Схема металлоискателя пират своими …

Импульсный металлоискатель «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

• 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.

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.

Металлоискатель ПИРАТ своими руками – схема, сборка, видео

Какие комплектующие необходимы для сборки металлоискателя ПИРАТ — подробная инструкция по выбору элементов, варианты схем и печатные платы, видео.

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:

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.

• Читайте также, как сделать металлоискатель своими руками в домашних условиях

Металлоискатель ПИРАТ — печатная плата на К561la7

Комплектующие для сборки металлоискателя ПИРАТ своими руками на схеме К561la7

1. Конденсаторы. Часто используются бывшие в употреблении, но важно обязательно проверять их ёмкость. Хорошо подходят керамические элементы. Для изготовления схемы потребуются детали:

• 1х100 мкФ;
• 3х1000 пФ;
• 2х22 пФ;
• 1х300 пФ.

• 1х22 Ом;
• 1х1 кОм;
• 1х4,7 кОм;
• 1х10 кОМ;
• 1х470 кОм.

• 1х1,5 кОм;
• 1х20 кОм.

5. Транзистор КТ-315 можно заменить на КТ3102, ВС546, или на схожие по характеристикам низкочастотные аналогичные элементы. Смотря на лицевую часть транзистора, различают выводы, справа налево — эмиттер, коллектор и база.

6. Диод можно выбрать из таких радиодеталей как: кд522Б, кд105, кд106. Перед пайкой его нужно прозвонить для того, чтобы точно отличить анод от катода.

7. В качестве сигнализатора можно использовать наушники mp3-плеера либо что-то подобное.

8. Питание — батарейка типа крона 9 В и контактная группа.

• Смотрите также, как сделать металлоискатель Терминатор 3

Металлоискатель Пират своими руками: инструкция изготовления

Сегодня среди большого количества людей получило распространение такое увлечение как поиск в земле кладов, да и обычного металлолома. Для одних это – способ интересно провести время, для других – средство зарабатывания денег.

Металлоискатель «Пират»

Сейчас мы рассмотрим один из современных металлоискателей – модель «Пират». Функционирование этого прибора основано на таких особенностях как проводимость электроэнергии, индуктивное и магнитное свойство металла. Металлоискатель «Пират» (его фото показано в этой статье) имеет унифицированную конструкцию. Она состоит из генератора, который производит переменный ток, проходящий через катушку с магнитным полем. Если металл, который проводит ток, расположить к катушке слишком близко, то вихревые потоки будут направлены на металл. Это будет способствовать возникновению переменного магнитного поля в металле. Чтобы обнаружить и измерить магнитное поле, используется другая катушка.

Устройство может распознавать в земле монеты на глубине 20 см. Крупные предметы будут реально улавливаться прибором на глубинах в полтора метра. Недостаток этого прибора – в нем нет такой опции как дискриминатор, то есть он не распознает цветные металлы. Поэтому поработать с ним на участках, которые загрязнены разными видами металлов, не получится.

Давайте попытаемся изготовить металлоискатель «Пират» самостоятельно. Благодаря подробной инструкции, выложенной здесь, даже начинающие радиолюбители сделают это без ошибок.

Пошаговое описание сборки металлоискателя

Список необходимых материалов и инструментов:
• микросхема КР1006ВИ1 (или ее зарубежная версия NE555), на которой создается передающий узел;
• транзистор IRF740;
• микросхема К157УД2 и транзистор ВС547 (на которых строится приемный узел);
• провод ПЭВ 0,5 (чтобы наматывать катушку);
• транзисторы типа NPN;
• материалы для изготовления корпуса и так далее;
• изолента;
• паяльник, провода, другие инструменты;
• пластиковая коробочка для монтажа электронной схемы;
• пластиковая труба, из которой будет изготовляться штанга.
Остальные радиокомпоненты отображаются на схеме.

Металлоискатель Пират печатная плата

Металлоискатель Пират своими руками схема
Металлоискатель Пират своими руками схема
Металлоискатель Пират своими руками схема

Поскольку электроника – это самая сложная часть, с нее и начнем. Первым делом изготовим печатную плату. Есть платы в разных вариантах, которые отличаются используемыми радиоэлементами. Это может быть плата под NE555, или плата на транзисторах. К статье прилагается перечень всех необходимых файлов. Кроме того, в интернете вы можете найти платы других типов.

Установка электронных элементов на плату

На данном этапе приступаем к спайке платы. Во время установки всех электронных элементов нужно руководствоваться схемой. На изображении слева – конденсаторы. Это пленочный тип конденсаторов, с высокой термостабильностью. С ними металлоискатель работает более стабильно. В особенности удобно использовать такой металлоискатель осенью, при переменчивой погоде, когда наступают холода.

Металлоискатель Пират своими руками плата

Источник питания

Сборка катушки

Поскольку это металлоискатель импульсного типа, то тут точность сборки катушки имеет не такое большое значение. Оптимальный диаметр – это оправка 1900-200 мм, всего наматывается 25 витков. После намотки катушки хорошенько обматываем ее сверху изолентой. Для увеличения глубины обнаружения катушки, наматываем ее на оправку диаметром около 260…270 мм, и снижаем число витков до 21…22. Используем провод толщиной 0,5 мм.

Когда мы катушку намотали, устанавливаем ее на жесткий корпус, на котором не должно быть металла. Здесь прикиньте, посмотрите, где можно подыскать корпус, который подойдет по размерам. Может быть найдется в мастерской. Корпус будет защищать катушку от ударов и повреждений в процессе работы с металлоискателем.

Выводы от катушки следует припаять к многожильному проводу диаметром порядка 0,5…0,75 мм. Лучшим вариантом будет два провода, которые свиты между собой.

Настройка металлоискателя «Пират»

Во время сборки не нужно настраивать металлоискатель точно по схеме, он и так обладает максимальной чувствительностью. Чтобы более тонко настроить аппарат, покрутите переменный резистор R13. В динамике должны быть слышны редкие щелчки. Если их слышно только крайних положениях резистора, меняем номинал резистора R12. Переменный резистор должен настраивать прибор на нормальную работу в средних положениях.

Работа с металлоискателем

Включаем металлоискатель, ждем 10…20 секунд – пока стабилизируется работа устройства. Теперь можно крутить резистор R13, чтобы настроить аппарат. Теперь все, можно смело начинать искать клады, металлолом, кому что по душе.

Металлоискатель Пират

Готовые работы

Металлоискатель Пират представляет собой технический прибор, предназначенный для обнаружения металлических изделий:

• под водой;
• в земле;
• среди других неметаллических предметов.

Принцип действия металлоискателя

Ниже будут рассмотрены технические характеристики металлоискателей, областей их применения. Однако, знакомство с этими устройствами стоит начать с рассмотрения принципа действия.

Все металлоискатели (металлодетекторы) имеют общий принцип работы, основанный на явлении индукционного баланса.

Суть метода

Заключается в следующем: в металлоискатель входят несколько катушек. Данные элементы образуют датчик.

1. изначально прибор находится в состоянии равновесия;
2. металлический предмет, попавший в «поле зрения» прибора, нарушает баланс;
3. возникает сигнал рассогласования;
4. сигнал рассогласования усиливается;
5. преобразование электрического сигнала в звуковой;
6. использование звукового сигнала по своему усмотрению.

Область применения металлоискателей

Область применения металлоискателей достаточно обширна.

В настоящее время металлоискатели используются:

• в системах безопасности (рамочные стационарные и портативные металлодетекторы);
• геологии (металлодетекторы для обнаружения металлических пород, изменений структуры грунта);
• строительстве и ремонте (металлоискатели для обнаружения проложенных в стенах трасс электрических проводов);
• в военной сфере (металлоискатели для обнаружения мин – миноискатели);
• и др.

Среди гражданского населения наибольшей народной любовью и популярностью пользуются металлоискатели, предназначенные для обнаружения кладов (монет и сундуков с зарытыми в землю сокровищами). Одним занимаются кладоискатели, другим – поисковики. Если первыми движет азарт и интерес, то для вторых к перечисленным факторам добавляется священный долг.

Общие технические характеристики металлоискателей

Одними из главных технических характеристик металлоискателя является глубина поиска и размер определяемых им предметов. Предметов, которые могут попасть в его поле зрения. Данные параметры определяются частотой на которой работает металлоискатель. Согласно данным Википедии:

Глубинные металлоискатели работают, на частоте — 6,6 кГц. Глубина обнаружения — около 4 м.
Грунтовые металлоискатели для поиска мелких предметов — до 22,5 кГц. Глубина обнаружения, например, каски — около 1-1,5 м, монеты — до 40 см.

Металлоискатель ПИРАТ

Несмотря на довольно обширный ряд предлагаемых готовых металлоискателей, ряд людей, увлеченных идеей поиска металлических предметов, предпочитают собирать металлоискатели своими руками. Рассмотрим один из вариантов металлодетектора своими руками. Речь пойдёт о металлоискателе ПИРАТ, схема которого была разработана и представлена на сайте «Радиоскот», что и отразилось на названии данного устройства, согласно первоисточнику:

«PIRAT» (сокращённо от PI – импульсный, RA-T – radioskot – сайт разработчиков»

Благодаря указанной схеме разработать металлоискатель своими руками не составит большого труда. Связано это с простотой конструкции и доступности компонентов. Схему осилит даже начинающий радиолюбитель.

Параметры металлоискателя ПИРАТ

• Напряжение питания схемы металлоискателя, В: 9-12;
• Электрический ток, потребляемый схемой, мА: 30-40;

Способности по определению металлических предметов (чувствительность):

• 25 миллиметровая монета – 20 см;
• крупные металлические предметы – 150 см;

Принципиальная электрическая схема металлоискателя ПИРАТ

Принципиальная электрическая схема металлоискателя по которой необходимо разработать проект печатной платы и собрать своими силами представлена ниже.

Основными элементами принципиальной электрической схемы металлоискателя являются:

• NE555 – универсальный таймер, генератор одиночных повторяющихся импульсов;
• TL072 – двухканальный малошумящий операционный усилитель;
• катушка, рекомендации по намотке, которой можно также посмотреть на сайте разработчика;
• IRF740 – мощный n-канальный MOSFET транзистор;
• звукоизлучатель.

Список компонентов металлоискателя ПИРАТ

Ниже представлен список компонентов для монтажа на печатную плату металлоискателя.

Как видно из перечня, экзотические компоненты в принципиальной схеме отсутствуют. Поэтому никаких сложностей при сборке печатной платы своими руками возникнуть не должно.

Печатная плата металлоискателя

Особенностью спроектированной печатной платы являются:

• триммеры WH148, установленные на самой плате;
• размещение печатной платы в панели.

Топология спроектированной печатной платы

Внешний вид печатной платы металлоискателя показан на рисунке ниже.

Характеристики платы металлоискателя:

• размеры, мм: 80 х 44;
• толщина платы, мм: 1,5;
• количество слоёв: 2;
• тип материала: FR4;
• маскирующее покрытие: маска зеленого цвета;
• маркировка: присутствует;
• цвет маркировки: белый;
• тип монтажа: односторонний.

Все сигнальные проводники проложены в верхнем слое, нижний слой используется для общей заливки.

Конструкторская документация

Чертеж печатной платы металлоискателя ПИРАТ:

Чертеж трассировки печатной платы металлоискателя:

Сборочный чертеж платы металлоискателя:

3D модель печатной платы металлоискателя ПИРАТ

3D модель разработанной печатной платы металлоискателя представлена на рисунке ниже.

Файлы проекта

Ниже представлены файлы-исходники и конструкторская документация проекта по теме “Разработка печатной платы металлоискателя ПИРАТ”