Оборудование

Металлоискатель пират с подробным описанием. Импульсный металлоискатель пират своими руками. Последним шагом будет заливка катушки эпоксидной смолой следуя инструкции завода-изготовителя.Спустя сутки, когда смола окончательно застыла можно использовать на

Металлоискатель Пират - один из лучших металлоискателей для новичка. Он прост и параметры удивляют. Однако всегда хочется добиться от устройства большего, как-то его улучшить. Вот я для данного металлоискателя сделал катушку 2 в 1. Просто пробовал, даже не думал, что характеристики улучшатся.

Когда сделал, то параметры поиска получились такие: 5 руб чистая чувствительность на 20 см, монетка из под водки (серебрянная) диаметром 12 мм чистая чувствительность на 15см (с щелчками 17-18 см)!!!То есть цветные металлы (типа серебра и золота) данный металлоискатель видит лучше, чем, например, никель. И ещё, важной характеристикой данной катушки (кроме усиленной чувствительности)-вся катушка равномерно видит металлы, по сравнению, с обыкновенной (по ободу видит лучше, а в центре хуже, и не такая чуйка).

Параметры катушки: большая катушка: оправа 20 см, намотано 20 витков;Меньшая катушка: оправа 9 см 5 витков. И обе катушки намотаны проводом 0,6 мм и подключены последовательно, получается одна катушка. И для крепкости я обе катушки плотно замотал нитками и полил их секундным клеем, но можно и лаком. Вот фото:

Потом я бор машинкой выравнивал эти горы, образовавшиеся при отдирании пенопласта, правда получилось не совсем ровно, но ничего после заливки катушка обработается.

Потом я вырезал из текстолита "уши" и сделал в них отверстия под пластиковый болт, а потом залил эпоксидной смолой.

Только используйте ОБЫЧНУЮ ЭПОКСИДКУ! Если будете использовать быстро отвердевающюю, то она пока вы ее мешаете встанет за пол минуты, и нагреется очень сильно! У меня обычная нагрелась, пенопласт просел, но катушка успела схватиться поэтому она не поменяла форму. Дальше вытаскиваем засохшую катушку из пенопласта и обрабатываем бор машинкой и болгаркой. Получилась вот такая конфетка:

Металлоискатель Пират – это самый популярный металлодетектор импульсного типа, так как он состоит из небольшого количества доступных деталей, также к нему написано бесчисленное количество инструкций по сбору и настройке. Но при этом металлоискатель Pirat обладает хорошей чувствительностью, улавливая сигналы глубоко под землёй.

Металлоискатель Пират к сожалению не различает металлы но простота изготовления и высокая чувствительность этот недостаток сглаживает. Глубина обнаружения 28 см катушкой около 20 см, а крупные металлические предметы ему видны даже на 1,5 метра.

Список необходимых деталей и инструментов для изготовления Пирата:

Микросхема NE555 (за не имением можно применить советский аналог КР1006ВИ1;
Транзисторы IRF740, ВС547, ВС557, все по 1-й штуке;
Диод 1N4148 – 2шт;
Провод ПЭВ диаметром 0.5 мм (для наматывания катушки);
Паяльник, припой, флюс для пайки;
Корпус для печатной платы и батарей и пластиковая труба.

Весь список деталей с их характеристиками в этой табличке:

Обозначение | Деталь (вид/мощность) | Номинал/Название/Напряжение

R1 резистор 1 кОм
R2 резистор 1.6 кОм
R3 резистор 100 кОм
R4 резистор 470 Ом
R5 резистор 100 Ом
R6 резистор 150 Ом
R7 резистор (1 Вт) 220 Ом
R8 резистор (0.5 Вт) 390 Ом
R9 резистор 47 кОм
R10 резистор 62 кОм
R11 резистор 2 МОм
R12 переменный резистор 100 кОм
R13 переменный резистор 10 кОм
R14 резистор 62 кОм
R15 резистор 120 кОм
R16 резистор 470 кОм
R17 резистор 10 Ом
R18 резистор 10 кОм
DA1 микросхема NE555
DA2 микросхема К157УД2
C1 конденсатор (плёночный) 100 нФ
C2 конденсатор (плёночный) 100 нФ
C3 конденсатор (электролит) 1 мкФ/16В
C4 конденсатор (электролит) 10 мкФ/16В
C5 конденсатор (керамический) 1 нФ
C6 конденсатор (электролит) 10 мкФ/16В
C7 конденсатор (электролит) 1 мкФ/16В
C8 конденсатор (электролит) 2200 мкФ/16В
T1 транзистор (биполярный P-N-P) BC557
T2 транзистор (биполярный N-P-N) BC547
T3 транзистор (МОП-полевой N-канал) IRF740
D1 диод (шоттки) 1N4148
D2 диод (шоттки) 1N4148
BA1 динамик 8 Ом
L1 поисковая катушка 2 Ом
PW1 источник питания 9-12 Вольт

Пошаговая инструкция по созданию металлоискателя Пират своими руками:

Нужно вытравить печатную плату, вариаций подобных плат много, мы приведём самые популярные, которые вы сможете скачать архивом в конце статьи.

Теперь нужно припаять все детали на нашу плату, все элементы устанавливаются как указано на схеме. Насчёт деталей, для стабильной работы в разную пору года нужно подбирать термостабильные конденсаторы, такими являются плёночные конденсаторы, на фотографиях собранных плат можно увидеть как они выглядят.

Выбираем источник питания для металлоискателя Пират. Питаться данное устройство может от напряжения 9-12 вольт, желательно ближе к 12, при этом он более стабильно себя ведёт и более чувствительный. Можно для этого использовать несколько соединенных параллельно батареек крона 3-4 шт., или аккумулятор на 12 В. Ещё в Китае сейчас есть много повышающих модулей DC-DC (например модуль XL6009 или Mt3608), благодаря которому можно запитать устройство от 1-го аккумулятора 18650 на 3,7 В или одной батареи крона, выставив подстроечным резистором на выходе повышающего модуля 12 вольт.

Изготовление катушки для металлоискателя Пират. Данный металл детектор ка и другие импульсники не требователен к точности изготовления катушки, к её размеру и количеству витков, хотя предъявляются некоторые требования к самому намоточному проводу, он должен быть диаметром от 0,5 до 0,6 мм (обмоточный провод в лаковой изоляции), можно и 0,4 но чувствительность при этом немного падает. Катушка наматывается на пластиковой оправке (это может быть обруч или пластиковая крышка с углублением) диаметром 19-20 см – 25 витков, после этого витки катушки нужно обмотать изоляционной лентой или скотчем. Чтобы увеличить глубину обнаружения металлических предметов можно сделать катушку с большим диаметром. Для этого берём оправку диаметром 26-27 см и мотаем не ней 21-22 витка.

Для расчёта намотки других диаметров катушек для металлоискателя Пират, приводим таблицу:

После того как мы всё спаяли и проверили работоспособность нужно перейти к созданию корпуса, подбираем подходящий корпус для платы металлоискателя с батареями, на переднюю панель выводим выключатель и 2 ручки переменных резисторов настройки.

Катушку крепим на штангу их жёсткого пластика (или дерева), чтобы она не болталась и не прогибалась под собственным весом, так как при поиске нужно будет водить ею над грунтом в правую и левую сторону, сканируя место поиска. Выводы от катушки нужно припаять к многожильному проводу, с диаметром сечения 0,5 – 0,75 мм. В идеале, это два отдельных провода, свитые между собой. Крепиться катушка к штанге должна неметаллическими элементами, иначе металлоискатель постоянно будет срабатывать.

Корпус может быть совершенно разный, так например, из Пирата делают сейчас небольшие пинпоинтеры и компактные подводные металлоискатели из пластиковых труб диаметром 32 мм. А катушку при этом заливают эпоксидкой.

Работа с металлоискателем Пират. Правильно собранный металл детектор с исправными радиодеталями в настройке практически не нуждается. После включения Пирата нужно 10-15 секунд ему стабилизироваться, а затем вращая ручку настройки чувствительности переменного резистора R13 добиваемся чтобы в динамике были редкие щелчки, это и будет максимальная чувствительность. Если такое состояние появляется только в крайних положениях резистора R13, то нужно будет точнее подобрать наминал резистора R12, так чтобы редкие щелчки появлялись где-то в среднем положении резистора R13. При наличии осциллографа можно проверить правильность импульса на затворе транзистора Т2, нормальными показателями импульса являются: длительность 130-150 мкс и частота 120-150 Гц.

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.

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.

Принцип действия
Разновидности
Катушка и прочее
Несколько конструкций
Проще не бывает
Нечто странное напоследок

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.

Принцип действия

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.

Детектор или сканер?

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.

Разновидности

Общие параметры

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:

Проницание, или проникающая способность – максимальная глубина, на которую распространяется ЭМП катушки в грунте. Глубже прибор ничего не обнаружит при любом размере и свойствах объекта.
Величина и размеры зоны поиска – воображаемая область в земле, в которой объект будет обнаружен.
Чувствительность – способность обнаруживать более или менее мелкие предметы.
Избирательность – способность сильнее реагировать на желательные находки. Сладкая мечта пляжных старателей – детектор, который пищит только на драгоценные металлы.
Помехоустойчивость – способность не реагировать на ЭМП посторонних источников: радиостанций, грозовых разрядов, ЛЭП, электротранспорта и др. источников помех.
Мобильность и оперативность определяются энергопотреблением (на сколько батареек хватит), массогабаритами прибора и размерами зоны поиска (сколько можно «прощупать» за 1 проход).
Дискриминация, или разрешающая способность – дает оператору или управляющему микроконтроллеру возможность по реакции прибора судить о характере найденного объекта.

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:

Пространственная – свидетельствует о расположении объекта в зоне поиска и глубине его залегания.
Геометрическая – дает возможность судить о форме и размерах объекта.
Качественная – позволяет строить предположения о свойствах материала объекта.

Рабочая частота

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:

Задаются диаметром D2, равным внешнему диаметру оправки минус 2-3 мм, и берут D1 = 0,5D2, это оптимальное соотношение для поисковых катушек.
По формуле (2) на рис. вычисляют количество витков.
По разности D2 – D1 с учетом коэффициента плоской укладки 0,85 вычисляют диаметр провода в изоляции.

Как не надо и надо мотать корзинки

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 катушки

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.

Как крепить катушку

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.:

Несколько конструкций

Параметрические

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.

Приемопередающий

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.

С накоплением фазы

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.

Еще о «Пирате»

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:

Видео: металлоискатель «Пират»

а об особенностях его настройки – из следующего ролика:

Видео: настройка порога металлоискателя «Пират»

На биениях

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:

Диаметр 25 мм – 150 витков ПЭВ-1 0,1 мм.
Диаметр 75 мм – 80 витков ПЭВ-1 0,2 мм.
Диаметр 200 мм – 50 витков ПЭВ-1 0,3 мм.

Проще не бывает

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.

Разворачиваем коробку с крышкой в книжку.
На тыльные стороны калькулятора и радио наклеиваем полоски скотча и закрепляем оба устройства в коробке, см. рис. справа. Приемник – желательно в крышке, чтобы был доступ к органам управления.
Включаем приемник, ищем настройкой на максимальной громкости вверху АМ диапазона (диапазонов) участок, свободный от радиостанций и как можно более чистый от эфирных шумов. Для СВ это будет в районе 200 м или 1500 кГц (1,5 МГц).
Включаем калькулятор: приемник должен загудеть, захрипеть, зарычать; в общем, дать тон. Громкость не убираем!
Если тона нет, осторожно и плавно подстраиваемся, пока не появится; это мы поймали какую-то из гармоник строб-генератора калькулятора.
Потихоньку складываем «книжку», пока тон не ослабеет, не станет более музыкальным или вовсе не пропадет. Скорее всего это случится при развороте крышки около 90 градусов. Таким образом мы нашли положение, в котором магнитный вектор первичных импульсов ориентирован перпендикулярно оси ферритового стержня магнитной антенны и она их не принимает.
Фиксируем крышку в найденном положении пенопластовым вкладышем и резинкой или подпорками.

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.

Нечто странное напоследок

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!

В качестве приложения

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: