Costruzione di un Metal Detector
a cura di Progetto
Come si vede, il tutto è solamente un oscillatore di Colpitts che
ha la base resa "fredda" per i segnali dal C2 ed è stabilizzato
da R1-R2. Il sistema oscilla sulle onde medie grazie alla reazione introdotta
dal C3, ma l'avvolgimento di sintonia L1, non è accordato tramite
un condensatore, quindi tende a risuonare con le capacità parassitarie
circostanti, e se nei pressi vi sono masse metalliche, rende l'oscillazione
più intensa o più smorzata aumentando repentinamente come
"Q" o eventualmente scadendo nel fattore di merito. Tale sistema, che come
alimentazione usa una piletta normale per apparecchi radio, dato che assorbe
appena 5-7 mA, può essere sfruttato in due modi al fine di individuare
metalli nascosti.
Il primo, ovvio, si basa sull'accoppiamento ad un rivelatore che "legge"
l'ampiezza del segnale, nello schema L2, D1, R3, M1. Se si impiega questo,
l'accostamento della L1 a masse metalliche circostanti determina una efficienza
molto mutevole per lo studio, che si traduce in una marcatissima oscillazione
dell'ago del milliamperometro. Sfortunatamente, il tutto non dà
risultati degni di nota se l'oggetto metallico che si vuole rivelare è
piccolo, e più distante di 10 cm. Per esempio, una moneta nella
sabbia può essere scoperta solo se la bobina "vi passa sopra". Analogamente,
un tubo murato può essere oggetto di rivelazione solo se è
propio "sotto" all'intonaco. Quindi, in pratica, la rivelazione "amperometrica",
per così dire, serve solo nel caso che occorra distinguere masse
metalliche di notevole importanza, interrate o comunque nascoste.
E' però interessante notare che lo stadio oscillatore, non solo
muta in "efficienza" quando la bobina si accosta ai metalli, ma, fatto
degno di nota, in frequenza; il che è logico considerando il fenomeno
della permeabilità di qualunque avvolgimento. In altre parole, se
si abbina un radio-ricevitore tascabile per onde medie, anche di tipo economico,
allo stadio di figura 1, si ha un diverso tipo di rivelazione. Poniamo
che il ricevitore supereterodina sia sintonizzato su di una stazione RAI
o estera che trasmetta intorno ad 1MHz, frequenza "naturale" di oscillazione
del complesso di figura 1. Se l'apparecchio è avvicinato all'oscillatore,
si avrà logicamente un battimento tra il segnale generato dallo
stadio e quello ricevuto per via RF, che darà luogo ad un sibilo
miagolante. Basta però che l'oscillatore "slitti" di circa 40 KHz,
per non udire più nulla, e tale slittamento può essere procurato
da un piccolo elemento metallico, che sia distante anche 20-30 cm da L1.
Come dire, che se si prende una radiolina, la si sintonizza intorno al
MHz, e la si lega con un elastico al supporto dell'oscillatore, il tutto
diviene un rivelatore di metalli sensibile, che, come è logico,
ha tutti gli svantaggi dei detector molto sensibili, ma può servire
per ricerche "difficili", più o meno a livello di altri apparecchi
complicati e costosi, mentre il costo del nostro sistema è decisamente
modesto.
Il lettore ha quindi una scelta nel modo di realizzare l'apparecchio: per
soli oggetti metallici importanti, a breve distanza, o per piccoli particolari.
E' possibile peraltro un abbinamento dei due sistemi, avendosi così
un apparecchio molto interessante, duttile, pratico, che costa poco, è
facile da realizzare, è leggero, piccolo ed ha un consumo estremamente
ridotto, sì da permettere un lavoro di ricerca sistematico, che
duri anche varie ore.
Questo cercametalli impiega un piccolo "stampato" per lo stadio oscillatore,
come si vede nella figura 2, e che non pone problemi, se il transistore
è del tipo indicato, e così la JAF ed i vari componenti.
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R1 = 10 Kohm
R2 = 1 Kohm
R3 = 4700 ohm, trimmer lineare
C1 = 100 nF
C2 = 470 nF
C3 = 18 pF ceramico NPO
L1, L2 = vedi testo
JAF = 1 mH, impedenza RF
TR1 = 2N5132 / 2N5126
D1 = OA95 o equivalenti
M1 = milliamperometro 50 o
100
uA fs
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Il supporto generale è ligneo, un righello lungo 220 mm, dalla
sezione rettangolare, 30x20 mm. Su questo va avvolta la L1 che consta di
60 spire bene accostate di filo in rame smaltato da 0,5 mm. La L2, se si
impiega l'indicatore milliamperometrico, sarà avvolta di seguito,
con l'identico filo, in dieci spire.
Sempre se si usa il rivelatore a indice, D1, R3, saranno raggruppati tra
i terminali della L2 e lo strumentino che, comunque, sarà del tipo
che usualmente serve come "S meter" nei "baracchini", o indicatore di profondità
audio nei registratori o simili. Per fissare i terminali dell'avvolgimento
o degli avvolgimenti basta un paio di gocce di collante a presa rapida,
anche non specificamente previsto per RF, purchè non a base metallica,
come lo sono vari smalti per unghie che devono essere riflettenti.
Se il controllo di volume della radiolina che funge da "rivelatore sensibile"
è ruotato per il massimo, i sibili di battimento si odono forti
e netti, sicchè, volendo, nulla impedisce di fornire l'apparecchio
di un "manico" (sempre in legno) lungo un metro o più, così
da poter sondare il suolo senza che sia necessario procedere curvi, o "dare
una esplorata" a soffitti, angoli, zoccoli di pareti, senza usare scale.
Per vedere se l'oscillatore funziona ( e funzionerà senza dubbio
se non vi sono errori banali o sostituzioni improprie di parti) basta il
radioricevitore "complementare": accostandolo alla L1, e ruotando la sintonia,
si udranno forti "soffi" e sibili di battimento.
L'uso dell'apparecchio è del pari semplice. La maggiore sensibilità
è sempre raggiunta quando la radiolina capta una stazione debole
nel settore della gamma OM compresa tra 900 KHz e 1,2 MHz e di conseguenza
il battimento tra i segnali è notevole. In queste condizioni: un
cacciavite a 300-350 mm dalla L1, spostato avanti e indietro, dà
luogo a tutta una gamma di segnali; ed identicamente avviene se il medesimo
arnese (o un paio di pinze o quel che sia) è coperto da cartoni,
sabbia, terriccio.
(Progetto n. 11 1986)
