Рынок металлоискателей представлен большим количеством моделей разных компаний. Стоимость отдельных экземпляров может в несколько раз превышать цену базовых версий. Чем глубже ищет аппарат, тем он дороже. Далеко не каждый металлоискатель, например, способен найти небольшую монету, залегающую на глубине всего 5 см. Наличие распознавателя металлов и дисплея для настройки работы металлоискателя также увеличивают цену приборов.
Простейшую модель металлоискателя - пират - можно собрать своими руками
. Схема настолько проста, что с ней справится даже начинающий радиолюбитель. Название прибора происходит от сокращения английского слова, обозначающего импульс (PI) и сайта, на котором впервые была выложена в свободный доступ схема (RAT - radioskot. ru). Пират способен находить монеты на глубине до 20 см. Для более крупных предметов возможен показатель и в 180 см. Проблема лишь в том, что применять эту модель в загрязнённом разнородным металлом грунте не получится: схемы металлоискателя пират с дискриминацией металлов не существует.
Материалы и инструменты для сборки
Необходимо запастись следующим набором радиодеталей и материалов :
- микросхема КР1006ВИ1 либо импортная NE 555 - основа будущей сборки;
- транзистор IRF 740;
- микросхема К157УД2, транзистор ВС547 - основа для приёмного узла;
- провод ПЭВ 0,5 - для изготовления катушки;
- транзисторы NPN;
- материалы для изготовления корпуса.
Инструментарий необходимый для монтажа металлоискателя:
- паяльник;
- изолента;
- сверло 1 мм.
Схему с набором остальных деталей можно скачать ниже.
Для электронной схемы понадобится также пластиковая коробочка. Для изготовления штанги, к которой будет крепиться катушка, необходимо приобрести отрез пластиковой трубы.
Пошаговая сборка металлоискателя
Изготовление печатной платы
Начинаем с самого сложного - электроники
. По инструкции сделаем печатную плату. Есть несколько вариантов этой детали в зависимости от задействованных радиоэлементов. Это и плата под микросхему NE 555, и вариант под транзисторы. Находим в сети эскиз и распечатываем на листе бумаги. По этим размерам вырезаем кусок текстолита. Накладываем эскиз на заготовку и намечаем места будущих отверстий. Сверлим заготовку с помощью дрели или сверлильного станка. Затем чертим дорожки с помощью фоторезиста или ЛУТ (лазерно-утюжной технологии).
Еще один вариант нарисовать их кистью, использовав нитролак. Дорожки должны в точности повторять схему. На последнем этапе травим плату перекисью водорода.
Монтаж радиоэлементов на плату
Припаиваем элементы к плате, строго придерживаясь выбранной схемы
. Не забываем о необходимости конденсаторов, которые обеспечивают стабильную работу устройства, что особенно актуально в весенний и осенний сезон, когда возможен резкий температурный перепад.
В этой сборке конденсаторы плёночные.
Металлоискатель нуждается в источнике питания мощностью 9 - 12 вольт. Отметим, что прибор энергозатратный вследствие немалой мощности. Поэтому необходимо использовать 2 - 3 батарейки с параллельным соединением или, что намного предпочтительней, зарядный аккумулятор.
Катушка
Так как металлоискатель импульсный, то точность при сборке катушки не слишком важна. Диаметр оправы в среднем 190 - 200 мм. Количество витков катушки - 25. Витки должны быть хорошо заизолированы, поэтому плотно проматываем деталь изолентой. Чтобы увеличить глубину обнаружения необходимо увеличить диаметр оправы (260 - 270 мм), а число мотков ограничить (до 22). Сечение использованного провода - 0,5 мм.
Следующий шаг - монтирование катушки на жёсткой основе (она должна быть не из металла). Подыщите подходящий округлый корпус, который обеспечит защиту этой части металлоискателя во время поисковой работы.
Выводы от катушки надо припаять к многожильному проводу (0,5 - 0,75 мм). Предпочтительней будет использование двух отдельных свитых между собой провода.
Настройка аппарата
Если металлоискатель сложен в точности по схеме дополнительная настройка ему не потребуется: он стоит на максимальной чувствительности. Для точной подгонки необходимо покрутить резистор R 13, чтобы были слышны отчётливые нечастые щелчки. Если такой результат возможен только при крайнем выкручивании резистора, то есть необходимость сменить номинал резистора R 12. Настройка аппарата проводится при среднем положении резистора.
При наличии осциллографа необходимо измерить частоту на затворе транзистора Т2. Продолжительность импульса должна равняться 130 - 150 мкс., а рабочая частота - 120 - 150 Гц.
Включённый аппарат должен стабилизироваться, для этого ему нужно примерно до 20 секунд. Затем проводим настройку с помощью резистора и приступаем к поисковым работам.
В этой подробной статье поговорим о том, как сделать металлоискателе пират самому и своими руками, мы разберем все по полочкам, все аспекты его сборки. Начиная от принципа действия, до перечня популярных неисправностей.
Для начала немного истории, от куда взялся этот прибор, каковы отзывы копателей и посмотрим на его характеристики.
Pirat – это вовсе не завоеватель морских далей, а такое сокращение. PI – означает что этот металлодетектор импульсный, а rat – сайт автора данного мд, radioscot. Что касаемо отзывов, то пират завоевал славу простого и не дорогого прибора, обычно начинающие создатели детекторов начинают с его. Надежность зависит от автора и качества его сборки. После сборки, он сразу готов к работе, в настройке не нуждается.
Характеристики металлоискателя пират:
Здесь так же много зависит от создателя этого прибора, использованных деталей и диаметра катушки. Приведем, в качестве примера, заявленный автором значения:
- Напряжение питания 9 – 12 вольт.
- Потребляемый ток 30-40 мА.
- Глубина обнаружения монеты(25мм) – 20 см.
- Глубина обнаружения крупных металлов – 150 см.
Список деталей:
Список нужных деталей, для металлоискателя пират,приложен в виде изображения ниже. Все эти радиодетали достать не трудно, за исключением микросхемы компаратора, она относительно редкая, но в магазинах ее найти можно, достаточно их и в старой советской технике. Теперь вопрос какие нужны детали отпал, поехали дальше.
Схема металлоискателя пират
Классическая принципиальная схема пирата состоит на микросхеме ne555, вот ее рисунок.
Схема металлоискателя пират на NE555
Эта электросхема состоит из 2-ух блоков - генератора импульсов и компаратора. Вкратце, принцип работы таков: генератор импульсов посылает свои импульсы на один вход компаратора, а на второй вход компаратора подается импульс с катушки. Если на двух входах компаратора есть сигналы, то и на его выходе он тоже есть, сигнал с выхода идет на динамик, и он оповещает нас – металл тут. Кроме того, в интернете есть схемы, мд пират с использованием микросхем tl072 и к561ла7. Конкретной информации по к561ла7 найдено не было, поэтому если есть что сказать по этому поводу, ждем в комментарии, обязательно добавим к статье.
Схема металлоискателя пират на транзисторах
Это второй вариант схемы от разработчика. В качестве генератора тут используется не микросхема, а транзисторы, в оригинальном варианте советские KT-361 и KT-361. Но никто не запрещает эксперименты, иные транзисторы, похожие по параметрам, хорошо подойдут.
Схемы микроконтроллерных версий: пират 2, пират 3, пират 4, прилагаться не будут. Что касаемо схемы на золото, то тут не нужно каких-то отдельных манипуляций. Достаточно собрать обычный пират и испытать его, он должен реагировать на любые металлы. Некоторым нужно скачать схемы для печати, вы можете кликнуть на изображение и сохранить себе на компьютер. Если вы сделали переделку схемы своими руками, то будем рады добавить ваш вариант в статью.
Вот мы подробно и поговорили о схеме металлоискателя пират.
Плата металлоискателя пират
Плата на транзисторах
Вот, кстати, плата на tl072, если кому это интересно. На SMD деталях.
Размеры плат:
- На транзисторах - 30×76.
- На NE555 - 30×80.
- SMD на TL072 - 26×35.
Катушка для металлоискателя пират
Теперь поговорим о том, как сделать катушку для металлоискателя пират своими руками.
Есть много вариаций намотки катушки. Классический вариант – это взять провод ПЭВ 0.5 и намотать 25 витков на какой-нибудь оправе, радиусом 19-20 см. Запаивать рекомендуется напрямую, а как вся схема заработает, начинать экспериментировать с различными штекерами и переходниками. Если вы любите скрутки – их быть не должно, от этого очень зависит чувствительность.
Некоторые, делают катушку для металлоискателя пират, из витой пары. Это очень хороший вариант катушки. Чтобы сделать ее, нам нужно примерно 2.5 – 2.7 провода витой пары. Находим средину и делаем отметку, после делаем кольцо и тоже отмечаем как на рисунке ниже. Все это дело фиксируем и начинаем огибать кольцо концами с двух стороны. Делать это нужно плотно, без зазоров. Должно получиться около 3ех витков.
Распиновка проводов для катушки из витой пары
Глубинная катушка для металлоискателя пират.
Для повышения глубины и чувствительности металлоискателя пират, нужно грамотно сделать катушку. Методика такова:
- Наматываем 25 витков.
- Тестируем, отматывая по одному витку и отрезая их, чувствительность будет повышаться.
- Находим тот момент, когда чувствительность начнет не возрастать, а понижаться.
- Высчитываем число витков и наматываем новую катушку с этим количеством витков + 1 или 2 витка.
- Максимальная чувствительность достигнута.
Так и повышается чувствительность пирата. Очень много так же зависит и от качества дорожек. Еще можно поиграться с резистором R7.
Параметры при которых была достигнута максимальная глубина:
- Количество витков - 10.
- Сопротивление катушки – 2 Ома.
- Толщина проволоки – 0.45.
- Диаметр – 20 см.
- Резистор R7 – 75 Ом.
Настройка металлоискателя пират
Не нуждается в спец настройке. Достаточно собрать плату и включить его. После 5-10 сек он начинает издавать звуки. Переменными резисторами настраиваем этот звук до щелчков - готово, это максимальная чувствительность, лопату в руки и вперед.
Металлоискатель пират не работает
Разберем перечень неисправностей, их причины и способы их устранения.
Неисправность: После сборки не издает признаков жизни.
Устранение: если вы паяли паяльными пастами или какими-либо кислотами, настоятельно рекомендуется протереть плату спиртом и просушить. Если это не помогает, то нужно проверять каждую деталь на исправность, это основные причины.
Неисправность: Греется NE555 или другая деталь.
Устранение: проверяем дорожки на наличие замыканий, проверяем номиналы и исправность всех деталей. Посмотрите советы из первой неисправности, пройдитесь по ним.
Металлоискатель пират с дискриминацией металлов
Металлоискатель пират подводный
Обычно собранный пират, уже готов к подводной охоте. Главное хорошо изолировать корпус и катушку - всю электронную часть. Ну и нужно придумать что-нибудь с индикацией. Если вы конечно не будут нырять с ним - то все можно оставить как есть, но вот под водой, звука вы не услышите. Обычно, для таких целей, делают световую индикацию.
Модернизация металлоискателя пират
Т.к пират очень прост, на него очень легко можно наслаивать различные примочки и улучшение. Некоторые из них, мы сейчас рассмотрим.
Тональный звук.
На пирата очень просто прикрутить тональный звук, схему и печатную плату вы увидите ниже.
Схема контроля разряда аккумулятора
Вот несколько улучшений, используй на здоровье.
Заключение: вот мы и разобрались как сделать самому металлоискатель пират. Статья достаточно полная, но, как и все – несовершенна. Если у вас есть дополнения к ней, то ждем в комментариях ниже.
Жми «Нравится» и получай только лучшие посты в Facebook ↓
Я без сомнения могу сказать, что это самый простой металлоискатель из всех что я видел. В основе которого лежит всего одна микросхема TDA0161. Вам не нужно будет ничего программировать – просто собрать и все. Еще, его огромное отличие в том, что он при работе не издает никаких звуков, в отличии от металлоискателя на микросхеме NE555, который изначально неприятно пищит и о найденном металле нужно догадываться по тональности.
В этой схеме зуммер начинает пищать только тогда, когда обнаружит металл. Микросхема TDA0161 это специализированный промышленный вариант для индукционных датчиков. И на ней в основном строят металлодетекторы для производства, дающие сигнал при приближении металла к индукционному датчику.
Приобрести такую микросхемку можно на — TDA0161 aliexpress.com
Стоит она не дорого и вполне доступна каждому.
Вот схема простого металлоискателя
Характеристики металлоискателя
- Напряжение питание микросхемы: от 3,5 до 15В
- Частота генератора: 8-10 кГц
- Потребляемый ток: 8-12 мА в режиме сигнализации. В состоянии поиска примерно 1 мА.
- Рабочая температура: от -55 до +100 градусов Цельсия
Металлоискатель не только очень экономичен, но и очень неприхотлив.
Для питания хорошо подойдет аккумулятор от старого сотового телефона.
Катушка:
140-150 витков. Диаметр катушки 5-6 см. Можно переделать на катушку большего диаметра.
Чувствительность будет зависеть напрямую от размеров поисковой катушки.
В схеме я использую и световую сигнализацию и звуковую. Можно выбрать что-нибудь одно, если хотите. Зуммер с внутренним генератором.
Благодаря такой несложной схеме можно сделать карманный металлодетектор или большой металлоискатель, в зависимости от того что вам больше необходимо.
Металлоискатель после сборки работает сразу и в настройки не нуждается, за исключением выставлением порога срабатывания переменным резистором. Ну это стандартная процедура для металлоискателя.
Так что друзья, собирайте вещь нужная и, как говориться, в хозяйстве сгодиться. К примеру, для поиска электропроводки в стене, хоть гвоздей в бревне…
Схема металлоискателя «Пират», очень популярная и понятная даже начинающему радиолюбителю. Металлоискатель Пират обладает довольна неплохими характеристиками, ни смотря на простоту схемы и доступность деталей. Собирается легко, за вечер, не требует практически ни каких настроек и прошивок, начинает работать сразу после сборки! Ниже представлю подробную инструкцию по сборке металлоискателя Пират!
Технические характеристики МД Пират:
Потребляемый ток 30-40 мА
Напряжение питания 9-14 вольт
Дискриминации нет, реагирует на все металлы
Чувствительность монета 25 миллиметров - 20 см
Крупные металлические предметы - 150 см
Питание:
Для работы металлоискателя Пират, требуется напряжение 9-14 вольт. Можно использовать обычные батарейки или аккумуляторы типа AA или две кроны соединённые параллельно, но я бы посоветовал потратить немного денег и купить аккумулятор для бесперебойника, его легко можно закрепить на штанге металлоискателя и заряда будет хватать на долго. Так же, можно использовать и батарею от шурупавёрта, кстати по началу, я именно её и использовал!
Катушка:
Поисковая катушка для металлоискателя Пират, тоже изготавливается несложно. Наматывается на оправе 190 мм. и содержит 25 витков провода ПЭВ 0.5 мм. Катушку можно намотать на пяльце для вышивания, кстати этот способ довольно распространенный. Лично я беру обычную кастрюля, наматываю на ней катушку и стягиваю всё это изолентой, затем делаю каркас из тонкой фанеры и закрепляю её на нём. Тут как говорится, каждому своё, кому как удобно.
Необходимые детали:
Схема металлоискателя пират:
Металлоискатель пират состоит из передающего и приёмного узлов. Передающий узел состоит из генератора импульсов который собирается на микросхеме NE555 и мощного ключа, на транзисторе IRF740. Приёмный узел состоит из микросхемы К157УД2 и транзистора BC547.
На самом деле, детали достаточна распространенные но если всё таки вы не смогли их найти, попробуйте применить аналоги. Таймер NE555 можно заменить на отечественный аналог КР1006ВИ1, Вместо транзистор IRF740, можно поставить любой биполярный NPN структуры с Н кэ не ниже 200 вольт, можно даже выпаять из энергосберегающей лампы или зарядки от телефона, на крайний случай, подойдет даже КТ817. Транзисторы BC557 и BC547, на отечественные КТ3107 и КТ3102. У операционного усилителя К157УД2 есть полный аналог КР1434УД1В, так же его можно заменить на импортный TL072, но в этом случае, нужно будет переделать распиновку платы, так как у него 8 ног. Металлоискатель Пират на TL072 у меня тоже есть, схема и плата лежат в общем архиве. Кстати генератор импульсов можно собрать и на транзисторах:
Немного о деталях:
Микросхема К157УД2 и К157УД3
Микросхема NE555
Транзистор IRF740
Плёночные конденсаторы
Правильное соединение резисторов.
Сборка металлоискателя Пират:
Для начала конечно же нужно подготовить плату. Для этого открывает программу Sprint-Layout и печатаем заготовку нашей будущей платы, затем переносим рисунок любым удобным способом на подготовленную плату, протравливаем её и насверливаем отверстия для деталей. Я использую технологию ЛУТ, хотя лазерного принтера у меня нет, делаю на работе.
Но когда нет возможности напечатать на лазерном принтере, то можно сделать рисунок на струйном, затем отрезать стеклотекстолик нужной формы, приложить рисунок к плате и острым предметом отметить дырочки, затем насверлить и перманентным маркером нарисовать дорожки вручную. Ну или через копирку перевести.
Обязательно нужно зачистить плату мелкой наждачной бумагой и обезжирить ацетоном перед нанесением рисунка, так и изображение хорошо переведётся и процесс травления будет быстрее и надёжнее. После того как плата протравится, необходимо снова ацетоном стереть тонер или маркер и немного потереть наждачной бумагой.
Затем берём паяльник и лудим дорожки оловом. После лужения, обязательно стираем ацетоном лишнюю канифоль, дабы избежать проблем в будущем. По желанию, можно прозвонить дорожки.
Теперь необходимо припаять все детали на плату. Для этого так же открываем печатку в программе Sprint-Layout и смотрим где какие детали располагаются. Я настоятельно советую вам, поставить панельки для микросхем, на всякий случай. Первым делом припаяйте перемычки, их в схеме 2, и одна находится под микросхемой NE555, так что если вы про неё забудете, неисправность будет найти сложно, так как я уверен, вы за эти перемычки и не вспомните! В качестве перемычки, подойдут ножки от резисторов.
Когда все детали на месте, остаётся только припаять отводы на переменные резисторы, катушку, динамик и питание.
Правильно собранная схема начинает работать сразу, без каких либо настроек.
Катушка как я говорил выше, наматывается на оправе 19-22 см и содержит 25 витков. Для поиска более мелких предметов, можно намотать катушку по меньше 15 см — 17 витков или 10 см. — 13 витков. Для поиска чермета конечно лучше использовать катушку диаметром 19 см.
Хочу сказать пару слов о тональности звука. Мне он показался слишком грубым. Изменить тональность, можно путём подбора конденсатора С1, я заменил его на 47nf и звук стал более высоким.
Динамик лучше брать типа 3ГДШ TRYD 4070-02 8Ом так звук будет гораздо мощнее, я заменил старый динамик в своём металлоискателе именно на него. Так же, очень хорошо справляются и динамики от наушников.
Ссылку на печатную плату, а так же список деталей необходимых для сборки Пирата которые очень дёшево можно купить на AliExpress с бесплатной доставкой, находятся в конце статьи по видео!
И напоследок, видео работы металлоискателя Пират:
На днях путешествуя по сети интернет, я наткнулся на интересную и очень простую схему металлоискателя, построенного на основе таймера 555, катушки и нескольких дополнительных компонентов. Сразу возникла мысль: это действительно работает? Начав поиски доказательств, быстро нашел это видео . Естественно следующей мыслью было - сделать металлоискатель своими руками.
Представленная мною инструкция показывает, как собрать металлоискатель буквально из подручных средств.
Понадобится:
- Микросхема таймер 555 (SE555/NE555);
- Резистор 47 КОм;
- Два конденсатора 2.2 мкф;
- Батарея 9В;
- Зуммер;
- Медный провод 0.2 мм в диаметре;
- Провода;
- Клейкая лента/скотч;
- Картон;
- Клей.
Схема металлоискателя
Схема разработана не мной, позаимствовал ее . Я только добавил выключатель, и вместо конденсатора на 10 мкф и динамика 8 Ω (импеданс) использовал зуммер.
Катушка
Для меня это был самый трудный этап. Очень помог в этом деле калькулятор для расчета катушек. Я подсчитал, что для катушки 90 мм в диаметре нужно около 250 витков, а для катушки диаметра 70 мм около 290 витков, что позволяет получить10 мГн.
Я сделал каркас катушки из картона. Намотал 260 витков медного провода 0.2 мм в диаметре.
Тест схемы металлоискателя
Собрал всю схему на макетной плате, дабы проверить работоспособность. Тест можно посмотреть на видео.
Испытание прошло успешно, и я сделал печатную плату, на которой собрал все компоненты.
Как сделать ручку металлоискателя
Так как я делаю простой металлоискатель своими руками, то буду продолжать использовать простые и доступные материалы. Ручку было решено сделать тоже из картона. Было подготовлено три идентичных части, в которых проделанные отверстия под батарейку. Затем эти части были склеены между собой. Когда клей высох, проделал отверстие под выключатель. Прикрепил схему, подключил батарею, выключатель и приклеил катушку.
Финальный тест
Простая схема металлоискателя, к сожалению, не позволит проводить серьезные работы. Но в этом нет ничего страшного, ведь это отличная познавательная практика для начинающих. Лично мне собирать это устройство было интересно.
Желаю вам успехов в сборке и позитивных эмоций в испытаниях.
По материалам сайта: instructables.com