Détecteur de métaux

Bonjour les Ptits Bricoloups ! !

Pour les ceusses qui pensaient (ceux qui peuvent) que j’étais en grêve….eh bien c’est raté !

Non, je travaillais pour vous tout simplement.

En 2000, j’étais Prof d’atelier à Aytré  près de La Rochelle.

A l’époque, les élèves travaillaient encore à l’Ecole, eh oui, et j’avais décidé de faire faire à mes 3 èmes des détecteurs de métaux dans le cadre de mon enseignement de l’électronique en Technologie.

Je déconne parfois mais je ne mens pas ; ils m’en ont fait 52 !

J’avais donc étudié et dessiné à partir d’articles parus dans des revues, un détecteur simple, peu couteux et efficace………….et ils pouvaient l’acheter en fin d’année pour environ  150 F.

Je vous propose donc de vous aider à vous construire un détecteur de métaux pendant les semaines à venir.

Des élèves filles et garçons de 15 ans y sont arrivés, pourquoi pas vous ?

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Donc voilà la Bébête :

  • Ele fonctionne avec 2 piles de 9v
  • Elle voit une pièce de 1 Euros à 13cm
  • Elle voit une agrafe métallique à travers un journal de TV (la marque que vous voulez)
  • Elle sonne grave si c’est de la ferraille
  • Elle sonne aigu si c’est autre chose…..
  • Elle est munie d’un vu mètre , l’aiguille va à gauche pour les métaux précieux et à droite pour le fer.
  • Elle allume une LED verte si c’est précieux et une rouge si c’est du fer……….
  • On peut régler le recentrage de l’aiguille, 
  • On peut régler la sensibilité,
  • On peut  forcer à ne sonner que pour des gros objets
  • On peut forcer à sonner que pour le précieux   ou que pour le fer.
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J’ai dessiné un circuit volontairement très clair et réparti en zones  pour mieux comprendre comment cela fonctionne.

Pour les réglages, un oscilloscope rend bien service mais tout peut se faire avec un voltmètre.

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Tout est conçu pour des ados de 15 ans et doit être facile à comprendre, facile à monter et facile à mettre en oeuvre.

La carte tient par 2 vis parker et par la prise Din qui reçoit le câble de la tête de détection.

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La tête de détection est très facile à réaliser . Il y a à découper suivant des cotes que je vous donnerai, des disques en contreplaqué , en feuille de PVC (votre magasin de Bricolage du quartier)….et enrouler du fil fin suivant les indications que je vous donnerai.

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Voilà, j’ai fait tout ce que j’ai pu pour vous donner l’envie de me suivre dans cette nouvelle aventure…..

Maintenant si pensez ne pas pouvoir faire aussi bien qu’un gamin de 15 ans……

Pour ceux qui ne se dégonfleront pas, d’avance chapeau et toute ma sympathie. Je ne vous laisserai pas tomber.

Je pourrai même fournir le circuit imprimé à ceux qui ne sont pas équipés pour le faire

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Le boitier sera fait à partir de goulotte blanche PVC de 90mm par 40 mm; 2 morceaux de 20cm sont nécessaires, collés dos à dos suivant les schémas , il m’en reste 2m, je pourrai en dépanner un ou deux.

Et le fin du fin c’est que vous m’envoyiez des photos de vos travaux au fur et à mesure de l’avancement et je les publierai dans le blog……

Alors , on débarrasse l’établi dans l’atelier et on se prépare à l’AVENTURE !  ! !

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Et oui….Tonton Cristobald est revenu !

voilà, tous mes documents sont prêts,

je vais pouvoir vous guider semaine après semaine pour construire ce magnifique détecteur de métaux comme le faisaient mes élèves en 2000.

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Tout d’abord, je n’ai rien inventé et surtout je n’ai pas l’intention de voler le travail d’un autre !

C’est un certain M. LASSUS qui a rédigé en 1985 une série d’articles dans Radio Plan sur la fabrication d’un détecteur de métaux évolutif.

Ca tombait bien pour mon enseignement des composants électroniques en 3ème.

Par contre il fallait tenir 2 engagements:

  • Le moins cher possible pour que les élèves puissent se l’offrir.
  • Le plus simple possible pour être compris et réalisé par des ados filles et garçons.

J’ai donc redessiné un modèle simplifié et c’est ce modèle un peu amélioré que je vous propose.

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Il est bien évident que les documents publiés dans le blog sont petits et peu pratiques pour réaliser le projet.

J’enverrai à ceux qui veulent bien rejoindre notre petit groupe déjà constitué , les documents grandeurs réelle avec toutes les infos nécessaires.

La seule chose que je vous demande c’est de m’envoyer de temps en temps des images de l’avancement de vos travaux, des astuces que vous avez trouvées, voir même des améliorations pour en faire profiter tout le monde,

à l’adresse : taillandier.alain@wanadoo.fr

Pas question de commerce là dedans, nous sommes entre Amateurs et Amis.

M. LASSUS a d’ailleurs déposé un brevet concernant le système à fenêtre réglable et autorise les Amateurs à s’amuser avec s’il n’y a pas commercialisation . voir Radio plan 1985.

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Détecteur Métaux 2022

R4   12K                                                C1   680pf

R5   100K                                              C2   6800pf

R6   10K                                                C3   680pf

R7   2,2M                                              C4   6,8Mf  tantale

R10   100K                                           C5   0,22Mf  tantale

R11   4,7K                                             C6   6800pf

R12   150K                                           C7   0,22Mf  tantale

R13   220K                                           C8   6,8Mf  tantale

R14   47K                                              C9   10Nf

R15   150K                                           C10   100Nf

R16   100K                                           C11   6,8Nf

R17   100K                                           C12   100Nf

R18   150K                                           C13   100Nf

R19   10K                                              C14   6,8Mf  tantale

R20   47K                                              C15   10Nf

R21   150K                                           C16   100Nf

R22   47K                                              C17   10Nf

R23   100K                                           C18   10Nf

R24   100K                                           

R25   1,5K                                             T1   BF245B

R26   1,5K                                             T2   2SC517

R27   1,5K                                             T3   2SC517

R28   2,2M                                           CI1   TL074

R29   47K                                              CI2   TL 062

R30   2,2M                                           CI3   CD4011

R31   10K                                              RV1   1K

R32   47K                                              RV2  RV3  RV4  RV5  100K

R33  R34   750                                     P1  22K lin   P2  P3  pot double 100K linéaire    P4  100K lin

Led1  rouge                                         P5   100K 10 tours

Led2 verte                                         

C19  C20  C21   2200Mf                    vu-mètre

Prise DIN 5 br  mâle et femelle      Commutateur 3 circuits 4 positions  

Je viens encore de l’améliorer en changeant le potentiomètre double linéaire de 100k pour un 470k, cela augmente terriblement son amplification.

Voici d’ailleurs les objets que je viens de trouver ce matin dans le sol terre battue de mon garage (ancienne étable…)

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il voit et sonne pour une pièce 1 Euro à 13cm !!

Après, vous faites ce que vous voulez, si ça sonne trop souvent à votre goût, vous règlez la sensibilité à mi course et le discriminateur à mi course et vous n’aurez un appel que pour les gros morceaux de métal…

A vous de jouer .

Donc modification du schéma pour plus de sensibilité : remplacez le potentiomètre double de 100k par un de 470k linéaire .

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Ne vous pressez pas à réaliser le circuit imprimé et surtout à le câbler car pour faire les essais il vous faut la tête.

Donc, aujourd’hui, on commence la tête :

TETE DU DETECTEUR :

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Découper dans du pvc de2mm d’épaisseur un disque de 180mm de diamètre.

Percer un petit trou central de 1mm pour plus tard.

J’ai trouvé mon pvc chez Leroy Rama  ou Casto Merlin  au rayon d’encadrement  ou menuiserie.

Ne prenez surtout pas du plexyglass  qui se fissure au découpage.

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Découpez dans du contreplaqué de 4 ou 5mm un disque de 170mm de diamètre.

Percez un petit trou de 1mm au centre pour plus tard.

Tracez 2 diamètres perpendiculaires.

Tracez 4 points à 70mm du centre.

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Découpez dans du carton de 1mm d’épaisseur un disque de 150mm de diamètre.

Evidez le pour obtenir une couronne de 140mmm intérieur.

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Grâce aux 4 points repères que vous avez placés, collez cette couronne bien centrée sur le disque de contreplaqué.

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Découpez une seconde couronne dans votre carton de 1mm, avec diamètre extérieur 160mm   et toujours 140mm à l’intérieur.

Collez là soigneusement sur sa soeur, elle doit donc dépasser légèrement.

Elle constituera la bobine d’émission.

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Vous venez donc de réaliser les 2 pièces principales de la tête de détection.

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Avec une petite aiguille dans le trou central, collez le disque de contreplaqué sur le disque de pvc.

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En bas de l’ensemble, tracer un point repère à 5mm  à l’intérieur de la couronne

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Découpez 2 disques de carton de 1mm

Percer au centre pour mettre une aiguille.

Collez le petit disque de 75mm sur le grand de 80mm.

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Sur le diamètre où vous avez mis un point noir, tracez    sur la couronne 2 lignes espacées de 10mm.

A l’autre bout du diamètre faites la même chose mais 2 lignes espacées de 5mm.

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Découper le carton pour faire une petite fenêtre et en haut une de 3mm seulement

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Collez la bobine avec ses  2 disques, sur le contreplaqué, au point à 5mm de la couronne le grand disque au dessus.

Cela va servir à enrouler le fil dans les gorges ainsi constituées.

La bobine d’émission va avoir la forme d’un fer à cheval.

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Sur un petit morceau de contreplaqué de 2cm par 3cm, réaliser cette petite pièce qui recevra les différents fils des bobines d’émission et de réception.

On peut la graver avec une mini perceuse  ou bien un cutter

Vérifier à l’ohmmètre l’isolement entre chaque partie.

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Et voilà, vous avez terminé la partie mécanique de la tête.

la prochaine fois je vous ferai faire l’articulation qui se colle derrière et qui permettra de se raccorder au manche fait avec un tube pvc  « IRO » de 20mm de diamètre dans les magasins de bricolage rayon électricité.

nous sommes maintenant 5 participants au projet de construire soi même son détecteur de métaux.

Il y a donc:

  • Jean Michel F6FWT près de La Rochelle,
  • Georges ON5WG  en Belgique
  • Laurent F5AKI près de Reims
  • Jean Jacques F6GGZ  près de Narbonne
  • et moi même  Alain F8BSV  sud est de La Rochelle

si d’autres veulent nous rejoindre ils sont les bienvenus !

Je rappelle que le détecteur que je vous propose a été construit  en 2000 et 2001  par mes élèves filles et garçons de 15 ans à 50 exemplaires .

C’est un modèle de base que je leur avais dessiné en partant des travaux de M. LASSUS dans Radio plans en 1985. Ce modèle est évolutif et je vous aiderai à l’améliorer mais en plus il va vous permettre vous mêmes d’imaginer des améliorations sympathiques.

Notre Ami Laurent a déjà envoyé les photos de la partie mécanique de sa tête de détection.

Ajourd’hui, c’est Georges depuis la Belgique qui nous envoie ses travaux sur la tête de détection, je vous communique donc son travail :

Bonsoir Alain,

Comme promis je t’envoie les photos de mon travail de cet après-midi. Ma tête avance bien ! Hi… 

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Alors comme tu pourras le voir j’ai, tout en respectant les dimensions évidemment, un peu adapté le montage à ma sauce…

Premier grand principe de ON5WG: toujours, dans la mesure du possible, faire avec ce qui est disponible ici dans le stock.

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Je n’ai pas de PVC en feuille, ni de contreplaqué… Par contre j’avais de la bakélite en 3mm d’épaisseur. Les deux grands disques PVC et contreplaqué ont donc été réalisés en bakélite, cela me donne une épaisseur totale de 6mm je suis dans les clous par rapport à ta réalisation.

Pour le support des bobines je n’avais pas non plus de carton fort en 1 mm d’épaisseur…

En plus je trouve cette matière un peu fragile surtout au point de vue résistance à l’humidité…

J’avais ici des plaques d’époxy de circuit imprimé… (sans le cuivre of course) J’ai donc choisi cette matière.

Foreuse, scie sauteuse et ensuite un bon coup de lime pour terminer… Les parties circulaires intérieures me serviront pour réaliser le support de la petite bobine.

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Un grand Merci Georges, tu as bien travaillé.

maintenant il te reste à coller tout ça et à bobiner ta self d’émission comme indiqué dans l’article précédent.

je me propose de vous donner à nouveau du travail avec la petite bobine de Réception qui viendra s’ajuster au mm près sur la petite bobine de l’Emetteur. ce réglage sera très pointu et responsable de la sensibilité du détecteur…..;c’est une autre Histoire pour bientôt.

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Donc nous allons découper 4 disques 2 grands de 75mm de diamètre et 2 petits de 65mm de diamètre.

Un trou au centre facilitera le positionnement des 4 disques empilés 

On avait donc prévu du matériau de 1mm d’épaisseur carton ou plastique; tu as raison Georges, méfions nous du carton et de l’humidité.

Allons y gaiement, enfilons sur l’aiguille un petit disque enduit de colle et pressons le sur son grand copain.

Ensuite un deuxième petit disque enfilé de la même manière. pressons bien, que le fil fin n’aille pas s’intercaler entre 2 disques !!

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Voilà donc le dernier disque à empiler.

On a donc maintenant une bobine avec 2 flasques et entre les deux un espace de 2mm  qui va recevoir 150 spires de fil de 1/10 mm

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Pour que tout soit bien à sa place et qu’on puisse positionner précisément cette bobine on doit la préparer avant d’enrouler le fil :

1-tracer un axe

2-faire une encoche de 2mm par où passeront les 3 fils

3-ouvrir à la perceuse une fenêtre de 4mm de large et 10mm de long placée sur l’axe comme indiqué à 25mm du bord de la bobine.

Il est temps maintenant de réaliser le bobinage du Récepteur :

rien de compliqué mais beaucoup de Rigueur et de patience pour un bon résultat.

A-écrire au feutre noir les 2 flèches qui indiquent le sens de bobinage

B-écrire au feutre noir les chiffre :  1   2  3 

C-coller votre petit fil de 1/10 au point 1

D-aller dans la petite fente et bobiner 75 tours PRECIS dans le sens de la flèche ( aiguille d’une montre)

E-au 75ème tour, sortez par la fente et coller le fil au point 2 sans le couper. Ne tendez pas les fils vous aurez besoin de souplesse pour les réglages ! ! !

F- retournez à la fente pour bobiner à nouveau 75 tours dans le même sens.

G- ressortez par la fente et coller sans le tendre le fil au point 3.

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Voilà l’allure que ça aura lorsque je vous aurai expliqué comment positionner votre Récepteur en regardant l’oscilloscope ou le voltmètre de contrôle !

Vous êtes des Chefs, vous avez bien travaillé

Vous avez droit à un bon point, une bonne note et une permission de 8 jours  pour aller voir votre copine  HI  ! ! !

La prochaine fois je vous guide pour souder les composants sur le circuit imprimé et faire le premier test de fonctionnement.

N’allez pas trop vite et ne faites pas l’erreur de souder tous les composants maintenant, vous seriez gênés pour faire les tests de contrôle.

Voilà mon cadeau d’Anniversaire…en effet c’était  le 2 mai 1947 et ça ne me rajeunit pas ! ! !

Les Copains ont vraiment bien travaillé, voilà le témoignage de certains :

Jean Jacques, F6GGZ a peaufiné son travail et attend la suite des événements

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L’Ami Georges ON5WG

Nous envoie une partie de ses astuces pour remplir sa mission….

On voit l’OM bien organisé pour le bobinage si serré de la bobine d’émission….

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Voilà la bobine de l’émetteur terminée, c’est vrai que c’est un peu tassé la-dedans !

Bon travail !

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Et la self de Réception est prête avec sa boutonnière permettant le réglage du signal de Réception…

C’est parfait les gars..

Dites vous bien que ça va fonctionner ! !

N’oubliez pas : il va sonner en passant une agrafe de bureau à 1cm  ! !

Et Laurent F5AKI est prêt à mettre sa bobine de réception en place

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Avant de poser la bobine de réception, il nous faut souder les premiers composants sur le circuit imprimé , c’est ce que vous attendez avec une impatience que je comprends.

Il faut aussi savoir que pour tester la bobine d’émission, il faut qu’elle soit placée loin de toute masse métallique. le mieux c’est peut être maintenant de fabriquer la petite articulation collée sur le dessus de la tête et tailler le tube de pvc qui se fixe dessus.

Ainsi vous pourrez mettre votre tête en l’air au bout de son manche dans un petit étau par exemple. 

Voilà comment je m’installe pour les réglages : 

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Donc nous allons dans l’immédiat fabriquer la pièce que vous voyez en gris sombre et le manche en tuyau pvc  IRO pour câbles électriques.

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On découpe donc dans du pvc de 3 ou 4mm, ce qu’on peut trouver, 2 rectangles de 2cm X5cm?

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puis 2 autres rectangles de 2cm X4cm.

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On les colle soigneusement, avec de la colle pour pvc , les 2 petits l’un sur l’autre  et les 2 grands de même.

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On arrondit une extrémité du petit paquet et on trace sur le rectangle le plus large, la fente à découper pour y insérer le petit bloc verticalement et on colle

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Voilà l’articulation prête.

On va se procurer une vis en plastique de 5mm de diamètre environ et percer un trou dans la partie arrondie qui recevra cette vis.

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C’est très important que cette vis ne soit pas en métal car vous comprenez bien qu’elle va être juste au dessus de la tête de détection.

Je vous laisse toute liberté pour les dimensions de traçage ou de perçage, il n’y a rien de rigoureux pour le fonctionnement.

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Maintenant on va passer au manche qui viendra s’emboiter plus tard au boitier du détecteur…

Je suis parti d’un tube  IRO  pour câbles électriques de 20mm de diamètre.

Une longueur de 64 cm suffit. Elle s’emboitera dans un autre morceau de tube solidaire  du boitier du  détecteur.

A vous d’être soigneux et rigoureux pour bien adapter l’encoche à la partie que vous venez de fabriquer, c’est elle qui commande.

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Vous collez votre articulation juste au raz du trou de 5mm prévu pour recevoir le câble, évidemment bien centré sur l’axe général de la tête.

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Voilà, vous êtes arrivés là…

L articulation est collée en place.

Le manche de 64cm est ajusté et bien serré par une vis en plastique.

Le câble de 5mm est passé dans son trou.

Un trou de 4mm est percé au centre de la tête pour y mettre plus tard une vis plastique qui tiendra la bobine de Réception

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De plus près on se rend mieux compte de la disposition de l’ensemble.

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Le condensateur et le fil vert, ce sera pour plus tard.

Pour tester l’émission, fixez le fil rouge en A  le jaune en B et le noir +la tresse de masse en C

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Voilà, j’utilise une prise DIN 5 broches facile à trouver dans le matériel audio ou chaines hifi

J’ai coupé un morceau de câble de 90 cm de long pour qu’il ne soit pas tendu entre la tête et le boitier.

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Là il faut être au calme concentré et ne pas se planter.

1ère broche à gauche = fil rouge

2ème broche = fil jaune

3ème broche = fil noir et tresse de masse

4éme broche pour plus tard = fil vert

5ème broche = non utilisée

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Et voilà vous avez bien bossé, vous avez réalisé la tête de détection .

La prochaine fois, je vous indique les composants à souder sur le circuit imprimé et comment faire le premier test pour vérifier que votre tête émet bien un signal dans l’espace.

Pour vérifier cela, un simple voltmètre suffira mais un oscilloscope c’est encore mieux et un fréquencemètre peut nous dire sur quelle fréquence on travaille.

Je vous laisse souder vos petits fils et je prépare la suite de la mission.

Alors bon courage les Ptits Bricoloups, et j’attends vos messages

Alain  F8BSV