Металлоискатель Пират своими руками: подробная инструкция, схема

Металлоискатели достаточно дорогостоящие приборы, которые предназначены для обнаружения металлов под поверхностью почвы. Но многие энтузиасты предпочитают собирать подобные устройства в домашних условиях.

Статья содержит подробное описание — как собрать металлоискатель «Пират» своими руками. Читателю будут предоставлены 4 схемы этого устройства, собранные на разных элементах.

Назначение

Металлоискатель Пират, представляет собой простой детектор металла, способный обнаруживать мелкие монеты на глубинах до 0.5 метра. Более крупные предметы фиксируются на глубинах до 1.5 метра. Такой прибор очень удобен для новичков и более опытных искателей кладов. Устройство относится к импульсным металлоискателям. Работает по принципу взаимодействия магнитного поля (МП) от катушки с магнитным полем металла. Способен обнаруживать драгоценные металлы на глубине до 1 метра. Подобное обнаружение осуществляется за счет реакции на вихревые потоки от поверхности ненамагничиваемых металлов. Металлы, которые имеют собственное магнитное поле, обнаруживаются за счет разницы потенциалов МП от генератора и предмета.

Многие радиолюбители выбирают металлоискатель Пират из-за простоты сборки, довольно неплохую проникающую способность и наличие возможности изменения параметров. По сравнению с более дорогими типами этих устройств, самодельный Пират можно собрать с использованием дешевых материалов и деталей, при этом получить устройство с большой чувствительностью. Далее будут даны схемы этого устройства на различных компонентах, с подробным описанием принципа работы.

Мощный металлоискатель Pirat своими руками

Подобные металлоискатели можно купить примерно за 100-300 долларов. Цена на металлодетекторы сильно взаимосвязана с их глубиной обнаружения, далек не каждый металлоискатель может «видеть» монеты на глубине в 15 см. Помимо этого на стоимости металлодететкора еще сильно сказывается наличие распознавателя типа металлов ну и типа интерфейса, модные металлоискатели порой оснащают дисплеем для удобной работы.

В этой статье будет рассмотрен пример сборки своими руками мощного металлоискателя под названием Pirat. Прибор способен улавливать под землей монеты на глубине в 20 см. Что же касается крупных предметов, то здесь вполне реальна работа на глубине и во все 150 см.

Видео работы с металлоискателем: Такое название этот металлоискатель получил из-за того, что он является импульсным, это обозначение двух первых его букв (PI-импульс). Ну а RA-T созвучно со словом radioskot — это название сайта разработчиков, где была и выложена самоделка. По словам автора, собирается Пират очень просто и быстро, для этого хватит даже начальных навыков в работе с электроникой.

Недостатком такого устройства является то, что оно не имеет дискриминатора, то есть не умеет распознавать цветные металлы. Так что поработать с ним на загрязненных различного рода металлами участках не получится.

Материалы и инструменты для сборки: — микросхема КР1006ВИ1 (или ее зарубежный аналог NE555) — на ней строится передающий узел; — транзистор IRF740; — микросхема К157УД2 и транзистор ВС547 (на них собирается приемный узел); — провод ПЭВ 0.5 (для наматывания катушки); — транзисторы типа NPN; — материалы для создания корпуса и так далее; — изолента; — паяльник, провода, прочий инструмент.

Остальные радиокомпоненты можно увидеть на схеме. Еще нужно найти подходящую пластиковую коробочку для монтажа электронной схемы. Еще будет нужна пластиковая труба для создания штанги, на которую крепится катушка.

Процесс сборки металлоискателя:

Шаг первый. Создаем печатную плату

Самой сложной частью устройства является, конечно же, электроника, поэтому с нее и целесообразно начать. В первую очередь нужно сделать печатную плату. Всего есть несколько вариантов плат, в зависимости от используемых радиоэлементов. Есть плата для NE555, а есть плата на транзисторах. Все необходимые файлы для создания платы есть к статье. Также в интернете можно найти и другие варианты плат.

Шаг второй. Устанавливаем электронные элементы на плату
Теперь плату нужно спаять, все электронные элементы устанавливаются в точности, как на схеме. На картинке слева можно увидеть конденсаторы. Эти конденсаторы являются пленочными и имеют высокую термостабильность. Благодаря этому металлоискатель будет работать более стабильно. Особенно это актуально, если пользоваться металлоискателем осенью, когда на улице временами уже достаточно холодно.
Шаг третий. Источник питания для металлоискателя
Для питания устройства нужен источник от 9 до 12 В. Важно отметить, что прибор в плане потребления энергии довольно прожорлив, и это логично, ведь он и мощный. Одной батарейки крона тут надолго не хватит, рекомендуется применять сразу 2-3 батареи, которые соединяют параллельно. Еще можно использовать один мощный аккумулятор (лучше всего заряжаемый).

Шаг четвертый. Собираем катушку для металлоискателя
В связи с тем, что это импульсный металлоискатель, здесь точность сборки катушки не так важна. Оптимальным диаметром является оправка 1900-200 мм, всего нужно намотать 25 витков. После того, как катушка будет намотана, ее нужно хорошенько обмотать сверху изолентой для изоляции. Чтобы увеличить глубину обнаружения катушки, нужно намотать ее на оправку диаметром порядка 260-270 мм, а количество витков снизить до 21-22. Провод при этом используется диаметром 0.5 мм.

После того, как катушка будет намотана, ее нужно установить на жестком корпусе, на нем не должно быть металла. Здесь нужно немного подумать и поискать любой подходящий по размерам корпус. Он нужен для того, чтобы защитить катушку от ударов во время работы с устройством.

Выводы от катушки припаиваются к многожильному проводу, диаметром около 0.5-0.75 мм. Лучше всего, если это будут два, свитые между собой провода. Шаг пятый. Настраиваем металлоискатель

При сборке точно по схеме настраивать металлоискатель не требуется, он и так имеет максимальную чувствительность. Для более тонкой настройки металлоискателя нужно покрутить переменный резистор R13, нужно добиться редких щелчков в динамике. Если достичь этого получается только в крайних положения резистора, то необходимо сменить номинал резистора R12. Переменный резистор должен настраивать устройство на нормальную работу в средних положениях. [center]

Если есть осциллограф, то с помощью него можно померить частоту на затворе транзистора Т2. Длительность импульса должна составлять 130-150 мкс, а нормальная рабочая частота равна 120-150 Гц.

Как работать с металлоискателем

После включения прибора нужно подождать около 10-20 секунд, чтобы работа металлоискателя стабилизировалась. Теперь можно крутить резистор R13 для настройки. После этого можно приступать к поиску.

imp_tranz.rar [38.66 Kb] (скачиваний: 11738)

Источник (Source)

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

Схемы

Собирать металлоискатель Пират можно с использованием различных микросхем, а также транзисторов. От выбора электронного компонента будет зависеть проникающая способность катушки, ширина обнаружения, а также величина частоты и скорости приема сигнала. Также новичку будет удобнее использовать транзисторы, так как их легко найти в старой аппаратуре. Далее более подробно о разновидностях схем устройства.

NE555

Выбирая схему металлоискателя Пират на микросхеме NE555 стоит учитывать, что этот компонент будет выступать в роли усилителя частоты для передатчика прибора. Приемник для такой схемы может быть собран на микросхеме К157УД2.

Такой принцип поможет усилить сигнал от передатчика, а также намного снизить помехи при использовании катушки более широкого диаметра.

TL072

Металлоискатель Пират можно собрать на микросхеме TL072. Этот компонент станет основой приемника устройства. Таких элементов понадобится 2. В схеме с этим элементом будет использована микросхема NE555, как основа для передатчика. Такая подборка не влияет на качество проникающей способности, но значительно стабилизирует рабочую частоту, выравнивает тональность сигнала, значительно снижает помехи.

Это особенно важно при взаимодействии с крупными и многочисленными намагничиваемыми предметами, залегающими в сырой почве на разной глубине.

Транзисторы

Схема металлоискателя Gират на транзисторах значительно проще. Ее выбирают в случае, если трудно найти ранее описанные микросхемы. В подобной схеме, транзисторы выступают основой для частотного генератора и приемника. Главный недостаток использования этих элементов заключается в сложности последующей настройки. Транзисторы обладают очень узкой возможностью для увеличения параметров частот, посылаемых генератором сигналов. Также этот параметр будет трудно подстроить под принимающей узел будущего устройства. Для тонких настроек и корректировки понадобится осциллограф. Основным плюсом выбранной схемы является ее большая устойчивость к перегреву переменных резисторов.

Более дорогие и сложные микросхемы приходят в негодность при возникновении высокой температуры из-за наличия в устройстве резисторов с высоким сопротивлением.

К561LA7

Последняя схема предполагает в своей основе микросхему К561LA7. Этот элемент делиться на 4 сектора:

2 сектора используются в качестве частотного генератора. Именно такой принцип позволяет получать высокий сигнал и сохранять его при увеличении диаметра катушки на 3–5 сантиметров.
Сектор 3 отвечает за прием отраженного сигнала от металлического предмета в почве. Также намного увеличивается частота реакции на намагничиваемые предметы и драгоценные металлы. Дискриминация не является высокой, но при определенном опыте эксплуатации можно научится определять металл по звуку.
Сектор 4 является фильтром сигналов. Он сопоставляет уровень отправленного и принятого импульса, передает на усилитель конечную частотную тональность. Этот сектор очень важен при наличии в земле предметов, размером не превышающих диаметр монеты.

Данная схема очень хорошо подходит для последующих настроек. Наличие встроенного фильтра может значительно повысить возможность обнаружения золота, среди намагничиваемых элементов в почве.

Схема простого и достаточно эффективного металлоискателя «ПИРАТ»

Собрать такой аппарат под силу каждому, даже тем кто совершенно далек от электроники, просто нужно припаять все детали как на схеме. Металлоискатель состоит из двух микросхем. Они не требуют ни каких прошивок и программирования.

Питание 12 вольт, можно от пальчиковых батареек но лучше АКБ на 12в (небольшой)

Катушка намотана на оправке 190мм и содержит 25 витков провода ПЭВ 0.5

Характеристики: — 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.

Список необходимых деталей: 1)Паяльник 2)Текстолит 3)Провода 4)Сверло 1мм

Вот список необходимых деталей

Схема самого металлоискателя

В схеме используются 2 микросхемы (NE555 и К157УД2). Они достаточно распространенные. К157УД2 — можно выковырять из старой аппаратуры, что я с успехом и сделал

Конденсаторы 100нФ обязательно брать пленочные, вот такие, вольтаж берем как можно меньше

Распечатываем эскиз платы на простой бумаге

Вырезаем под ее размер кусок текстолита.

Плотно прикладываем и острым предметом продавливаем по местам будущих отверстий

Вот как должно получиться.

Далее берем любую дрель или сверлильный станок и сверлим отверстия

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.

В помеченных красным местах, ставим перемычки:

Далее просто припаиваем все компоненты на свои места.

Для К157УД2 лучше поставить переходную панельку.

Для намотки поисковой катушки нужен медный провод диаметром 0,5-0,7мм

Если такового нет, можно воспользоваться другим. У меня же медного лакированного провода оказалось не достаточно. Взял старый сетевой кабель.

Снял оболочку. Там проводов оказалось достаточно. Мне хватило двух жил, ими же и мотал катушку.

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.

Катушку мотаем на чем угодно подходящего диаметра и плотно обматываем изолентой, что бы витки были плотно друг возле друга.

Катушка должна быть, как можно ровной. Динамик взял первый попавшийся.

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.

Покупные микросхемы

Моя и та что у соседа взял

Все готово, осталось только сделать штангу и поместить плату в корпус и на поиски кладов )

Вот ВИДЕО испытаний

Испытания дома 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.

Вопросы и пожелания на ([email protected]) или в комментарии.

Качаем эскиз схемы платы: imp-MS.rar [11.03 Kb] (скачиваний: 15870)

Дополнительные детали

Определившись со схемой, которая будет использоваться в металлоискателе Пират, необходимо подготовить дополнительные радиодетали, заняться подготовкой печатной платы. Далее будет представлен общий список для всех предоставленных ранее схем.

Резисторы

Эти компоненты очень распространенные. Их легко можно выпаять из устаревших электронных и электрических приборов. Список деталей следующий:

Номинал 1 кОм в количестве 1шт.
1.6 кОм — 1шт.
47 кОм — 1.
62 кОм — 2.
100 кОм — 1.
120 кОм — 1.
470 кОм — 1.
2 МОм — 1.
100 Ом — 1.
10 Ом — 1.
470 Ом — 1.
150 Ом — 1.
220 Ом, мощностью 1 Вт — 1.
390 Ом, мощностью 0.5 Вт — 1.

Также можно заменить представленный список современными аналогами. В процессе эксплуатации появится возможность замены некоторых резисторов. Их сопротивление часто влияет на работу соседних компонентов и приводит к их перегреву.

Конденсаторы

Для работы схемы понадобятся электролитические конденсаторы следующих номиналов:

1 мкФ, 16 вольт — 2 шт.
10 мкФ, 16 вольт — 2.
100 мкФ, 16 вольт — 1.

Также необходим керамический конденсатор 1 нФ и два пленочных элемента номиналом 100 нФ.

Микросхемы

В зависимости от выбранной схемы, понадобятся следующие компоненты:

NE555 или ее отечественный аналог КР1006ВИ1.
TL072 или аналог К157УД2.
К561LA7.

При выборе микросхемы стоит учитывать разное количество выводов на этих элементах и способы подключения в общую схему.

Транзисторы

Тем, кто решит собирать металлоискатель Пират на транзисторах, понадобятся следующие элементы:

IRF740.
BC547.
BC557

Все эти компоненты легко можно заменить полными отечественными аналогами.

Также для сборки схемы необходимы 2 диода марки 1N4148, динамик с сопротивлением до 8 Ом, катушка индуктивности до 2 Ом. Питание металлоискателя осуществляется батареей или аккумулятором напряжением до 12 вольт.

После того, как были собраны все необходимые радиодетали, нужно приступить к созданию печатной платы. Полное руководство будет представлено далее.

Глубокая модернизация металлоискателя «Пират».

Уменьшаем ток потребления, увеличиваем чувствительность, повышаем стабильность работы популярного металлодетектора.

Сижу спокойно, никого не трогаю, и тут бац — приходит мне на почту письмо чудаковатого содержания: — 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. Первая реализация подобного металлодетектора нашлась в буржуйском журнале «Everyday Electronics August 1989», и уж совсем похожую схему «PI Metal Detector» опубликовал 30.09.2008 С.В.Smith. Так что братве всего-то и осталось — лишь выкинуть лишние, на их взгляд, радиодетали. На сколько лишние — оставим на их совести, работает, ну и слава богу!

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». Генератор импульсов формирует короткие импульсы тока, поступающие с частотой 150Гц в излучающую катушку, где они преобразуются в импульсы магнитной индукции. Так как излучающая катушка имеет ярко выраженный индуктивный характер, всплески напряжения на ней могут достигать сотен вольт. А поскольку данная катушка является по совместительству и приёмной, необходимо позаботиться об ограничении данного напряжения на входе приёмной части регистратора. Для этой цели использован диодный ограничитель D1-D2. На правой части рисунка показаны эпюры напряжения на ограничителе в условиях отсутствия в зоне действия катушки металлического предмета (синий цвет) и наличия железяки (красный цвет). Как можно увидеть — налицо эффект расширения импульса, обусловленный переизлучением мишени. Чем больше металлический объект, либо чем он ближе расположен к поисковой катушке — тем более выраженным будет эффект расширения, т.е. вычислив разницу между длительностями красного и синего импульсов можно судить о размерах и глубине залегания объекта.

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. Давайте подумаем, почему частота этих импульсов выбрана в «Пирате» равной 150 Гц? Да очень просто — это частоту необходимо зафиксировать динамиком. Динамик маленький, он и эту-то частоту воспроизведёт с трудом, а если её сильно понизить, то и вовсе будет молчать как рыба, ну а если и не молчать, то слегка пощёлкивать. Ладно, забыли про динамик! А до каких пределов можно понижать данную частоту? До значений, позволяющих комфортно перемещать в пространстве катушку металлоискателя без потери скорости обнаружения цели. Ясен хулахуп, что понижение частоты до 50Гц (или 50-ти плевков поисковым импульсом в секунду) не окажут никакого негативного влияния на скорость перемещения. Зато троекратное уменьшение частоты позволит, как минимум, в три раза уменьшить ток потребления. Дальнейшего снижения можно добиться, применив цифровую схему обработки сигнала посредством малопотребляющих КМОП микросхем.

Ну и хватит этой унылой теории, пора переходить к схеме электрической-принципиальной!

Рис.2 Схема импульсного металлоискателя

На Рис.2 приведена схема формирования импульса, длительность которого прямо пропорциональна мощности отражённого от металлического объекта сигнала. В формирователе применены КМОП логические элементы «2И-НЕ» с триггерами Шмитта на входах. Именно наличие этих триггеров позволяет избежать микросхемам затянутых переходных процессов и обеспечивает собственное потребление тока, близкое к нулю. Частота импульсов генератора, как мы уже договорились — 50Гц, длительность импульсов накачки — 150мкс (это значение является оптимальным для применённой в металлодетекторе катушки). В самом простом варианте катушка наматывается на оправке 200 мм и содержит около 30 витков провода. Её форма и конструкция может иметь различные очертания, важно, чтобы результирующая индуктивность составляла величину 300-330 мкГн. Начало импульса запрета совпадает с началом передающего импульса. Длительность регулируется переменным резистором R2 и должна составлять величину, равную времени разрядки излучающей катушки. Операционный усилитель DA1A усиливает сигнал, поступающий с выхода диодного ограничителя и приближает его форму на своём выходе к прямоугольной.

Для лучшего понимания работы схемы приведу диаграммы напряжений в различных точках.

Рис.3 Диаграммы напряжений импульсного металлоискателя

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.

Рис.4 Измерители длительности импульса

На Рис.4 приведены два варианта измерителя длительности импульса: первый со светодиодной индикацией, второй — с регистрацией длительности посредством изменяющейся звуковой частоты. В основе обоих устройств лежит микросхема CD4017 (К561ИЕ8), представляющая собой десятичный счётчик с дешифратором. Дешифратор работает таким образом, что обеспечивает логическую единицу только на одном выходе в любой момент времени, что крайне полезно для снижения энергопотребления схемы при работе на светодиодные матрицы. Как это всё функционирует?

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. По окончании измеряемого сигнала, его уровень становится равным нулю, генератор стопорится и счётчик, соответственно, тоже, индицируя «единицей» на соответствующем выходе количество посчитанных импульсов. Чем больше счётчик успеет к этому моменту насчитать — тем выше длительность поступающего на вход сигнала. Элементы IC1.2 и IC1.3 предназначены для остановки счётчика в момент появления «единицы» на последнем разряде, чтобы не допустить его последующего перезапуска. Переменный резистор R1, регулирующий частоту генератора, по совместительству отвечает и за чувствительность металлоискателя: чем больше частота — тем выше чувствительность.

Так, с эти разобрались, выкидываем светодиоды, подключаем к счётчику генератор (Рис.4 справа). Генератор выполнен на IC3.1, IC3.2, Т1 и представляет собой устройство, частота которого формируется посредством управляющего тока. Управляющий ток, в свою очередь, зависит от значений резисторов R4-R11, подключённых к соответствующим выходам счётчика. При указанных на схеме номиналах, минимальная частота, соответствующая самой малой длительности входного импульса, будет около 500 Гц, максимальная, соответствующая самой большой длительности: ≈ 1 кГц. Остальные резисторы следует выбирать из сетки промежуточных номиналов. В процессе повышения частоты генератора происходит и одновременное увеличение громкости в звуковом излучателе, связанное с уменьшением скважности выходных импульсов (приближении их формы к меандру).

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!

Плата

Для изготовления платы под монтаж радиодеталей, необходимо скачать любую из предоставленных схем. Далее понадобится:

Вырезать из пластика или текстолита заготовку нужного размера. Все размеры плат под описанные схемы будут представлены ниже.
На заготовку перевести изображение.
При помощи перманентного маркера обвести все дорожки на рисунке.
Протравить заготовку. На 100 мл перекиси водорода необходимо 30 грамм лимонной кислоты и 5 грамм соли. В получившийся состав помещается заготовка на 30 минут.
Далее необходимо очистить поверхность дорожек на плате наждачной бумагой, обезжирить ее спиртом.
После обезжиривания, просверлить тонким сверлом отверстия под радиодетали.
На конечном этапе, поверхность платы снова обезжирить и полностью залудить дорожки оловом.
После этой операции снова высверлить отверстия.

Если нет возможности или опыта для создания платы описанным способом, можно просто перевести изображение на поверхность пластика. Далее просверлить отверстия под ножки элементов. Дорожки можно не использовать. Все элементы спаять при помощи медного, одножильного провода. Такой подход более трудоемкий, может привести к большому количеству ошибок при соединении и плохим контактам пайки. Но для первого монтажа можно воспользоваться и им.

При подготовке плат, под выбранную схему, нужно учитывать габариты заготовки. Они следующие:

При выборе схемы с микросхемой NE555 — габариты платы варьируются в пределах 30 на 80 мм.
Для транзисторной схемы — 30 на 76 мм.
Для микросхемы с TL072 — габариты в пределах 26 на 35 мм.
Если выбрана микросхема К561ЛА7, то размер платы составляет 30 на 75 мм.

После подготовки печатной платы «Пирата», нужно обязательно провести тест всех компонентов при помощи мультиметра, и собрать схему на плате.

После сборки печатной платы, требуется изготовить катушку — элемента для сканирования поверхности почвы. Инструкция по сборке далее.

Катушка

Катушку для металлоискателя можно собрать двумя способами. Каждый способ требует четкого соблюдения инструкции.

Способ 1

Катушка для металлоискателя Пират, выполненная своими руками, должна быть одновременно прочной и чувствительной. При сборке этого варианта, строго запрещается использовать металлические корпуса, фольгу или иные детали. Самодельная катушка изготовляется следующим образом:

Подбирается каркас диаметром 19–20 см. Можно вырезать фанерный круг или воспользоваться подходящей по размеру пластиковой емкостью, или трубой.
Подготавливается медный, изолированный лаком провод сечением 0.5 мм.
На каркас наматывается провод в количестве 25 витков.
Оба конца провода выводятся за обмотку. Они должны быть длиной не менее 20 см.
Заготовка снимается с каркаса и плотно обматывается изоляционной лентой.

Очень важно, чтобы сопротивление изготовленной катушки не превышало 2 Ом. Далее можно настроить чувствительность. Делается это уже после того, как все элементы конструкции будут собраны вместе.

При сборке катушки, нужно учитывать тот факт, что при увеличении диаметра необходимо снижать число витков. Деталь большого диаметра будет обладать более широким диапазоном сканирования, но при этом уменьшиться проникающая способность и чувствительность прибора. Все размеры и количество витков показаны в списке.

Способ 2

Эти способом создается катушка из компьютерного 8 жильного кабеля без фольгированного экрана. Далее дается подробнейшая инструкция по сборке:

На подготовленный каркас диаметром 200 мм. наматывается 1 виток подготовленного кабеля.
После 1 оборота, конец кабеля продевается через первый виток и обматывается вокруг заготовки.

Таким образом, вокруг 1 витка обматывается еще 3 оборота. Должно получиться плотное кольцо из скрученного кабеля. Далее необходимо соединить концы всех жил. Делается это по следующей схеме:

Жила зеленого цвета соединяется с бело-зеленной.
Второй конец бело-зеленой жилы соединяется с синей.
Синяя с бело-синей.
Бело-синяя с оранжевой.
Оранжевая с бело-оранжевой.
Бело-оранжевая с коричневой.

Должны остаться 2 жилы: зеленая и бело-коричневая. Они будут подключаться непосредственно к плате. Все остальные соединения необходимо спаять и изолировать.

Такая катушка обладает более высокой чувствительность. Она на 20–25 % больше, чем у представленного выше варианта. При этом сохраняется сопротивление до 2 Ом. Для повышения чувствительность необходимо уменьшить число витков с 4 до 3. При этом стоит учесть повышение потребления электрического тока. Для снижения потребления необходимо увеличить диаметр окружности с 200 до 250 мм.

Технические характеристики МД Пират

Для примера возьмём металлоискатель Пират, собранный на TL072. Основные характеристики по обнаружению мы уже указали, частота для PI — не показатель, осталось немного.

Питание

Схема рассчитана на напряжение 9-14 В, подбираем соответствующие аккумуляторы. Например, можно запитать схему от 3 батарей типа 18650 — они вполне доступны, как и зарядные устройства от них. Каждый выдаёт по 3,7 В, да и ёмкость у них немалая.

Можно применить AA в количестве 6-8 штук, если они есть в наличии и их не нужно покупать.

Читай также: Хочешь искать потерянное золото на пляжах? Переходи и узнаешь что нужно для пляжного копа!

Катушка

Катушка мотается очень просто. На любой подходящей оправке — ведре, пяльцах, трубе. Важен диаметр оправки, количество витков и сечение кабеля.

Смотрим видео камрада Sergey Sergio — он показывает уже намотанную на пяльцы катушку.

Стандартная «8-дюймовая» катушка на металлоискатель Пират имеет следующие характеристики:

Диаметр 19 см.
Число витков — 25.
Сечение провода ПЭВ — 0,5 мм.

Покажем пример глубинной рамки для Пирата. Опубликовал ролик канал В поисках металла. В принципе, PI неплохо подходит для глубинников.

Сборка

Заключительным этапом создания самодельного металлоискателя «Пират», является полная сборка всех элементов. Необходимо сделать следующее:

Подготавливается удобный держатель. Можно использовать пластиковую трубу или черенок от садового инструмента. Главный плюс трубы в том, что можно изготовить держатель изогнутой формы.
Собранная печатная плата помещается в пластиковый контейнер с герметичной крышкой. Защитный корпус платы можно закрепить на держатель при помощи шурупов.

Не обязательно, чтобы плата находилась вместе с батареей в одном корпусе. На стенку защитного корпуса платы можно вывести штекер для соединения с отдельным отсеком под батарею.
Подготовленная катушка также крепиться к нижнему концу держателя. Очень важно закрепить деталь с использованием ненамагничивающихся крепежей. Лишнее магнитное поле снизит чувствительность изделия.
К обоим выводам катушки припаивается многожильным медный провод, с толстой изоляцией.
Один конец катушки соединяется с клеммой «+» на контакте передатчика.
Второй конец соединяется с корпусом устройства или с минусом на плате.

Для обеспечения приема сигнала можно использовать обычный динамик от приемника сопротивлением 8 Ом или наушники. Для визуального контроля к выводу динамика можно соединить светодиод.

Настройка

Правильная предварительная настройка самодельного металлоискателя поможет протестировать чувствительность прибора на разных глубинах. Выполняется она следующим образом:

Включить питание прибора.
В течение 10–15 секунд динамик издаст звук в виде щелчков.
Переменным резистором необходимо добиться самого громкого и частого импульса.

Далее проводится тест устройства. К катушке подводится металлическая монета и определяется чувствительность по частоте издаваемых динамиком щелчков. После теста на поверхности, проверяется проникающая способность устройства.

Для этого необходимо поместить металлический предмет на глубину до 0.5 метра и найти его. Во время поиска требуется внимательно прислушиваться к поступающим сигналам. Это поможет понять принцип оповещения. Также тест проводится на почвах различной твердости и влажности.

Настройка металлоискателя

Два переменных резистора — вот все органы управления, которые доступны кладоискателю. Первый резистор — подстроечный. На схеме он обозначен как R12. Он должен обеспечивать такое сопротивление, чтобы при отстройке от грунта настроечный R13 занимал бы среднее положение.

Отстройка от грунта — это, по совместительству, и настройка чувствительности. Выполняется она следующим образом: ставим катушку на землю. Выкручиваем настроечный потенциометр вправо. Динамик начинает издавать непрерывный треск. Крутим влево до того, чтобы металлоискатель изредка пощёлкивал — один раз в секунду-полторы. Добились такого результата — можно ходить.

Важно! Импульсный металлоискатель требует времени на стабилизацию. Поэтому крутить резистор и ходить начинаем не раньше, чем через 30 секунд после включения питания.

Неисправности

Во время первого запуска или последующей работы, у данного металлоискателя возникает ряд технических проблем. Они могут быть следующими:

Отсутствие реакции на металлические предметы. Проблема может возникнуть по причине неисправности транзистора Т1 или диодов. Стоит проверить эти элементы, и при необходимости заменить их.
На транзисторной схеме, часто греется транзистор IRF740. Устранить проблему можно заменой резистора R6 сопротивлением 150 Ом на деталь с сопротивлением 100 Ом. Если проблема не пропала, то необходимо подобрать резистор меньшего сопротивления.
Нагрев резистора R6 или транзистора Т3. В этом случае проблема кроется в динамике. Очень важно подобрать этот элемент с сопротивлением равным 8 Ом.

У металлоискателя Пират очень простая схема. В ней нет сложных радиодеталей. Главное соблюсти все требуемые параметры по напряжению и сопротивлению катушки.

После того, как металлоискатель прошел первое успешное тестирование, его можно доработать. Энтузиасты дополняют устройство световыми индикаторами, индикаторами заряда батареи. Прибор также можно использовать для подводных поисков. Для этого придется защитить обмотку и выводы катушки плотным, герметичным корпусом. В воде, параметры чувствительности прибора не уменьшаются.

Основная проблема «Пирата» — это дискриминация. Устройству сложно различать предметы из разного рода металлов. Для обнаружения золота, владельцу придется научиться отличать частотные сигналы от намагничиваемых предметов.