материалы, подробная инструкция и настройка
Рынок металлоискателей представлен большим количеством моделей разных компаний. Стоимость отдельных экземпляров может в несколько раз превышать цену базовых версий. Чем глубже ищет аппарат, тем он дороже. Далеко не каждый металлоискатель, например, способен найти небольшую монету, залегающую на глубине всего 5 см. Наличие распознавателя металлов и дисплея для настройки работы металлоискателя также увеличивают цену приборов.
Простейшую модель металлоискателя — пират — можно собрать своими руками. Схема настолько проста, что с ней справится даже начинающий радиолюбитель. Название прибора происходит от сокращения английского слова, обозначающего импульс (PI) и сайта, на котором впервые была выложена в свободный доступ схема (RAT — radioskot. ru). Пират способен находить монеты на глубине до 20 см. Для более крупных предметов возможен показатель и в 180 см. Проблема лишь в том, что применять эту модель в загрязнённом разнородным металлом грунте не получится: схемы металлоискателя пират с дискриминацией металлов не существует.
Материалы и инструменты для сборки
Необходимо запастись следующим набором радиодеталей и материалов:
- микросхема КР1006ВИ1 либо импортная NE 555 — основа будущей сборки;
- транзистор IRF 740;
- микросхема К157УД2, транзистор ВС547 — основа для приёмного узла;
- провод ПЭВ 0,5 — для изготовления катушки;
- транзисторы NPN;
- материалы для изготовления корпуса.
Инструментарий необходимый для монтажа металлоискателя:
- паяльник;
- изолента;
- сверло 1 мм.
Схему с набором остальных деталей можно скачать ниже.
Для электронной схемы понадобится также пластиковая коробочка. Для изготовления штанги, к которой будет крепиться катушка, необходимо приобрести отрез пластиковой трубы.
Пошаговая сборка металлоискателя
Изготовление печатной платы
Начинаем с самого сложного — электроники. По инструкции сделаем печатную плату. Есть несколько вариантов этой детали в зависимости от задействованных радиоэлементов. Это и плата под микросхему NE 555, и вариант под транзисторы. Находим в сети эскиз и распечатываем на листе бумаги. По этим размерам вырезаем кусок текстолита. Накладываем эскиз на заготовку и намечаем места будущих отверстий. Сверлим заготовку с помощью дрели или сверлильного станка. Затем чертим дорожки с помощью фоторезиста или ЛУТ (лазерно-утюжной технологии).
Еще один вариант нарисовать их кистью, использовав нитролак. Дорожки должны в точности повторять схему. На последнем этапе травим плату перекисью водорода.
Монтаж радиоэлементов на плату
Припаиваем элементы к плате, строго придерживаясь выбранной схемы. Не забываем о необходимости конденсаторов, которые обеспечивают стабильную работу устройства, что особенно актуально в весенний и осенний сезон, когда возможен резкий температурный перепад.
В этой сборке конденсаторы плёночные.
Металлоискатель нуждается в источнике питания мощностью 9 — 12 вольт. Отметим, что прибор энергозатратный вследствие немалой мощности. Поэтому необходимо использовать 2 — 3 батарейки с параллельным соединением или, что намного предпочтительней, зарядный аккумулятор.
Катушка
Так как металлоискатель импульсный, то точность при сборке катушки не слишком важна. Диаметр оправы в среднем 190 — 200 мм. Количество витков катушки — 25. Витки должны быть хорошо заизолированы, поэтому плотно проматываем деталь изолентой. Чтобы увеличить глубину обнаружения необходимо увеличить диаметр оправы (260 — 270 мм), а число мотков ограничить (до 22). Сечение использованного провода — 0,5 мм.
Следующий шаг — монтирование катушки на жёсткой основе (она должна быть не из металла). Подыщите подходящий округлый корпус, который обеспечит защиту этой части металлоискателя во время поисковой работы.
Выводы от катушки надо припаять к многожильному проводу (0,5 — 0,75 мм). Предпочтительней будет использование двух отдельных свитых между собой провода.
Настройка аппарата
Если металлоискатель сложен в точности по схеме дополнительная настройка ему не потребуется: он стоит на максимальной чувствительности. Для точной подгонки необходимо покрутить резистор R 13, чтобы были слышны отчётливые нечастые щелчки. Если такой результат возможен только при крайнем выкручивании резистора, то есть необходимость сменить номинал резистора R 12. Настройка аппарата проводится при среднем положении резистора.
При наличии осциллографа необходимо измерить частоту на затворе транзистора Т2. Продолжительность импульса должна равняться 130 — 150 мкс., а рабочая частота — 120 — 150 Гц.
Включённый аппарат должен стабилизироваться, для этого ему нужно примерно до 20 секунд. Затем проводим настройку с помощью резистора и приступаем к поисковым работам.
tokar.guru
электрические схемы и печатные платы
Описание сборки металлодетектора Пират своими руками, 3 вида подходящих плат, ответы на популярные вопросы о правильной пайке. 3 нюанса о спайке плат +ТЕСТ для сомо проверки.
ТЕСТ:
Небольшой тест- Какие схемы наиболее подходят для использовании на металлоискателе?
а) Транзисторная или NE555.
б) КР 1006 ВИ1, NE555 или Am2504.
- Какую схему предпочтительнее всего использовать для установки на Пират и почему?
а) Транзисторную — она увеличит радиус действия прибора.
б) NE555, поскольку она обеспечит лучшую стабильность при работе.
- Какой источник питания подключают к плате для работы металлоискателя?
а) Одну батарейку типа Крона.
б) Четыре батарейки Крона, что соединены параллельно.
в) Один аккумулятор.
- При сборке аппарата на транзисторе, что обозначает резистор R1?
а) Частота генерации.
б) Длительность импульса.
Ответы:
- а) Для сборки металлоискателя своими руками желательно использовать транзисторную плату или NE555.
- б) Для установки на детектор желательнее использовать плату NE555. Так значительно стабилизируется работа оборудования.
- б), в) Для нормального функционирования металлодетектора применяют источник питания в виде четырех батареек Крона, соединённых между собой или одного аккумулятора. Оба источника подходящие, но для простоты ставят аккумулятор и не тратят времени на соединение батареек.
- а) R1 на транзисторе означает частоту генерации. Длина импульса обозначается, как R2.
Определение: Металлоискатель Пират (МП) – прибор импульсного типа, с понятной для самостоятельной сборки схемой. Металлодетектор состоит из небольшого количества элементов и катушки.
Если использовать катушку в 280 мм, тогда монеты находятся на расстоянии до 20 см, а крупный металл – до 1,5 метра.
Название металлоискатель получил от изготовителей схемы – PI, что означает импульсные действие. RAT — это «Радио скот» — вебсайт изготовителей.
Многих искателей интересует, как настроить Металлоискатель Пират на монеты. Самостоятельно собранный аппарат не различает металлы и монеты на расстоянии, но с помощью него учатся разыскивать металлические детали. Для новичков это хороший опыт. Также большое преимущество модели Пират — простота сборки и то, что все компоненты просто найти. К тому же детали стоят недорого, и продаются в любом радиомагазине.
Также на Пират необязательно устанавливать различные программируемые элементы, а это очень сильно упростит жизнь радиолюбителям. Даже если человек крайне поверхностно знаком с процессом сборки электрического оборудования, для него не составит особого труда своими руками собрать металлоискатель.
Как сделать Металлоискатель Пират своими руками? Проходим тест и следуем инструкциям.
Список деталей для металлоискателя Пират для схемы NE555
Список компонентовЭтот набор радиодеталей для сборки Металлоискателя Пирата подойдет для схемы NE555.
Радиодетали очень просто найти в старой электронике. А если не хватает – есть много специализированных магазинов.
Также для сборки нужно найти дополнительные детали и инструмент:
- Провод, что будет наматываться на катушку. Подойдет ПЭВ 0,5.
- Микросхема NE555. На ней будет устанавливаться узел для передачи.
- Пластиковый материал для изготовления корпуса.
- Скотч или изолента.
- Маленький паяльный аппарат.
Найдя все необходимое просто собрать Металлоискатель Пират своими руками в домашних условиях.
2 подробные схемы для сборки МП своими руками
Чтобы собрать металлоискатель Пират, используют 2 схемы. Для первого варианта нужно найти микросхему NE555 — ее использовали в советские времена и она являлась аналогом КР 1006 ВИ1.
NE555Но если не получается найти NE, тогда используют схему на транзисторах. Желательно всё-таки попробовать раздобыть NE555, поскольку стабильность техники значительно увеличится.
ТранзисторЕсли есть желание собрать аппарат на транзисторе, тогда придется подобрать также длительность и частоту. Такие транзисторы имеют разнообразные параметры. Нужно применять осциллограф. Резистор R1 — частота генерации. R2 — дальность импульса.
2 печатные платы металлоискателя Пират: разбираем по полочкам
Плата для NE555
Плата на транзисторахПосле спайки платы, нужно подсоединить питание.
Если есть желание, можно применить Кроны, подсоединенные друг к другу. Достаточно 4 штук для нормального функционирования. Но проще подключить один аккумулятор (9Вольт).
В варианте использования батарейки нужно учитывать, что одной будет недостаточно, поскольку напряжение станет часто падать, а это вызовет сбой настройки.
Если изучить спаяную готовую плату, то необходимо посмотреть на конденсаторы, расположенные с левой стороны. Они пленочные, имеющие большую термостабильность. Если установить их, то это положительным образом повлияет на стабильность аппарата.
Еще варианты плат:
- Печатная плата на МП на tl072.
- Печатная плата на МП sprint layout.
- МП и микросхема с гуном.
- К157уд2. Иногда люди интересуются, чем заменить к157уд2 в МП. Подойдет плата КР1434УД1А.
Пример платы
3 нюанса изготовления катушки корзины для МП своими руками
Катушку для МП своими руками изготовить не сложно. Большая точность сборки катушки не играет большой роли, если используется она на импульсном оборудовании. Не все знают, как намотать катушку на МП – просто наматывается на двухсотмиллиметровую оправку или немного меньше. Необходимо использовать 25 витков эмальпровода с диметром в 0,5 мм.
- Витки потребуется обработать при помощи изоленты.
- Для увеличения глубины поиска металлов, наматывают катушку 270 мм — 22 витка этим же проводком.
- Чтобы рассчитать катушку, желательно изучить таблицу параметров для разных размеров. Лучше использовать провод, имеющий диаметр в 0,5-0,6 мм. Но если их найти не удалось, тогда подойдет и 0,4 мм. В таблице указаны диаметры датчика, количество витков, диаметр сечения/проводка, индуктивность и сопротивление.
Схема параметровПосмотрите на картинке – 5 нюансов изготовления корпуса
Чтобы работа Металлоискателя Пирата происходила без перебоев, катушку закрепляем в корпусе, что не содержит никакого металла. На изображении автор работы использовал полипропиленовую рубку. Это очень хороший вариант без использования металла внутри. В таком вопросе мастерам предоставляется полная свобода творчества – главное, чтобы не было никакого металла.
Корпус из полипропилена
ИзолентаПрименяют любой корпус, изготовленный из пластикового материала. Также некоторые люди, чтобы сэкономить время, обматывают изделие изолентой или скотчем. Но такой вариант смотрится не слишком эстетично, а потому желательнее все же взять за основу пластиковую трубку – выбор очень широкий и найти подходящую не составит труда в ближайшем магазине для сантехники.
КорпусИзготавливая пластиковое обрамление, полностью исключаем удары о грунт и траву на месте поиска металлических деталей. Корпус для катушки МП можно найти в сети. Многие эстеты заказывают изделия, применяемые на заводских агрегатах и ставят на свою самоделку – таким образом добиваясь эстетической красоты изделия.
Без металлаПри сборке катушек нужно избегать применения металла – он помешает работе над поисками и своей цели добиться не выйдет. Это крайне негативно скажется на оборудовании. Выводы от катушки необходимо падпаять к проводу с несколькими жилами. Он должен иметь диаметр сечения в 0,5 мм или чуть больше. В идеале это должны быть несколько проводов, свитых между собой.
Катушка в изолентеСамодельная катушка для МП готова. Собрать Металлоискатель Пират своими руками не так сложно, как может показаться. И не стоит забывать, что в первую очередь металлодетектор изготавливается для конкретной цели – поиска металла. И потому выбирать некое особое оформление катушки – лишнее. Над этим следует задумываться только эстетам и перфекционистам. Обмотанная скотчем катушка даст такой же результат, как и деталь в заводском корпусе.
Металлоискатель «Пират» своими руками
2 нюанса о настройке и работе с оборудованием
Если металлоискатель собран без ошибок, то настраивать его практически не нужно. Многие задаются вопросом, как увеличить чувствительность Металлоискателя Пират. Этого можно добиться, когда в колонке начнут звучать небольшие щелчки. Когда случается в крайних точках резистора, то значение R12 изменяем в среднее положение. Повысить чувствительность МП можно только так.
Осциллограф контролируют: частоту генератора, длительность импульса. Импульс равняется 130-150 мкс, а идеальная частота – 120-150 Гц.
Работа с металлоискателем
Включаем. Потребуется выждать полминуты для стабилизации, после этого резистор R13 необходимо настроить. После всех манипуляций, начинаем поиск металла.
Как избежать 4 ошибок
Металлодетектор Пират — простой прибор, а потому у него не может возникнуть много неисправностей и они быстро устраняются.
- Когда возникает перегрев или некорректная работа прибора, необходимо сразу же удостовериться в правильности номиналов всех деталей, сборки.
- Бывают ситуации, когда звук от прибора исходит, но на металлы он не реагирует. Причина в Т1, или диоде D1. Чтобы устранить неисправность, то детали придется заменить на исправные.
- Происходит нагрев IRF740. Нужно осмотреть резистор R6. Если на нем верный номинал, то понижаем его. К примеру, когда был 150ом, то ставим на 100ом. Чтобы более качественно решить проблему, используем переменный резистор с показателем в 200ом. Далее следует выбрать такое сопротивление, чтобы IRF740 перестал нагреваться. После нужного подбора сопротивления, производим запайку.
- Нагревается Т3, или же сгорел. Такая неприятность случается из-за того, что мастер выбрал неверный динамик. Сопротивление хорошего динамика должно составлять 8ом, мощность – о,5 w.
Применение подобных советов в большинстве случаев помогает справиться со всеми проблемами.
Еще важно знать 3 нюанса о спайке плат
Чтобы спаять провода и платы, нужно знать о нескольких важных нюансах работы:
- Перед началом операции, обязательно нужно подобрать подходящий паяльник. Диапазон оборудование для пайки плат составляет 15-30 Ватт. Выше использовать нельзя, иначе плата сгорит. Идеально для работы подойдет акустический агрегат из-за своих малых размеров и низкой степени нагрева.
- Чтобы качественно спаять плату, ее нужно очень хорошо очистить. Так добиваются прочного соединения. Для обработки готовится мыльный раствор, а после вся поверхность протирается салфеткой. Металл после обработки качественно вытирается от мыла. Иногда на платах заметны плотные отложения – их убирают специальным составом, продающимся в магазине для электриков. Участок нужно очень хорошо зачистить, пока не появится блеск.
- Контакты на плате нужно правильно располагать. Сначала присоединяются мелкие резисторы, а затем переходим на большие детали.
ТОП-3 паяльника для плат
Для качественной обработки платы, следует применять паяльный аппарат. Лучшие фирмы изготовители:
- Ersa — немецкая фирма. Пальники дорогие и приобретать нужно для профессионального использования.
- Китайские аппараты Quick не уступают по качеству, но цены гораздо ниже.
- Бюджетный вариант Luckey. Идеально подходит для новичков.
Ответы на 5 часто задаваемых вопросов о пайке плат
- Сколько времени нужно держать паяльник для надежной фиксации? – 3-4 секунд достаточно.
- Припоя много нужно добавлять? – Главное – покрыть им полностью контакт. Если капля это сделает, то такого количества хватит.
- Каким цветом должна быть пайка – блестящая или матовая? – Ближе к первому варианту.
- Нужно применять средства защиты? – Обязательно надеваем очки, чтобы горячая деталь не попала в глаз.
- Какую температуру выдерживает микросхема? – Не больше 230 градусов.
Все детали для Металлоискателя Пират своими руками собрать легко, если следовать инструкции. Отзывы и характеристика на МП по большей части положительные.
Если остались неясности по изготовлению Металлоискателя Пират своими руками, то подробная видео инструкция в интернете ответит на оставшиеся вопросы.
Самодельный МП, сделанный своими руками, отлично подойдет для новичка.
elektro220v.ru
Металлоискатель Пират своими руками — электрическая схема
Металлоискатель Пират — импульсный прибор для поиска металла, в составе которого отсутствуют дорогостоящие программированные детали, а по завершению процесса сборки сложностей при настройках нет.
Благодаря этому Пират быстро завоевал популярность среди умельцев.
Металлоискатель пират
Характеристики металлоискателя пират
Металлоискатель пират приобрел свое название по причине того, что считается импульсным. По сути, это обозначение нескольких его букв — PI.
Несмотря на наличие многочисленных преимуществ, существуют и недостатки, о которых важно знать. В данном случае речь идет об отсутствии в Пирате tl дискриминатора. Т.е, он не в состоянии отличать цветные металлы от черного.
По этой причине металлоискатель pirat проявляет себя не с лучшей стороны при работе на сильно загрязненных участках.
Электрическая схема и печатная плата металлоискателя пират
Плата металлоискателя включает в себя несколько блоков:
- импульсный генератор;
- компаратор.
Принцип работы достаточно прост и заключается в следующем: импульсный генератор посылает сигнал на 1 вход компаратора, а на 2-й — сигнал с катушки.
Если же на 2-х входах компаратора рассматриваемого устройства мд пират имеются сигналы, то и на выходах тоже имеются, соответственно, устройство передает сигнал о наличии металла в конкретном месте.
Справка: разработанный прибор с дискриминацией металлов обладает аналогичным принципом действия.
В сети можно встретить схемы металлоискателя пират с применением нескольких микросхем:
- tl072;
- и к561ла7.
Однако второй вариант умельцы не рекомендуют использовать по причине отсутствия достаточных сведений по принципу работы.
печатная плата
Без использования микросхем
Схема металлоискателя своими руками без микросхемы подразумевает применение транзисторов. Какие типы выбрать — решать только умельцу (советские либо иностранного производства).
Именно на транзисторах и будет функционировать устройство. Схема сборки ничем не отличается от рассмотренной ниже. Единственной особенностью считается подключение вместо генератора транзисторов для платы мд пират.
Металлоискатель пират своими руками подробная инструкция
Металлоискатель пират своими руками подробная инструкция включает в себя несколько основных этапов.
Рассмотрев их подробней, вопрос о том, как сделать металлоискатель пират не будет казаться невыполнимым. При этом настроить также легко.
Справка: мощный металлоискатель можно изготовить всего за 1 вечер.
Необходимые детали
Сборка металлоискателя пират начинается с подготовки необходимых деталей:
- микросхема КР1006ВИ1 либо иностранного производства NE555 — именно на ней базируется передающийся узел;
- транзистор типа IRF740;
- микросхема К157УД2 и транзистор ВС547 — с их помощью формируется узел приема;
- провод маркировки ПЭВ 0.5 с целью наматывания катушки для металлоискателя пират;
- транзисторы типа NPN;
- материал, из которого планируется создать корпус;
- изолента;
- паяльник.
Справка: во время работы могут быть задействованы и иные приспособления, о которых будет сказано ниже.
Необходимые детали
Изготовление печатной платы
Печатная плата металлоискателя пират — наиболее сложный этап в конструировании устройства. Во многом это связано с тем, что от этой детали зависит работоспособность.
Справка: схемы искателей металла на золото и серебро содержат аналогичные действия.
Размеры печатной платы зависят от уровня мастерства в паяльном деле — можно максимально сблизить детали, а можно разбить на внушительные расстояния.
Схема металлоискателя пират своими руками с помощью готовой печатной платы существенно упрощает работу.
вытравленная печатная плата
Монтаж радиоэлементов на плату
Чтобы изготовить металлоискатель пират тл, требуется спаять плату — все необходимые электродетали должны быть установлены в точном соответствии с выбранной схемой.
Дополнительно не стоит забывать правильно установить пленочные конденсаторы, обладающие высокой термостабильностью. С их помощью металлодетектор сможет проявить себя максимально эффективно.
Катушка
Катушка для импульсного металлоискателя своими руками не требовательна к точности.
Вполне оптимальным вариантом станет изготовление из витой пары проводом 0,5 мм.
По завершению обмотки, витки в обязательном порядке следует обмотать изолентой либо плотным скотчем — первый вариант наиболее предпочтителен.
Справка: с целью увеличения глубины поиска прибора допускается возможность намотать катушку до 270 мм — порядка 22 витков указанным выше сечением провода.
Характеристики устройства, позволяющие произвести расчет разных видов импульсных катушек:
- “Оптимально использовать провод с фактическим сечением 0,5 — 0,6 мм — на минимальном 0,4 работоспособность отсутствует”.
С целью активации функционирования катушки, требуется закрепить ее исключительно в жестком корпусе, причем без содержания в нем металла, в противном случае ударов тока не избежать.
В процессе изготовления поисковой катушки, применение элементов из металла не допускается в целом, вводы нудно подпаять к многожильному проводу, диаметр сечения которого не превышает 0,75 мм.
Оптимальным решением станет использование нескольких отдельных проводов, которые свиты между собой.
Справка: ремонт катушки металлоискателя своими руками не влечет сложностей при условии ее собственной сборке.
Катушка
Питание
В обязательном порядке к разработанной ранее схеме требуется подключить питание — аккумулятор. Для рассматриваемого устройства оптимальным решением станет использование источника с напряжением от 9 до 12 вольт.
При желании допускается возможность использования соединенных между собой батареек крон — 4 штуки. Не рекомендуется использовать только одну, поскольку в таком случае есть вероятность быстрого падения уровня заряда, из-за чего наблюдается дрейф настроек устройства.
Инструкция по настройке металлоискателя пират
Правильно изготовленное устройство по большому счету не требует настроек. Максимальный уровень чувствительности металлоискателя пират может достигаться в положении переменного резистора R13. Именно при этом положении в динамике способны появляться редко заметные щелчки.
Если же подобное случается непосредственно в крайних положениях резистора, то целесообразно заменить их на иной номинал — R12. Причем делать это нужно таким образом, чтобы оптимальная калибровка могла возникать примерно при фиксации элемента устройства в горизонтальном положении.
В случае наличия у мастера осциллографа, допускается возможность проконтролировать такие показатели, как: на самом затворе транзистора T2 продолжительность импульса управления и текущее значение частоты генератора. Нормальными и одновременно оптимальными показателями считаются:
- продолжительность импульсов — 150мкс;
- значение частоты — 150 Гц.
Важно: после включения прибора возникает необходимость изначально подождать порядка 20 секунд — это нужно с целью стабилизации его функционирования. После этого переменным резистором R13 требуется произвести калибровку.
Только после всех проделанных этапов возникает необходимость приступать к процессу работы.
Количество компонентов
Подводный металлоискатель пират
Основной принцип сборки рассматриваемого прибора ничем не отличается от стандартного, который был рассмотрен ранее.
Отличительная разница заключается только в том, что в данном случае возникает необходимость существенно поразмышлять над формированием корпуса, способного не пропускать воду. Для этого оптимальным решением станет использование герметика.
Дополнительно многие мастера рекомендуют размещать специализированные световые индикаторы, способны ставить в известность в случае попадания под корпус воды.
Металлоискатель пират видео
В процессе персонального изготовления собственного устройства у многих могут возникать различные вопросы. Особенно актуально это в случае конструирования новичками.
Именно по этой причине им целесообразно ознакомиться сперва с обучающими видео, а после этого пробовать свои силы. В противном случае ошибки будут неизбежны.
vseogarage.ru
Металлоискатель своими руками: схемы, как сделать Пират и другие
Содержание
- Принцип действия
- Разновидности
- Катушка и прочее
- Несколько конструкций
- Проще не бывает
- Нечто странное напоследок
Металлоискатель или металлодетектор предназначен для обнаружения предметов, по своим электрическим и/или магнитным свойствам отличающихся от среды, в которой они находятся. Попросту говоря, он позволяет находить металл в земле. Но не только металл, и не только в грунте. Металлодетекторами пользуются службы досмотра, криминалисты, военные, геологи, строители для поиска профилей под обшивкой, арматуры, сверки планов-схем подземных коммуникаций, и люди многих других специальностей.
Металлоискатели своими руками чаще всего делают любители: кладоискатели, краеведы, члены военно-исторических объединений. Им, начинающим, и предназначена в первую очередь данная статья; описанные в ней устройства позволяют найти монету с советский пятак на глубине до 20-30 см или железяку с канализационный люк примерно в 1-1,5 м под поверхностью. Однако этот самодельный приборчик может пригодиться и на хозяйстве при ремонте или на стройке. Наконец, обнаружив в земле центнер-другой брошенной трубы или металлоконструкций и сдав находку в металлолом, можно выручить приличную сумму. А подобных сокровищ в земле российской точно больше, чем пиратских сундуков с дублонами или боярско-разбойничьих кубышек с ефимками.
Примечание: если вы не сведущи в электротехнике с радиоэлектроникой, не пугайтесь схем, формул и специальной терминологии в тексте. Самая суть излагается попросту, и в конце будет описание прибора, который можно сделать за 5 мин на столе, не умея не то что паять, а проводки скрутить. Но он позволит «пощупать» особенности поиска металлов, а возникнет интерес – придут и знания с навыками.
металлоискатель Пират
Немного больше внимания по сравнению с остальными будет уделено металлоискателю «Пират», см. рис. Этот прибор достаточно прост для повторения начинающими, но по своим качественным показателям не уступает многим фирменным моделям ценой до $300-400. А главное – он показал отличную повторяемость, т.е. полную работоспособность при изготовлении по описаниям и спецификациям. Схемотехника и принцип действия «Пирата» вполне современны; по его настройке и методике использования имеется достаточно руководств.
Принцип действия
Металлоискатель действует по принципу электромагнитной индукции. В общем схема металлоискателя состоит из передатчика электромагнитных колебаний, передающей катушки, приемной катушки, приемника, схемы выделения полезного сигнала (дискриминатора) и устройства индикации. Отдельные функциональные узлы часто объединяют схемотехнически и конструктивно, напр., приемник и передатчик могут работать на одну катушку, приемная часть сразу выделяет полезный сигнал и т.п.
Принцип действия металлоискателя
Катушка создает в среде электромагнитное поле (ЭМП) определенной структуры. Если в зоне его действия оказывается электропроводящий предмет, поз. А на рис., в нем наводятся вихревые токи или токи Фуко, которые создают его собственное ЭМП. В результате структура поля катушки искажается, поз. Б. Если же предмет не электропроводящий, но обладает ферромагнитными свойствами, то он искажает исходное поле за счет экранирования. В том и другом случае приемник улавливает отличие ЭМП от исходного и преобразует его в акустический и/или оптический сигнал.
Примечание: в принципе для металлоискателя не обязательно, чтобы предмет был электропроводящим, грунт – нет. Главное, чтобы их электрические и/или магнитные свойства отличались.
Детектор или сканер?
В коммерческих источниках дорогие высокочувствительные металлодетекторы, напр. Терра-Н, нередко называют геосканерами. Это неверно. Геосканеры действуют по принципу измерения электропроводности грунта по разным направлениям на разной глубине, эта процедура называется боковым каротажем. По данным каротажа компьютер строит на дисплее картинку всего, что в земле, включая различные по свойствам геологические слои.
Разновидности
Общие параметры
Принцип действия металлодетектора возможно воплотить технически разными способами соответственно назначению прибора. Металлоискатели для пляжного золотоискательства и строительно-ремонтного поиска внешне могут быть похожи, но существенно отличаться по схеме и техническим данным. Чтобы правильно сделать металлоискатель, нужно четко представлять себе, каким требованиям он должен удовлетворять для данного рода работы. Исходя из этого, можно выделить следующие параметры поисковых детекторов металла:
- Проницание, или проникающая способность – максимальная глубина, на которую распространяется ЭМП катушки в грунте. Глубже прибор ничего не обнаружит при любом размере и свойствах объекта.
- Величина и размеры зоны поиска – воображаемая область в земле, в которой объект будет обнаружен.
- Чувствительность – способность обнаруживать более или менее мелкие предметы.
- Избирательность – способность сильнее реагировать на желательные находки. Сладкая мечта пляжных старателей – детектор, который пищит только на драгоценные металлы.
- Помехоустойчивость – способность не реагировать на ЭМП посторонних источников: радиостанций, грозовых разрядов, ЛЭП, электротранспорта и др. источников помех.
- Мобильность и оперативность определяются энергопотреблением (на сколько батареек хватит), массогабаритами прибора и размерами зоны поиска (сколько можно «прощупать» за 1 проход).
- Дискриминация, или разрешающая способность – дает оператору или управляющему микроконтроллеру возможность по реакции прибора судить о характере найденного объекта.
Дискриминация, в свою очередь, параметр составной, т.к. на выходе металлоискателя наличествует 1, максимум 2 сигнала, а величин, определяющих свойства и расположение находки, больше. Тем не менее, с учетом изменения реакции прибора во время приближения к объекту, в нем выделяются 3 составляющих:
- Пространственная – свидетельствует о расположении объекта в зоне поиска и глубине его залегания.
- Геометрическая – дает возможность судить о форме и размерах объекта.
- Качественная – позволяет строить предположения о свойствах материала объекта.
Рабочая частота
Корзиночная катушка для металлоискателя Пират
Корзиночные катушки конструктивно бывают плоскими и объемными, но электрически объемная «корзинка» эквивалентна плоской, т.е. создает такое же ЭМП. Объемная корзиночная катушка еще менее чувствительна к помехам и, что важно для импульсных металлоискателей, дисперсия импульса в ней минимальна, т.е. легче поймать дисперсию, вызванную объектом. Преимущества оригинального металлоискателя «Пират» во многом обусловлены тем, что его «родная» катушка – объемная корзинка (см. рис.), однако ее намотка сложна и трудоемка.
Новичку самостоятельно лучше мотать плоскую корзинку, см. рис. ниже. Для металлоискателей «на золото» или, скажем, для описанных далее металлоискателя-«бабочки» и простого приемопередающего 2-катушечного хорошей оправкой будут негодные компьютерные диски. Их металлизация не повредит: она очень тонкая и никелевая. Непременное условие: нечетное, и никак иначе, число прорезей. Номограмма для расчета плоской корзинки не требуется; расчет ведут таким образом:
- Задаются диаметром D2, равным внешнему диаметру оправки минус 2-3 мм, и берут D1 = 0,5D2, это оптимальное соотношение для поисковых катушек.
- По формуле (2) на рис. вычисляют количество витков.
- По разности D2 – D1 с учетом коэффициента плоской укладки 0,85 вычисляют диаметр провода в изоляции.
Плоская корзиночная катушка
Как не надо и надо мотать корзинки
Некоторые любители берутся самостоятельно мотать объемные корзинки способом, показанным на рис. ниже: делают оправку из изолированных гвоздей (поз. 1) или саморезов, мотают по схеме, поз. 2 (в данном случае, поз. 3, для количества витков, кратного 8; через каждые 8 витков «узор» повторяется), затем запенивают, поз. 4, оправку вытаскивают, а лишнюю пену обрезают. Но вскоре оказывается, что натянутые витки порезали пену и вся работа пошла всмятку. Т.е., чтобы намотать надежно, нужно отрезки прочного пластика вклеить в отверстия основы, и только тогда мотать. И помните: самостоятельный расчет объемной корзиночной катушки без соответствующих компьютерных программ невозможен; методика для плоской корзинки в данном случае неприменима.
Кустарная намотка корзиночной катушки
ДД катушки
Принцип действия катушек Монопетля и ДД
ДД в данном случае значит не дальнодействие, а двойной или дифферециальный детектор; в оригинале – DD (Double Detector). Это катушка из 2-х одинаковых половин (плеч), сложенных с некоторым пересечением. При точном электрическом и геометрическом балансе плеч ДД поисковое ЭМП стягивается в зону пересечения, справа на рис; слева – катушка-монопетля и ее поле. Малейшая неоднородность пространства в зоне поиска вызывает разбаланс, и появляется резкий сильный сигнал. ДД-катушка позволяет неопытному искателю обнаружить мелкий глубокий хорошо проводящий предмет, когда рядом с ним и выше залегла ржавая банка.
Катушки ДД четко ориентированы «на золото»; все металлоискатели с маркировкой GOLD комплектуются ими. Однако на мелко-неоднородных и/или проводящих грунтах они или вовсе отказывают, или часто дают ложные сигналы. Чувствительность ДД катушки очень высока, но дискриминация близка к нулевой: сигнал или предельный, или его вовсе нет. Поэтому металлодетекторы с ДД катушками предпочитают искатели, которых интересует только «находимость на карман».
Примечание: подробнее о ДД катушках можно будет узнать далее в описании соответствующего металлоискателя. Мотают плечи ДД или внавал, как монопетлю, на специальной оправке, см. далее, или корзинками.
Как крепить катушку
Готовые каркасы и оправки для поисковых катушек продаются в широком ассортименте, но с накрутками продавцы не стесняются. Поэтому многие любители делают основу катушки из фанеры, слева на рис.:
Самодельные оправки для катушек металлоискателей
Однако это не выход: фанера довольно сильно поглощает ЭМП, дает большую паразитную дисперсию импульсов, а намокнув, способна вообще заглушить прибор. Лучший вариант – компьютерный диск либо пластиковая тарелка или блюдце, справа там же. Сложив 2 посудины и склеив, можно получить герметичный корпус катушки. Для катушек сложных (корзинок, ДД) оптимальный материал оправки сотовый поликарбонат. Он прочен, стоек, на влияет на ЭМП, легко обрабатывается.
Несколько конструкций
Параметрические
Самый простой металлоискатель для поиска арматуры, проводки, профилей и коммуникаций в стенах и перекрытиях можно собрать по рис. Древний транзистор МП40 безо всякого меняется на КТ361 или его аналоги; чтобы применить транзисторы pnp, нужно поменять полярность батарейки.
Простейший металлоискатель
Этот металлоискатель – магнитодетектор параметрического типа, работающий на НЧ. Тон звука в наушниках можно менять, подбирая емкость С1. Под влиянием объекта тон понижается, в отличие от всех прочих типов, поэтому изначально нужно добиваться «комариного писка», а не хрипа или ворчания. Прибор отличает проводку под током от «пустой», на тон накладывается гул 50 Гц.
Схема – импульсный генератор с индуктивной обратной связью и стабилизацией частоты LC-контуром. Контурная катушка – выходной трансформатор от старого транзисторного приемника или маломощный «базарно-китайский» низковольтный силовой. Очень хорошо подходит трансформатор от негодного источника питания польской антенны, в его же корпусе, срезав сетевую вилку, можно собрать и все устройство, тогда запитать его лучше от литиевой батарейки-таблетки на 3 В. Обмотка II на рис. – первичная или сетевая; I – вторичная или понижающая на 12 В. Именно так, генератор работает с насыщением транзистора, что обеспечивает ничтожное энергопотребление и широкий спектр импульсов, облегчающий поиск.
Металлоискатель с простым кварцевым фильтром
Чтобы превратить трансформатор в датчик, его магнитопровод нужно разомкнуть: снять каркас с обмотками, убрать прямые перемычки сердечника – ярма – а Ш-образные пластины сложить в одну сторону, как справа на рис., затем надеть обмотки обратно. При исправных деталях прибор начинает работать сразу; если нет – нужно поменять местами концы любой из обмоток.
Параметрическая схема посложнее – на рис. справа. L с конденсаторами С4, С5 и С6 настраивается на 5, 12,5 и 50 кГц, а кварц пропускает на измеритель амплитуды 10-ю, 4-ю гармоники и основной тон соответственно. Схемка более на любителя попаять на столе: возни с настройкой много, а «чутье», как говорят, никакое. Приводится только для примера.
Приемопередающий
Приемопередающий металлоискатель и катушки для него
Гораздо чувствительнее приемопередающий металлоискатель с ДД катушкой, который можно без особого труда сделать в домашних условиях, см. рис. Слева – передатчик; справа – приемник. Там же описаны свойства разных типов ДД.
Этот металлоискатель – НЧ; поисковая частота около 2 кГц. Глубина обнаружения: советский пятак – 9 см, консервная жестянка – 25 см, канализационный люк – 0,6 м. Параметры «троечные», но можно освоить методику работы с ДД, прежде чем переходить к более сложным конструкциям.
Катушки содержат по 80 витков провода ПЭ 0,6-0,8 мм, намотанных внавал на оправку толщиной 12 мм, чертеж которой показан на рис. слева. Вообще прибор к параметрам катушек не критичен, были бы точно одинаковы и расположены строго симметрично. В целом, хороший и дешевый тренажер для тех, кто хочет освоить любую технику поиска, в т.ч. «на золото». Хотя чувствительность этого металлоискателя и невысока, но дискриминация очень хорошая несмотря на использование ДД.
Чертеж оправки для намотки ДД катушек
Для налаживания прибора сначала вместо L1 передатчика включают наушники и по тону в них убеждаются, что генератор работает. Затем закорачивают L1 приемника и подбором R1 и R3 устанавливают на коллекторах VT1 и VT2 соответственно напряжение, равное примерно половине напряжения питания. Далее R5 выставляют ток коллектора VT3 в пределах 5..8 мА, размыкают L1 приемника и все, можно искать.
С накоплением фазы
Конструкции в этом разделе показывают все преимущества метода накопления фазы. Первый металлоискатель преимущественно строительного назначения обойдется очень недорого, т.к. его самые трудоемкие части сделаны… из картона, см. рис.:
Простейший импульсный металлоискатель
Наладки прибор не требует; интегральный таймер 555 – аналог отечественной ИМС (интегральной микросхемы) К1006ВИ1. Все преобразования сигнала происходят в ней; способ поиска – импульсный. Единственное условие – динамик нужен пьезоэлектрический (кристаллический), обычный динамик или наушники перегрузят ИМС и она скоро выйдет из строя.
Индуктивность катушки – около 10 мГн; рабочая частота – в пределах 100-200 кГц. При толщине оправки в 4 мм (1 слой картона) катушка диаметром 90 мм содержит 250 витков провода ПЭ 0,25, а 70-мм – 290 витков.
Металлоискатель Бабочка
Металлоискатель «Бабочка», см. рис. справа, по своим параметрам уже близок к профессиональным приборам: советский пятак находит на глубине 15-22 см в зависимости от грунта; канализационный люк – на глубине до 1 м. Действует на срывах синхронизации; схема, плата и вид монтажа – на рис. ниже. Учтите, здесь 2 отдельные катушки диаметром 120-150 мм, а не ДД! Пересекаться они не должны! Оба динамика – пьезоэлектрические, как и в пред. случае. Конденсаторы – термостабильные, слюдяные или высокочастотные керамические.
Свойства «Бабочки» улучшатся, а настроить ее будет проще, если, во-первых, намотать катушки плоскими корзинками; индуктивность определяется по заданной рабочей частоте (до 200 кГц) и емкостям контурных конденсаторов (по 10 000 пФ на схеме). Диаметр провода – от 0,1 до 1 мм, чем больше, тем лучше. Отвод в каждой катушке делается от трети витков считая от холодного (нижнего по схеме) конца. Во-вторых, если отдельные транзисторы заменить 2-х транзисторной сборкой для схем дифусилителей К159НТ1 или ее аналогами; выращенная на одном кристалле пара транзисторов имеет совершенно одинаковые параметры, что важно для схем со срывом синхронизации.
Схема и монтаж металлоискателя Бабочка
Для налаживания «Бабочки» нужно точно подогнать индуктивности катушек. Автор конструкции рекомендует раздвигать-сдвигать витки или подстраивать катушки ферритом, но с точки зрения электромагнитной и геометрической симметрии лучше будет подключить параллельно емкостям по 10 000 пФ подстроечные конденсаторы на 100-150 пФ и крутить их при настройке в разные стороны.
Собственно налаживание несложно: только что собранный прибор пищит. Поочередно подносим к катушкам алюминиевую кастрюльку или пивную банку. К одной – писк становится выше и громче; к другой – ниже и тише или вовсе замолкает. Здесь чуть-чуть добавляем емкости подстроечника, а в противоположном плече убираем. За 3-4 цикла можно добиться полной тишины в динамиках – прибор готов к поиску.
Еще о «Пирате»
Вернемся к прославленному «Пирату»; он импульсный приемопередающий с накоплением фазы. Схема (см. рис.) очень прозрачна и может считаться классикой для данного случая.
Схема металлоискателя Пират
Передатчик состоит из задающего генератора (ЗГ) на том же 555-м таймере и мощного ключа на Т1 и Т2. Слева – вариант ЗГ без ИМС; в нем придется выставить по осциллографу частоту следования импульсов 120-150 Гц R1 и длительность импульса 130-150 мкс R2. Катушка L – общая. Ограничитель на диодах D1 и D2 на ток от 0,5 А спасает усилитель приемника QP1 от перегрузки. На QP2 собран дискриминатор; вместе они составляют сдвоенный операционный усилитель К157УД2. Собственно «хвостики» переизлученных импульсов накапливаются в емкости С5; когда «резервуар переполняется», на выходе QP2 проскакивает импульс, который усиливается Т3 и дает щелчок в динамике. Резистором R13 регулируется скорость заполнения «резервуара» и, следовательно, чувствительность прибора. Еще о «Пирате» можно узнать из видео:
Видео: металлоискатель «Пират»
а об особенностях его настройки – из следующего ролика:
Видео: настройка порога металлоискателя «Пират»
На биениях
Желающие ощутить все прелести процесса поиска на биениях со сменными катушками могут собрать металлоискатель по схеме на рис. Его особенность, во-первых, экономичность: вся схема собрана на КМОП-логике и в отсутствие объекта потребляет очень маленький ток. Второе – прибор работает на гармониках. Опорный генератор на DD2.1-DD2.3 стабилизирован кварцем ZQ1 на 1 МГц, а поисковый на DD1.1-DD1.3 работает на частоте около 200 кГц. При настройке прибора перед поиском нужную гармонику «ловят» варикапом VD1. Смешение рабочего и опорного сигналов происходит в DD1.4. Третье – этот металлоискатель пригоден для работы со сменными катушками.
Металлоискатель на биениях на логических микросхемах
ИМС 176-й серии лучше заменить на такие же 561-й, ток потребления уменьшится, а чувствительность прибора возрастет. Заменять старые советские высокоомные наушники ТОН-1 (лучше ТОН-2) на низкоомные от плеера просто так нельзя: они перегрузят DD1.4. Нужно либо поставить усилитель вроде «пиратского» (C7, R16, R17, T3 и динамик на схеме «Пирата»), либо использовать пьезодинамик.
Настройки после сборки этот металлоискатель не требует. Катушки – монопетли. Их данные на оправке толщиной 10 мм:
- Диаметр 25 мм – 150 витков ПЭВ-1 0,1 мм.
- Диаметр 75 мм – 80 витков ПЭВ-1 0,2 мм.
- Диаметр 200 мм – 50 витков ПЭВ-1 0,3 мм.
Проще не бывает
Теперь выполним данное вначале обещание: расскажем, как сделать, ничегошеньки не смысля в радиотехнике, металлодетектор, который ищет. Металлоискатель «проще простого» собирается из радиоприемника, калькулятора, картонной или пластиковой коробки с откидной крышкой и отрезков двухстороннего скотча.
Металлоискатель «из радио» импульсный, однако для обнаружения объектов используется не дисперсия и не запаздывание с накоплением фазы, а поворот магнитного вектора ЭМП при переизлучении. На форумах об этом устройстве пишут разное, от «супер» до «отстой», «разводка» и слов, которые на письме употреблять не принято. Так вот, чтобы получилось если не «супер», но хотя бы вполне работоспособное устройство, его составные части – приемник и калькулятор – должны удовлетворять определенным требованиям.
Калькулятор нужен самый раздрянной и дешевый, «альтернативный». Делают такие в оффшорных подвальчиках. О нормах на электромагнитную совместимость бытовой техники там понятия не имеют, а если о чем-то таком и слыхали, то чхать хотели от души и свысока. Поэтому тамошние изделия являются довольно мощными источниками импульсных радиопомех; их дает тактовый генератор калькулятора. В данном случае его строб-импульсы в эфире используются для зондирования пространства.
Приемник нужен тоже дешевый, от подобных производителей, без всяких средств повышения помехоустойчивости. В нем должен быть АМ диапазон и, что абсолютно необходимо, магнитная антенна. Поскольку приемники с приемом коротких волн (КВ, SW) на магнитную антенну редко продаются и стоят дорого, придется ограничиться средними волнами (СВ, MW), но зато это облегчит настройку.
Далее делаем следующее:
Металлоискатель из радиоприемника и калькулятора
- Разворачиваем коробку с крышкой в книжку.
- На тыльные стороны калькулятора и радио наклеиваем полоски скотча и закрепляем оба устройства в коробке, см. рис. справа. Приемник – желательно в крышке, чтобы был доступ к органам управления.
- Включаем приемник, ищем настройкой на максимальной громкости вверху АМ диапазона (диапазонов) участок, свободный от радиостанций и как можно более чистый от эфирных шумов. Для СВ это будет в районе 200 м или 1500 кГц (1,5 МГц).
- Включаем калькулятор: приемник должен загудеть, захрипеть, зарычать; в общем, дать тон. Громкость не убираем!
- Если тона нет, осторожно и плавно подстраиваемся, пока не появится; это мы поймали какую-то из гармоник строб-генератора калькулятора.
- Потихоньку складываем «книжку», пока тон не ослабеет, не станет более музыкальным или вовсе не пропадет. Скорее всего это случится при развороте крышки около 90 градусов. Таким образом мы нашли положение, в котором магнитный вектор первичных импульсов ориентирован перпендикулярно оси ферритового стержня магнитной антенны и она их не принимает.
- Фиксируем крышку в найденном положении пенопластовым вкладышем и резинкой или подпорками.
Примечание: в зависимости от конструкции приемника возможен обратный вариант – для настройки на гармонику приемник кладут на включенный калькулятор, а затем, раскладывая «книжечку», добиваются смягчения или пропадания тона. В таком случае приемник будет ловить отраженные от объекта импульсы.
А что же дальше? Если вблизи раскрыва «книжки» окажется электропроводящий или ферромагнитный предмет, он станет переизлучать зондирующие импульсы, но их магнитный вектор повернется. Магнитная антенна их «почует», приемник опять даст тон. Т.е., мы уже что-то нашли.
Нечто странное напоследок
Есть сообщения еще об одном металлоискателе «для полных чайников» с калькулятором, только вместо радио нужны якобы 2 компьютерных диска, CD и DVD. Еще – пьезонаушники (именно пьезо, по уверениям авторов) и батарейка «Крона». Откровенно говоря, выглядит данное творение техномифом, вроде приснопамятной ртутной антенны. Но – чем черт не шутит. Вот вам видео:
попробуйте, если желаете, авось что-то там и отыщется, и в предметном и в научно-техническом смысле. Удачи!
В качестве приложения
Схем и конструкций металлоискателей насчитываются сотни, если не тысячи. Поэтому в приложение к материалу даем еще список моделей, кроме упомянутых в тесте, имеющих, как говорится, хождение в РФ, не чрезмерно дорогих и доступных для повторения или самосборки:
- Клон.
- Шанс.
- Кощей.
- Крот.
- Volksturm.
- Малыш ФМ.
- Анкер.
- Терминатор.
- Спектр.
- СОХА-2Т.
- TRACKER PI-2.
lenpas.ru
|
Уменьшаем ток потребления, увеличиваем чувствительность, повышаем — Уважаемый автор! Не могли бы Вы подсказать, как можно улучшить работу металлоискателя Пират? При питании от 9-вольтовой батареи — чувствительности не хватает, но ток потребления приемлемый, при переходе на 12-вольтовый аккумулятор — работа схемы становится лучше, но задолбаешься его постоянно подзаряжать. Схема во вложении…. Чур меня! — сказал я, оглянувшись по сторонам, зашёл на всякий случай на свой сайт, полазил там, перекрестился…. Нет там ничего похожего на металлоискатели! — А с какого бодунца я должен что-то смыслить в этой области? — пишу автору вопроса. — Я, конечно, наблюдал лет 100 назад в журналах простенькие схемы металлоискателей на биениях, но не более того. — Нет, этот не на биениях — импульсный, ребята из «радиоскота» разработали. Там всего-то делов: передатчик, да приёмник. Вам как два пальца об асфальт, а мне знаний не хватает и ответить толком никто не может! Ну, как-то, — подумал я, — два пальца об асфальт, это не тот процесс, о котором я так долго мечтал с детсадовского возраста, — и хотел было в мягкой, но решительной форме отшить навязчивого вопрошающего, но…, побродив по сети и поизучав вопрос, обнаружил — а оказывается, тема эта будоражит умы изрядного количества радиолюбителей. Популярная, оказывается, тема! Да, немало ещё золотых самородков закопано на великих просторах нашей страны, — обозначил я возможные истоки подобного интереса и решил-таки озадачиться данным вопросом. Результатом теоретической проработки темы стала страница — ссылка на страницу. А теперь плавно переходим к «Пирату». Случилось так, что «ребятам из радиоскота» пришлось не так уж и сильно поднапрячься. Рассмотрим принцип работы данного металлоискателя. После излучения передатчиком короткого импульса магнитной индукции, в искомом металлическом объекте возникает и некоторое время поддерживается (вследствие явления самоиндукции) затухающий импульс тока, обусловливающий задержанный по времени отражённый сигнал. Этот отражённый сигнал и несёт полезную информацию об объекте, которую и надо зарегистрировать приёмной частью металлодетектора.
Рис.1 На Рис.1 (слева) приведена передающая часть «Пирата». Причём основная часть тока потребления устройства как раз и приходится на процесс накачки катушки энергий, необходимой для достаточной
мощности излучения. Как можно снизить это потребление? Тупо — уменьшить частоту повторения импульсов. Ну и хватит этой унылой теории, пора переходить к схеме электрической-принципиальной! На Рис.2 приведена схема формирования импульса, длительность которого прямо пропорциональна мощности отражённого от металлического
объекта сигнала. Для лучшего понимания работы схемы приведу диаграммы напряжений в различных точках.
Рис.3 Думаю, дальнейшего пояснения работы формирователя не требуется. Собственно говоря, теперь нам только и осталось, что измерить длительность выходного импульса и зафиксировать её любым удобным для
юзера методом. Сделать это также удобно сугубо цифровыми средствами. На Рис.4 приведены два варианта измерителя длительности импульса: первый со светодиодной индикацией, второй — с регистрацией
длительности посредством изменяющейся звуковой частоты. С приходом на вход устройства положительного перепада измеряемого сигнала (вх. импульс), запускается генератор, построенный на IC1.1,
выходные импульсы которого с частотой, задаваемой цепочкой R1 C1, поступают на тактовый вход счётчика IC2. Счётчик начинает заниматься
своим непосредственным делом — считать. Так, с эти разобрались, выкидываем светодиоды, подключаем к счётчику генератор (Рис.4 справа). Для поддержания высокой стабильности работы металлоискателя — все логические элементы необходимо запитывать стабилизированным напряжением, снимаемым с интегрального стабилизатора VR1 (Рис.2). На самом деле, для классического «Пирата» такой стабилизатор был бы тоже совсем не лишним!
|
vpayaem.ru
Металлоискатель Пират своими руками — подробная инструкция
Популярная ранее идея о поисках клада в уже более адаптированном к современным реалиям варианте реализуется в виде операций по поиску различных видов драгоценных металлов и изделий из них.
Для извлечения таких находок из различных отходов, залежей мусора, природной среды (под слоями почвы, среди деревьев и кустарников, на берегах водоемов и т.д.), сложно обойтись без специальной аппаратуры, а именно – металлоискателей.
Занятия подобными поисковыми работами предполагают не только использование такой аппаратуры, но также и стимулируют интерес к ее совершенствованию и модернизации. Создаются приборы, удовлетворяющие технические потребности самых разных любителей поиска ценностей.
Назначение металлоискателя
Металлодетектор – отличный помощник, входящий в техническое оснащение всех, кто занимается поиском металлов в природе или же искусственной, созданной человеком среде (как например, заброшенные дома).
Подобное оборудование, в зависимости от предназначения, может позволить своему владельцу искать не только черный и цветной металл и изделия из него, но также и драгоценные, такие, как: золото, платина, бронза.
Технология работы
Большинство подобных приборов действует на электромагнитных импульсах. В целом, принцип работы металлоискателей «Пират», равно как и иных подобных моделей, можно описать следующим образом:
• Устройство создаёт в радиусе своего действия мощное электромагнитное поле.
• Объект из металла, который находится незаметно для глаз человека, при попадании под влияние такого поля начинает оказывать на него мощное воздействие.
• Прибор реагирует на оказываемое стороннее воздействие и выдает соответствующие ответные сигналы.
Большинство современных моделей металлоискателей устроены именно на данном принципе работы, который в целом можно назвать одним из наиболее эффективных при поисках металлов и предметов из них.
Но между разными аппаратами есть и существенные отличия. Технические возможности некоторых моделей позволяют искателю получать более полную картину о своей находке, которая попала в сферу влияния электромагнитного поля, исходящего от аппаратуры.
Так, металлоискатели дополнительно могут :
- С приблизительной точностью оценивать
массу.
- Выдавать ориентировочные сведения о
габаритных размерах и форме потенциальной находки.
- Более точно оценивать место расположения и
глубину залегания объекта под грунтом.
- Выдавать сведения о том, объект из какого
именно металла вероятнее всего попал в зону влияния.
В Интернете существует множество сведений о приборах различного уровня, особенностях их конструкции, а также самостоятельной сборке.
Наиболее простой и примитивный металлоискатель часто представляет собой самостоятельно собранную конструкцию, предназначенную для поиска различных видов металлов. Они обираются из готовых отдельных деталей, и работают на основе их электромагнитных импульсов.
Любители техники и радиоэлектроники возможно слышали об очень простой, однако показывающей неплохие результаты схеме металлоискателя. Согласно этой схеме, электромагнитное поле образует эффект импульса, схожий с небольшим калькулятором.
Реакцию, которая происходит при влиянии металлических объектов на электромагнитное поле можно с легкостью улавливать даже с помощью обычного радиоприемника, который используется в быту. Сигнал о подобной находке – громкий, отчетливый и понятный звук.
Если же вести речь о более сложных приборах, предназначенных уже для использования на профессиональном уровне, то такие металлоискатели обычно состоят из трех основных узлов:
- Генератор электромагнитного поля.
- Датчик, на котором отражаются изменения в
поле.
- Оборудование для дополнительной оценки
обнаруженных предметов и сигнализации.
Металлоискатели могут иметь различные функциональные возможности и уровень сложности использования. Одна из общепринятых классификаций таких приборов разделяет их именно по этим параметрам:
• Любительские металлоискатели. Такие приборы чаще всего собираются вручную и применяются теми, для кого поиски больше похожи на хобби и увлечение, чем на профессиональную деятельность.
• Полупрофессиональная аппаратура. Это уже приборы, приобретаемые в специальных магазинах. Без этого оборудования не обойтись тем, для кого поиск металла стал чем-то большим, чем простое увлечение.
• Профессиональные металлоискатели. Этот вариант – дорогостоящая техника высшего уровня, с наиболее широким функционалом дополнительных опций и возможностей. Предназначены для тех, кто работает в данной сфере на постоянной основе.
• Спецтехника, предназначенная для ведения поисковых работ в нестандартных условиях: на большой глубине залегания, или даже под водой. Сюда же относятся металлоискатели, предназначенные для поиска отдельных видов металла. Например – существуют отдельные приборы, настроенные конкретно под поиски золота.
Любительские и полупрофессиональные модели металлоискателей вполне возможно купить в любом магазине дачного и садового инвентаря, который есть практически в любом, даже небольшом городе.
Металлоискатели – не только те приборы, которые используются при поиске различных кладов, старинных монет и артефактов. Всем известные рамки, используемые в системах безопасности при проведении массовых мероприятий, в крупных торговых центрах и объектах особой важности – один из вариантов реализации схожей технологии. Однако настройки этих рамок могут быть скорректированы и направлены на поиск оружия, взрывчатых веществ и других потенциально опасных предметов.
Рассмотрим подробнее составляющие детали
металлоискателя.
Катушка
Один из наиболее важных компонентов металлоискателя – катушка. В большинстве случаев это обмотка из металлической проволоки в специальной конфигурации. Она позволяет создать электромагнитное поле вокруг прибора и улавливать реакцию этого поля на нахождение предметов в среде его воздействия.
В большинстве существующих конфигураций катушка располагается на специальной длинной ручке, что позволяет свободно перемещать ее во время поисков.
При самостоятельном изготовлении катушки для металлоискателей «Пират», можно приобретать специальные готовые каркасы. Обычно, заказать их можно в специализированных магазинах, в том числе через сеть Интернет.
Но и каркасы для катушек можно изготовить самостоятельно, в целях экономии, или же в попытке получить даже более качественный инструмент собственной конструкции, чем тот, который можно приобрести.
Для изготовления таких каркасов подойдут практически любые имеющиеся подручные материалы: элементы ненужных пластмассовых изделий, фанера. Собранную обмотку можно заполнить обычно монтажной пеной для надежности соединения.
Во время поисков, катушка позволяет кладоискателю найти оптимально подходящую технику работы, при наличии возможностей и умения правильного манипулирования этой частью конструкции прибора.
Электронная схема
Другой важный элемент любого металлоискателя – электросхема. В ее задачи входит:
• Генерирование электромагнитного сигнала, подающегося на катушку.
• Анализ обратной связи. Это означает, что задача схемы — улавливать изменения поля, полученные от катушки и обрабатывать эти сигналы.
Преобразование сигналов от катушки в индикацию, понятную для пользователя. Электронная схема должна распознавать сигнал от катушки и выдавать его в виде сигналов различного вида, которые уже могут быть понятны кладоискателю: звуковые сигналы, световые, показания на панелях приборов и индикаторов (в зависимости от того, чем оборудована конкретная модель металлоискателя).
Отличный вариант, если тот, кто желает собрать электрическую схему для металлоискателя, будет обладать широкими знаниями в области техники и радиоэлектроники. Умелец сможет не просто правильно собрать необходимую схему, но и внести в нее свои изменения, адаптируя под имеющиеся в конкретном случае возможности, таким образом улучшая собственную конструкцию.
Многие же электронные схемы достаточно просты в сборке, ее сможет выполнить даже тот, кто имеет относительно небольшой опыт работы с электроникой. При точном соблюдении рекомендаций разработчика, или инструкций от опытных мастеров, полученная схема будет обеспечивать четкую и стабильную работу конечного устройства, в которое она устанавливается.
Металлоискатель «Пират» — самостоятельная сборка
Если говорить об аппаратах любительского уровня, которые рассчитаны на самостоятельную сборку – одним из лидеров рынка здесь является модель под названием «Пират».
С поиском под водой это название ничего общего не имеет. Оно содержит в себе лишь сокращение от данных его устройства и названия сайта разработчика.
Данная модель МД «Пират» имеет множество явных преимуществ:
- Относительная простота устройства и сборки.
- Дешевизна деталей и расходных материалов
для изготовления.
- Высокая функциональность для самодельного
любительского прибора.
Удобство сборки, настройки и использования дополнительно повышается тем, что электронная схема металлоискателя «Пират» не требует дополнительного программирования. А значит, не обязательно владеть языками шифрования кода и тратить время на его прописывание. В этой модели применяются только детали, которые доступны любому любителю. Все запчасти можно приобрести в любом магазине радиоприборов.
Конструкция и принцип работы
Схема конструкции и компоновка деталей металлоискателя является традиционной для устройств подобного рода. Прибор представляет собой металлическую штангу, где на нижнем конце прикреплена катушка с обмоткой, а на верхнем – блок с электронной схемой и элементом питания.
Здесь учитывается важная деталь, которая делает походы с таким устройством более удобными – выбор места положения на штанге блока с электронной схемой. Это положение должно позволять кладоискателю удобно держать в руках штангу и управлять положением катушки относительно поверхности земли.
Некоторые сборщики предпочитают, чтобы индикация звуковым сигналом при изменениях в электромагнитоном поле подавалась не от внешнего динамика, а от наушников. Конструкция блока предоставляет подобную возможность – в нем имеется стандартный звуковой разъем формата mini-jack (3.5 mm).
Металлодетектор «Пират» работает с применением импульсной технологии. Она обеспечивает отличные для техники такого уровня показатели в плане чувствительности.
Электронную схему возможно собрать, заменив микросхемы обычными транзисторами. Правда, транзисторный вариант может требовать особых настроек для правильной работы, что доступно только наиболее опытным мастерам радиотехники. Поэтому транзисторная схема прибора применяется не слишком часто.
Детали и расходные материалы
Чтобы собрать металлоискатель «Пират» своими руками, который при этом будет реагировать не только на металлы, но также и на изделия из золота, и залежи драгоценного металла в чистом виде, кладоискателю дополнительно понадобятся следующие детали и материалы:
- Стандартная печатная плата, служащая основой электросхемы (или же, в случае ее
самостоятельного изготовления – текстолит)
- Источник питания. В качестве источника
энергии подойдет любое количество обычных элементов питания (батареек) или
аккумуляторов. Главное условие – суммарное общее напряжение должно быть равно 9-12V.
- Медный кабель сечением 0.75 мм. (или более)
для соединения элементов между собой
- Корпус.Здесь подойдет
любая пластмассовая емкость, размером чуть более самой платы.
- Металлическая или пластмассовая трубка
необходимой длины для использования в качестве штанги
- Корпус для катушки, или каркас для катушки, на который будет
наматываться кабель
- Расходные материалы: припой, изоляционная
лента, любой качественный клей, герметики, возможно монтажная пена, саморезы и
винты для скрепления элементов между собой.
Список деталей металлоискатель Пират
Что касается самостоятельного изготовления платы – здесь все зависит от предпочтений. Любители полностью самодельной электроники могут самостоятельно сделать в том числе и плату. В большинстве случаев, плату, как и некоторые другие компоненты для металлоискателя «Пират» удобнее все же купить.
Для того, чтобы собрать катушку понадобится оправа или жесткий каркас, но при этом в них не должно быть металлических элементов. Самодельный каркас можно смастерить из прочной пластмассы, фанеры. Другой вариант – подобрать что-либо, подходящее по форме и размеру из ненужной пластиковой утвари. Например, может отлично подойти пластмассовая посуда. Каркас также возможно купить и в уже полностью готовом виде.
Параметры, рекомендуемые для катушки «Пират»:
•
Главные проблемы, связанные с катушкой основаны на том, что при ее использовании, этот узел аппаратуры может значительно пострадать от столкновений с неровностями земной поверхности, крупными камнями, мусором. Для того, чтоб избежать таких неприятностей, к ее каркасу в нижней части прикрепляется подходящая по размеру пластиковая тарелка. Кроме непосредственно защиты от повреждений, тарелка увеличивает скольжение, особенно при работе в условиях высокой травы. От этого возрастает общая интенсивность поисковых работ.
Сборка и дизайн
Чтобы успешно собрать металлоискатель «Пират» своими руками из всех имеющихся деталей, необходимо следовать предлагаемому плану:
- Изготовление платы «Пират» (в случае выбора самостоятельного изготовления)
- Сборка электросхемы прибора
- Установка и закрепление платы в корпус
- Изготовление катушки металлоискателя «Пират», путем намотки кабеля
- Изготовление штанги подходящей длины и
формы, закрепление на нее катушки и электросхемы
- Работы по соединению цепи электросхемы.
Хотя, никакой ключевой роли в работе будущего устройства, порядок его сборки совершенно не играет. Для всех, кто собирается длительное время применять собранный прибор с целями поиска цветных, черных, драгоценных металлов и изделий из них, наиболее важными являются другие факторы – функциональность при одновременной простоте и удобстве использования.
В такой ситуации основным фактором является соединение между собой элементов и узлов аппарата, а также длина и форма штанги, позволяющая повысить удобство использования. Таким образом, при создании металлоискателя, возникает определенный этап, на котором можно проявить дизайнерские способности.
Эту часть работ лучше всего проводить, применяя моделирование с масштабом 1 к 1. Это возможно осуществить на практике при помощи деталей из дерева, имеющих подходящую форму и размер, например, таких:
- Черенок для лопаты
- Куски фанеры подходящей формы
- Обрезки других деревянных материалов
- Временная крепежная конструкция, составленная
из веревок и гвоздей.
Как только мастеру удалось скомпоновать функциональную и одновременную удобную для использования модель, можно начинать окончательную сборку и отладку. Такой аппарат в своем полностью готовом виде не требует дополнительных настроек. В таком случае, «Пират» полностью готов выполнять свои основные функции по поиску металла и предметов из него. Начать поиски можно, выбрав необходимый уровень чувствительности катушки и подходящую тактику управления ей во время похода.
Те сборщики, в приоритете которых не самостоятельное изготовление, а скорость сборки, могут воспользоваться полностью готовыми наборами запчастей. Это значительно ускорит процесс и позволит быстрее получить готовый к использованию прибор.
Покупка такого готового комплекта доступна в интернет-магазинах, специализирующихся на продаже оборудования для кладоискателей.
Те пользователи данной модели металлоискателя, которые обладают навыками в сфере техники и радиоэлектроники, могут провести глубокую модернизацию металлоискателя «Пират». Это может помочь значительно усовершенствовать и дополнительно улучшить конструкцию аппарата. Вот некоторые направления, по которым здесь можно проявить фантазию и технические навыки:
• Катушку для «Пирата» можно изготовить из различных материалов и с различными нестандартными параметрами. К примеру, можно использовать кабель типа «витая пара».
• Добавление дополнительных систем индикации, например, показа на дополнительном дисплее уровня оставшегося заряда аккумуляторной батареи
• Модернизация стандартных моделей и их адаптация для подводных поисков. В таком случае, аппарат точно сможет оправдать свое название.
• Дополнение металлоискателя функцией дискриминации. На практике это означает, что устройство, имеющее подобную опцию, станет способно отличать между собой различные типы металла, и выдавать более точную информацию пользователю.
Даже без добавления дополнительных опций, простой и надежный металлоискатель «Pirat» при правильной сборке сможет исправно работать даже в непростых условиях эксплуатации.
Самодельный металлоискатель «Пират» - преимущества и недостатки
Дешевая итоговая стоимость – основное преимущество при выборе в пользу самостоятельного изготовления любой аппаратуры. Этот плюс актуален и для металлоискателя. Среди других преимуществ здесь так же легко можно выделить:
• Технологию использования, отлично подходящую для уровня новичков в мире кладоискательства, тех, для кого это является увлечением и хобби.
• Возможность создания прибора, который будет иметь полностью индивидуальную форму, собственный дизайн и авторскую конфигурацию.
• Удовольствие от процесса и результата самостоятельного труда по созданию работоспособной и показывающей свою эффективность на деле техники.
Но, как и любой прибор, собранный самостоятельно, металлоискатель «Пират», к сожалению, имеет и свои недостатки. Среди них можно выделить:
• Значительное потребление заряда аккумуляторами питания, что приводит к необходимости постоянного наличия запасных элементов.
• Отсутствие в первоначальной конфигурации функции дискриминации, т.е. четкого определения типа металла, который влияет на электромагнитное поле. Умелые мастера могут исправить этот недостаток, и адаптировать реализовать такую функцию дополнительно. Однако, для новичков в мире радиотехники — это будет проблематично.
• &g
md-kit.ru
схема и как сделать своими руками
Стоимость качественного металлоискателя может достигать нескольких сотен долларов. Все зависит от глубины обнаружения монет и других металлических предметов, и дополнительных функций, например, интерфейса по распознаванию металла.
Одним из самых простых и совершенных считается металлоискатель Пират. Его преимущество в том, что его можно не только купить, но и сделать своими руками – достаточно просто изучить конструкцию прибора и подготовить нужные чертежи и материалы.
Что из себя представляет металлоискатель Пират
Металлоискатель Пират – одна из самых простых и доступных моделей на рынке. Это импульсный прибор, которые позволяет проводить эффективный поиск даже на большой глубине, хотя и не умеет распознавать разные металлы (рисунок 1).
Название «Пират» не имеет ничего общего с морскими разбойниками. По факту, это аббревиатура, где PI отражает импульсный принцип его работы, а RAT – это сокращенное название сайта разработчиков «Радио Скот».
Рисунок 1. Внешний вид прибора в собранном состоянииЭтот прибор отлично подойдет для поиска крупного металла и для тех, кто только начинает пробовать свои силы в данном направлении. Но главное преимущество прибора в том, что его можно собрать самостоятельно или, при желании, улучшить, установив металлодетекторы или другое дополнительное оборудование.
Технические параметры прибора
По техническим характеристикам металлоискатель способен обнаруживать черные и цветные металлы на глубине 20-150 см, в зависимости от размера детали. Устройство потребляет 30-40 мА тока, а напряжение питания для бесперебойной работы должно составлять 9-12 Вольт.
При этом важно помнить, что конечные технические характеристики зависят от дополнительных критериев, в частности, качества сборки и деталей, диаметра катушки и др. Это требование особенно актуально для самодельных приборов.
Поскольку прибор является импульсным, он не способен различать металлы. При желании, можно добавить к нему микросхемы, чтобы улучшить характеристики, но для пользователей, которые не обладают нужными техническими знаниями, проще купить сразу готовый металлоискатель с дискриминацией, а не переделывать простую модель.
Основные детали
Чтобы собрать металлоискатель Пират своими руками, нужно не только ознакомиться с основными характеристиками прибора, но и составить список деталей для него.
Рисунок 2. Детали, необходимые для самостоятельной сборкиnowifi.ru