Металлоискатель Пират - один из лучших металлоискателей для новичка. Он прост и параметры удивляют. Однако всегда хочется добиться от устройства большего, как-то его улучшить. Вот я для данного металлоискателя сделал катушку 2 в 1. Просто пробовал, даже не думал, что характеристики улучшатся.
Когда сделал, то параметры поиска получились такие: 5 руб чистая чувствительность на 20 см, монетка из под водки (серебрянная) диаметром 12 мм чистая чувствительность на 15см (с щелчками 17-18 см)!!!То есть цветные металлы (типа серебра и золота) данный металлоискатель видит лучше, чем, например, никель. И ещё, важной характеристикой данной катушки (кроме усиленной чувствительности)-вся катушка равномерно видит металлы, по сравнению, с обыкновенной (по ободу видит лучше, а в центре хуже, и не такая чуйка).
Параметры катушки: большая катушка: оправа 20 см, намотано 20 витков;Меньшая катушка: оправа 9 см 5 витков. И обе катушки намотаны проводом 0,6 мм и подключены последовательно, получается одна катушка. И для крепкости я обе катушки плотно замотал нитками и полил их секундным клеем, но можно и лаком. Вот фото:
Потом я бор машинкой выравнивал эти горы, образовавшиеся при отдирании пенопласта, правда получилось не совсем ровно, но ничего после заливки катушка обработается.
Потом я вырезал из текстолита "уши" и сделал в них отверстия под пластиковый болт, а потом залил эпоксидной смолой.
Только используйте ОБЫЧНУЮ ЭПОКСИДКУ! Если будете использовать быстро отвердевающюю, то она пока вы ее мешаете встанет за пол минуты, и нагреется очень сильно! У меня обычная нагрелась, пенопласт просел, но катушка успела схватиться поэтому она не поменяла форму. Дальше вытаскиваем засохшую катушку из пенопласта и обрабатываем бор машинкой и болгаркой. Получилась вот такая конфетка:
- 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.
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.
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
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.
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.
ДД катушки
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.:
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.
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.
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
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.
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.:
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», 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.
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.
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.
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.
- 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.
Металлоискатель Пират – это самый популярный металлодетектор импульсного типа, так как он состоит из небольшого количества доступных деталей, также к нему написано бесчисленное количество инструкций по сбору и настройке. Но при этом металлоискатель Pirat обладает хорошей чувствительностью, улавливая сигналы глубоко под землёй.
Металлоискатель Пират к сожалению не различает металлы но простота изготовления и высокая чувствительность этот недостаток сглаживает. Глубина обнаружения 28 см катушкой около 20 см, а крупные металлические предметы ему видны даже на 1,5 метра.
Список необходимых деталей и инструментов для изготовления Пирата:
- Микросхема NE555 (за не имением можно применить советский аналог КР1006ВИ1;
- Транзисторы IRF740, ВС547, ВС557, все по 1-й штуке;
- Диод 1N4148 – 2шт;
- Провод ПЭВ диаметром 0.5 мм (для наматывания катушки);
- Паяльник, припой, флюс для пайки;
- Корпус для печатной платы и батарей и пластиковая труба.
Весь список деталей с их характеристиками в этой табличке:
Обозначение | Деталь (вид/мощность) | Номинал/Название/Напряжение
- R1 резистор 1 кОм
- R2 резистор 1.6 кОм
- R3 резистор 100 кОм
- R4 резистор 470 Ом
- R5 резистор 100 Ом
- R6 резистор 150 Ом
- R7 резистор (1 Вт) 220 Ом
- R8 резистор (0.5 Вт) 390 Ом
- R9 резистор 47 кОм
- R10 резистор 62 кОм
- R11 резистор 2 МОм
- R12 переменный резистор 100 кОм
- R13 переменный резистор 10 кОм
- R14 резистор 62 кОм
- R15 резистор 120 кОм
- R16 резистор 470 кОм
- R17 резистор 10 Ом
- R18 резистор 10 кОм
- DA1 микросхема NE555
- DA2 микросхема К157УД2
- C1 конденсатор (плёночный) 100 нФ
- C2 конденсатор (плёночный) 100 нФ
- C3 конденсатор (электролит) 1 мкФ/16В
- C4 конденсатор (электролит) 10 мкФ/16В
- C5 конденсатор (керамический) 1 нФ
- C6 конденсатор (электролит) 10 мкФ/16В
- C7 конденсатор (электролит) 1 мкФ/16В
- C8 конденсатор (электролит) 2200 мкФ/16В
- T1 транзистор (биполярный P-N-P) BC557
- T2 транзистор (биполярный N-P-N) BC547
- T3 транзистор (МОП-полевой N-канал) IRF740
- D1 диод (шоттки) 1N4148
- D2 диод (шоттки) 1N4148
- BA1 динамик 8 Ом
- L1 поисковая катушка 2 Ом
- PW1 источник питания 9-12 Вольт
Пошаговая инструкция по созданию металлоискателя Пират своими руками:
Нужно вытравить печатную плату, вариаций подобных плат много, мы приведём самые популярные, которые вы сможете скачать архивом в конце статьи.
Теперь нужно припаять все детали на нашу плату, все элементы устанавливаются как указано на схеме. Насчёт деталей, для стабильной работы в разную пору года нужно подбирать термостабильные конденсаторы, такими являются плёночные конденсаторы, на фотографиях собранных плат можно увидеть как они выглядят.
Выбираем источник питания для металлоискателя Пират. Питаться данное устройство может от напряжения 9-12 вольт, желательно ближе к 12, при этом он более стабильно себя ведёт и более чувствительный. Можно для этого использовать несколько соединенных параллельно батареек крона 3-4 шт., или аккумулятор на 12 В. Ещё в Китае сейчас есть много повышающих модулей DC-DC (например модуль XL6009 или Mt3608), благодаря которому можно запитать устройство от 1-го аккумулятора 18650 на 3,7 В или одной батареи крона, выставив подстроечным резистором на выходе повышающего модуля 12 вольт.
Изготовление катушки для металлоискателя Пират. Данный металл детектор ка и другие импульсники не требователен к точности изготовления катушки, к её размеру и количеству витков, хотя предъявляются некоторые требования к самому намоточному проводу, он должен быть диаметром от 0,5 до 0,6 мм (обмоточный провод в лаковой изоляции), можно и 0,4 но чувствительность при этом немного падает. Катушка наматывается на пластиковой оправке (это может быть обруч или пластиковая крышка с углублением) диаметром 19-20 см – 25 витков, после этого витки катушки нужно обмотать изоляционной лентой или скотчем. Чтобы увеличить глубину обнаружения металлических предметов можно сделать катушку с большим диаметром. Для этого берём оправку диаметром 26-27 см и мотаем не ней 21-22 витка.
Для расчёта намотки других диаметров катушек для металлоискателя Пират, приводим таблицу:
После того как мы всё спаяли и проверили работоспособность нужно перейти к созданию корпуса, подбираем подходящий корпус для платы металлоискателя с батареями, на переднюю панель выводим выключатель и 2 ручки переменных резисторов настройки.
Катушку крепим на штангу их жёсткого пластика (или дерева), чтобы она не болталась и не прогибалась под собственным весом, так как при поиске нужно будет водить ею над грунтом в правую и левую сторону, сканируя место поиска. Выводы от катушки нужно припаять к многожильному проводу, с диаметром сечения 0,5 – 0,75 мм. В идеале, это два отдельных провода, свитые между собой. Крепиться катушка к штанге должна неметаллическими элементами, иначе металлоискатель постоянно будет срабатывать.
Корпус может быть совершенно разный, так например, из Пирата делают сейчас небольшие пинпоинтеры и компактные подводные металлоискатели из пластиковых труб диаметром 32 мм. А катушку при этом заливают эпоксидкой.
Работа с металлоискателем Пират. Правильно собранный металл детектор с исправными радиодеталями в настройке практически не нуждается. После включения Пирата нужно 10-15 секунд ему стабилизироваться, а затем вращая ручку настройки чувствительности переменного резистора R13 добиваемся чтобы в динамике были редкие щелчки, это и будет максимальная чувствительность. Если такое состояние появляется только в крайних положениях резистора R13, то нужно будет точнее подобрать наминал резистора R12, так чтобы редкие щелчки появлялись где-то в среднем положении резистора R13. При наличии осциллографа можно проверить правильность импульса на затворе транзистора Т2, нормальными показателями импульса являются: длительность 130-150 мкс и частота 120-150 Гц.
В наше время множество людей увлечены поиском зарытых кладов, а порой и простого металлолома. Для кого-то это занятие стало интересным времяпрепровождением, а для кого-то - средством заработка.
Первый образец промышленного металлоискателя был создан в 1960-х годах и нашел широкое применение в горной сфере и при иных специально проводимых работах.
Устройства применяются при разминировании, для нахождения оружия, в разведке геофизиков и археологов, при поиске сокровищ, а также для нахождения инородных тел из металла в пище. В строительной промышленности они задействованы для обнаружения арматуры в бетонных блоках и трубопроводов в стенах. Металлоискатели также стали применяться шахтерами и старателями. А усовершенствование приспособления дало возможность не прибегать к раскопкам при нахождении золота.
Множество людей заинтересовалось этим прибором в течение последних десятилетий. Поиск кладов и металлолома стал популярным увлечением. Некоторые, например, ходят с таким устройством на пляже, в надежде найти ценную вещь.
Кто изобрел металлоискатель
На вопрос, какой именно прибор стал первым, дать однозначный ответ трудно, так как примерно в одно и то же время многие изобретатели в разных уголках планеты осуществляли собственные разработки названного агрегата.
Но если говорить об одном конкретном лице, которое можно считать родоначальником приспособления, то это, несомненно, английский геолог и Фокс. Он открыл свойство прохождения электричества через металлические руды и предметы. Примерно в 1830 году он осуществил разработку первого унифицированного локатора, который включал батарею, несколько металлических прутьев и провода подходящей длины.
Первые методы нахождения металла
Первый метод поиска заключался в следующем: один стержень из металла лежал в земле, где предполагалась руда. Он подключался к одной клемме аккумулятора. Другая клемма связывалась с плавающим проводом. Прутья из металла были забиты в землю в разных точках и последовательно касались провода. При нахождении металлического предмета появлялись искры.
В 1870 году в устройстве использовали уже два отдельных стержня. Провод, подключенный через батарею, опускался в землю. При контакте с металлом раздавался оповещающий звонок.
Приспособление «Пират»
А теперь мы рассмотрим современные приборы. Одни из них - «Пират» - металлоискатель, функционирующий на проводимости электричества, индуктивном и магнитном свойствах металла. Кстати, свое интересное название устройство получило от изобретателей: PI - импульсный принцип его работы, RAT - сокращение от «Радио Скот» (сайт изобретателей).
Металлоискатель «Пират», фото которого представлено в этой статье, обладает унифицированной конструкцией. Она включает генератор, производящий переменный ток, который проходит сквозь катушку с магнитным полем. Если металл, проводящий ток, приближен к катушке слишком близко, то вихревые потоки направятся на металл. Это способствует образованию переменного магнитного поля в металле. Обнаружить последний дает возможность использование другой катушки для измерения магнитного поля.
Преимущества приспособления
«Пират» (металлоискатель) имеет простую конструкцию и унифицированную настройку, не содержит заданных программой элементов, которых так опасаются многие радиолюбители. Прибор прекрасно подходит для новичков. И следует помнить, что он не может различать металлы.
Металлоискатель «Пират», печатная плата которого представлена (отечественный аналог КР1006ВИ1) не содержит дорогих или трудно доставаемых деталей. Технические параметры его нисколько не уступают зарубежным аналогам, цена на которые достигает 300 у. е.
А основными преимуществами данного прибора перед другими являются стабильность работы и реагирование на металл с дальней дистанции.
Унифицированный «Пират» (металлоискатель для новичков) обладает определенными техническими характеристиками. Его питание составляет 9-12 Вольт, а уровень потребляемой энергии равен 3-40 мА. Прибор чувствует предметы размером до 150 см.
Конструкция
Передающий и приемный - это основные узлы, составлящие металлоискатель «Пират». Печатная плата, которой является модель NE555 и ключ высокой мощности на транзисторе IRF740 входят в передающий узел. А узел приема собран на основе микросхемы К157УД2 и транзисторе ВС547.
Намотка катушки осуществлена на оправке диаметром 190 мм и содержит в себе 25 витков провода ПЭВ 0.5.
NPN заменил модель Т2 и обладает напряжением не менее 200 Вольт. Его можно взять из экономной лампы или же устройства для зарядки мобильного телефона. В крайнем случае, Т2 можно заменить на КТ817.
В качестве Т3 можно употребить любой вид транзистора схемы NPN.
Правильно собранное устройство не нуждается в дополнительной настройке. Возможно, придется прибегнуть к употреблению резистора R12, чтобы щелчки при движении проявлялись в среднем положении R13.
При наличии осциллографа можно осуществлять контроль длительности управляющего импульса на затворе Т2 и уровня частоты генератора. Оптимальная продолжительность импульса составляет 130-150 мкс, а частота - 120-150 Гц.
Как работать с прибором
После включения устройства «Пират» (металлоискатель) следует подождать 15 или 20 секунд, после чего посредством регулятора чувствительности устанавливается положение, при котором во время движения слышны щелчки. Это и будет служить показателем максимальной чувствительности.
Прибор обладает унифицированной системой управления, поэтому приобретение навыков работы с ним не так уж сложно.
Металлоискатель «Пират» своими руками
Многие задаются вопросом: как сделать металлоискатель «Пират» самостоятельно?Сборка подобного агрегата под силу людям, обладающим элементарными знаниями в сфере электроники.
Импульсный металлоискатель «Пират» обладает самой обычной и доступной для копирования конструкцией. Прибор содержит в себе некоторое количество составляющих и простую для выполнения катушку для поиска. Если ее диаметр составляет 280 мм, то она может обнаружить предметы размером от 20 до 150 см.
Изготовление металлоискателя «Пират» своими руками — задача не трудная, что является огромным достоинством данного приспособления. Сборочные компоненты доступны и находятся без труда. Стоят они совсем дешево. Приобрести их можно в магазине деталей для радио или же на рынке.
Список нужных деталей для изготовления
Давайте попробуем собрать металлоискатель «Пират» своими руками. Подробная инструкция поможет даже неопытным радиолюбителям сделать это без ошибок.
Прибор обладает двумя схематическими модификциями. В первом случае употребляется микросхема NE555 (отечественный аналог микросхемы — КР1006ВИ1) - таймер. Но если вы не смогли приобрести эту составляющую, то авторами предусмотрен и другой вариант схемы, основанный на транзисторах.
При сборке на основе транзисторов следует подобрать нужную частоту и длительность, так как они обладают довольно большим разбросом технических характеристик. С этой целью прибегают к использованию осциллографа.
Печатная плата прибора
Самодельный металлоискатель «Пират» имеет несколько вариантов разводки но чаще всего используют плату серии «Сприн Лайот».
После припаивания к ней подключается питание. С этой целью применят любой источник питания с показателем напряжения 9-12 Вольт. Можно прибегнуть к использованию батарей "Крона" (3 или 4 штуки) или же аккумулятора. Применение одной "Кроны" не рекомендуется, так как это вызовет быстрый спад напряжения, что, в свою очередь, повлечет постоянное зависание настройки аппарата.
Изготовления катушки для металлоискателя «Пират»
Как и другие модели импульсных приспособлений для нахождения металла, устройство нетребовательно к точности при изготовлении катушки. Вполне приемлемо использовать и ту, что намотана на оправку, диаметром 190-200 мм - 25 витков. При этом применяется обмоточный эмалированный провод с сечением 0,5 мм.
Витки катушки обматываются посредством изоляционной ленты или же скотча. Кстати, чтобы увеличить глубину поиска устройства, можно прибегнуть к обмотке названной детали, диаметром 260—270 мм, 21— 22 витками тем же проводом.
Катушка приспособления закрепляется в твердом корпусе, который должен быть сделанным, например, из пластмассы. Это нужно для того, чтобы обезопасить устройство от ударов о землю или же траву во время работы агрегата. Такой корпус можно приобрести в онлайн-магазинах. Вообще, при изготовлении катушек для поиска, использование деталей из металла не рекомендуется.
Выводы упомнутой детали припаиваются к многожильному проводу с сечением 0,5 - 0,75 мм. В идеале эта два самостоятельных переплетенных провода. Ваш прибор готов!
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 !