Металлоискатель или металлодетектор – устройство, которое находит металлосодержащие предметы в диэлектрическом или низко проводящем массиве. Устройство помогает обнаружить различные металлические тела в земле, массиве ограждающих конструкций зданий и сооружений, и в глубине грунта на дне водоёмов. Фирменный прибор стоит довольно дорого. Сделанный металлоискатель своими руками обойдётся намного дешевле.
Современный электронный прибор замечает присутствие металлических предметов на расстоянии. Принцип работы построен на том, что он улавливает свою радиоволну, отражённую от металла.
При включении питания в поисковом устройстве возникает электромагнитное поле, которое излучается вглубь исследуемой территории. Это может быть земля, скала, вода, древесина или массив любого диэлектрика. Электромагнитное поле излучает поисковая катушка.
На верхней части искомого металла появляются токи вихревого характера. Они устремляются навстречу, подавляя электромагнитное поле, излучаемое металлоискателем. Резкое падение мощности поля прибора фиксирует его электронный блок. Электроника анализирует новые параметры электромагнитного потока и сигнализирует о наличии металла.
Золото, серебро и медь, в отличие от железа и никеля, обладают более высокой электропроводностью. Определение природы металла в зоне обследования основывается на получении данных об удельной электропроводности материала.
Различие между простыми конструкциями и устройствами с более «навороченной» электроникой состоит в том, что дорогие устройства определяет не только вид металла, но и глубину его нахождения, а также имеют опцию дискриминации.
Принципы действия металлоискателей
Состав схем приборов напрямую зависит от принципа действия электроники металлоискателя. Различают следующие типы схем:
- метод биения;
- передатчик-приёмник;
- радиочастотный;
- импульсно-индукционный;
- резонансо-срывной.
Метод биения
Данный метод действия обозначают аббревиатурой BFO (beat frequency oscillation). В основе конструкции прибора установлен LC-генератор. Генераторы такого вида имеют высокую стабильность частоты, излучаемых волн.
LC устройство через катушку поискового круга получает фактическую частоту биений и сравнивает с эталонными данными. Полученная разница сопровождается звуковым сигналом через встроенный динамик. Используемая частота находится в пределах от 40 до 500 кГц.
BFO устройства отличаются слабой чувствительностью и низким уровнем отстраивания от влажного и минерального грунта. Использование этого метода чаще всего встречается в дешёвых моделях отечественного производства.
Передатчик-приёмник
Низкочастотный передатчик-приёмник формата TR/VLF (transmitter-receiver/very low frequency) имеет обнаруживающую систему, состоящую из 2 катушек. Они находятся в одной плоскости. Одна из них состоит в контуре LC-генератора. При получении ей сигнала, на выходе приёмной катушки отражается маломощный сигнал. Происходит оценка амплитуды на приёмных витках и фазового сдвига между полученным и переданным сигналом.
VLF-способ обеспечивает высокую чувствительность устройства. Металлодетектор хорошо определяет природу предметов, что происходит за счёт оценки характеристик фаз. Схематика прибора имеет довольно сложную конфигурацию. Катушки должны пройти предварительную презициозную балансировку.
Отстраивание от массива изучаемой среды и дискриминация предметов из металла выполняется фазосдвигающими цепями. Модификация TR/VLF анализирует фазовые характеристики электромагнитных полей, что даёт возможность отличать чёрные металлы от их цветных «собратьев», отстраиваться от массива земли и различных посторонних вкраплений в его среде.
Металлоискателям данного типа свойственна высокая чувствительность. Разрешающие качества устройства во многом зависит от диаметра поисковой головки. Чем больше этот размер, тем лучше осуществляется процесс обнаружения изделий из металла в глубине массива. На основе этого принципа изготавливают основную массу серийных металлодетекторов.
Радиочастотный
Высокочастотный формат устройства RF (radio frequency) имеет 2 катушки. Они разнесены на определённое расстояние друг от друга. Излучающая катушка посылает сигнал на внешнюю поверхность искомого металла. Приёмный элемент фиксирует отражённый сигнал. Используемая частота радиосигналов находится в пределах от 70 до 500 кГц.
Устройство, построенное по такому принципу, не различает природу тел из металла, не «видит» небольшие объекты. Следует отметить, что он отлично распознаёт крупные предметы из металла на большом расстоянии – в глубине массива изучаемой среды.
Импульсно-индукционный
Генератор импульсно-индукционного прибора формата PL (pulse induction) подаёт сигнал импульсного характера в колебательный контур поискового устройства. Оценочным данным является время переходного периода – положение заднего фронта импульса напряжения. Рабочая частота находится в низком диапазоне – от 50 до 4000 Гц.
Резонансо-срывной
Срыв резонанса – формат OR (off resonance). В основе принципа функционирования прибора МИ заложен метод оценки величины амплитуды сигнала в катушке. Контур настраивают близко к резонансу с излучаемым сигналом.
Появление в зоне поиска металлического предмета становится причиной возникновения резонанса или полного его исключения. Это отмечается увеличением или уменьшением амплитуды в колебательном контуре.
Метод не используется в металлоискателях заводского изготовления. В основном применяют при разработке самодельных радиолюбительских конструкций.
Что такое дискриминация металлов?
Кто интересуется строением и принципом действия металлоискателей, часто в поиске нужной информации сталкиваются с выражением «дискриминация металлов». Функция дискриминации металлоискателя определяет направленность поиска той или иной группы металлических предметов. Установка металлоискателя на обнаружение цветных металлов позволяет игнорировать железосодержащие включения в массиве грунта.
Агрегаты, оснащённые дисплеем, могут демонстрировать шкалу дискриминации от «0» до «99». Чем больше стремится показатель индикации прибора к 0, тем меньше электропроводность найденного металлического предмета.
В некоторых моделях линейка дискриминации градуирована на такие виды металлов, как железо, никель, цинк, алюминий, золото, медь и серебро. Прибор может делать поправку на включение лигатуры в основном составе материала. Вида и количество лигатуры в металле изменяет его электропроводность.
Металлы в чистом виде практически не встречаются, поэтому в сложных устройствах высокого уровня существуют опции, позволяющие «не замечать» такие металлы, как железо, никель и алюминий. Металлодетектор будет реагировать на обнаружение золота, серебра и меди.
Селективная дискриминация металлов позволяет сократить временные затраты на обнаружение ненужных предметов и не тратить силы на копание ненужных ям.
Собрать металлоискатель ПИРАТ своими руками
Члены военно-исторических обществ, краеведы и любители искать клады часто озабочены поиском дешёвых моделей металлодетекторов.
Желание собрать своими руками металлоискатель, прежде всего, вызвано экономическим фактором. Готовое изделие заводского исполнения стоит довольно дорого. Есть модели, стоимостью до нескольких десятков тысяч рублей. В средствах массовой информации публикуется масса «рецептов» по изготовлению самодельных приборов.
Для обнаружения металлосодержащих предметов в толще грунта, можно сделать металлоискатель со схемой Пират.
Пират – импульсивный металлодетектор с несложной электронной схемой. Название никак не связано с морскими разбойниками. Латинская аббревиатура состоит из двух сокращений: PI (импульсный принцип) и RAT (наименование авторского сайта).
Инструкция по сборке МИ ПИРАТ
Для изготовления самодельного металлоискателя необходимо заранее приготовить несколько предметов – это поисковый круг с катушкой, электронный блок управления и штанга-держатель.
Поисковый круг
Его можно вырезать из строительной фанеры, пластика либо другого диэлектрического материала. Круг представляет собой обод ø 180 – 210 мм с обвитым на нём обмоточным проводом (24 – 25 витков) ø 0,5 мм. Для увеличения дистанции обнаружения, поисковый контур делают ø 260 – 270 мм и обматывают таким же проводником в количестве 21- 22 витков.
Штанга-держатель
В качестве этой детали используют любой диэлектрический длинномер. Это может быть деревянный держатель огородного инструмента, швабры или полимерная трубка. На нижнем конце штанги крепят поисковый круг. Вверху часто крепят корпус электронного блока управления. Длину штанги определяет сам хозяин оборудования – соответственно его росту.
Блок управления
Для корпуса электронного блока используют различные коробчатые изделия из пластика. Главное, чтобы в корпусе свободно, но в то же время компактно могла поместиться схема прибора и элементы питания. Начинка электроники собирается на основе транзисторов и микросхем.
Разновидности микросхем металлоискателя ПИРАТ
Из всех известных схем самодельных металлоискателей известны конструкции, собранные на следующих элементах:
Ne 555
Основным управляющим компонентом схемы является микросхема Ne 555. В качестве аналога может быть использована микросхема отечественного производства КР1006ВИ1.
Вариант печатной платы на Ne 555 На транзисторах
Вариант печатной платы металлодетектора на транзисторах Tl 0722 и Ne 555
Электронный блок металлоискателя Пират собирают на двух микросхемах. Это значительно упрощает схемотехнику прибора.
К561la7
Основой схемы МИ является микросхема К561la7. Микропроцессор состоит из 4 секторов. Первые два излучают фон определённой частоты, 3-й элемент обнаруживает отражённый сигнал от искомого металлического предмета, а 4-й сектор производит сравнение уровня выходной и приёмной частоты.
Разные значения этих параметров вызывают подачу сигнала через усилитель на динамик прибора.
Питание электронного блока осуществляется за счёт батарейки типа крона. Её ёмкости хватает на пользование устройством в течение длительного времени.
Комплектующие элементы сборки электронной схемы металлоискателя Пират на К561la7
- Конденсаторы часто используют бывшие в употреблении, но нужно обязательно проверять их ёмкость. Хорошо подходят керамические элементы. Для изготовления схемы потребуются детали:
100 мкФ – 1шт.;
1000 пФ – 3 шт.;
22 пФ – 2 шт.;
300 пФ – 1 шт. - Бывшие в употреблении постоянные резисторы также применяют, извлекая их из старых схем. Они много лет сохраняют свои качественные характеристики.
22 Ом – 1 шт.;
1 кОм – 1 шт.;
4,7 кОм – 1 шт.;
10 кОМ – 1 шт.;
470 кОм – 1 шт. - Переменные резисторы лучше купить в электротехническом супермаркете или на радиорынке:
1,5 кОм – 1 шт., 20 кОм – 1 шт. - Микросхема К561la7 заключена в защитном корпусе формата DIP. Ножки нумеруют от выемки на корпусе микросхемы, начиная отсчёт против часовой стрелки.
- Транзистор КТ-315 можно заменить на КТ3102, ВС546, или на схожие по характеристикам низкочастотные аналогичные элементы. Смотря на лицевую часть транзистора, различают выводы, справа налево – эмиттер, коллектор и база.
- Диод можно выбрать из таких радиодеталей как: кд522Б, кд105, кд106.Перед пайкой диод нужно прозвонить для того, чтобы точно отличить анод от катода.
- В качестве сигнализатора можно использовать наушники mp 3 плеера либо что-то подобное.
- Питание – батарейка типа крона 9 в. и контактная группа.
Металлоискатель подводный своими руками
Модель подобного типа в заводском исполнении стоит немалых денег. Сделать его своими руками – заманчивая перспектива. С его помощью на морском дне среди валунов и гальки вполне можно найти обронённые ценные предметы – кольца, цепочки из золота и серебра и прочее. С помощью таких приборов найдено много артефактов немалой стоимости.
Схемы строения электронных блоков применяют те же, что и для сухопутных собратьев, но с некоторыми особенностями. Здесь требуется обеспечение полной герметичности устройства. Катушку покрывают герметичными изоляционными материалами, вплоть до применения эпоксидной смолы.
В качестве корпуса используют ПВХ трубы малого диаметра. Трубы выполняют две функции одновременно – корпуса электронного блока и штанги-держателя.
В трубу помещают электронную схему с разъёмами для подключения питания и сами батарейки. На оголовке разъёмов закрепляют переменный резистор – для изменения чувствительности
Очень важно сделать герметичную закупорку торцевого отверстия трубы таким образом, чтобы винт пробки входил в соединение с головкой переменного резистора.
В качестве сигнализаторов обнаружения металлов применяют световые индикаторы – светодиоды. Запитывать их приходится от встроенного динамика внутри корпуса. При попадании в поле катушки искомого металла, световые индикаторы реагируют своим свечением.
Некоторые умельцы изготавливают модели с внешним управлением устройства с помощью магнита. Проводя магнитом по корпусу металлодетектора, меняют режим работы прибора.
Заключение
Владение самодельным металлоискателем вызывает тягу к обследованию окружающего мира. Если изучение тех или иных мест на природе не приведёт владельца прибора к обогащению, то обязательно принесёт огромную пользу для оздоровления организма за счет длительных прогулок на свежем воздухе.
Питается металлоискатель pirat , от 12 вольт, можно использовать обычные батарейки, но лучше конечно взять хороший аккумулятор, к примеру от шуруповёрта. Лично я использую именно её, точнее те аккумуляторы, которые в ней находятся.
Поисковая катушка металлоискателя Pirat , намотана на оправе 190 мм. и содержит 25 вирков, провода ПЭВ 0.5 мм.
- Потребляемый ток 30-40 мА
Схема металлоискателя Pirat:
Микросхема NE555:
Транзистор IRF740:
Переменные резисторы:
Вот как должно получится:
Для К157УД2 лучше поставить переходную панельку, да и для NE555 тоже можно поставить, не помешает!))
Испытания дама проводил на средней катушке диаметром 15 см. Так вот золотое кольцо по воздуху ловило на 18см, ножницы 30см. настольная лампа 50см. что достаточно не плохо Схема металлоискателя «Пират», очень проста и понятна даже начинающим радиолюбителям. Она состоит из двух микросхем, которые не нужно прошивать или программировать. Собрать её очень легко, нужно просто припаять все детали в нужные места!))
Внимание! Делаю на заказ МД «Пират», пишите в скайп kavinskiy или пишите комментарии! Спасибо!
Питается металлоискатель pirat, от 12 вольт, можно использовать обычные батарейки, но лучше конечно взять хороший аккумулятор, к примеру от шуруповёрта. Лично я использую именно её, точнее те аккумуляторы, которые в ней находятся.
Поисковая катушка металлоискателя Pirat, намотана на оправе 190 мм. и содержит 25 вирков, провода ПЭВ 0.5 мм.
Характеристики металлоискателя:
Потребляемый ток 30-40 мА
Реагирует на все металлы, дискриминации нет
Чувствительность 25 миллиметровая монета - 20 см
Крупные металлические предметы - 150 см
Все детали не дорогие и легкодоступные.
Необходимые детали для сборки:
pirat_detali
Схема металлоискателя Pirat:
НА УД2 (1)
В схеме используются 2 микросхемы (NE555 и К157УД2). Они достаточно распространенные. К157УД2 - можно выковырять из старой аппаратуры, что я с успехом и сделал.
pirat_microshema1
Микросхема NE555:
NE555N
Транзистор IRF740:
pirat_tranzistor_1
Переменные резисторы:
pirat_rezistor_1
Конденсаторы 100нФ обязательно брать пленочные, вот такие, вольтаж берем как можно меньше:
pirat_condensatori
Распечатываем эскиз платы на простой бумаге:
pirat_pechatka_1
Вырезаем под ее размер кусок текстолита:
pirat_pechatka_2
Плотно прикладываем и острым предметом продавливаем по местам будущих отверстий:
pirat_pechatka_2
Вот как должно получится:
pirat_pechatka_3
pirat_pechatka_4
pirat_pechatka_5
После сверления, нужно прочертить дорожки. Можно сделать это через фоторезист, ЛУТ или просто прорисовать их Нитро лаком простой кисточкой. Дорожки должны получится точно такие же как на бумажном шаблоне. И травим плату.
pirat_pechatka_6
pirat_pechatka_7
pirat_pechatka_8
Для К157УД2 лучше поставить переходную панельку, да и для NE555 тоже можно поставить, не помешает!))
pirat_montag_1
pirat_montag_2
pirat_montag_3
Для намотки поисковой катушки нужен медный провод диаметром 0,5-0,7мм
pirat_provod
Я наматывал катушку на простой кастрюле, диаметров 190 мм. после чего, обмотал всё изалентой:
pirat_katuschka
По схеме катушка диаметром 19 см и содержит 25 витков. Сразу замечу, что катушку нужно делать такого диаметра исходя из того, что вы будете искать. Чем больше катушка тем глубже поиск, но большая катушка плохо видит мелкие детали. Маленькая катушка хорошо видит мелкие детали, но глубина не большая.
Я сразу намотал себе три катушки 23см(25 витков), 15см(17 витков) и 10см(13-15 витков). Если нужно накопать металлолом, то ставим большую, если на пляже мелочевку искать, то катушку меньше, ну сами разберетесь.
pirat_katuschka_3
pirat_katuschka_2
Катушка должна быть, как можно ровной. Динамик взял первый попавшейся.
Теперь все подключаем и пробуем схему на работоспособность.
После подачи питания, нужно подождать 15-20 секунд пока схема прогреется. Ставим катушку подальше от любого металла, лучше всего подвесить в воздухе. После начинаем крутить переменный резистор 100К пока не появятся щелчки. Как только щелчки появились крутим в обратную сторону, как только щелчки пропадут хватит. После этого, так же настраиваем резистор 10К.
На счет микросхемы К157УД2. Кроме той, что я выковырял, я еще 1 попросил у соседа и две купил на радио рынке. Вставил купленные микросхемы, включил прибор, а он отказался работать. Долго ломал голову, пока просто не поставил другую микросхему (ту что выпаял). И все сразу заработало. Так что вот для чего нужна переходная панелька, что бы подобрать живую микросхему и не мучатся с выпаиванием и впаиванием.
Все готово, осталось только сделать штангу и поместить плату в корпус и на поиски кладов)
pirat_gotoviy
И на последок, кидаю видео работы пирата!
Испытания дама проводил на средней катушке диаметром 15 см. Так вот золотое кольцо по воздуху ловило на 18см, ножницы 30см. настольная лампа 50см. что достаточно не плохо для такого метало детектора.
Скачать печатную плату в формате Sprint-Layout можно здесь! для такого метало детектора.
Печатная плата металлоискателя
Скачать печатную плату в формате Sprint-Layout можно !
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.
Схема металлоискателя «Пират», очень популярная и понятная даже начинающему радиолюбителю. Металлоискатель Пират обладает довольна неплохими характеристиками, ни смотря на простоту схемы и доступность деталей. Собирается легко, за вечер, не требует практически ни каких настроек и прошивок, начинает работать сразу после сборки! Ниже представлю подробную инструкцию по сборке металлоискателя Пират!
Технические характеристики МД Пират:
Потребляемый ток 30-40 мА
Напряжение питания 9-14 вольт
Дискриминации нет, реагирует на все металлы
Чувствительность монета 25 миллиметров - 20 см
Крупные металлические предметы - 150 см
Питание:
Для работы металлоискателя Пират, требуется напряжение 9-14 вольт. Можно использовать обычные батарейки или аккумуляторы типа AA или две кроны соединённые параллельно, но я бы посоветовал потратить немного денег и купить аккумулятор для бесперебойника, его легко можно закрепить на штанге металлоискателя и заряда будет хватать на долго. Так же, можно использовать и батарею от шурупавёрта, кстати по началу, я именно её и использовал!
Катушка:
Поисковая катушка для металлоискателя Пират, тоже изготавливается несложно. Наматывается на оправе 190 мм. и содержит 25 витков провода ПЭВ 0.5 мм. Катушку можно намотать на пяльце для вышивания, кстати этот способ довольно распространенный. Лично я беру обычную кастрюля, наматываю на ней катушку и стягиваю всё это изолентой, затем делаю каркас из тонкой фанеры и закрепляю её на нём. Тут как говорится, каждому своё, кому как удобно.
Необходимые детали:
Схема металлоискателя пират:
Металлоискатель пират состоит из передающего и приёмного узлов. Передающий узел состоит из генератора импульсов который собирается на микросхеме NE555 и мощного ключа, на транзисторе IRF740. Приёмный узел состоит из микросхемы К157УД2 и транзистора BC547.
На самом деле, детали достаточна распространенные но если всё таки вы не смогли их найти, попробуйте применить аналоги. Таймер NE555 можно заменить на отечественный аналог КР1006ВИ1, Вместо транзистор IRF740, можно поставить любой биполярный NPN структуры с Н кэ не ниже 200 вольт, можно даже выпаять из энергосберегающей лампы или зарядки от телефона, на крайний случай, подойдет даже КТ817. Транзисторы BC557 и BC547, на отечественные КТ3107 и КТ3102. У операционного усилителя К157УД2 есть полный аналог КР1434УД1В, так же его можно заменить на импортный TL072, но в этом случае, нужно будет переделать распиновку платы, так как у него 8 ног. Металлоискатель Пират на TL072 у меня тоже есть, схема и плата лежат в общем архиве. Кстати генератор импульсов можно собрать и на транзисторах:
Немного о деталях:
Микросхема К157УД2 и К157УД3
Микросхема NE555
Транзистор IRF740
Плёночные конденсаторы
Правильное соединение резисторов.
Сборка металлоискателя Пират:
Для начала конечно же нужно подготовить плату. Для этого открывает программу Sprint-Layout и печатаем заготовку нашей будущей платы, затем переносим рисунок любым удобным способом на подготовленную плату, протравливаем её и насверливаем отверстия для деталей. Я использую технологию ЛУТ, хотя лазерного принтера у меня нет, делаю на работе.
Но когда нет возможности напечатать на лазерном принтере, то можно сделать рисунок на струйном, затем отрезать стеклотекстолик нужной формы, приложить рисунок к плате и острым предметом отметить дырочки, затем насверлить и перманентным маркером нарисовать дорожки вручную. Ну или через копирку перевести.
Обязательно нужно зачистить плату мелкой наждачной бумагой и обезжирить ацетоном перед нанесением рисунка, так и изображение хорошо переведётся и процесс травления будет быстрее и надёжнее. После того как плата протравится, необходимо снова ацетоном стереть тонер или маркер и немного потереть наждачной бумагой.
Затем берём паяльник и лудим дорожки оловом. После лужения, обязательно стираем ацетоном лишнюю канифоль, дабы избежать проблем в будущем. По желанию, можно прозвонить дорожки.
Теперь необходимо припаять все детали на плату. Для этого так же открываем печатку в программе Sprint-Layout и смотрим где какие детали располагаются. Я настоятельно советую вам, поставить панельки для микросхем, на всякий случай. Первым делом припаяйте перемычки, их в схеме 2, и одна находится под микросхемой NE555, так что если вы про неё забудете, неисправность будет найти сложно, так как я уверен, вы за эти перемычки и не вспомните! В качестве перемычки, подойдут ножки от резисторов.
Когда все детали на месте, остаётся только припаять отводы на переменные резисторы, катушку, динамик и питание.
Правильно собранная схема начинает работать сразу, без каких либо настроек.
Катушка как я говорил выше, наматывается на оправе 19-22 см и содержит 25 витков. Для поиска более мелких предметов, можно намотать катушку по меньше 15 см — 17 витков или 10 см. — 13 витков. Для поиска чермета конечно лучше использовать катушку диаметром 19 см.
Хочу сказать пару слов о тональности звука. Мне он показался слишком грубым. Изменить тональность, можно путём подбора конденсатора С1, я заменил его на 47nf и звук стал более высоким.
Динамик лучше брать типа 3ГДШ TRYD 4070-02 8Ом так звук будет гораздо мощнее, я заменил старый динамик в своём металлоискателе именно на него. Так же, очень хорошо справляются и динамики от наушников.
Ссылку на печатную плату, а так же список деталей необходимых для сборки Пирата которые очень дёшево можно купить на AliExpress с бесплатной доставкой, находятся в конце статьи по видео!
И напоследок, видео работы металлоискателя Пират:
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
Этот 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.
Если 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
После 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.
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.
Применяют 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.
Изготавливая 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.
При 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.
Самодельная 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.