Мы не будем сейчас рассматривать виды металлодетекторов и уделять внимание вопросу их принципа действия. Поговорим конкретно о сборке металлоискателя ПИРАТ своими руками.
Готовые приборы стоят весьма недешево, потому самостоятельный монтаж в большинстве случаев оправдан именно экономическими факторами. Для обнаружения металлосодержащих предметов в грунте, самодельное устройство подойдёт отлично!
МИ ПИРАТ - это импульсивный металлодетектор с несложной электронной схемой и сейчас мы детально поговорим о всех нюансах его сборки.
Как сделать металлоискатель ПИРАТ своими руками - необходимые компоненты для сборки
Для изготовления самодельного металлоискателя необходимо заранее приготовить несколько предметов - это поисковый круг с катушкой, электронный блок управления и штанга-держатель. Детально рассмотрим требования к каждой детали.
Поисковый круг
Его можно вырезать из строительной фанеры, пластика либо другого диэлектрического материала. Заготовка должна быть в виде обода диаметром 180–210 мм с обвитым на нём обмоточным проводом (24–25 витков) сечением 0,5 мм. Для увеличения дистанции обнаружения, поисковый контур делают диаметром 260–270 мм и обматывают таким же проводником в количестве 21–22 витков.
Чтобы легче было сопоставить диаметр поискового круга для металлоискателя ПИРАТ с количеством витков и сечением провода, ознакомьтесь с таблицей:
| Диаметр поискового круга, мм | Количество витков, шт. | Сечение провода, мм |
| 120 | 36 | 0.4 |
| 150 | 31 | |
| 175 | 28 | |
| 200 | 26 | |
| 250 | 22 | |
| 300 | 20 | 0.5 |
| 400 | 17 | |
| 500 | 15 |
Штанга-держатель
В качестве этой детали можно использовать любой диэлектрический длинномер. Это может быть полимерная трубка, деревянный держатель огородного инструмента или швабры. На нижнем конце штанги крепят поисковый круг. Вверху в большинстве случаев крепят корпус электронного блока управления. Длину штанги определяет сам хозяин оборудования, она должна соответствовать его росту.
Блок управления
Для корпуса ЭБУ (электронного блока управления) используют различные коробчатые изделия из пластика. Главное, чтобы в корпусе свободно, но в то же время компактно могла поместиться схема прибора и элементы питания. Начинка электроники собирается на основе транзисторов и микросхем.
Металлоискатель ПИРАТ - виды схем и печатных плат
Есть разные варианты схем, которые можно использовать для сборки металлоискателя ПИРАТ. Мы рассмотрим самые известные конструкции.
Металлоискатель ПИРАТ - схема Ne 555
Основным управляющим компонентом является микросхема Ne 555. В качестве аналога может быть использована микросхема отечественного производства КР1006ВИ1.
Металлоискатель ПИРАТ - схема
Металлоискатель ПИРАТ - печатная плата
Металлоискатель ПИРАТ - схема и печатная плата на транзисторах
Взамен рассмотренной выше микросхемы Ne 555, некоторые авторы предлагают собирать схему электронного управления металлоискателя на транзисторах.
Металлоискатель ПИРАТ - схема на транзисторах
Металлоискатель ПИРАТ - печатная плата на транзисторах
Металлоискатель ПИРАТ на микросхемах Tl 0722 и Ne 555
Электронный блок металлоискателя ПИРАТ собирают на двух микросхемах. Это значительно упрощает схемотехнику прибора.
Металлоискатель ПИРАТ - печатная плата на Tl 0722 и Ne 555
Металлоискатель ПИРАТ - схема К561la7
Основой схемы МИ является микросхема К561la7. Микропроцессор состоит из 4 секторов. Первые два излучают фон определённой частоты, 3-й элемент обнаруживает отражённый сигнал от искомого металлического предмета, а 4-й сектор производит сравнение уровня выходной и приёмной частоты.
Металлоискатель Пират- это импульсный металлоискатель, который не содержит дорогих и программируемых деталей, после сборки почти во всех случаях он не нуждается в настройке и имеет очень высокую повторяемость. Благодаря этому он и приобрел популярность среди новичков.
Характеристики металлоискателя Пират:
- Напряжение питания – 9 до 12 В
- Ток потребления – 30-70 мА;
- Глубина обнаружения монет – до 25 см;
- Крупный металл – до 1,5 метра.
- Звуковая индикация цели
Для питания прибора рекомендуется использовать аккумулятор 12В или li-ion с повышающим DC-DC преобразователем.При проверке в домашних условиях можно запитать от блока питания 9-12В. Глубина обнаружения зависят от качества сборки, размера поисковой катушки и других факторов. Здесь указаны характеристики, заявленные разработчиком, для прибора собранного по его инструкции.Для сборки металлоискателя мы будем использовать наборы для самостоятельной сборки металлоискателя Пират из нашего интернет-магазина: и .
Материалы и инструменты для сборки:
- Корпус для блока МД
- Корпус для катушки МД
- питания и
- Паяльник, припой, флюс, спирт
- Клеевый пистолет;
- Эпоксидная смола
- шуруповерт, прочий инструмент для корпусирования нашего МД
Внешний вид готовой паты металлоискателя Пират
Схема, список деталей металлоискателя .
Внешний вид собранной платы металлоискателя Пират
Готовую плату Пират можно купить в нашем интернет-магазине, перейдя по
Процесс сборки платы металлоискателя:
- устанавливаем эл.компоненты на плату сверяясь с монтажной схемой
- запаиваеам компоненты используя примой и флюс
- откусываем выводы запаянных эл.компонентов, отмываем плату с помощью спирта
Катушка металлоискателя Пират своими руками:
В качестве примера мы будем изготавливать катушку диаметром 30 см, кат как этот размер является универсальным, годится для поиска как мелких предметов -монет и более крупных-мет.лома и предметов ВОВ.Используя таблицу или в программе Coil32 определяем количество витков для нашей катушки, в результате должно получится сопротивление 2 Ом, индуктивность-400 мкГн, провод от катушки и до блока используем медный многожильный, диаметром не менее 2*0.75мм
С помошью круглого подручного предмета (кастрюля, ведро) наматываем 20 витков провода, оставляя 2 конца по 5 см.Обматываем намотку изолентой или делаем бондаж из нити, продеваем наш межблочный провод через гермоввод катушки, коммутируем с получившейся намоткой, скрутку изолируем укладываем все в корпус что бы ничего не торчало фиксируем термоклеем.
Последним шагом будет заливка катушки эпоксидной смолой следуя инструкции завода-изготовителя.Спустя сутки, когда смола окончательно застыла можно использовать нашу катушку по назначению.
Катушку так же можно изготовить из витой пары, как это сделать описано в статье по
Настройка металлоискателя Пират
После пайки металлоискатель пират в какой-то специальной настройке не нуждается. После включения нужно выждать около 10 секунд до появления звука, после подстрочными резисторами R12, R13 добиться появления щелчков, после этого немного повернуть R13 в обратную сторону-это и будет максимальная чувствительность.Вот и всё, как оказалось сделать металлоискатель пират своими руками не так уж и сложно, с этой задачей справится даже человек, который далёк от электроники.
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. В наше не простое время, многие люди занимаются поиском кладов, а порой и просто металолома, кто из интереса, а кто и, чего греха таить, чтоб заработать на кусок хлеба. Сейчас есть много предложений в интернете о продаже фирменных металлоискателей, а также схем для самостоятельной сборки МД. Но как говорится, каждому свое. У кого-то не хватает денег на покупку готового устройства, а кто просто хочет попробовать свои силы и собрать металлоискатель своими руками. Именно для этой категории людей и предназначена эта статья.Металлоискатель "PIRAT" (сокращённо от PI - импульсный, RA-T - radioskot - сайт разработчиков) прост в изготовлении и настройке, не содержит программируемых элементов которых так боятся многие радиолюбители, в нем нет дорогих и дефицитных элементов, а по своим параметрам не уступает некоторым зарубежным экземплярам ценой 100-300 у.е. Основные преимущества данного устройства перед другими схемами простых металоискателей - это стабильность и дальнобойность. Собрать этот МД, под силу даже людям имеющим элементарные знания в области электроники. Решились? Тогда поехали.
Параметры металлоискателя:
Питание - 9-12 вольт
Потребляемый ток – 30-40 мА
Чувствительность - 25 милиметровая монета - 20 см
- крупные металические предметы - 150 см
Прибор состоит из двух основных узлов, передающего и приемного. Передающий узел состоит из генератора импульсов на микросхеме КР1006ВИ1 (зарубежный аналог NE555) и мощного ключа на транзисторе IRF740. Приемный узел собран на микросхеме К157УД2 и транзисторе ВС547.
Принципиальная схема металлоискателя ПИРАТ
Катушка намотана на оправке 190мм и содержит 25 витков провода ПЭВ 0.5. Транзистор Т2 заменим на биполярный транзистор NPN структуры с напряжением К-Э не ниже 200 вольт. Его можно взять из энергосберегающей лампы или зарядного устройства от мобильного телефона. На крайний случай в качестве Т2 работает даже КТ817, так что экспериментировать можно. В качестве Т3 можно применять практически любой транзистор структуры NPN. Правильно собранный прибор в наладке практически не нуждается. Возможно придется подобрать резистор R12, чтоб щелчки в динамике появлялись при среднем положении R13. Если есть осциллограф можно проконтролировать на затворе Т2 длительность управляющего импульса и частоту генератора. Оптимальный вариант импульса 130-150мкс, частота 120-150 гц.
Работа с прибором. При включении ожидаем 15-20 сек, после чего регулятором ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ находим такое положение при котором в динамике прослушиваются щелчки - это и будет максимальная чувствительность. Прибор прост в управлении и навыки работы с ним приходят буквально через пару включений.
У кого возникнет проблема с приобретением микросхемы КР1006ВИ1, можно собрать генератор на транзисторах. Но здесь уже из-за разброса их параметров возможно придется подобрать частоту и длительность импульса. Для этого желательно иметь осциллограф. Осциллограммы в различных точках схемы показаны на картинках .
Схема металлоискателя PIRAT с генератором на транзисторах:
- R1 в генераторе отвечает за частоту генерации.
- R2 - за длительность управляющего импульса.
Для любителей что-то померять, вот напряжения на выводах ОУ (без присутствия метала в зоне датчика):
2-6.5в
3-6.5в
5-5.5в
6-3.5в
9-0.7в
13-6.2в
Схема металлодетектора собрана на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита. Рисунки для обоих вариантов металлоискателя в формате LAY5.0, осцилограмы на ногах ОУ и небольшое видео работы МД находятся . В архиве также находится вариант на от пользователя troll. Сразу хочу предостеречь любителей паять всевозможными флюсами и кислотами - паять только чистой канифолью или спирто-канифольным раствором! После пайки смыть спиртом остатки канифоли. Это избавит вас от многих вопросов, типа: "я сделал, а оно не работает". Особая благодарность товарищу Bars59 , за наибольший вклад в разработку данного прибора.
Обсудить статью МЕТАЛЛОИСКАТЕЛЬ PIRAT
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.