Простой металлоискатель. ЗК -1, Практические советы.

[Иветта]

Инженеры А.Захаров и В.Кишкин создали уникальный металлоискатель, простота которого и ТХ воодушевили многих поисковиков на повторении конструкции. К сожалению, не имея некоторых деталей и терпения, многие не завершили постройку и отладку до конца. В теме постараюсь понятно объяснить, как преодолеть "камни преткновения" пути построения прибора и как довести его до предела технических возможностей.
Вот, собственно, статья и принципиальная схема ЗК -1:



ПЕРВЫЕ ШАГИ В ПОСТРОЕНИИ.

Построить прибор можно практически без дорогих осциллографов и частотометров. Пригодится всего лишь маленький тестер, для измерения злектрических величин (наприм. китайский, карманный, за 120 р.) Однако несмотря на это, надо обратить большое внимание на качество электроматериалов и радиодеталей. Также важный акцент надо сделать на качественное производство работ по постройке и наладке.
Первое, что надо сделать, это приготовить:
1. Фольгированный текстотекстолит (Фольг. гетинакс -худший вариант) для электронной платы.
2. Микродрель для сверления отверстий в электронной плате:

3. Радиодетали: 8 резисторов, 6 конденсаторов, 1 кварц на 50 -100 кгц, два транзистора, нндикатор стрелочный на 100 микрампер. Всё!

Сообщение отредактировано Иветта: Jul 29 2009, 16:06

[Иветта]

2 ЭТАП. МОНТАЖ РАДИОДЕТАЛЕЙ НА ПЛАТУ.

Это очень ответственный этап в процессе построения прибора. Многие, пытавшиеся построить прибор, недооценили простоту идеи и пытались применить низкого качества детали, вплоть до откровенной некондиции. В этом кроется жестокая ошибка! Простота принципиальной схемы не есть вседозволенность применения каких - либо некачественных радиодеталей и "свободной" интерпретации прибора как нечто простого грецкого ореха, которого можно спокойно, без особых усилий расколоть.
Итак. В данной конструкции применены детали следующих классов и номиналов:
Конденсаторы постоянные:
с1 = 100 мкфх16 в. ЭМИ
с2 = 8200 пф. КСГ -1
с3 = 1500 пф. + 1200 пф. КСГ -1:
с4 = 65 пф. переменный + 1200 пф. КСГ+ 56 пф. керамика.
с7 = 1,5 пф. керамика.
Резисторы постоянные:
R1 = 1,2 ком. МЛТ 0,25
R2 = 4,3 ком. ----
R3 = 40,0 ком. УЛМ 0,25
R4 = 100 ом. УЛМ 0,25
R5 = 1,5 мом МЛТ 0,25
R6 = 5.1 ком. ----
R7 = 470 ом. СП -1
R8 = 100 ом МЛТ 0,5
Кварц 100кгц. в стеклянном баллоне, МКА точностью 1 кл., транзисторы Т1 МП 416А ( ус= 80), Т2 КП302А (ус.= 6).

Вот фото полностью собранной электронной платы:


Сообщение отредактировано Иветта: Jul 29 2009, 17:36

[Иветта]

3 ЭТАП. ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДАТЧИКА - ПОИСКОВОЙ КАТУШКИ.

При изготовлении катушки можно применить любой медный изолированный провод, диаметром от 0,35мм. до 1,0 мм. Здесь важно понять, что, тем толще провод, тем выше будет добротность катушки (увеличится глубина поиска). Но добротность катушки зависит также и от других многих факторов. Качества провода, способа намотки, материала каркаса катушки, экранировки, рабочей частоты кгц. и др.
Надо принять во внимание, что применение толстых проводов также сказывается на физическом весе поискового датчика. Но последнее не должно особо волновать: металлоисктель работает не в динамическом режиме, а в статике. Потому не нужно будет тратить силы на размахивание детектора по сторонам.
В данной конструкции применен провод ПЭЛ 0,35 в полихлорвиниловой изоляции. При диаметре датчика 300,0 мм количество витков составляет =33.
Способ намотки -виток к витку. Многие могут возвразить: при таком способе могут быть высокие показатели паразитной ёмкости. И что лучше мотать
"внавал". (минимальная паразитная ёмкость). Смею заверить, что из всех вариантов намотки был выбран именно способ виток к витку. Это "экономит" место в посадочном канале каркаса катушки и не очень отражается на добротности. (несколько ниже. чем при способе "внавал").

На фото показана фаза изготовления катушки. На столе (в центре катушки) положен блок разобранного бумажного конденсатора, алюминиевые обкладки которого можно применить как экран для катушки:


Витки обмотки катушки уложены в канавку, проточенную с внешней стороны в кольцевом каркасе из оргстекла, диаметром - внешним 340 мм. Внутренним -290мм. Соединение выводов обмотки с кабелем РК -75 сделано "всухую", без заливки эпоксидным клеем. (что рекомендуют инженеры в статье). Обмотка в канавке кольцевого каркаса уплотнена пенопластовой вставкой и вся конструкция датчика экранирована. Экран сделан из алюминиевой обкладки бумажного конденсатора. Окончательно датчик оплетён изолентой. (защита катушки от механических воздействий внешней среды).

Вот здесь показаны все составные части металлоискателя (кроме штанги): датчик, электронная плата, индикатор, аккумулятор, корпус прибора:


Сообщение отредактировано Иветта: Jul 29 2009, 17:24

[SLS]

Инженеры А.Захаров и В.Кишкин создали уникальный металлоискатель..... В теме постараюсь понятно объяснить, как преодолеть "камни преткновения" пути построения прибора и как довести его до предела технических возможностей....

Все мечты о пределе технических возможностей двух уникальных инженеров А.Захарова и В.Кишкина разобьются о минерализацию грунта. Похоже товарищи инженерА и представления о ней не имели. Настольная игрушка, не тратьте на неё своего драгоценного времени .

[Дайм]

"Приходит ветер, и уходит ветер, и возвращается ветер на круги своя. И нет ничего нового в этом мире. И появляется что-то, о чем люди говорят- Вот новое! Но все это было в веках."

Эта уникальная разработка "Ларионова и Кутько"- один в один перепев схемы из журнала Радио за 1969 год "Металлоискатель с повышенной чувствительностью".
Разница только в полевом, вместо кремниевого, транзисторе во втором каскаде и зачем-то введенном переключателе. Вы, правда, поменяли его на воздушный подстроечник, это правильно. Так было и на оригинальной схеме.
Схема отличается термонестабильностью генератора, отсутствием стабилизации напряжения, что опять же заставляет постоянно плыть частоту, и реакцией на все- от молекул ржавчины в грунте до серебряных колец. Т.е. как игрушка или наглядное пособие для физкабинета пойдет, но не больше.
От приличной самоделки на биениях было бы больше пользы, IMHO.

[Иветта]

Все мечты о пределе технических возможностей двух уникальных инженеров А.Захарова и В.Кишкина разобьются о минерализацию грунта. Похоже товарищи инженерА и представления о ней не имели. Настольная игрушка, не тратьте на неё своего драгоценного времени .

Создавая эту тему, я предвидела высказывания скептиков. Не случайно я поместила в самом начале темы прежде всего саму оригинальную статью этих избретателей. Там всё прекрасно описано, для каких грунтов предназначен металлоискатель, какие проблемы могут возникнуть по ходу применения его на "тяжёлых" грунтах.

[Дайм]

Иветта, со всей симпатией к вам... Стабилизация частоты- ноль. Термостабилизация- ноль. Стабилизация по напряжению- ноль.
Прибор на столе- частота плывет. Взяли в руку- плывет быстрее. Выглянуло солнышко- еще быстрей. Поработал пять минут, уходит напряжение- опять плывет.
И дело тут не в мифическом качестве деталей, а в заложенном в схему генератора примитиве.
Вы же включали его, как ощущения? Дайте поработать пять минут- и вы сами все поймете. Тут не в гетинаксе- текстолите дело, шаманство это все на частоте в 1 мГц. Дело в самой детскости схемы. И это укор не вам, а этим плагиаторам, которые выдают игрушку сорокалетней давности за новейшую уникальную разработку. Сейчас некогда, но если будете настаивать- найду и выложу базовую схему.
Мы не скептики, мы практики...

[Иветта]

Иветта, со всей симпатией к вам... Стабилизация частоты- ноль. Термостабилизация- ноль. Стабилизация по напряжению- ноль.
Прибор на столе- частота плывет. Взяли в руку- плывет быстрее. Выглянуло солнышко- еще быстрей. Поработал пять минут, уходит напряжение- опять плывет.
И дело тут не в мифическом качестве деталей, а в заложенном в схему генератора примитиве. ...

Ув. Дайм, всё зависит от угла зрения. "Простое - гениально" - в данном контексте схема проработана до мелочей. И наличие в ней минимума радиодеталей не говорит о её т.н. "ущербности".
Давайте разберём ваши претензии к схеме.

1.Стабилизация частоты - ноль.

Извините, данный металлоискатель довольно долго "держит" основную частоту генератора. И это не голословное утверждение. Достигается стабильность не схемными решениями как в фирменных приборах(усложнение, введение фильтров и проч...), а качественным изготовлением и выполнением всех требований авторов статьи. В моём случае стабильность была в течении 20-30 мин. после чего генератор надо было подстраивать, что нисколько меня не напрягало (чуть повернула верньер -и всё. Это вам не качание конструкций или над землёй -вверх, вниз, хотя так можно неплохо накачать мышцы, что даме нисколько не нужно. )

2.Термостабилизация -ноль

. Для такого прибора запас термостабилизации вполне нормален. О выполнении этого условия см. выше.

3.Стабилизация по напряжению -ноль.

Тоже неверно. Простая доработка схемы путём включения в параллельную цепь источника питания стабилизирующей цепочки Д808 и R 560 ом. решает эту проблему. (Правда напряжение питания над поднять до 9 в.)

Сообщение отредактировано Иветта: Jul 29 2009, 18:56

[DRAMPIR]

Это из разряда неперспективных схем .Да согласен, схемка безусловно простая, но искать можно с ней большие железяки , ну или пробки на поверхности.

Сообщение отредактировано DRAMPIR: Jul 29 2009, 19:24

[borisvet]

Не будучи специалистом в области радиоэлектроники, всё же рискну высказать своё скромное мнение, которое диктует элементарный здравый смысл. Я считаю что времена кустарей-кулибиных уже в прошлом. И никакая самоделка не сравнится с серийно выпускаемым прибором, который был протестирован и отлажен на всех стадиях прежде чем попал на поток. Это касается не только металлодетекторов, но и любой другой техники. Все эти схемы происходили от дефицита и бедности. А сейчас, когда техника с каждым годом дешевеет, ну ей-богу проще скопить денежку и купить проверенный образец. Есть всё и на любой карман.

[Radiomans]

....  Я считаю что времена кустарей-кулибиных уже в прошлом. И никакая самоделка не сравнится с серийно выпускаемым прибором.......

Не забывайте что этой наипримитивнейшей схеме 40 лет !!!!!!!!!! О какой конкуренции тут идёт речь

[Иветта]

Это из разряда неперспективных схем . Да согласен, схемка безусловно простая, но искать можно с ней большие железяки , ну или пробки на поверхности.

Задачей темы было не показать перспективность данной схемы, а дать практические советы по её повторению. Ведь не у каждого есть достаточные средства для покупки фирменного прибора. Да, схема не имеет дискриминации, нет долгой (полчаса и более) стабильности в работе, нет должной глубины (35см для монет и 120 для каски). Но есть другие плюсы. Она проста для повторения и может собраться практически без дорогущих измерительных приборов прямо на кухне.

Не забывайте что этой наипримитивнейшей схеме 40 лет !!!!!!!!!! О какой конкуренции тут идёт речь   

Да. Схеме много лет. Это наша история и классика. Это нельзя забыть как нельзя забыть Пушкина, Лермонтова.

Сообщение отредактировано Иветта: Jul 29 2009, 20:19

[Patrick07]

....................
Тоже неверно. Простая доработка схемы путём включения в параллельную цепь источника питания стабилизирующей цепочки Д808 и R 560 ом. решает эту проблему. (Правда напряжение питания над поднять до 9 в.)

Стабилитрон Д808................, такая ностальгия нахлынула, Вы меня вернули на 30 лет назад, аж слеза выступила. Спасибо.

[Иветта]

Стабилитрон  Д808................, такая ностальгия нахлынула, Вы меня вернули на 30 лет назад, аж слеза выступила. Спасибо.

Пожалуста. Только за что спасибо....не понимаю. Я не агитирую вас и никого -то ни было вернуться во времена молодости и сесть к столу паять ЗК-1.
Сейчас и так наштамповано море металлоискателей на любой вкус и цвет...
Но душа ноет, просит другого...чего -то истинного, источника всех начал........

ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫЙ ЭТАП. РЕКОМЕНДАЦИИ И ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРИМЕРЫ.

При тщательном исследовании схемы ЗК-1 были выявлены многие интересные особенности.
Зависимость добротности Q контура от рабочей частоты f. Здесь я приведу несколько примеров, наглядно показывающих о конкретной зависимости:
1. f = 50 кгц. Q = 83
2. f = 100кгц. Q = 85
3. f = 570 кгц. Q = 86
4. f = 700 кгц. Q = 90
5. f = 1 мгц. Q = 85
Как видно из этих примеров добротность контура мало зависит от рабочей частоты, что резко повышает ценность схемы в смысле повторения. Ведь многие любители не имеют кварца с конкретно заданными параметрами ( 50 кгц.), но имеют кварцы на другие частоты. Широкий диапазон (50 -1000 кгц.) делает прибор уникальным в повторении.

Зависимость размеров определяемых целей в грунте от рабочей частоты прибора.И здесь выявлена ещё одна удивительная особенность прибора: на всех частотах прибор одинаково реагирует на цели в грунте, независимо от их физической величины и состава металла. Существует один минус: глубина обнаружения падает с уменьшением размера цели. (Но этим "грешат" и холёные дорогие фирменные приборы. )

Зависимость ёмкости С7 от чувствительности катушки -датчика к целям в грунте.Была выявлена острая зависимость ёмкости конденсатора С7 на показатель чуствительности прибора. Проведён ряд испытаний в поле. В качестве испытуемых целей была выбраны железные консервные банки, закопанные на различные глубины в грунт - чистый, влажный песок. Привожу данные испытаний:

1. С7 = 4,7 пф. Глуб. = 24 см.
2. С7 = 4,5 см. Глуб. = 30 см.
3. С7 = 3,0 пф. Глуб. = 50 см.
4. С7 = 1.5 пф. Глуб. = 65 см.

Как видно из таблицы - результаты вполне удовлетворительные.

[Дайм]

Ни стабилитрон, ни использование термокомпенсирующих резисторов не помогут. Порок не в деталях, а в авторах, которые поленились хотя бы в другом месте слямзить схему более стабильного генератора.
Кроме того, схемы на эффекте параллельного резонанса кварца не предназначены для поиска в грунте. Максимум- это промышленный поиск одиночного железа в потоке неметалла на конвейере, например железа в шерсти или макулатуре и т.д.
Я так понял, практического поиска с ним еще не было, думаю, потом вы сами все поймете.
Просто я его собирал, и из хороших деталей, и на хороших платах. Но рекомендовать его никому бы не стал. Есть работоспособные схемы даже проще, но гораздо более эффективней для простого поиска.

[Bill]

Схемка знакомая.... Из "Моделиста-конструктора", года где-то 78-79. Возлагал я на неё такие надежды.... лет 30 с лишним назад . И провозился с ней довольно долго. Было изготовленно вариантов 5, причём каждый последующий был лучше предыдущего. Никогда тупо не копировал схемы, ну а тут- был такой мощнейший стимул! Добиться стабильности, дальности, удобства в работе с прибором. Чего я с ним только не делал, и настройку КПЕ заменил на настройку варикапами (несколько Д901 в параллель), и кварцевый резонатор заменил многозвенным кварцевым фильтром, и звуковую индикацию прилепил...
Схема стала работать очень стабильно, да только... на столе. А в поле - что зря. Только в сухом песочке с ней работать. Термостабильность в ней улучшить можно, а грунт...
И пусть кто-нибудь только попробует со мной в этом поспорить - лучше не злите. Я на эту конструкцию год молодой жизни убил, по-детски поверив этим двоим фуфлогонам: инженерам А.Захарову и В.Кишкину.

Да, совсем забыл! Прочёл то, что написал Дайм по поводу примитивной схемы задающего генератора.... Конечно же! Это в первую очередь заменил, перепробовав довольно много вариантов. Вот тогда-то и взяли первые сомнения насчёт "серьёзности намерений" двух великих иженеров...

...... И это укор не вам, а этим плагиаторам, которые выдают игрушку сорокалетней давности за новейшую уникальную разработку. Сейчас некогда, но если будете настаивать- найду и выложу базовую схему....

На фотграфии Иветты - оригинальная статья из первоисточника, того самого журнала МК. Эту страничку я очень хорошо запомнил....
Но вот чего Вы, Иветта, за неё уцепились, я совсем не пойму... А как насчёт "схемы Флинда"? Или очередь до неё дойдёт у Вас лет через 15?

[Иветта]

Схемка знакомая....   Из "Моделиста-конструктора", года где-то 78-79. Возлагал я на неё такие надежды.... лет 30 с лишним назад  . И провозился с ней довольно долго. Было изготовленно вариантов 5, причём каждый последующий был лучше предыдущего. Никогда тупо не копировал схемы, ну а тут- был такой мощнейший стимул! Добиться стабильности, дальности, удобства в работе с прибором. Чего я с ним только не делал, и настройку КПЕ заменил на настройку варикапами (несколько Д901 в параллель), и кварцевый резонатор заменил многозвенным кварцевым фильтром, и звуковую индикацию прилепил...
Схема стала работать очень стабильно, да только... на столе. А в поле - что зря. Только в сухом песочке с ней работать. Термостабильность в ней улучшить можно, а грунт...
И пусть кто-нибудь только попробует со мной в этом поспорить - лучше не злите. Я на эту конструкцию год молодой жизни убил, по-детски поверив этим двоим фуфлогонам: инженерам А.Захарову и В.Кишкину.

ну вот, дождалася я наконец положительного ответа. Результаты вашей работы мне понятны, как и стремление сделать прибор "на уровне".
Я, кстати, не применяла варикапы и многозвенные фильтры. Но был вариант "прилепить сбоку диодный смеситель (схему могу выложить) для работы на наушники. Но этот вариант остался только на бумаге, к сожалению. Возможно, на наушники работа прибора была бы намного лучше.

Работала в поле, грунт -песок, металлоискатель вёл себя адекватно. На лесной почве тоже проблем не было. Единственное что привело " в бешенство" стрелку индикатора -когда я стала искать в глине. Тут уж ЗК-1, изрядно подвёл меня. Потому дальше искала только на лёгких грунтах. Сразу скажу, на селищах, где слой горелых углей, прибор работать не будет.

Но вот чего Вы, Иветта, за неё уцепились, я совсем не пойму... А как насчёт "схемы Флинда"?  Или очередь до неё дойдёт у Вас лет через 15? 

Вот вы как первый серьёзный повторитель схемы ЗК-1 задаёте мне такой вопрос?... ....Неужели Вы разлюбили её..?..год кропотливой работы вызвал у Вас только негодование и горечь за "убитый год молодой жизни"...?..мне кажется Вы говорите неправду.
А схема Флинда мне неизвестна.....

Сообщение отредактировано Иветта: Jul 29 2009, 21:59

[Дайм]

Срочно недорого продаются металлоискатели (3 шт., см. слева)
Особенно впечатлило открытие насчет согласующего С7. Он то и отвечает за настройку в резонанс с частотой генератора, это понятно просто из схемы.
Приведенные цифры хороши, но только как поиск одиночных предметов в идеальных условиях, о чем я уже писал. Реальный поиск с этим прибором нереален. Проще просто взять лопату и просто копать. Объясню. Частота генератора настроена в резонанс с частотой кварца. Малейшее изменение частоты генератора при попадании в поле катушки металлического предмета приводит к срыву резонанса. Т.е. чешуйка ржавчины на поверхности и банка в глубине одинаково срывают резонанс, читай стрелку индикатора. Добавьте температурную и прочую нестабильность- и какой тут поиск? Постоянно пляшущая стрелка- все что мы будем иметь.
Я не против экспериментов, сам такой Но одно дело собрать прибор в корпусе, реально поработать с ним и потом рекомендовать другим, другое- предлагать его другим на основе желаемого.

[Petrovich@]

Прочитав начало темы, осенило: вот оно! Наконец то из совковых архивов извлекли что-то полезное Нам! Однако мечтам не суждено было сбыться...
Мой первый собранный еще в школе прибор, видел железный стол двухметровой длины, тоже схемка простая была.
Два других имели несколько лучшие показатели.
Ваши намерения похвальны, но несколько неуместны, в кружок радиоэлектроники бы Вам.
Просто тоже жалко убитого зря времени (немалого) на собирание похожих конструкций.
Если у человека нет денег даже на покупку наборов для собирания металлодетектора (2-3т.р.) то это скорее всего малолетка, либо человек ужастно алчный, жаждущий обрести сокровищь немалых, причем абсолютно нахаляву.
Не забивайте людям голову, лучше посоветуйте где купить б/у Асю или фишик.

(без обид)

[Иветта]

предлагать его другим на основе желаемого.

Это ваши слова. А вот мои:

К сожалению, не имея некоторых деталей и терпения, многие не завершили постройку и отладку до конца. В теме постараюсь понятно объяснить, как преодолеть "камни преткновения" пути построения прибора и как довести его до предела технических возможностей.

Ну и где же вы нашли, что я предлагаю другим, не знающим этой схемы?