Начался сезон «копа», для не сведущих разъясняю, это поиск артефактов с помощью металлоискателя.
В последнее время все больше людей, не зависимо от пола и возраста, заражены азартом по быстрому найти
клад и этим обеспечить себе счастливую жизнь. В этом деле в первою очередь нужна удача но хороший
инструмент которым и является металлоискатель тоже не стоит на последнем месте. Сегодня предлагают большой
выбор металлоискателей разной сложности, функциональных возможностей, соответственно цена на подобные аппараты не маленькая.
Но большинство стараются купить дешёвое приспособления потому что назвать такое изделие металлоискателем возможно
только условно. Побродивши по местным окраинам с таким агрегатом «кладоискателям» приходит понимание найти что-то
серьёзное не возможно. Начитавшись на форумах как можно не имея малейших познаний в радиоэлектроники модернизировать
такое устройство и не потерять затраченные деньги на его приобретения, люди берутся за работу. В конце этого процесса
усовершенствований таким способом металлоискатель уже не подает признаки жизни. Казалось-бы нужно остановится,
но некоторые берутся изготовления «клонов», в итоге получается аппарат по своим параметрам намного хуже, чем оригинал.
В подтверждение выше изложенному недавно принесен в ремонт металлоискатель «Пират» в придачу не рабочую плату
собственного изготовления.
Как всегда в таком случае в разобранном виде, отрезанными проводами соединяющие катушку и плату пережившая
творческие муки радиолюбителя/кладоискателя. Родная заводская плата тоже подверглась серьёзному вмешательству,
оторванные печатные проводники и много недостающих радиоэлементов.
Трассировка платы аналогична рисункам и схемам описанных на многих форумах где рассматриваются
вопросы касающиеся металлоискателя «Пират».
Нужно было восстановить печатные дорожки и уставить согласно схемы радиоэлементы, чтобы работал как раньше,
то есть хоть «на что не будь - кого не будь» но реагировал. Браться за эту работу не очень хотелось, переборол
интерес сравнить реально работающий экземпляр и что пишут о нем на форумах. После того как были исправлены все
недостатки «модернизации» аппарат начал работать, решено посмотреть осциллографом формы сигналов на ножках микросхем.
Все измерения проводились относительно минуса питания, подключенной катушкой, напряжения питания 12В, вход осциллографа
закрытый.
Работу схемы описывать нет необходимости, так как создано много тем на разных форумах по этому вопросу,
но заинтересовала работа компаратора и импульсы по шине питания.
Рассмотрим несколько осциллограмм как формируется сигнал включения компаратора.
Выв.5 - желтый.
Выв.6 - голубой.
С началом действия измерительного импульса начинается разряд конденсатора С5 через цепочку R12 и R13.
Напряжение на 5-ом входе компаратора начинает уменьшаться, на 6-ом уменьшение происходит более медленнее,
благодаря конденсатору С6 резисторы R14,R15.
Если измерительный импульс достаточно продолжителен, то в какой-то момент времени напряжение на С5 упадёт
настолько, что на 5-й вывод компаратора изменит полярность относительного 6-го вывода. На выходе 9 появится
положительный импульс, усиленный транзистором Т3 нагрузкой является динамик и ограничивающий резистор.
Практически в динамике мы слышим переключения компаратора.
Выв.9 - желтый.
Выв.6 - голубой
Помехи от переключения транзистора Т2, амплитуда импульса больше 2В период 24ns просматриваются по шине питания.
Такие же импульсы возможно увидеть на измерительному сигнале выв13.
Эта помеха образуется при переключении транзистора Т2. Уменьшить импульсы возможно, если в разрыв шины питания
плюс 12В установить дроссель и танталовый конденсатор 10мкФ16В. Топология печатной платы позволяет установить фильтр
в сторону приемника, задающий генератор и выходной транзисторный каскад меньше подвержены влиянием помех, подобная
защита для них мало эффективная.
Осциллограммы в других точках схемы.
NE555
Выв 2. Выв3.
Выв 5. Выв 7.
К157УД2
Выв 3. Без присутствия металла. Выв 3. Присутствия металла.
Выв 5. Без присутствия металла. Выв 5. Присутствия металла.
Выв 9. Без присутствия металла. Выв 9. Присутствия металла.
Выв 13. Без присутствия металла. Выв 13. Присутствия металла.
T2 - IRF740
Затвор. Сток.
Перечень радиоэлементов.
R1 резистор 1 кОм
R2 резистор 1.6 кОм (возможная замена 2.6 кОм)
R3 резистор 100 кОм
R4 резистор 470 Ом
R5 резистор 100 Ом
R6 резистор 150 Ом
R7 резистор (1 Вт) 220 Ом (возможная замена 390 Ом.)
R8 резистор (0.5 Вт) 390 Ом
R9 резистор 47 кОм
R10 резистор 62 кОм
R11 резистор 2 Мом (возможная замена 3,3 Мом)
R12 резистор 27 кОм
R13 переменный резистор 50 кОм
R14 резистор 62 кОм
R15 резистор 120 кОм
R16 резистор 470 кОм
R17 резистор 10 Ом
R18 резистор 10 кОм
DA1 микросхема NE555 (аналоги: AN1555, 1006ВИ1)
DA2 микросхема К157УД2
C1 конденсатор (плёночный) 100 нФ
C2 конденсатор (плёночный) 100 нФ
C3 конденсатор (электролит) 1 мкФ/16В (возможная замена 4,7 мкФ/16В)
C4 конденсатор (электролит) 10 мкФ/16В (возможная замена 22 мкФ/16В)
C5 конденсатор (керамический) 1 нФ
C6 конденсатор (электролит) 10 мкФ/16В (возможная замена 22 мкФ/16В)
C7 конденсатор (электролит) 1 мкФ/16В
C8 конденсатор (электролит) 2200 мкФ/16В
T1 транзистор BC557 (аналоги: КТ361, КТ502,КТ3107)
T2 транзистор BC547 (аналоги: КТ3102 - BC546; КТ503)
T3 транзистор IRF740
D1 диод 1N4148 (аналоги: КД521, КД522)
D2 диод 1N4148 (аналоги: КД521, КД522)
BA1 динамик 8 Ом
PW1 источник питания 12 Вольт
После ремонта и испытания поиск «на грунте». Мои находки ржавая банка лежала под землей на расстоянии около десяти
сантиметров, ну и по мелочам несколько небольших кусков металла где-то приблизительно на такой же глубине. Плохой
получился с меня искатель сокровищ, делать такой аппарат для себя не буду (правда и до этого ремонта не собирался),
тем более покупать такое «рукоблудие». Всем тем кто надеется на улыбку Фортуны древнеримской богини удачи мои заметки,
возможно пригодятся.
Удачного «копа» .
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.
(cкачиваний: 1978)
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 .
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.
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.
Описание сборки металлодетектора Пират своими руками, 3 вида подходящих плат, ответы на популярные вопросы о правильной пайке. 3 нюанса о спайке плат +ТЕСТ для сомо проверки.
а) Транзисторная или NE555.
б) КР 1006 ВИ1, NE555 или Am2504.
а) Транзисторную — она увеличит радиус действия прибора.
б) NE555, поскольку она обеспечит лучшую стабильность при работе.
а) Одну батарейку типа Крона.
б) Четыре батарейки Крона, что соединены параллельно.
в) Один аккумулятор.
а) Частота генерации.
б) Длительность импульса.
Определение: Металлоискатель Пират (МП) – прибор импульсного типа, с понятной для самостоятельной сборки схемой. Металлодетектор состоит из небольшого количества элементов и катушки.
Если использовать катушку в 280 мм, тогда монеты находятся на расстоянии до 20 см, а крупный металл – до 1,5 метра.
Название металлоискатель получил от изготовителей схемы – PI, что означает импульсные действие. RAT — это «Радио скот» — вебсайт изготовителей.
Многих искателей интересует, как настроить Металлоискатель Пират на монеты. Самостоятельно собранный аппарат не различает металлы и монеты на расстоянии, но с помощью него учатся разыскивать металлические детали. Для новичков это хороший опыт. Также большое преимущество модели Пират — простота сборки и то, что все компоненты просто найти. К тому же детали стоят недорого, и продаются в любом радиомагазине.
Также на Пират необязательно устанавливать различные программируемые элементы, а это очень сильно упростит жизнь радиолюбителям. Даже если человек крайне поверхностно знаком с процессом сборки электрического оборудования, для него не составит особого труда своими руками собрать металлоискатель.
Как сделать Металлоискатель Пират своими руками? Проходим тест и следуем инструкциям.
Этот набор радиодеталей для сборки Металлоискателя Пирата подойдет для схемы NE555.
Радиодетали очень просто найти в старой электронике. А если не хватает – есть много специализированных магазинов.
Также для сборки нужно найти дополнительные детали и инструмент:
Найдя все необходимое просто собрать Металлоискатель Пират своими руками в домашних условиях.
Чтобы собрать металлоискатель Пират, используют 2 схемы. Для первого варианта нужно найти микросхему NE555 — ее использовали в советские времена и она являлась аналогом КР 1006 ВИ1.
NE555Но если не получается найти NE, тогда используют схему на транзисторах. Желательно всё-таки попробовать раздобыть NE555, поскольку стабильность техники значительно увеличится.
Если есть желание собрать аппарат на транзисторе, тогда придется подобрать также длительность и частоту. Такие транзисторы имеют разнообразные параметры. Нужно применять осциллограф. Резистор R1 — частота генерации. R2 — дальность импульса.
2 печатные платы металлоискателя Пират: разбираем по полочкам
После спайки платы, нужно подсоединить питание.
Если есть желание, можно применить Кроны, подсоединенные друг к другу. Достаточно 4 штук для нормального функционирования. Но проще подключить один аккумулятор (9Вольт).
В варианте использования батарейки нужно учитывать, что одной будет недостаточно, поскольку напряжение станет часто падать, а это вызовет сбой настройки.
Если изучить спаяную готовую плату, то необходимо посмотреть на конденсаторы, расположенные с левой стороны. Они пленочные, имеющие большую термостабильность. Если установить их, то это положительным образом повлияет на стабильность аппарата.
Еще варианты плат:
Пример платы
Катушку для МП своими руками изготовить не сложно. Большая точность сборки катушки не играет большой роли, если используется она на импульсном оборудовании. Не все знают, как намотать катушку на МП – просто наматывается на двухсотмиллиметровую оправку или немного меньше. Необходимо использовать 25 витков эмальпровода с диметром в 0,5 мм.
Чтобы работа Металлоискателя Пирата происходила без перебоев, катушку закрепляем в корпусе, что не содержит никакого металла. На изображении автор работы использовал полипропиленовую рубку. Это очень хороший вариант без использования металла внутри. В таком вопросе мастерам предоставляется полная свобода творчества – главное, чтобы не было никакого металла.
Применяют любой корпус, изготовленный из пластикового материала. Также некоторые люди, чтобы сэкономить время, обматывают изделие изолентой или скотчем. Но такой вариант смотрится не слишком эстетично, а потому желательнее все же взять за основу пластиковую трубку – выбор очень широкий и найти подходящую не составит труда в ближайшем магазине для сантехники.
Изготавливая пластиковое обрамление, полностью исключаем удары о грунт и траву на месте поиска металлических деталей. Корпус для катушки МП можно найти в сети. Многие эстеты заказывают изделия, применяемые на заводских агрегатах и ставят на свою самоделку – таким образом добиваясь эстетической красоты изделия.
При сборке катушек нужно избегать применения металла – он помешает работе над поисками и своей цели добиться не выйдет. Это крайне негативно скажется на оборудовании. Выводы от катушки необходимо падпаять к проводу с несколькими жилами. Он должен иметь диаметр сечения в 0,5 мм или чуть больше. В идеале это должны быть несколько проводов, свитых между собой.
Самодельная катушка для МП готова. Собрать Металлоискатель Пират своими руками не так сложно, как может показаться. И не стоит забывать, что в первую очередь металлодетектор изготавливается для конкретной цели – поиска металла. И потому выбирать некое особое оформление катушки – лишнее. Над этим следует задумываться только эстетам и перфекционистам. Обмотанная скотчем катушка даст такой же результат, как и деталь в заводском корпусе.
Металлоискатель «Пират» своими руками
Если металлоискатель собран без ошибок, то настраивать его практически не нужно. Многие задаются вопросом, как увеличить чувствительность Металлоискателя Пират. Этого можно добиться, когда в колонке начнут звучать небольшие щелчки. Когда случается в крайних точках резистора, то значение R12 изменяем в среднее положение. Повысить чувствительность МП можно только так.
Осциллограф контролируют: частоту генератора, длительность импульса. Импульс равняется 130-150 мкс, а идеальная частота – 120-150 Гц.
Включаем. Потребуется выждать полминуты для стабилизации, после этого резистор R13 необходимо настроить. После всех манипуляций, начинаем поиск металла.
Металлодетектор Пират — простой прибор, а потому у него не может возникнуть много неисправностей и они быстро устраняются.
Применение подобных советов в большинстве случаев помогает справиться со всеми проблемами.
Чтобы спаять провода и платы, нужно знать о нескольких важных нюансах работы:
Для качественной обработки платы, следует применять паяльный аппарат. Лучшие фирмы изготовители:
Все детали для Металлоискателя Пират своими руками собрать легко, если следовать инструкции. Отзывы и характеристика на МП по большей части положительные.
Если остались неясности по изготовлению Металлоискателя Пират своими руками, то подробная видео инструкция в интернете ответит на оставшиеся вопросы.
Самодельный МП, сделанный своими руками, отлично подойдет для новичка.
Металлоискатель или металлодетектор предназначен для обнаружения предметов, по своим электрическим и/или магнитным свойствам отличающихся от среды, в которой они находятся. Попросту говоря, он позволяет находить металл в земле. Но не только металл, и не только в грунте. Металлодетекторами пользуются службы досмотра, криминалисты, военные, геологи, строители для поиска профилей под обшивкой, арматуры, сверки планов-схем подземных коммуникаций, и люди многих других специальностей.
Металлоискатели своими руками чаще всего делают любители: кладоискатели, краеведы, члены военно-исторических объединений. Им, начинающим, и предназначена в первую очередь данная статья; описанные в ней устройства позволяют найти монету с советский пятак на глубине до 20-30 см или железяку с канализационный люк примерно в 1-1,5 м под поверхностью. Однако этот самодельный приборчик может пригодиться и на хозяйстве при ремонте или на стройке. Наконец, обнаружив в земле центнер-другой брошенной трубы или металлоконструкций и сдав находку в металлолом, можно выручить приличную сумму. А подобных сокровищ в земле российской точно больше, чем пиратских сундуков с дублонами или боярско-разбойничьих кубышек с ефимками.
Примечание: если вы не сведущи в электротехнике с радиоэлектроникой, не пугайтесь схем, формул и специальной терминологии в тексте. Самая суть излагается попросту, и в конце будет описание прибора, который можно сделать за 5 мин на столе, не умея не то что паять, а проводки скрутить. Но он позволит «пощупать» особенности поиска металлов, а возникнет интерес – придут и знания с навыками.
Немного больше внимания по сравнению с остальными будет уделено металлоискателю «Пират», см. рис. Этот прибор достаточно прост для повторения начинающими, но по своим качественным показателям не уступает многим фирменным моделям ценой до $300-400. А главное – он показал отличную повторяемость, т.е. полную работоспособность при изготовлении по описаниям и спецификациям. Схемотехника и принцип действия «Пирата» вполне современны; по его настройке и методике использования имеется достаточно руководств.
Металлоискатель действует по принципу электромагнитной индукции. В общем схема металлоискателя состоит из передатчика электромагнитных колебаний, передающей катушки, приемной катушки, приемника, схемы выделения полезного сигнала (дискриминатора) и устройства индикации. Отдельные функциональные узлы часто объединяют схемотехнически и конструктивно, напр., приемник и передатчик могут работать на одну катушку, приемная часть сразу выделяет полезный сигнал и т.п.
Катушка создает в среде электромагнитное поле (ЭМП) определенной структуры. Если в зоне его действия оказывается электропроводящий предмет, поз. А на рис., в нем наводятся вихревые токи или токи Фуко, которые создают его собственное ЭМП. В результате структура поля катушки искажается, поз. Б. Если же предмет не электропроводящий, но обладает ферромагнитными свойствами, то он искажает исходное поле за счет экранирования. В том и другом случае приемник улавливает отличие ЭМП от исходного и преобразует его в акустический и/или оптический сигнал.
Примечание: в принципе для металлоискателя не обязательно, чтобы предмет был электропроводящим, грунт – нет. Главное, чтобы их электрические и/или магнитные свойства отличались.
В коммерческих источниках дорогие высокочувствительные металлодетекторы, напр. Терра-Н, нередко называют геосканерами. Это неверно. Геосканеры действуют по принципу измерения электропроводности грунта по разным направлениям на разной глубине, эта процедура называется боковым каротажем. По данным каротажа компьютер строит на дисплее картинку всего, что в земле, включая различные по свойствам геологические слои.
Принцип действия металлодетектора возможно воплотить технически разными способами соответственно назначению прибора. Металлоискатели для пляжного золотоискательства и строительно-ремонтного поиска внешне могут быть похожи, но существенно отличаться по схеме и техническим данным. Чтобы правильно сделать металлоискатель, нужно четко представлять себе, каким требованиям он должен удовлетворять для данного рода работы. Исходя из этого, можно выделить следующие параметры поисковых детекторов металла:
Дискриминация, в свою очередь, параметр составной, т.к. на выходе металлоискателя наличествует 1, максимум 2 сигнала, а величин, определяющих свойства и расположение находки, больше. Тем не менее, с учетом изменения реакции прибора во время приближения к объекту, в нем выделяются 3 составляющих:
Корзиночные катушки конструктивно бывают плоскими и объемными, но электрически объемная «корзинка» эквивалентна плоской, т.е. создает такое же ЭМП. Объемная корзиночная катушка еще менее чувствительна к помехам и, что важно для импульсных металлоискателей, дисперсия импульса в ней минимальна, т.е. легче поймать дисперсию, вызванную объектом. Преимущества оригинального металлоискателя «Пират» во многом обусловлены тем, что его «родная» катушка – объемная корзинка (см. рис.), однако ее намотка сложна и трудоемка.
Новичку самостоятельно лучше мотать плоскую корзинку, см. рис. ниже. Для металлоискателей «на золото» или, скажем, для описанных далее металлоискателя-«бабочки» и простого приемопередающего 2-катушечного хорошей оправкой будут негодные компьютерные диски. Их металлизация не повредит: она очень тонкая и никелевая. Непременное условие: нечетное, и никак иначе, число прорезей. Номограмма для расчета плоской корзинки не требуется; расчет ведут таким образом:
Некоторые любители берутся самостоятельно мотать объемные корзинки способом, показанным на рис. ниже: делают оправку из изолированных гвоздей (поз. 1) или саморезов, мотают по схеме, поз. 2 (в данном случае, поз. 3, для количества витков, кратного 8; через каждые 8 витков «узор» повторяется), затем запенивают, поз. 4, оправку вытаскивают, а лишнюю пену обрезают. Но вскоре оказывается, что натянутые витки порезали пену и вся работа пошла всмятку. Т.е., чтобы намотать надежно, нужно отрезки прочного пластика вклеить в отверстия основы, и только тогда мотать. И помните: самостоятельный расчет объемной корзиночной катушки без соответствующих компьютерных программ невозможен; методика для плоской корзинки в данном случае неприменима.
ДД в данном случае значит не дальнодействие, а двойной или дифферециальный детектор; в оригинале – DD (Double Detector). Это катушка из 2-х одинаковых половин (плеч), сложенных с некоторым пересечением. При точном электрическом и геометрическом балансе плеч ДД поисковое ЭМП стягивается в зону пересечения, справа на рис; слева – катушка-монопетля и ее поле. Малейшая неоднородность пространства в зоне поиска вызывает разбаланс, и появляется резкий сильный сигнал. ДД-катушка позволяет неопытному искателю обнаружить мелкий глубокий хорошо проводящий предмет, когда рядом с ним и выше залегла ржавая банка.
Катушки ДД четко ориентированы «на золото»; все металлоискатели с маркировкой GOLD комплектуются ими. Однако на мелко-неоднородных и/или проводящих грунтах они или вовсе отказывают, или часто дают ложные сигналы. Чувствительность ДД катушки очень высока, но дискриминация близка к нулевой: сигнал или предельный, или его вовсе нет. Поэтому металлодетекторы с ДД катушками предпочитают искатели, которых интересует только «находимость на карман».
Примечание: подробнее о ДД катушках можно будет узнать далее в описании соответствующего металлоискателя. Мотают плечи ДД или внавал, как монопетлю, на специальной оправке, см. далее, или корзинками.
Готовые каркасы и оправки для поисковых катушек продаются в широком ассортименте, но с накрутками продавцы не стесняются. Поэтому многие любители делают основу катушки из фанеры, слева на рис.:
Самый простой металлоискатель для поиска арматуры, проводки, профилей и коммуникаций в стенах и перекрытиях можно собрать по рис. Древний транзистор МП40 безо всякого меняется на КТ361 или его аналоги; чтобы применить транзисторы pnp, нужно поменять полярность батарейки.
Этот металлоискатель – магнитодетектор параметрического типа, работающий на НЧ. Тон звука в наушниках можно менять, подбирая емкость С1. Под влиянием объекта тон понижается, в отличие от всех прочих типов, поэтому изначально нужно добиваться «комариного писка», а не хрипа или ворчания. Прибор отличает проводку под током от «пустой», на тон накладывается гул 50 Гц.
Схема – импульсный генератор с индуктивной обратной связью и стабилизацией частоты LC-контуром. Контурная катушка – выходной трансформатор от старого транзисторного приемника или маломощный «базарно-китайский» низковольтный силовой. Очень хорошо подходит трансформатор от негодного источника питания польской антенны, в его же корпусе, срезав сетевую вилку, можно собрать и все устройство, тогда запитать его лучше от литиевой батарейки-таблетки на 3 В. Обмотка II на рис. – первичная или сетевая; I – вторичная или понижающая на 12 В. Именно так, генератор работает с насыщением транзистора, что обеспечивает ничтожное энергопотребление и широкий спектр импульсов, облегчающий поиск.
Чтобы превратить трансформатор в датчик, его магнитопровод нужно разомкнуть: снять каркас с обмотками, убрать прямые перемычки сердечника – ярма – а Ш-образные пластины сложить в одну сторону, как справа на рис., затем надеть обмотки обратно. При исправных деталях прибор начинает работать сразу; если нет – нужно поменять местами концы любой из обмоток.
Параметрическая схема посложнее – на рис. справа. L с конденсаторами С4, С5 и С6 настраивается на 5, 12,5 и 50 кГц, а кварц пропускает на измеритель амплитуды 10-ю, 4-ю гармоники и основной тон соответственно. Схемка более на любителя попаять на столе: возни с настройкой много, а «чутье», как говорят, никакое. Приводится только для примера.
Гораздо чувствительнее приемопередающий металлоискатель с ДД катушкой, который можно без особого труда сделать в домашних условиях, см. рис. Слева – передатчик; справа – приемник. Там же описаны свойства разных типов ДД.
Этот металлоискатель – НЧ; поисковая частота около 2 кГц. Глубина обнаружения: советский пятак – 9 см, консервная жестянка – 25 см, канализационный люк – 0,6 м. Параметры «троечные», но можно освоить методику работы с ДД, прежде чем переходить к более сложным конструкциям.
Катушки содержат по 80 витков провода ПЭ 0,6-0,8 мм, намотанных внавал на оправку толщиной 12 мм, чертеж которой показан на рис. слева. Вообще прибор к параметрам катушек не критичен, были бы точно одинаковы и расположены строго симметрично. В целом, хороший и дешевый тренажер для тех, кто хочет освоить любую технику поиска, в т.ч. «на золото». Хотя чувствительность этого металлоискателя и невысока, но дискриминация очень хорошая несмотря на использование ДД.
Для налаживания прибора сначала вместо L1 передатчика включают наушники и по тону в них убеждаются, что генератор работает. Затем закорачивают L1 приемника и подбором R1 и R3 устанавливают на коллекторах VT1 и VT2 соответственно напряжение, равное примерно половине напряжения питания. Далее R5 выставляют ток коллектора VT3 в пределах 5..8 мА, размыкают L1 приемника и все, можно искать.
Конструкции в этом разделе показывают все преимущества метода накопления фазы. Первый металлоискатель преимущественно строительного назначения обойдется очень недорого, т.к. его самые трудоемкие части сделаны… из картона, см. рис.:
Наладки прибор не требует; интегральный таймер 555 – аналог отечественной ИМС (интегральной микросхемы) К1006ВИ1. Все преобразования сигнала происходят в ней; способ поиска – импульсный. Единственное условие – динамик нужен пьезоэлектрический (кристаллический), обычный динамик или наушники перегрузят ИМС и она скоро выйдет из строя.
Индуктивность катушки – около 10 мГн; рабочая частота – в пределах 100-200 кГц. При толщине оправки в 4 мм (1 слой картона) катушка диаметром 90 мм содержит 250 витков провода ПЭ 0,25, а 70-мм – 290 витков.
Металлоискатель «Бабочка», см. рис. справа, по своим параметрам уже близок к профессиональным приборам: советский пятак находит на глубине 15-22 см в зависимости от грунта; канализационный люк – на глубине до 1 м. Действует на срывах синхронизации; схема, плата и вид монтажа – на рис. ниже. Учтите, здесь 2 отдельные катушки диаметром 120-150 мм, а не ДД! Пересекаться они не должны! Оба динамика – пьезоэлектрические, как и в пред. случае. Конденсаторы – термостабильные, слюдяные или высокочастотные керамические.
Свойства «Бабочки» улучшатся, а настроить ее будет проще, если, во-первых, намотать катушки плоскими корзинками; индуктивность определяется по заданной рабочей частоте (до 200 кГц) и емкостям контурных конденсаторов (по 10 000 пФ на схеме). Диаметр провода – от 0,1 до 1 мм, чем больше, тем лучше. Отвод в каждой катушке делается от трети витков считая от холодного (нижнего по схеме) конца. Во-вторых, если отдельные транзисторы заменить 2-х транзисторной сборкой для схем дифусилителей К159НТ1 или ее аналогами; выращенная на одном кристалле пара транзисторов имеет совершенно одинаковые параметры, что важно для схем со срывом синхронизации.
Для налаживания «Бабочки» нужно точно подогнать индуктивности катушек. Автор конструкции рекомендует раздвигать-сдвигать витки или подстраивать катушки ферритом, но с точки зрения электромагнитной и геометрической симметрии лучше будет подключить параллельно емкостям по 10 000 пФ подстроечные конденсаторы на 100-150 пФ и крутить их при настройке в разные стороны.
Собственно налаживание несложно: только что собранный прибор пищит. Поочередно подносим к катушкам алюминиевую кастрюльку или пивную банку. К одной – писк становится выше и громче; к другой – ниже и тише или вовсе замолкает. Здесь чуть-чуть добавляем емкости подстроечника, а в противоположном плече убираем. За 3-4 цикла можно добиться полной тишины в динамиках – прибор готов к поиску.
Вернемся к прославленному «Пирату»; он импульсный приемопередающий с накоплением фазы. Схема (см. рис.) очень прозрачна и может считаться классикой для данного случая.
Передатчик состоит из задающего генератора (ЗГ) на том же 555-м таймере и мощного ключа на Т1 и Т2. Слева – вариант ЗГ без ИМС; в нем придется выставить по осциллографу частоту следования импульсов 120-150 Гц R1 и длительность импульса 130-150 мкс R2. Катушка L – общая. Ограничитель на диодах D1 и D2 на ток от 0,5 А спасает усилитель приемника QP1 от перегрузки. На QP2 собран дискриминатор; вместе они составляют сдвоенный операционный усилитель К157УД2. Собственно «хвостики» переизлученных импульсов накапливаются в емкости С5; когда «резервуар переполняется», на выходе QP2 проскакивает импульс, который усиливается Т3 и дает щелчок в динамике. Резистором R13 регулируется скорость заполнения «резервуара» и, следовательно, чувствительность прибора. Еще о «Пирате» можно узнать из видео:
а об особенностях его настройки – из следующего ролика:
Желающие ощутить все прелести процесса поиска на биениях со сменными катушками могут собрать металлоискатель по схеме на рис. Его особенность, во-первых, экономичность: вся схема собрана на КМОП-логике и в отсутствие объекта потребляет очень маленький ток. Второе – прибор работает на гармониках. Опорный генератор на DD2.1-DD2.3 стабилизирован кварцем ZQ1 на 1 МГц, а поисковый на DD1.1-DD1.3 работает на частоте около 200 кГц. При настройке прибора перед поиском нужную гармонику «ловят» варикапом VD1. Смешение рабочего и опорного сигналов происходит в DD1.4. Третье – этот металлоискатель пригоден для работы со сменными катушками.
ИМС 176-й серии лучше заменить на такие же 561-й, ток потребления уменьшится, а чувствительность прибора возрастет. Заменять старые советские высокоомные наушники ТОН-1 (лучше ТОН-2) на низкоомные от плеера просто так нельзя: они перегрузят DD1.4. Нужно либо поставить усилитель вроде «пиратского» (C7, R16, R17, T3 и динамик на схеме «Пирата»), либо использовать пьезодинамик.
Настройки после сборки этот металлоискатель не требует. Катушки – монопетли. Их данные на оправке толщиной 10 мм:
Теперь выполним данное вначале обещание: расскажем, как сделать, ничегошеньки не смысля в радиотехнике, металлодетектор, который ищет. Металлоискатель «проще простого» собирается из радиоприемника, калькулятора, картонной или пластиковой коробки с откидной крышкой и отрезков двухстороннего скотча.
Металлоискатель «из радио» импульсный, однако для обнаружения объектов используется не дисперсия и не запаздывание с накоплением фазы, а поворот магнитного вектора ЭМП при переизлучении. На форумах об этом устройстве пишут разное, от «супер» до «отстой», «разводка» и слов, которые на письме употреблять не принято. Так вот, чтобы получилось если не «супер», но хотя бы вполне работоспособное устройство, его составные части – приемник и калькулятор – должны удовлетворять определенным требованиям.
Калькулятор нужен самый раздрянной и дешевый, «альтернативный». Делают такие в оффшорных подвальчиках. О нормах на электромагнитную совместимость бытовой техники там понятия не имеют, а если о чем-то таком и слыхали, то чхать хотели от души и свысока. Поэтому тамошние изделия являются довольно мощными источниками импульсных радиопомех; их дает тактовый генератор калькулятора. В данном случае его строб-импульсы в эфире используются для зондирования пространства.
Приемник нужен тоже дешевый, от подобных производителей, без всяких средств повышения помехоустойчивости. В нем должен быть АМ диапазон и, что абсолютно необходимо, магнитная антенна. Поскольку приемники с приемом коротких волн (КВ, SW) на магнитную антенну редко продаются и стоят дорого, придется ограничиться средними волнами (СВ, MW), но зато это облегчит настройку.
Примечание: в зависимости от конструкции приемника возможен обратный вариант – для настройки на гармонику приемник кладут на включенный калькулятор, а затем, раскладывая «книжечку», добиваются смягчения или пропадания тона. В таком случае приемник будет ловить отраженные от объекта импульсы.
А что же дальше? Если вблизи раскрыва «книжки» окажется электропроводящий или ферромагнитный предмет, он станет переизлучать зондирующие импульсы, но их магнитный вектор повернется. Магнитная антенна их «почует», приемник опять даст тон. Т.е., мы уже что-то нашли.
Есть сообщения еще об одном металлоискателе «для полных чайников» с калькулятором, только вместо радио нужны якобы 2 компьютерных диска, CD и DVD. Еще – пьезонаушники (именно пьезо, по уверениям авторов) и батарейка «Крона». Откровенно говоря, выглядит данное творение техномифом, вроде приснопамятной ртутной антенны. Но – чем черт не шутит. Вот вам видео:
попробуйте, если желаете, авось что-то там и отыщется, и в предметном и в научно-техническом смысле. Удачи!
Схем и конструкций металлоискателей насчитываются сотни, если не тысячи. Поэтому в приложение к материалу даем еще список моделей, кроме упомянутых в тесте, имеющих, как говорится, хождение в РФ, не чрезмерно дорогих и доступных для повторения или самосборки:
