Pour fabriquer un détecteur de métaux sans se lancer dans un montage trop compliqué, deux solutions fonctionnent avec une pile de 9 V : un circuit simple à NE555 et un détecteur BFO à deux oscillateurs, plus sensible aux variations de fréquence. Vous trouverez les composants dans des tableaux, puis les étapes de fabrication et les réglages à effectuer. Nous abordons aussi la portée réelle de ces appareils, les précautions de sécurité et les règles applicables en France.
Principe de fonctionnement : bobine et battement
Un détecteur de métaux utilise une bobine pour réagir à la présence d’un objet métallique. Sur le montage simple à NE555, la bobine fait partie du circuit capteur. Lorsqu’un métal s’approche, son inductance augmente et le son produit par le circuit change.
Un détecteur BFO fonctionne autrement. Sa bobine appartient à un oscillateur dont le signal est mélangé à une fréquence de référence fixe. La présence de métal modifie la fréquence de recherche, ce qui déplace le battement audible. Il existe également des détecteurs à émission-réception, où un objet métallique perturbe le couplage entre deux bobines distinctes.
Outils et précautions pour fabriquer un détecteur de métaux
Préparez vos outils avant de commencer : ils serviront à couper le fil, préparer les connexions et assembler le circuit.
- Une pince coupante pour sectionner les fils.
- Un tournevis pour les opérations d’assemblage.
- Une pince à dénuder pour préparer les connexions.
- Un fer à souder pour réaliser les soudures.
- Du ruban isolant pour protéger les raccordements.
- Des lunettes de protection pour manipuler les outils et démonter des appareils.
Utilisez uniquement une pile de 9 V, retirez l’émail du fil avant de souder et ne branchez jamais de charge inférieure à 8 Ω sur le NE555.
Fabriquer un détecteur de métaux à NE555 (montage 1)
Pour un premier essai, vous pouvez commencer par le montage à NE555 présenté par CircuitDigest. Alimenté par une pile de 9 V, ce circuit génère un signal carré audible dans un haut-parleur de 8 Ω. La résistance, le condensateur et la bobine constituent la partie sensible à la présence de métal. Le tableau suivant reprend les composants indiqués par la source. Pour les connexions électriques, consultez directement son schéma de câblage.
| Composant | Valeur |
|---|---|
| Alimentation | Pile de 9 V |
| Circuit intégré | NE555 |
| Résistance | 47 kΩ |
| Condensateurs | 2 de 2,2 µF |
| Sortie sonore | Haut-parleur de 8 Ω |
| Bobine à air | 10 cm de diamètre, 150 à 170 spires, calibre du fil libre |
Source du montage : CircuitDigest.
Commencez par préparer une bobine à air de 10 cm de diamètre. La source CircuitDigest mentionne deux nombres de spires différents : 150 et 170. Vous pouvez donc partir de 150 à 170 tours de fil de cuivre émaillé, puis ajuster selon les résultats. Retirez soigneusement l’émail aux deux extrémités avant de réaliser les soudures.
Respectez le condensateur placé entre les broches 2 et 1 du NE555 : il contribue à fixer les fréquences audibles et ne doit pas être modifié. La résistance peut nécessiter un ajustement selon le calibre du fil utilisé. Évitez également toute charge inférieure à 8 Ω, qui risque de faire chauffer le circuit. Prévoyez plusieurs essais : certains montages produisent un son permanent, même sans métal, tandis que d’autres ne fonctionnent pas immédiatement.
Montage 2 : un BFO à deux oscillateurs
Le deuxième montage repose sur le principe BFO, pour oscillateur à fréquence de battement. Le circuit présenté par Electronics For You utilise une pile de 9 V et deux oscillateurs Colpitts équipés de transistors BC557. Ils fonctionnent chacun autour de 153 kHz : l’un sert à la recherche, l’autre fournit la référence. Leurs signaux passent par un mélangeur résistif passif, puis par un amplificateur audio LM358 relié à un buzzer piézo.
| Repère | Composant | Valeur |
|---|---|---|
| Alimentation | Pile | 9 V |
| T1, T2 | Transistors des oscillateurs | BC557 |
| Amplificateur | Circuit audio | LM358 |
| BZ1 | Buzzer piézo | Sortie sonore |
| R1, R4 | Résistances 1/4 W 5 % | 18 kΩ |
| R2, R5 | Résistances 1/4 W 5 % | 49 kΩ |
| R3, R6 | Résistances 1/4 W 5 % | 680 Ω |
| R7, R8 | Résistances 1/4 W 5 % | 2 kΩ |
| R9, R11 | Résistances 1/4 W 5 % | 10 kΩ |
| R10, R12 | Résistances 1/4 W 5 % | 100 kΩ |
| RV1 | Résistance ajustable | 10 kΩ |
| C1 | Condensateur de filtrage | 220 µF / 25 V |
| C2, C4 | Condensateurs | 1 nF |
| C3 | Condensateur | 3,7 nF |
| C5, C6 | Condensateurs | 10 nF |
| C7 | Condensateur céramique | 2 nF |
| C8 | Condensateur | 10 µF / 25 V |
| L1 | Bobine de recherche | 30 spires de fil émaillé 30 AWG, environ 10 cm |
| L2 | Inductance | 220 µH |
Source du montage : Electronics For You.
Pour réaliser la bobine de recherche L1, enroulez 30 spires de fil de cuivre émaillé de calibre 30 AWG sur un support non métallique d’environ 10 cm de diamètre. Ce montage utilise également une inductance L2 de 220 µH. Respectez ces caractéristiques et reportez-vous au schéma d’Electronics For You pour assembler le circuit. Le condensateur de 220 µF sert à filtrer l’ondulation de l’alimentation.
L’ajustable RV1 de 10 kΩ permet de rapprocher la fréquence de référence de celle de la bobine de recherche. Réglez-le jusqu’à obtenir un battement audible. Lorsqu’un objet métallique s’approche, la hauteur du son change.
Le rôle de l’amplificateur
Dans le détecteur BFO présenté par Electronics For You, le circuit LM358 intervient après le mélange des signaux des deux oscillateurs. Il amplifie le battement obtenu et pilote le buzzer piézo, qui permet d’entendre les variations de tonalité. Le paragraphe suivant détaille l’intérêt de l’amplificateur.
L’amplificateur quant à lui, comme son nom l’indique rend le signal plus fort et augmente la sensibilité du détecteur de métaux. Lorsque vous mettez un amplificateur dans votre détecteur de métaux, vous pourrez retrouver des objets métalliques de petite taille ou se trouvant à une profondeur élevée. Si vous utilisez un détecteur de métaux pour rechercher des trésors par exemple, un amplificateur sera nécessaire.
Réaliser la bobine de détection
La bobine de détection se fabrique avec du fil de cuivre émaillé enroulé sur un support non métallique. Vous pouvez utiliser un morceau de PVC, un anneau ou le couvercle d’une petite boîte. Le diamètre et le nombre de spires dépendent du circuit choisi.
Pour le détecteur à NE555 de CircuitDigest, préparez une bobine de 10 cm de diamètre avec 150 à 170 spires. Le BFO à deux oscillateurs d’Electronics For You demande 30 spires de fil émaillé de 30 AWG sur un support d’environ 10 cm. Un autre BFO, présenté par Electronicwings et Hackaday.io, utilise 35 spires de fil verni de 0,5 mm sur 20 cm de diamètre.
Ne mélangez pas ces configurations. Avant de souder les extrémités, retirez leur couche d’émail.
Tester et régler le détecteur
Avant de tester votre détecteur, placez l’interrupteur sur OFF, puis passez sur ON pour alimenter le circuit. Écoutez le signal produit avant d’approcher un objet métallique.
Sur le BFO à deux oscillateurs d’Electronics For You, réglez RV1 pour rapprocher les fréquences et obtenir un battement audible. Sur l’autre BFO présenté par Electronicwings et Hackaday.io, tournez le potentiomètre de 10 kΩ jusqu’à obtenir un son nul ou très grave. Si ce réglage reste impossible, ajoutez ou retirez une ou deux spires de sa bobine.
Approchez ensuite un objet métallique et écoutez le changement de tonalité. Avec le NE555, plusieurs essais peuvent être nécessaires, notamment si le son reste permanent sans métal.
Portée et limites d’un détecteur fait maison
La portée d’un détecteur de métaux fabriqué à la maison reste limitée. Sur son BFO à trois transistors, l’auteur du montage présenté par Electronicwings et Hackaday.io annonce la détection d’une petite pièce à environ 15 cm et d’un gros objet métallique à 50 cm ou plus, à condition que le réglage soit correct.
Ces distances sont des annonces de l’auteur, non vérifiées, et ne concernent pas les deux montages précédents. Pour un détecteur maison simple, retenez plutôt des portées de l’ordre de dizaines de centimètres selon les annonces. Fabriquer un détecteur d’or n’assure donc ni la découverte d’or ni la détection d’objets enfouis profondément.
Que dit la loi en France ?
En France, l’utilisation d’un détecteur de métaux est encadrée lorsqu’elle vise la recherche de monuments ou d’objets intéressant la préhistoire, l’histoire, l’art ou l’archéologie. Dans ce cas, une autorisation préfectorale est nécessaire. Le fait d’avoir fabriqué soi-même son appareil ne dispense pas de respecter cette réglementation.
Selon une réponse du ministère de la Culture publiée à l’Assemblée nationale le 25 janvier 2022, toute découverte de vestiges doit être déclarée. Le non-respect des obligations légales peut donner lieu à des poursuites.
Le ministère indique également qu’aucun assouplissement de cette législation n’est prévu. Il oriente les amateurs intéressés par le patrimoine vers des chantiers de fouille encadrés, où ils peuvent participer à des recherches organisées.
Avant d’utiliser votre détecteur pour des recherches sur le terrain, renseignez-vous auprès de la préfecture sur les autorisations nécessaires et les règles applicables à votre projet.
Ce qu’il faut retenir
- Pour fabriquer un détecteur de métaux simple, le circuit à NE555 constitue une première approche, avec une pile de 9 V et une bobine adaptée.
- Le montage BFO à deux oscillateurs permet de repérer la présence de métal grâce aux variations d’un battement audible.
- Le nombre de spires et les réglages dépendent du circuit choisi. Respectez les caractéristiques de chaque source.
- La portée reste limitée et la recherche d’objets historiques ou archéologiques en France nécessite une autorisation préfectorale.
Commencez par suivre le schéma du montage retenu, puis testez progressivement la réaction sonore avec un objet métallique. Un réglage soigné compte autant que l’assemblage des composants.
Questions fréquentes
Quelle pile pour fabriquer un détecteur de métaux ?
Les deux montages présentés fonctionnent avec une pile de 9 V. C’est l’alimentation indiquée par CircuitDigest pour le détecteur à NE555 et par Electronics For You pour le BFO à deux oscillateurs. Utilisez uniquement cette alimentation pour reproduire ces circuits. Sur le montage à NE555, veillez aussi à conserver une charge d’au moins 8 Ω afin d’éviter une surchauffe du composant.
Combien de spires pour la bobine de détection ?
Le nombre de spires dépend du montage. Pour le détecteur à NE555 de CircuitDigest, comptez 150 à 170 spires sur une bobine de 10 cm de diamètre. Le BFO d’Electronics For You utilise 30 spires de fil émaillé de 30 AWG sur environ 10 cm. Un autre BFO, présenté par Electronicwings et Hackaday.io, prévoit 35 spires sur 20 cm.
Faut-il une autorisation en France ?
Oui, une autorisation préfectorale est nécessaire en France lorsque vous utilisez un détecteur pour rechercher des monuments ou des objets intéressant la préhistoire, l’histoire, l’art ou l’archéologie. Toute découverte de vestiges doit être déclarée. Le non-respect de ces règles peut entraîner des poursuites. Avant toute recherche de ce type, contactez la préfecture pour connaître les démarches applicables.
Fondateur de La Dépêche Tech, William O’Rain accompagne PME et médias dans leur croissance digitale. Ses sujets : IA, e-commerce, marketing web, cybersécurité, product & growth. Objectif : transformer l’actu en décisions opérationnelles.