.

В металлоискателе на биениях действуют 2 генератора: опорный и рабочий. Катушка колебательного контура опорного маленькая, защищенная от посторонних влияний, или его частота стабилизирована кварцевым резонатором (попросту – кварцем). Контурная катушка рабочего (поискового) генератора – поисковая, и его частота зависит от наличия предметов в зоне поиска. Перед поиском рабочий генератор настраивают на нулевые биения, т.е. до совпадения частот. Полного нуля звука как правило не добиваются, а настраивают до очень низкого тона или хрипа, так удобнее искать. По изменению тона биений судят о наличии, величине, свойствах и расположении объекта.

Примечание: чаще всего частоту поискового генератора берут в несколько раз ниже опорной и работают на гармониках. Это позволяет, во-первых, избежать вредного в данном случае взаимного влияния генераторов; во-вторых, точнее настроить прибор, в-третьих, вести поиск на оптимальной в данном случае частоте.

Металлоискатели на гармониках в общем сложнее импульсных, однако работают на любом грунте. Правильно изготовленные и настроенные, они не уступают импульсным. Об этом можно судить хотя бы по тому, что золотоискатели-пляжники никак не сойдутся во мнениях, что же лучше: импульсник или на биениях?

Катушка и прочее

Самое распространенное заблуждение начинающих радиолюбителей – абсолютизация схемотехники. Мол, если схема «крутая», то все будет тип-топ. Относительно металлоискателей это вдвойне неверно, т.к. их эксплуатационные достоинства сильнейшим образом зависят от конструкции и качества изготовления поисковой катушки. Как выразился некий курортный старатель: «Находимость детектора должна тянуть карман, а не ноги».

При разработке прибора его схему и параметры катушки подгоняют друг к другу до получения оптимума. Определенная схема с «чужой» катушкой если и заработает, то до заявленных параметров не дотянет. Поэтому, выбирая прототип для повторения, смотрите прежде всего описание катушки. Если оно неполное или неточное – лучше строить другой прибор.

О размерах катушки

Большая (широкая) катушка эффективнее излучает ЭМП и глубже «просветит» грунт. Ее зона поиска шире, что позволяет уменьшить «находимость ногами». Однако, если в зоне поиска окажется крупный ненужный предмет, его сигнал «забьет» слабый от искомой мелочи. Поэтому желательно брать или делать металлодетектор, рассчитанный на работу с катушками разного размера.

Примечание: типичные диаметры катушек 20-90 мм для поиска арматуры и профилей, 130-150 мм «на пляжное золото» и 200-600 мм «на большое железо».

Монопетля

Традиционный тип катушки детектора металла т. наз. тонкая катушка или Mono Loop (одинарная петля): кольцо из многих витков эмалированного медного провода шириной и толщиной раз в 15-20 меньше среднего диаметра кольца. Достоинства катушки-монопетли – слабая зависимость параметров от типа грунта, сужающаяся книзу зона поиска, что позволяет, двигая детектор, точнее определять глубину и расположение находки, и конструктивная простота. Недостатки – малая добротность, отчего в процессе поиска «плывет» настройка, подверженность помехам и расплывчатая реакция на объект: работа с монопетлей требует значительного опыта пользования данным конкретным экземпляром прибора. Самодельные металлоискатели начинающим рекомендуется делать с монопетлей, чтобы без особых проблем получить работоспособную конструкцию и приобрести с ней поисковый опыт.

Индуктивность

При выборе схемы, чтобы убедиться в достоверности обещаний автора, и тем более при самостоятельном конструировании или доработке, нужно знать индуктивность катушки и уметь ее рассчитывать. Даже если вы делаете металлоискатель из покупного набора, индуктивность все равно нужно проверить измерениями или расчетом, чтобы не ломать потом голову: почему, все вот вроде исправно, а не пищит.

Калькуляторы для расчета индуктивности катушек имеются в интернете, но компьютерная программа все случаи практики предусмотреть не может. Поэтому на рис. дана старая, десятилетиями проверенная номограмма для расчета многослойных катушек; тонкая катушка – частный случай многослойной.

Номограмма для расчета многослойных катушек

Для расчета поисковой монопетли номограммой пользуются следующим образом:

  • Берем величину индуктивности L из описания прибора и размеры петли D, l и t оттуда же или по своему выбору; типичные значения: L = 10 мГн, D = 20 см, l = t = 1 см.
  • По номограмме определяем количество витков w.
  • Задаемся коэффициентом укладки k = 0,5, по размерам l (высота катушки) и t (ширина ее) определяем площадь сечения петли и находим площадь чистой меди в ней как S = klt.
  • Поделив S на w, получим сечение обмоточного провода, а по нему – диаметр провода d.
  • Если получилось d = (0,5…0,8) мм, все ОК. В противном случае увеличиваем l и t при d>0,8 мм или уменьшаем при d

Схема простого и достаточно эффективного металлоискателя «ПИРАТ»

Собрать такой аппарат под силу каждому, даже тем кто совершенно далек от электроники, просто нужно припаять все детали как на схеме. Металлоискатель состоит из двух микросхем. Они не требуют ни каких прошивок и программирования.

Питание 12 вольт, можно от пальчиковых батареек но лучше АКБ на 12в (небольшой)

Катушка намотана на оправке 190мм и содержит 25 витков провода ПЭВ 0.5

Характеристики:
– Потребляемый ток 30-40 мА
– Реагирует на все металлы дискриминации нет
– Чувствительность 25 миллиметровая монета – 20 см
– Крупные металлические предметы – 150 см
– Все детали не дорогие и легкодоступные.

Список необходимых деталей:
1)Паяльник
2)Текстолит
3)Провода
4)Сверло 1мм

Вот список необходимых деталей

В схеме используются 2 микросхемы (NE555 и К157УД2). Они достаточно распространенные. К157УД2 – можно выковырять из старой аппаратуры, что я с успехом и сделал





Далее просто припаиваем все компоненты на свои места.

Для К157УД2 лучше поставить переходную панельку.




По схеме катушка диаметром 19 см и содержит 25 витков. Сразу замечу, что катушку нужно делать такого диаметра исходя из того, что вы будете искать. Чем больше катушка тем глубже поиск, но большая катушка плохо видит мелкие детали. Маленькая катушка хорошо видит мелкие детали, но глубина не большая. Я сразу намотал себе три катушки 23см(25 витков), 15см(17 витков) и 10см(13-15 витков). Если нужно накопать металлолом, то ставим большую, если на пляже мелочевку искать, то катушку меньше, ну сами разберетесь.

Катушку мотаем на чем угодно подходящего диаметра и плотно обматываем изолентой, что бы витки были плотно друг возле друга.


Катушка должна быть, как можно ровной. Динамик взял первый попавшийся.

Теперь все подключаем и пробуем схему на работоспособность.

После подачи питания, нужно подождать 15-20 секунд пока схема прогреется. Ставим катушку подальше от любого металла, лучше всего подвесить в воздухе. После начинаем крутить переменный резистор 100К пока не появятся щелчки. Как только щелчки появились крутим в обратную сторону, как только щелчки пропадут хватит. После этого, так же настраиваем резистор 10К.

На счет микросхемы К157УД2. Кроме той, что я выковырял, я еще 1 попросил у соседа и две купил на радио рынке. Вставил купленные микросхемы, включил прибор, а он отказался работать. Долго ломал голову, пока просто не поставил другую микросхему (ту что выпаял). И все сразу заработало. Так что вот для чего нужна переходная панелька, что бы подобрать живую микросхему и не мучатся с выпаиванием и впаиванием.

Вот ВИДЕО испытаний

Испытания дома проводил на средней катушке диаметром 15 см. Так вот золотое кольцо по воздуху ловило на 18см, ножницы 30см. настольная лампа 50см. что достаточно не плохо для такого метало детектора.

Металлоискатель своими руками – 12 принципиальных схем

Металлоискатель своими руками – как это следует из самого названия, такие устройства изготавливаются самостоятельно и предназначены для поиска металлических предметов, используются по достаточно узкому назначению. Однако способы их реализации достаточно разнообразны и составляют целое направление в радиоэлектронике.

Металлоискатель Н. Мартынюка

Металлоискатель по схеме Н. Мартынюка (рис. 1) выполнен на основе миниатюрного радиопередатчика, излучение которого модулировано звуковым сигналом [Рл 8/97-30]. Модулятор — низкочастотный генератор выполнен по хорошо известной схеме симметричного мультивибратора.

Сигнал с коллектора одного из транзисторов мультивибратора подается на базу транзистора высокочастотного генератора (VT3). Рабочая частота генератора располагается в области частот УКВ-ЧМ радиовещательного диапазона (64. 108 МГц). В качестве катушки индуктивности колебательного контура использован отрезок телевизионного кабеля в виде витка диаметром 15.. .25 см.

Рис. 1. Принципиальная схема металлоискателя Н. Мартынюка.

Если к катушке индуктивности колебательного контура приблизить металлический предмет, частота генерации заметно изменится. Чем ближе поднесен предмет к катушке, тем больше будет уход частоты. Для регистрации изменения частоты используется обычный ЧМ-радиоприемник, настроенный на частоту ВЧ генератора.

Систему автоподстройки частоты приемника следует отключить. В отсутствие металлического предмета из громкоговорителя приемника слышен громкий звуковой сигнал.

Если к катушке индуктивности поднести кусок металла, то частота генерации изменится, а громкость сигнала снизится. Недостатком устройства является его реакция не только на металлические, но и на любые другие токопроводящие предметы.

Металлоискатель на основе низкочастотного LC-генератора

На рис. 2 – 4 показана схема металлоискателя с другим принципом действия, основанным на использовании низкочастотного LC-генератора и мостового индикатора изменения частоты. Поисковая катушка металлоискателя выполнена в соответствии с рис. 2, 3 (с коррекцией числа витков).

Рис. 2. Поисковая катушка металлоискателя.

Рис. 3. Поисковая катушка металлоискателя.

Выходной сигнал с генератора поступает на мостовую измерительную схему. В качестве нуль-индикатора моста использован высокоомный телефонный капсюль ТОН-1 или ТОН-2, который можно заменить стрелочным или иным внешним измерительным прибором переменного тока. Генератор работает на частоте f1, например, 800 Гц.

Мост перед началом работы балансируют на нуль подстройкой конденсатора С* колебательного контура поисковой катушки. Частоту f2=f1, при которой мост будет сбалансирован, можно определить из выражения:

Изначально в телефонном капсюле звук отсутствует. При внесении в поле поисковой катушки L1 металлического предмета, частота генерации f1 изменится, произойдет разбалансировка моста, в телефонном капсюле будет слышен звуковой сигнал.

Рис. 4. Схема металлоискателя с принципом действия, основанным на использовании низкочастотного LC-генератора.

Мостовая схема металлоискателя

Мостовая схема металлоискателя с использованием поисковой катушки, изменяющей свою индуктивность при приближении металлических предметов, представлена на рис. 5. На мост подается сигнал звуковой частоты от низкочастотного генератора. Потенциометром R1 мост балансируют на отсутствие звукового сигнала в телефонном капсюле.

Рис. 5. Мостовая схема металлоискателя.

Для повышения чувствительности схемы и повышения амплитуды сигнала разбаланса моста к его диагонали может быть подключен усилитель низкой частоты. Индуктивность катушки L2 должна быть сопоставима с индуктивностью поисковой катушки L1.

Металоискатель на основе приемника с СВ диапазоном

Металлоискатель, работающий совместно с радиовещательным супергетеродинным радиоприемником средневолнового диапазона, можно собрать по схеме, показанной на рис. 6 [Р 10/69-48]. В качестве поисковой катушки может быть использована конструкция, изображенная на рис. 2.

Рис. 6. Металлоискатель, работающий совместно с супергетеродинным радиоприемником СВ-диапазона.

Устройство представляет собой обычный генератор высокой частоты, работающий на частоте 465 кГц (промежуточная частота любого АМ-радиовещательного приемника). В качестве генератора можно использовать схемы, представленные в главе 12.

В исходном состоянии частота генератора ВЧ, смешиваясь в близкорасположенном радиоприемнике с промежуточной частотой принимаемого приемником сигнала, приводит к образованию сигнала разностной частоты звукового диапазона. При изменении частоты генерации (при наличии в поле действия поисковой катушки металла), тональность звукового сигнала меняется пропорционально количеству (объему) металлического предмета, его удалению, природе металла (одни металлы повышают частоту генерации, другие, напротив, понижают).

Простой металлоискатель на двух транзисторах

Рис. 7. Схема простого металлоискателя на кремниевом и полевом транзисторах.

Схема простого металлоискателя представлена на рис. 7. В устройстве использован низкочастотный LC-генера-тор, частота которого зависит от индуктивности поисковой катушки L1. При наличии металлического предмета частота генерации изменяется, что можно услышать с помощью телефонного капсюля BF1. Чувствительность такой схемы невысока, т.к. на слух определять малые изменения частоты достаточно сложно.

Металлоискатель малых количеств магнитного материала

Металлоискатель малых количеств магнитного материала может быть выполнен по схеме на рис. 8. В качестве датчика такого устройства использована универсальная головка от магнитофона. Для усиления слабых сигналов, снимаемых с датчика, необходимо использовать высокочувствительный усилитель низкой частоты, выходной сигнал которого поступает на телефонный капсюль.

Рис. 8. Схема металлоискателя малых количеств магнитного материала.

Схема индикатора металла

Иной метод индикации наличия металла использован в устройстве по схеме на рис.9. Устройство содержит высокочастотный генератор с поисковой катушкой индуктивности и работает на частоте f1. Для индикации величины сигнала использован простейший высокочастотный милливольтметр.

Рис. 9. Принципиальная схема индикатора металла.

Он выполнен на диоде VD1, транзисторе VT1, конденсаторе С1 и миллиамперметре (микроамперметре) РА1. Между выходом генератора и входом высокочастотного милливольтметра включен кварцевый резонатор. Если частота генерации f1 и частота кварцевого резонатора f2 совпадают, стрелка прибора будет на нуле. Стоит частоте генерации измениться в результате внесения металлического предмета в поле поисковой катушки, стрелка прибора отклонится.

Рабочие частоты таких металлоискателей обычно находятся в диапазоне 0,1. 2 МГц. Для начальной установки частоты генерации этого и других приборов подобного назначения используют конденсатор переменной емкости или подстроечный конденсатор, подключенный параллельно поисковой катушке индуктивности.

Типовый металлоискатель с двумя генераторами

На рис. 10 приведена типовая схема самого распространенного металлоискателя. Его принцип действия основан на биениях частот эталонного и поискового генераторов.

Рис. 10. Схема металоискателя с двумя генераторами.

Рис. 11. Принципиальная схема блока-генератора для металлоискателя.

Однотипный узел, общий для обоих генераторов, показан на рис. 11. Генератор выполнен по общеизвестной схеме «емкостной трехточки». На рис. 10 показана полная схема устройства. В качестве поисковой катушки L1 применяется конструкция, представленная на рис. 2 и 3.

Начальные частоты генераторов должны быть одинаковы. Выходные сигналы с генераторов через конденсаторы С2, СЗ (рис. 10) подаются на смеситель, выделяющий разностную частоту. Выделенный звуковой сигнал через усилительный каскад на транзисторе VT1 поступает на телефонный капсюль BF1.

Металлоискатель на принципе срыва частоты генерации

Металлоискатель может работать и на принципе срыва частоты генерации. Схема такого устройства изображена на рис.12. При выполнении определенных условий (частота кварцевого резонатора равна резонансной частоте колебательного LC-контура с поисковой катушкой) ток в цепи эмиттера транзистора VT1 минимален.

Если резонансная частота LC-контура заметно изменится, то генерация сорвется, а показания прибора значительно возрастут. Параллельно измерительному прибору рекомендуется подключить конденсатор емкостью 1 . 100 нФ.

Рис. 12. Схема металлоискателя что работает на принципе срыва частоты генерации.

Металлодетекторы для поиска мелких предметов

Искатели металла, предназначенные для поиска небольших металлических предметов в быту, могут быть собраны по представленным на рис. 13 — 15 схемам.

Такие металлоискатели работают также на принципе срыва генерации: генератор, в состав которого входит поисковая катушка индуктивности, работает в «критическом» режиме.

Режим работы генератора установлен подстроенными элементами (потенциометрами) так, что малейшее изменение условий его работы, например, изменение индуктивности поисковой катушки, приведет к срыву колебаний. Для индикации наличия/отсутствия генерации использованы светодиодные индикаторы уровня (наличия) переменного напряжения.

Катушки индуктивности L1 и L2 в схеме на рис. 13 содержат, соответственно, 50 и 80 витков провода диаметром 0,7. 0,75 мм [Fs 8/75]. Катушки намотаны на ферритовом сердечнике 600НН диаметром 10 мм и длиной 100. 140 мм. Рабочая частота генератора около 150 кГц.

Рис. 13. Схема простого металлоискателя на трех транзисторах.

Рис. 14. Схема простого металлоискателя на четырех транзисторах со световой индикацией.

Катушки индуктивности L1 и L2 другой схемы (рис. 14), выполненной в соответствии с патентом ФРГ(№ 2027408, 1974 г.), имеют 120 и 45 витков, соответственно, при диаметре провода 0,3 мм [Р 7/80-61]. Использован ферритовый сердечник 400НН или 600НН диаметром 8 мм и длиной 120 мм.

Бытовой искатель металла

Бытовой искатель металла (БИМ) (рис. 15), выпускавшийся ранее заводом «Радиоприбор» (г. Москва), позволяет обнаружить мелкие металлические предметы на удалении до 45 мм. Намоточные данные его катушек индуктивности неизвестны, однако при повторении схемы можно ориентироваться на данные, приводимые для приборов аналогичного назначения (рис. 13 и 14).

Рис. 15. Схема бытового искателя металла.

Литература: Шустов М.А. Практическая схемотехника (Книга 1), 2003 год

Простой металлоискатель по принципу индукционного баланса

Представляю вам схему и конструкцию простого металлоискателя для изготовления своими руками


Рис.1. Принципиальная схема металлоискателя

Схема основана на двух микросхемах NE555. Здесь присутствует передающая (Tx) и приемная (Rx) катушки, поэтому схему можно условно разделить на две части. Левая часть представляет собой генератор прямоугольных импульсов. Времязадающие компоненты R1, R2, C1 подобраны так, что частота на выходе составляет около 700 Гц. Это частота слышимого диапазона. Импульсы передаются через токоограничивающий резистор R3.

Обе катушки располагаются в пространстве таким образом, что они совместно образуют некую зону перекрытия и система находится в индукционном балансе. При этом в принимающей катушке нулевое напряжение и правая часть схемы никак не реагирует. Если поблизости появляется металлический предмет, то происходит дисбаланс и появляется звуковой сигнал.
Сигнал от приемной катушки усиливается транзистором VT1 и поступает на вход второй микросхемы. В качестве биполярного транзистора VT1 использован КТ3102ЕМ, его можно заменить на любой аналогичный с большим коэффициентом усиления. С помощью четырех резисторов R5 – R8 образован делитель напряжения. Переменные резисторы служат для настройки металлоискателя. R6 является подстроечным и настраивается после взаимного размещения катушек. А R7 и R8 служат для грубой и точной настройки, их следует установить на корпусе прибора (обеспечьте к ним легкий доступ).
Звуковой сигнал создается благодаря пьезоизлучателю BA1, который можно взять от ненужного мультиметра. Но при тестировании схемы мне понравилось звучание пьезоизлучателя со встроенным генератором. Несмотря на то, что на выходе DD2 формируется импульсный сигнал он не только будет хорошо сигнализировать, но и позволит уловить малейшие изменения звука при обнаружении металлического объекта.

Создание катушек

Для намотки катушек металлоискателя потребуется эмалированный обмоточный провод, диаметром от 0,3 мм. В моем случае использован максимально допустимый диаметр 0,7 мм.
Оптимальный диаметр намотки катушки составляет примерно 15-16 см. Следует подобрать какой нибудь круглый предмет (например ведерко), чтобы вокруг него наматывать катушку. Но можно воспользоваться приспособлением. Для этого на чистую деревянную поверхность нужно забить гвозди по заранее начерченному кругу.

Внутренний диаметр в моем случае 15,5 см. Я намотал 25 полных витков. Количество витков можно и даже нужно делать больше чем у меня, к примеру около 50 витков. Сам обмоточный провод можно взять от ненужных электродвигателей или силовых трансформаторов.
Когда катушка будет намотана, аккуратно достаем ее из приспособления и обматываем бумажным скотчем. В итоге необходимо сделать две абсолютно одинаковые катушки. Далее ножом соскабливаем лак и после очистки эти концы нужно залудить.

Обмотки имеют свойство изгибаться и терять правильную геометрию, поэтому катушки нужно полностью обмотать, например бумажным скотчем. После этого их нужно немного приплюснуть там где они перекрывают друг друга. Часто их делают похожими на букву “D” как показано на рисунке ниже.

В качестве основания для поисковых катушек удобно использовать сэндвич-панель, которая используется для откосов пластиковых окон.

Плата будет находиться на некотором расстоянии от поисковых катушек и не рекомендуется использовать обычные провода. Для соединения катушек с платой я использовал экранированный провод, если не ошибаюсь от микрофона.


Экранированный провод для соединения катушек с платой.

Центральный провод нужно припаять к началу катушки, а другой к минусу питания как показано выше.
Для обеих катушек, естественно, провода будут отдельные, чтобы не было помех.

Расположение и настройка катушек

Настройка системы начинается до приклеивания катушек к основанию.

Подстроечный резистор R6 устанавливаем примерно на 90 кОм, а регулировочные резисторы R7 и R8 ставим в среднее положение. Теперь нужно подвигать катушки. Прибор будет издавать звук в двух положениях. При широком и узком перекрытии. Я советую зафиксировать катушки при их узком перекрытии как показано на рисунке ниже (положение 2). По моим наблюдениям в положении 2 чувствительность лучше и происходит более точное позиционирование.

После этого нужно хорошенько приклеить к основанию. Я это сделал с помощью термоклея. Но если есть желание можно в основании проделать углубления для катушек и залить их эпоксидкой.

После того как клей застыл нужно снова подкорректировать настройки. R7 и R8 мы пока не трогаем, они установлены в среднее положение и резистором R6 нужно добиться такого положения, при котором звуковой излучатель немного потрескивает и так сказать находится в пограничном положении между молчанием и пищанием (на грани срыва). В дальнейшем при использовании металлоискателя потребуется только корректировать положение R7 и R8. Это обусловлено тем, что прибор не идеальный, катушки не экранированы, а также настройки будут портиться при потере напряжения батарейки.

Вариант доработки

По желанию можно произвести дополнительную доработку катушек – экранирование от внешних электромагнитных полей (“щит Фарадея”). Это делается после первоначального покрытия обмоток, который был описан ранее (бумажным скотчем или изолентой). Затем нужно взять длинные полоски алюминиевой фольги и обмотать катушки. Это делается не полностью, а оставляется зазор около 1-2 см в месте вывода проводов. Фольга соединяется с концом катушки и подключается к минусу питания. После этого катушка покрывается изолентой.

Я не стал этого делать, так как боялся потери чувствительности.

Конструкция металлоискателя

После пайки компонентов, с поверхности платы желательно удалить остатки флюса и канифоли, т.к. они могут плохо влиять на работу схемы.
Разместить плату я решил в металлической коробочке, и чтобы не было замыкания с паянными соединениями, дно корпуса было покрыто изолентой. Позже я скорее всего, подберу пластмассовый корпус.

Всегда обращайте внимание на жесткость закрепления кабелей, т.к. будет обидно если в процессе использования что нибудь отпаяется.
Схема будет питаться от батарейки типа “кроны”. Схема имеет низкое энергопотребление, но все таки лучше поставить алкалиновую батарейку, она обеспечит работу устройства на несколько “копов”.

Рукоятка была сделана из металлопластиковой водопроводной трубы, а ближе к основанию она продолжена пластмассовыми трубками, чтобы катушки не реагировали на саму рукоятку из металлопласта. Конструкция получилась довольно легкая. Укладку экранированных проводов произвел изолентой. Коробочку с платой металлоискателя установил повыше, чтобы регулировочный резистор был под рукой.

Совет

Каждый раз перед использованием металлоискателя, следует переменным резистором добиться быстрого потрескивания излучателя. Чем быстрее треск, тем больше чувствительность.


Первая находка

Эксперимент: монету диаметром 2,5 см я закопал в земле на глубине 25 см. При сканировании, катушки находились на расстоянии 5 см от земли. При этом металлоискатель издавал отчетливый сигнал. Предполагаю, что крупные металлические предметы будут “прозваниваться” глубже.

В любом случае мне требуется определенное время, чтобы привыкнуть к металлоискателю и после некоторых поисков, подвести окончательные результаты его способностей.

К этой статье имеется видеоролик, в котором показан процесс создания металлоискателя и его тест.

Изготовление межкомнатной двери с подсветкой своими руками

Как-то раз я сделал для проема между прихожей и гостиной дверь со светящимся в темноте рисунком. Сначала все было прекрасно, но у двери обнаружилось несколько недостатков.

Во-первых, после того, как дерево высохло, она слегка погнулась (я думал, «сэндвич» из склеенного дерева предотвратит это, но увы… я ошибался…)

К тому же, в ней был всего один слой органического стекла. Проблема в том, что если стекло пачкается, грязь тоже начинает светиться. Это касается и отпечатков пальцев. Как назло, и гости, и мои домашние так и норовят залапать стекло…

итоге, столкнувшись с этими проблемами, я решил сделать новую дверь.

В этот раз я решил взять дешевые доски, чтобы дверь была прямой и устойчивой. К тому же, я использовал четыре слоя стекла – два наружных толщиной 3 мм из полированного стекла и два внутренних толщиной 3 мм из оргстекла, на которых и выгравирован рисунок. Мне пришлось использовать оргстекло, потому что оно лучше проводит свет, чем обычное стекло.

Это четыре листа стекла (довезти до дома их было непросто, но это уже другая история). Кстати, они зеленые потому, что покрыты защитным пластиком.

Это первый кусок дешевой древесины, выпиленной по нужной форме. На самом деле, ничего интересного – все пилишь, пилишь… К тому же, мне пришлось использовать фрезерный станок, чтобы срезать со всех досок по 2 мм: я купил доски толщиной 22 мм, а толщина двери – 40 мм. Чертовски много возни. Кроме того, надо было вырезать пазы для стекол. Этот процесс я не заснял, к сожалению, но с другой стороны, в нем ничего интересного нет.

Все доски уже выпилены по нужной форме. В двух досках посередине, к тому же, пропилены пазы. Как видите, в среднем слое дешевых досок используется более крупная стружка. Более подробно я рассажу об этом позже…

Это нижняя часть двери. Поскольку дверь довольно тяжелая, я побоялся, что обычные шурупы для дерева не выдержат, поэтому выпилил небольшие пазы между двух слоев деревянных досок и вклеил в них по три гайки и прокладки M5 (A4 из нержавеющей стали – чтобы наверняка). Ниже – фотография пазов для двух гаек 6 мм и двух резьбовых стержней. Они служат опорой для стекла. Стекло подается через нижнюю часть двери (сверху было бы легче, но это невозможно из-за большой конструктивной прочности рамы). Под стеклом находится доска и два резьбовых стержня. Между ними тоже расположен кусок дерева – чтобы укрепить конструкцию и распределить вес.

Снимок гаек и прокладок для петли крупным планом. Сама петля и шурупы уже прикручены, чтобы гарантировать, что гайки приклеятся в нужном месте.

Все склеено и заполнено наполнителем.

Cнимок пазов для стекла крупным планом. Мне пришлось использовать наполнитель, чтобы выровнять поверхность, потому что в середине плотность досок меньше. Кроме того, я аккуратно подпилил кромку с помощью фрезеровочного станка. Я понадеялся, что краски окажется достаточно, чтобы заполнить все неровности и сделать дерево гладким… увы, не вышло. Здесь тоже пришлось использовать наполнитель (фотографий, опять же, нет…).

Светодиоды! Если быть точным – 120 штук, 60 синих и 60 белых. Они будут подсвечивать стекло.

Держатели для светодиодов, сделанные из полосок оргстекла толщиной 3 мм размером 1 х 62 см. Я вырезал по отверстию для каждого светодиода и для каждого резистора (один резистор на три светодиода). Кроме того, пришлось прорезать паз для шнура. Он будет расположен над и под стеклом, под тяжестью одного листа оргстекла.

Снимок полосок со светодиодами крупным планом – смотрится как художественная фотография. Белые кажутся синеватыми – забыл отрегулировать баланс белого на камере…

Это первый слой стекла с выгравированным на нем рисунком (он будет синий).

… И второй слой (он будет белый).

Оба слоя, соединенные друг с другом. Гравировка расположена на обоих листах с разных сторон. В идеале, было бы здорово выгравировать рисунок на обоих листах с одной и той же стороны, однако в таком случае изображение смотрелось бы прекрасно под прямым углом, но двоилось бы при взгляде под углом (рисунки бы не совпадали друг с другом на 3 мм).

Поэтому те стороны, на которых вырезан рисунок, расположены лицом друг к другу. Проблема в том, что при этом рисунок кажется несколько четче с одной стороны, чем с другой. Правда, в результате все оказалось не так страшно, как я ожидал.

Это очень плохая фотография первой пробы светодиодов. Все четыре листа стекла положены друг на друга. Черная кромка, заметная на снимке, – это изолента, которая служит в качестве прокладки/уплотнителя.

Кстати, лежит вся эта конструкция на другой двери – не на той, которую я заменяю.

Здесь видно, как свет распределяется по стеклу. Наружное стекло вообще не пропускает свет, а оргстекло пропускает два разных цвета. Свет рассеивается гораздо меньше, чем я ожидал. На самом деле, синий цвет гораздо «чище», просто моя камера не смогла зафиксировать чистое голубое свечение светодиодов.

Это уже готовый «сэндвич». Белая пленка гарантирует, что стекло будет плотно держаться в деревянном каркасе двери.

К сожалению, мне не удалось полностью очистить стекло. Если смотреть под углом, на нем заметна грязь. Но это, к счастью, не смертельно.

Оказалось, что «сэндвич» получился даже слишком плотным – мне пришлось сильно надавить на стекло, чтобы втиснуть его в раму (и извести такое количество смазки, что любой ночной клуб позавидовал бы). В итоге затолкать стекло в раму мне удалось, а вот удастся ли вытащить – покажет время. Надеюсь, мне все-таки никогда не придется его вынимать.

Снимок рисунка крупным планом.

Обратите внимание: синий и белый цвета слегка накладываются друг на друга. На фотографии синий кажется очень неоднородным, но на самом деле, он смотрится гораздо лучше. Так вышло потому, что белый здесь показан с «правой» стороны, а синий – с «изнанки».

А вот, наконец, дверь целиком в освещенной комнате. Свет в прихожей отключен. Стекло абсолютно прозрачно, но на фотографиях, сделанных при включенном свете, рисунок смотрится плохо. Правда, в реальности этой проблемы нет.

Изготовление межкомнатной двери с подсветкой своими руками

Изготовление межкомнатной двери с подсветкой своими руками

Как-то раз я сделал для проема между прихожей и гостиной дверь со светящимся в темноте рисунком. Сначала все было прекрасно, но у двери обнаружилось несколько недостатков.

Во-первых, после того, как дерево высохло, она слегка погнулась (я думал, «сэндвич» из склеенного дерева предотвратит это, но увы… я ошибался. )

К тому же, в ней был всего один слой органического стекла. Проблема в том, что если стекло пачкается, грязь тоже начинает светиться. Это касается и отпечатков пальцев. Как назло, и гости, и мои домашние так и норовят залапать стекло…

итоге, столкнувшись с этими проблемами, я решил сделать новую дверь.

В этот раз я решил взять дешевые доски, чтобы дверь была прямой и устойчивой. К тому же, я использовал четыре слоя стекла – два наружных толщиной 3 мм из полированного стекла и два внутренних толщиной 3 мм из оргстекла, на которых и выгравирован рисунок. Мне пришлось использовать оргстекло, потому что оно лучше проводит свет, чем обычное стекло.

Это четыре листа стекла (довезти до дома их было непросто, но это уже другая история). Кстати, они зеленые потому, что покрыты защитным пластиком.

Это первый кусок дешевой древесины, выпиленной по нужной форме. На самом деле, ничего интересного – все пилишь, пилишь… К тому же, мне пришлось использовать фрезерный станок, чтобы срезать со всех досок по 2 мм: я купил доски толщиной 22 мм, а толщина двери – 40 мм. Чертовски много возни. Кроме того, надо было вырезать пазы для стекол. Этот процесс я не заснял, к сожалению, но с другой стороны, в нем ничего интересного нет.

Все доски уже выпилены по нужной форме. В двух досках посередине, к тому же, пропилены пазы. Как видите, в среднем слое дешевых досок используется более крупная стружка. Более подробно я рассажу об этом позже…

Это нижняя часть двери. Поскольку дверь довольно тяжелая, я побоялся, что обычные шурупы для дерева не выдержат, поэтому выпилил небольшие пазы между двух слоев деревянных досок и вклеил в них по три гайки и прокладки M5 (A4 из нержавеющей стали – чтобы наверняка). Ниже – фотография пазов для двух гаек 6 мм и двух резьбовых стержней. Они служат опорой для стекла. Стекло подается через нижнюю часть двери (сверху было бы легче, но это невозможно из-за большой конструктивной прочности рамы). Под стеклом находится доска и два резьбовых стержня. Между ними тоже расположен кусок дерева – чтобы укрепить конструкцию и распределить вес.

Снимок гаек и прокладок для петли крупным планом. Сама петля и шурупы уже прикручены, чтобы гарантировать, что гайки приклеятся в нужном месте.

Все склеено и заполнено наполнителем.

Cнимок пазов для стекла крупным планом. Мне пришлось использовать наполнитель, чтобы выровнять поверхность, потому что в середине плотность досок меньше. Кроме того, я аккуратно подпилил кромку с помощью фрезеровочного станка. Я понадеялся, что краски окажется достаточно, чтобы заполнить все неровности и сделать дерево гладким… увы, не вышло. Здесь тоже пришлось использовать наполнитель (фотографий, опять же, нет…).

Светодиоды! Если быть точным – 120 штук, 60 синих и 60 белых. Они будут подсвечивать стекло.

Держатели для светодиодов, сделанные из полосок оргстекла толщиной 3 мм размером 1 х 62 см. Я вырезал по отверстию для каждого светодиода и для каждого резистора (один резистор на три светодиода). Кроме того, пришлось прорезать паз для шнура. Он будет расположен над и под стеклом, под тяжестью одного листа оргстекла.

Снимок полосок со светодиодами крупным планом – смотрится как художественная фотография. Белые кажутся синеватыми – забыл отрегулировать баланс белого на камере…

Это первый слой стекла с выгравированным на нем рисунком (он будет синий).

… И второй слой (он будет белый).

Оба слоя, соединенные друг с другом. Гравировка расположена на обоих листах с разных сторон. В идеале, было бы здорово выгравировать рисунок на обоих листах с одной и той же стороны, однако в таком случае изображение смотрелось бы прекрасно под прямым углом, но двоилось бы при взгляде под углом (рисунки бы не совпадали друг с другом на 3 мм).

Поэтому те стороны, на которых вырезан рисунок, расположены лицом друг к другу. Проблема в том, что при этом рисунок кажется несколько четче с одной стороны, чем с другой. Правда, в результате все оказалось не так страшно, как я ожидал.

Это очень плохая фотография первой пробы светодиодов. Все четыре листа стекла положены друг на друга. Черная кромка, заметная на снимке, – это изолента, которая служит в качестве прокладки/уплотнителя.

Кстати, лежит вся эта конструкция на другой двери – не на той, которую я заменяю.

Здесь видно, как свет распределяется по стеклу. Наружное стекло вообще не пропускает свет, а оргстекло пропускает два разных цвета. Свет рассеивается гораздо меньше, чем я ожидал. На самом деле, синий цвет гораздо «чище», просто моя камера не смогла зафиксировать чистое голубое свечение светодиодов.

Это уже готовый «сэндвич». Белая пленка гарантирует, что стекло будет плотно держаться в деревянном каркасе двери.

К сожалению, мне не удалось полностью очистить стекло. Если смотреть под углом, на нем заметна грязь. Но это, к счастью, не смертельно.

Оказалось, что «сэндвич» получился даже слишком плотным – мне пришлось сильно надавить на стекло, чтобы втиснуть его в раму (и извести такое количество смазки, что любой ночной клуб позавидовал бы). В итоге затолкать стекло в раму мне удалось, а вот удастся ли вытащить – покажет время. Надеюсь, мне все-таки никогда не придется его вынимать.

Снимок рисунка крупным планом.

Обратите внимание: синий и белый цвета слегка накладываются друг на друга. На фотографии синий кажется очень неоднородным, но на самом деле, он смотрится гораздо лучше. Так вышло потому, что белый здесь показан с «правой» стороны, а синий – с «изнанки».

А вот, наконец, дверь целиком в освещенной комнате. Свет в прихожей отключен. Стекло абсолютно прозрачно, но на фотографиях, сделанных при включенном свете, рисунок смотрится плохо. Правда, в реальности этой проблемы нет.

Ссылка на основную публикацию