Metal Detector BFO
Ciao a tutti e bentornati, oggi vi spiego come costruirvi un metal detector.
Questo metal detector l’ho costruito dopo che in un pomeriggio di qualche mesetto fa sono andato a trovare il mio amico Marco Rocca ed ho scoperto che aveva trovato sul sito http://www.easytreasure.co.uk un ottimo progetto per costruire un semplice ma funzionale metal detector.
Dopo averlo costruito e testato mi è venuto in mente di scrivere questo post.
Il metal detector che andremo a costruire è uno dei più semplici ed anche uno dei meno precisi, ma servirà per fare pratica e poi passare alla costruzione di un metal detector più avanzato.
Il modello in questione è un BFO (beat frequency oscillator), iniziamo con il capire come funziona questo metal detector.
Un pò di teoria:
Il metal detector utilizza due oscillatori ciascuno dei quali produce una frequenza radio.
Uno di questi oscillatori utilizza una bobina di filo che chiameremo “Bobina di ricerca”, mentre il secondo oscillatore utilizza una bobina più piccola (normalmente contenuta all’interno della scatola) che viene chiamata “Bobina di riferimento”.
Prima di iniziare ad usare il metal detector bisogna regolare i due oscillatori in modo che le loro frequenze diventino quasi uguali (non verrà prodotto nessun suono dal metal detector).
Produrrà dei suoni quando la bobina di ricerca viene posta sopra o vicino ad un pezzo di metallo.
Elenco del materiale necessario:
Alimentazione:
Batteria a 9v (PP3) di quelle a transistor.
Condensatori:
2 off 220uF 16v elettrolitico.
5 off .01uF poliestere.
5 off .1uF poliestere.
Resistenze:
6 da 10k 1/4 watt 5%
1 da 1K 1/4 watt 5%
1 da 2.2 Mega ohm 1/4 watt 5%
2 da 39k 1/4 watt 5%
Transistor:
Tutti BC 184B, o 2N3904, o 2N2222A.
Audio output:
Va benissimo un altoparlante da 8 Ohm 2,5 pollici, è possibile utilizzare anche delle cuffie o auricolari ma devono avere un impedenza maggiore.
Ora che ci siamo procurati tutto il materiale possiamo iniziare con la costruzione.
Iniziamo con la costruzione della “Bobina di ricerca”, tagliamo due cerchi da 16cm di diametro e un cerchio da 15cm dal pezzo di compensato da 3mm.
Una volta che abbiamo tagliato questi cerchi incolliamoli insieme in modo da ottenere un sandwich con all’interno il cerchio da 15cm (il risultato è visibile sotto).
Quando la colla sarà asciutta avvolgiamo 10 giri di filo da 0,25mm attorno al cerchio da 15cm.
Dopo che abbiamo avvolto il filo dobbiamo ricoprire il filo con del nastro isolante e con un pò di carta vetrata rimuovere il rivestimento del filo dall’ingresso e dell’uscita della bobina in modo che sia possibile collegarla al circuito (attraverso un morsetto come nella foto).
Per la costruzione della “Bobina di riferimento” invece dobbiamo procurarci un pezzo di tubo di plastica di 10/12mm di diametro e lungo all’incirca 5cm.
Su questo tubetto dobbiamo avvolgere all’incirca 125 giri di filo da 0,25mm.
Per le regolazioni potrebbe essere necessario togliere dei giri di filo dalla “bobina di riferimento” per fare in modo che le due frequenze di oscillazione diventino uguali (cioè non venga emesso il suono dal metal detector).
Ora passiamo alla realizzazione del circuito stampato che compone il cuore del nostro metal detector.
Il modo più semplice per realizzare questo circuito è quello di utilizzare una basetta ramata e riporarci sopra con un pennarello indelebile il circuito (potete anche utilizzare la tecnica dello stira e ammira).
Dopo aver riportato il circuito controllatelo attentamente con una lente di ingrandimento per assicurarvi che non vi siano dei tagli nelle piste e dei cortocircuito.
Ora effettuiamo l’incisione della scheda con il percloruro ferrico. Al termine dell’incisione riverifichiamo con la lente le piste e se vediamo che alcune piste sono in cortocircuito le possiamo correggere con un taglierino (nell’immagine sotto possiamo vedere il risultato dopo l’incisione).
Passiamo ora al montaggio dei componenti sul circuito stampato seguendo lo schema sotto.
Coil A = bobina di ricerca
Coil B = bobina di riferimento
B + = polo positivo della batteria (filo rosso)
B – = polo negativo della batteria (filo nero). Puoi inserire un interruttore on/off o sul polo negativo o su quello positivo della batteria.
Qui sotto potete vedere la piedinatura del transistor BC184 che deve essere utilizzata per il montaggio del circuito.
Ecco il risultato dopo aver montato i componenti (controllate bene le saldature).
Colleghiamo l’altoparlante e la bobina e siamo pronti per il test del metal detector.
Ora non vi resta che andare a provarlo dentro e fuori casa a cercare dei tesori nascosti (che il più delle volte sono dei vecchi tappi di bottiglia in alluminio o qualche vecchio chiodo).
Il progetto di questo Metaldetector lo abbiamo preso da questo sito.
Se avete bisogno di consigli o di un aiuto per la realizzazione di questo metal detector non esitate a contattarmi.
Per oggi è tutto.
Arrivederci al prossimo post.
alessandro
Accidenti un altro bel post.Pero’ per un somaraccio come me e’ gia’ complicato.Potresti spiegarmi di cosa e’ fatto un circuito? Non capendo niente di elettronica non so a cosa servano tutte quelle “strade disegnate” hanno della corrente elettica al loro interno? e Quella specie di spilla colorate che vengono applicate dietro al cicuto? I pezzi neri e quei due pezzi piu’ grossi che sembrano dei serbatoi?
Roberto Messa
Ciao Alessandro, un circuito elettronico è fatto con una basetta di vetronite ramata nei prossimi post vi spiegherò come produrre in casa un circuito stampato.
Le piste che vedi nella foto in bianco e nero servono per i collegamenti dei vari componenti elettronici che compongono il circuito (sono le piste). Quelle che chiami spille colorate sono le resistenze e servono per limitare la corrente che attraversa un circuito, mentre quei componenti che sembrano dei serbatoi sono i condensatori che vengono utilizzati che accumulare la corrente.
alessandro
Altra domanda perche’ si mettono le resistenze per limitare la corrente?
Marco
I gruppi condensatore, resistenza e induttore (le bobine) formano due oscillatori a frequenza radio molto simile, uno dei quali viene “comandato” dalla vicinanza di un metallo. In pratica servono a generare due segnali molto simili, infatti il circuito è particolarmente simmetrico.
Il metal detector in oggetto sfrutta il fenomeno dei “battimenti”. Due frequenze molto simili ma non identiche sviluppano un fenomeno di sovrapposizione notevole (e facilmente rilevabile).
Per cui anche se la variazione in frequenza prodotta dalla vicinanza di un metallo è piccola può essere rilevata, amplificata (e qui entrano in gioco i transistor, quei componenti neri) e trasformata in un suono udibile dallo speaker.
Diciamo che di per se resistenze, condensatori, induttori, transistor eseguono funzioni basilari ma uniti assieme possono creare segnali che poi possono essere sfruttati per generare suoni, oppure onde radio, oppure ancora per accendere luci o eseguire altre operazioni.
Dobbiamo vederli un po’ come fossero componenti di un lego che da singoli blocchetti possono diventare un aereo, una macchinina o addirittura un complesso robot!
Davide
Salve a tutti, ho una domanda.. Se io sostituissi il filo da 0,25mm con uno sottile più o meno quanto un capello dovrei apportare delle modifiche al progetto?
Roberto Messa
Se riduci il diametro del filo cambi anche le caratteristiche della bobina e quindi anche la sua frequenza di risonanza.
Con un filo di diametro inferiore se fai 125 giri otterrai una frequenza di risonanza inferiore, ti consiglio comunque di non scendere sotto i 0,20mm di diametro del filo perchè potrebbe diventare difficile trovare la frequenza di accordo sull’altra bobina.
Davide
Per quanto riguarda il filo penso di averne trovato uno adatto smontandolo da un vecchio televisore.
Davide
Ho anche un altra domanda, io ho in casa i transistori modello: bc109b dovrebbero lavorare allo stesso modo essendo NPN.
Roberto Messa
Dal datasheet del bc109b direi che puoi utilizzarlo devi però montarlo al contrario del transistor bc184 visto che al piedino 1 del tuo transistor c’è l’emettitore mentre nel modello consigliato nel post c’è il collettore.
L’ottimo sarebbe trovare il bc107.
Fammi sapere se sei riuscito a farlo funzionare.
Davide
Ho provato a montarlo su breadboard ma probabilmente dalla fretta devo aver fatto qualche errore.. infatti non si sente niente dall’altoparlante ci riprovero con più attenzione.. Grazie mille della risposta.
next 13
ciao ho dei problemi a trovare i componenti ti chiedo se si può usare qualcosa di alternativo e se si quali.
non sono esperto in questo campo mi metteresti anche le immagini dei compone…. con relativi ….
poi per favore mi spieghi cosa significano le sigle10k.1k.2.2ohm.e220uf.e soprattutto fammi vedere cose un 39k che è quello che non trovo scusa la mia ignoranza ,ma sono inesperto.grazie per l’attenzione next13
next13
vorrei chiederti una cosa che non capisco; (componenti)su quelli che ho recuperato c è scritto16v 10uf…poi…c815-y308.307….
2n7000 311…10uf 25v……1r5 gu3.8……aiutami non ci capisco molto dammi dei consigli su dove posso trovarli(anche smontandoli
da qualcosa) PER FAVORE dammi dei consigli ….grazzie 1000 e di più…………………………ciao GRAZIE : ) ( 0ra però sono cosi : / )
Simone
Salve Roberto, per curiosità , quale è la profondità di rilevamento di questo fantastico metal detector?
Roberto Messa
Dai miei test riesce a rilevare degli oggetti sotto 10cm di terra l’unico problema e che non è molto preciso. Infatti ne stò realizzando uno ad impulsi che pubblicherò a breve sul sito.
simo
vorrei farti una domanda
i condensatori in poliestere da che voltaggio devo prenderli?
Giuseppe
5 da 10nF(nano farad) e 5 da 100 nF
Spero di esserti stato d’aiuto
Salvatore
Ciao a tutti ragazzi.io vorrei costruire questo metal Detector ma vorrei sapere fino a ke profondità riesce a prendere e poi le cose piccole (es. Tipo monete) le riesce a trovare ?? Grazie in anticipi
Roberto Messa
Ciao Salvatore dai miei test sono riuscito a trovare un bullone a 10 cm di profondità, ma purtroppo questo tipo di metal detector non è molto preciso.
Stò realizzando un secondo tipo di metal detector che funziona ad impulsi utilizzando gli impulsi è molto più preciso.
Salvatore
Grazie quando hai finito di farlo vuoi postare il link qui?? E fra quando tempo lo finisci?? Ciao
Salvatore
Ah,dimenticavo cosa intendi ke nn è preciso ??
Matteo
Ciao Roberto.
Seguendo la tua guida, sono riuscito ad assemblare lo schema, infatti funziona, ho un solo problema però, ossia il suono emesso (con altoparlante 8 ohm o auricolari) e molto flebile…si riesce a regolare la frequenza e a “captare” del metallo, ma purtroppo il volume assai basso lo rende inutilizzabile….non avevo previsto un potenziometro (che tra l’altro non saprei applicare), in quanto pensavo che il suono emesso fosse più che sufficiente…pensi che sia necessario metterlo oppure ho sbagliato qualcosa nell’assemblaggio??Dimenticavo, filo bobina smaltato da circa 0,50…
Matteo
…altra cosa, come transistor ho dovuto usare i 2N2222A
ANDREA
Ciao,tu sei riuscito a finire il progetto? Io non sono riuscito!!! Quando lo hai assemblato per la prima volta ha funzionato al primo colpo? Lo hai montato prima su breadboard o direttamente su stampato?
Le dimensioni delle bobine e il numero di giri di filo le hai tenute uguali (utilizzando il tuo cavo smaltato da 0,50???)
Hai fatto dei riscontri tecnici con oscilloscopio/multimetro per verificare che ci fosse una forma d’onda nelle bobine o ci fosse una variazione di tensione/corrente nell’altoparlante? GRAZIE
Scusa le troppe domande ma è una cosa urgente..
Giuseppe
Ciao, io ho provato a costruire questo metal detector, ma appena lo accendo non da segni di vita. Escluderei un problema al cablaggio del circuito perchè me ne intendo di elettronica, piuttosto, ho dovuto fare alcune variazioni al circuito: i condensatori elettrolitici non sono da 16 ma da 25 v e i transistor sono i c549b (equivalenti dei bc184b, l’unica cosa che cambia è il guadagno: per i bc184b è 140, mentre per quelli che ho usato io è di 200). è per questo che non funziona?
Spero in una tua a risposta
ciao, e buona fortuna con i tuoi futuri progetti!
Giuseppe
Piccolo errore: il guadagno dei bc184b non è di 140 ma di 240
ANDREA
Ciao, sto procedendo a costruire il tuo progetto e sono arrivato alla fase “per fare le bobine”…ecco il mio problema: il filo di rame che va avvolto alla struttura circolare in legno è smaltato (il filo rame è rivestito con plastica/vernice o è puro rame)????? spero in una tua risposta grazie ancora
Roberto Messa
Ciao il rame deve essere rivestito se no appena avvolgi la bobina ti ritroverai con la bobina in corto.
ANDREA
Ok, per la bobina di ricerca il rame è rivestito, ma la bobina di riferimento va avvolta con cavo senza o con rivestimento? Nella foto che hai messo per “bobina di riferimento” il cavo di rame che viene avvolto è SENZA rivestimento…non va in corto la bobina come dici tu?
Grazie mille ancora per aver risposto in tempo breve e chiaro!
ANDREA
Ho risolto il problema. Scusa il disturbo e la mia confusione.
Giove48
Io ne ho uno a riluttanza variabile ( Vecchio progetto di Nuova Elettronica ) Certo non e’ un CM professionale ma il suo porco lavoro lo fa’ egregiamente…….in particolar modo sulle spiagge libere a fine stagione…..
Giofra55
Volevo semplicemente chiedere, se era possibile inserire nella bobina di riferimento un nucleo in ferrite per poterla tarare con la bobina di ricerca
giofra55
volevo chiedere se era possibile inserire nella bobina di riferimento un nucleo in ferrite per poterla tarare con la bobina di ricerca.Grazie
Roberto
Buonasera, se il compensato per costruire il sostegno della bobina di ricerca è di 6mm a pannello invece che 3mm come scritto nell’articolo cambia niente? la struttura mi esce di 1,8 cm di spessore invece che 9 mm.
Andrea
ciao non cambia nulla perchè la parte più importante sta nell’avvolgere con attenzione il filo smaltato sulla bobina…
Gabriele
Ciao a tutti. ..sono riuscito a assemblare tutto il circuito, l’unica cosa che volevo chiedere è : invece di usare il compensato posso usare la vetroresina o plastica? ? Grazie.
ANDREA
certo puoi farlo! Ma è molto più facile a mio parere costruire il supporto in compensato rispetto alla plastica/vetroresina
paolo
Ciao, volevo farti una domanda…. se usassi come transistor un hsd965 cambierebbe qualcosa ? E i condensatori in poliestere sono da 10 nf e 100 nf ?
Mattia
Ciao, volevo chiederti qual’è la capacità di questo metal detector, cioè fino a quale profondità riesce a percepire un metallo???
grazie mille
Roberto Messa
Ciao questo metal detector è poco sensibile e non riesce a percepire grosse profondità dai test che avevo fatto non và oltre i 6 cm.
Inoltre se usato fuori necessita di molte tarature.
Mattia
ok grazie mille!
Blu
Ciao volevo costruire questo metal detector ma non sono molto pratico con il circuito elettrico. Ok se dovessi costruire il metal detector ci riuscirei seguendo passo passo le mille guide su internet, però io voglio anche capire come tutto questo funziona!
Ad esempio, gli speaker mi pare funzionino con corrente alternata, poi tutti quei transistor e condensatori sulla destra mi sembrano tutti messi “a caso”.
Non capisco in oltre il principio di funzionamento, come è possibile mixare due frequenze? E poi coma fa a generarsi una frequenza se la corrente é continua?
Insomma avrei davvero bisogno che qualcuno mi spiegasse perché ogni componente è in quel determinato punto e come tutto quanto insieme può funzionare.
Fabio Battilocchi
Mettendo le due bobine sull’oscilloscopio, riesco a visualizzare le frequenze? e nel caso, sovrapporrle ?
Così si riesce a fare una misura più precisa…