Импульсный металлоискатель «Пират. Импульсный металлоискатель пират своими руками Подробное описание сборки металлоискателя пират
В последнее время большую популярность набирает такое занятие, как поиск разных старинных монет, предметов быта, да и просто металлических безделушек в земле с помощью металлоискателя. В самом деле, что может быть лучше, чем прогуляться с утреца по полю, вдыхая запахи природы, наслаждаясь видами. А если при этом удаётся обнаружить в земле какую-нибудь стоящую находку – так вообще сказка. Некоторые люди занимаются этим намерено, целыми днями прочёсывая поля в поисках ценных монет или других драгоценностей. В их распоряжении имеются дорогостоящие заводские металлоискатели, купить которые будет по карману далеко не каждому. Однако полноценный металлоискатель вполне реально собрать самому.
В этой статье речь пойдёт о создании самого популярного, востребованного, проверенного временем, надёжного импульсного металлоискателя под названием «Пират». Он позволяет находить монеты в земле на глубине 15-20 см и крупные предметы на расстоянии вплоть до 1,5 м. Схема металлоискателя представлена ниже.
Схема металлоискатель «Пират»
Всю схему можно условно разделить на две части – передатчик и приёмник. Микросхема NE555 формирует прямоугольные импульсы, которые через мощный полевой транзистор подаются на катушку. При взаимодействии катушки с находящимися рядом с ней металла происходят сложные физические явления, благодаря которым приёмная часть имеет возможность «увидеть», есть в зоне катушки металл, или нет. Микросхемой-приёмником в оригинальной схеме «Пирата» является советская К157УД2, которую достать сейчас становится достаточно трудно. Однако вместо неё можно применить современную TL072, параметры металлоискателя при этом останутся точно такими же. Печатная плата, предложенная в этой статье, рассчитана именно на установку микросхемы TL072 (они имеют разную распиновку).
Конденсаторы С1 и С2 отвечают за формирование частоты прямоугольных импульсов, их ёмкость должна быть стабильной, поэтому желательно применить плёночные. Резисторы R2 и R3 отвечают за длительность и частоту прямоугольных импульсов, которые формирует микросхема. С её выхода они поступают на транзистор Т1, инвертируются и подаются на затвор полевого транзистора. Здесь можно применить любой достаточно мощный полевой транзистор с напряжением сток-исток не менее 200 вольт. Например, IRF630, IRF740. Диоды D1 и D2 любые маломощные, например, КД521 или 1N4148. Между 1 и 6 выводом микросхемы включается переменный резистор номиналом 100 кОм, с помощью которого выставляется чувствительность. Удобнее всего использовать два потенциометра, на 100 кОм для грубой настройки и 1-10 кОм для точной подстройки. Соединить их можно по следующей схеме:
Динамик в схеме подключается последовательно с резистором 10-47 Ом. Чем меньше его сопротивление, тем громче будет звук и больше потребление металлоискателя. Транзистор Т3 можно заменить на любой другой маломощный NPN транзистор, например, на отечественный КТ3102. Динамик можно применить любой, первый попавшийся. Итак, перейдём от слов к делу.
Сборка металлоискателя
Список необходимых деталей
Микросхемы:- NE555 – 1 шт.
- TL072 – 1 шт.
- BC547 – 1 шт.
- BC557 – 1 шт.
- 100 нФ – 2 шт.
- 1 нФ – 1 шт.
- 10 мкФ – 2 шт.
- 1 мкФ – 2 шт.
- 220 мкФ – 1 шт.
- 100 кОм – 1 шт.
- 1,6 кОм – 1 шт.
- 1 кОм – 1 шт.
- 10 Ом – 2 шт.
- 150 Ом – 1 шт.
- 220 Ом – 1 шт.
- 390 Ом – 1 шт.
- 47 кОм – 2 шт.
- 62 кОм – 1 шт.
- 2 МОм – 1 шт.
- 120 кОм – 1 шт.
- 470 кОм – 1 шт.
- Динамик 1 – шт.
- Диоды 1N4148 – 2 шт.
- Панельки DIP8 – 2 шт.
- Потенциометр 100 кОм – 1 шт.
- Потенциометр 10 кОм – 1 шт.
Печатная плата
Печатная плата выполняется методом ЛУТ, отзеркаливать её перед печатью не нужно.(cкачиваний: 1646)
На плату в первую очередь нужно запаять резисторы, диоды, затем всё остальное. Микросхемы желательно установить в панельки. Провода подключения катушки, динамика, потенциометра и катушки можно впаять напрямую в плату, но удобнее использовать винтовые клеммники, тогда можно будет подключать и отсоединять провода без использования паяльника.
Изготовление катушки
Несколько слов о поисковой катушке. Самый оптимальный вариант – намотать 20-25 витков медной проволоки сечением 0,5 мм2 на круглой оправе диаметром около 20 см. От количества витков в большой степени зависит чувствительность, поэтому стоит сначала намотать витков побольше, штук 30, а затем, постепенно убавляя количество витков, выбрать такое число, при котором чувствительность будет максимальной. Провода от платы от катушки должны быть не большой длины, желательно медные и сечением не меньшим, чем сечение провода катушки.
Настройка металлоискателя
После сборки платы, намотки катушки, прибор можно включать. В первые 5-10 секунд после включения из динамика будут доноситься различные шумы и трески, это нормально. Затем, когда операционный усилитель войдёт в свой рабочий режим, нужно найти потенциометром такой режим, когда из динамика будут доноситься отдельные щелчки. При поднесении к катушке металлического предмета частота щелчков будет значительно увеличиваться, а если внести металл в самый центр катушки трест превратиться в непрерывный гул. Если чувствительности недостаточно, а изменение количества витков катушки не помогает, стоит попробовать подобрать номиналы резисторов R7, R11, меняя их в большую или меньшую сторону. Плату обязательно нужно отмыть от флюса, нередко он становится причиной неправильной работы металлоискателя. Успешной сборки!
Предлагаем вашему вниманию схему несложного импульсного металлоискателя PIRAT. Согласитесь, попробовать отыскать что-то под землей весьма увлекательное занятие, возможно кто-то заинтересуется этой схемой чтобы попробовать, а кому-то захочется коммерческой выгоды от поиска металлов. Металлоискатель PIRAT достаточно прост в изготовлении и не требует сложной настройки, в нем нет редких или дорогих деталей, и по параметрам он конкурирует с некоторыми импортными экземплярами ценовой категории 100-300 долларов. главные преимущества этого устройства - дальнобойность и стабильность и. Собрать его смогут даже люди имеющие элементарные познания в области электроники.
вид печатной платы металлоискателя пиратПараметры прибора: питание - 9-12 вольт, Потребляемый ток - 35-40 мА, Чувствительность -монета 25 милиметров - 20 см, крупные предметы до 150 см, прибор содержит два основных узла: приемный и передающий.В передающем узле - генератор импульсов на микросхеме NE555, или советский аналог - КР1006ВИ1 и ключ на транзисторе IRF740. Приемный узел работает на транзисторе ВС547 и на микросхеме К157УД2.
Катушку следует намотать на оправе диаметром 190мм, она содержит 25 витков (провод ПЭВ 0.5.-0.6). В качестве транзистора Т2 можно на крайний случай использовать КТ 817, ну это уже поле для экспериментов.В качестве Т3 почти любой NPN транзистор. Правильно собранный металлоискатель практически не нужнается в наладке. Чтобы щелчки в динамике прослушивались при среднем положении R13, необходимо подобрать резистор R12. Осциллографом можно измерить на затворе Т2 частотугенератора и длительность управляющего импульса. Оптимальный значения импульса 120-150мкс, частота 130-150 гц.
Полный список необходимых радиодеталей и цоколевка.
Работа с металлоискателем: после включения ждем 15-20 сек, затем регулятором находим положение при котором в громкоговорителе можно услышать щелчки - это будет максимальной чувствительностью устройства. научиться работать с прибором можно буквально после нескольких включений.У кого возникнут сложности с покупкой микросхемы NE555 или КР1006ВИ1, можно сделать генератор на транзисторах. Возможно из-за разброса параметров придется подобрать длительность импульса и частоту. Для этого желательно наличие осциллографа.
Металлоискатель ПИРАТ.
Итак приступим!
Детали которые нам понадобятся:
Вместо микросхемы к157уд2 можно использовать к157уд3, вместо NE555 отечественную КР1006ВИ1Д.
Транзистор ВС557 можно заменить на КТ361, ВС547 на 9014 с любой буквой впереди или сзади или на 945.
Динамик любых размеров 0,5Вт 8 Ом.
Схема:
Конденсаторы С1-С2 должны быть плёночные с ними работает
лучше-стабильней частота и длительность не плавает, 0.1Мкф он же 100нф
код 104 схема под них немного изменена улутшена чтоб они помещались,
электролитные конденсаторы от С3-С8 можно ставить любого наприжения но
не ниже 16в, в качестве Т3 можно применять практически любой транзистор
структуры NPN, перемычка одножильная, пойдет проволока от обрезанных
остатков резисторов и тд.
R7 ставьте не ниже 1ватт, если ватты ставить ниже незначительно будет греться от этого изменятся сопротивление придётся постоянно подстраивать чувствительность будет плавать, R8 не ниже 0,5ватт и R17 не ниже 0,25ватт тоже греются и звук будет тише.
Питаем 12 вольтовым АКБ от мопеда от бесперебойника от шуруповерта и тд, или пальчиковые батарейки 1,5в 8шт соединив последовательно (НЕ СОВЕТУЮ питать кроной, в крайней случай 3 кроны соединив параллельно не меньше и получается всего 9 вольт), от блока питания может фонить, например настроили чувствительность по максимуму при 9 вольт а затем переключить на 12 вольт чувствительность может упасть и наоборот, для тестирование можно питать АКБ от авто, ВНИМАНИЕ подстраиваем под то питание которым в дальнейшем будете использовать, при изменение питание изменяется частота таймера и длительность импульса, если будет нарушена то видеть цветные металлы не будет, R2 отвечает за длительность импульсов, R3 отвечает за частоту, припаиваем провода питание ближе к IRF740.
Вот архив , в ней есть печать платы в формате.doc, который нужно распечатать лазерным принтером
на глянцевой
бумаге, я использовал фотобумагу. Вырезаем вот такой кусок
прикладываем его к куску платы размером 90х40мм и проглаживаем нагретым до максимума утюгом. Для уверенности, я гладил до тех пор, пока бумага не начинала менять свой цвет. Потом опустите блату в чашку с теплой водой, можно оставить минут на 5 чтобы бумага хорошо намокла. Затем протирая пальцем скатываете бумагу до полной чистоты, таким образом вся краска остается на плате в виде дорожек.
Теперь нужно вытравить нашу плату. Способов много, но я обычно использую раствор из медного купороса и соли. Наливаем в 0,5 или 0,7 литровую банку около 0,5 литра кипятка, 2 столовой ложки медного купороса и 4 ложки соли, перемешиваем и опускаем туда плату. В такой банке плата не ляжет на дно, а это очень важно для эффективного травления. Периодически раствор нужно перемешивать, таким образом уменьшится время травления.
В таком растворе через 15-20 минут плата будет полностью готова.
Теперь остается мелкой шкуркой очистить дорожки от краски.
Пайку деталей лучше начинать с мелких элементов.
Как определить номиналы конденсаторов:
На картинке все конечно слишком замудренно.
Объясню по проще. В кодировке конденсаторов значение выражено в пико фарадах (pF). Последняя цифра из трех, обозначает количество нулей, например, 104 означает, что после 10 есть четыре нуля. Получается 100000pF.
Эта таблица удобна тем, что зная требуемый номинал в pF, в nF или mF, можно легко определить кодировку или наоборот.
Теперь о резисторах.
Для цветовых кодировок лучше или легче использовать программу на Android устройстве под названием ElectroDroid. В нем очень много и других полезных функций.
Но кроме цветов, на резиторах бывает написан код
Вернемся к нашему "пирату".
При подключении проводов важно не перепутать плюс с минусом, а в остальных не имеет значения.
Если по каким-то причинам будете использовать другие транзисторы, соблюдайте распиновку.
ИЗГОТОВЛЕНИЕ КАТУШКИ
Катушка намотана на оправе 20см лаковая проволока ПЭВ 0.40-0,60
КАТУШКУ ФОЛЬГИРОВАТЬ ЭКРАНИРОВАТЬ НЕ НАДООО!!!
от
катушки до платы чем толще провод тем лучше чувствительность, провод
должен быть многожильный медный соединение без всяких скруток должны
быть спаянные, изночально делаем без штекеров спаиваем провода от
катушки прямо на дорожки, как заработает можно экспериментировать с
разнообразными штекерами, от этого всего будет зависеть дальность
чувствительности и стабильность подстройки
Дорожки надо залудить перед тем как подбирать витки на катушке увеличивается чувствительность до 3х см это будет зависеть от того как качественно были протравленные дорожки, катушка от 25 до 10 витков, если нет лаковой проволоки то пойдёт даже одножильный медный провод в пластмассовой изоляции диаметр 0.40 - 0.60 СНИМАТЬ ИЗОЛЯЦИЮ НЕ НАДО, намотай 25 витков и тестируйте отматывая по одному ветку отрезая их, чувствительность начнёт расти и как почувствуешь что чувствительность начнёт падать посчитай сколько витков и намотай новую добавив 1-2 витка и катушка готова
Катушка должна гудеть.
Я достиг максимальной чувствительности
в катушке 10 витков 2ома
толщина проволоки 0,45
диаметр катушки 20 см
R7 75ом,
от катушки до платы многожильный медный провод сечения не ниже 1,5 квадрата чем толще тем лучше.
Катушку мотайте (на пяльце для вышивания) не дорогой около 50руб полностью из пластика не содержит металлических предметов, внутреннее кольцо вытаскиваем и на него мотаем катушку ставим обратно закручиваем и катушка готова, очень удобно сквозь него пропускать в руке землю проверяя есть там метал или нет
По желанию R7 можно не ставить а ставим за место него переменный резистор на 400ом 1-2 ватт не меньше а иначе сгорит, ставим для того чтобы настроить на максимальную чувствительность, как заработает на лучшем результате отпаиваем и измеряем сколько на нём ом на столько и ставим резистор R7
Изготовление штанги
Понадобится пластиковая водопроводная труба с внешним диаметром 25мм, 120см в длину.
Разрезаете ее на 3 части: 80см, 25см, 15см.
К АКБ можно приклеить клипсы клеевым пистолетом или просто прикрепить к штанге с помощью изоленты.
Для катушки можно сделать форму из пенопласта и залить эпоксидным клеем, или как в моем случае найти подходящую крышку и залить прямо в ней.
Заливать не обязательно, можно просто обмотать изолентой и прикрепить на подходящую поверхность.
Работа с прибором.
При включении ожидаем 10 сек, после чего регулятором чувствительность находим такое положение при котором в динамике был слышен один щелчок промежутками через две три секунды - это и будет максимальная чувствительность в воздухе, при отстройки под грунт необходимо найти место где нит металлических предметов опускаем в плотную к грунту и отстраиваем чувствительность чтоб только только щелчки пропали, но глубина обнаружение металла не значительно упадёт.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 !
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:
