Как собрать металлоискатель Пират в домашних условиях

Для поиска металла в земле имеется множество устройств различных марок. Каждый экземпляр объединяет одно — высокая цена. Сократить расходы можно, собрав металлоискатель «Пират» своими руками.

Пират
Металлоискатель Пират своими руками.

Что такое металлоискатель

Металлоискатель — прибор, позволяющий обнаружить скрытые от глаз под толщей земли металлические предметы. Приборы классифицируются в зависимости от принципа работы и предназначения.

Выделяют основные виды:

  1. Приборы динамического типа. Их конструкция простая, но чувствительность для поиска на большой глубине слишком слаба. И, чтобы не потерять сигнал, металлоискатель необходимо постоянно перемещать из стороны в сторону.
  2. Устройства импульсного типа. Они отличаются большой чувствительностью, могут подстраиваться под разные виды металла и грунта. Однако для настройки требуются знания азов радиоэлектроники. Являются оптимальным вариантом для самодельного изготовления.
  3. Электронные детекторы. Среди преимуществ выделяют хорошую отзывчивость объектов на магнитное поле и наличие функции отсеивания ненужных сигналов, что сказывается на быстром поиске монет, водопроводных труб и др.
  4. Глубинные металлоискатели. Относятся к профессиональному оборудованию и предназначены для обнаружения металлических объектов на глубине до 6 м (в 2 раза больше, чем устройства всех остальных типов).
  5. Стационарные приборы. Не используются в поиске, а устанавливаются в местах массового скопления людей (на вокзалах, в метро, административных зданиях).

Предназначение устройства

Изначально металлодетекторы выпускались для военных целей в качестве миноискателей. С опытом изготовления приборов в домашних условиях спектр их использования сильно расширился.

Предназначение металлодетекторов
Металлодетектор Пират.

С помощью устройств, сделанных своими руками, ведется поиск металла в грунте в развлекательных целях — для обследования дачного участка, привлечения туристов и т.д. Они помогают найти утерянные золотые ювелирные украшения и другие ценные предметы на пляжах.

Детекторы позволяют разыскать под толщей земли металл для последующей сдачи на переплавку. Они используются в строительно-ремонтной сфере при поиске труб в грунте, линий прокладки кабелей и арматуры в стенах.

Металлодетекторы способствуют восполнению культурно-исторического наследия. Искатели обнаруживают археологические ценности: старинные монеты, доспехи, предметы быта. Благодаря найденным каскам, оружию, технике с почестью предаются земле останки погибших на войне солдат.

Характеристики металлоискателя «Пират»

Название металлодетектора Pirat содержит в себе аббревиатуру от первых букв, обозначающих импульс (PI), и сокращения, созвучного с веб-адресом, где впервые было размещено описание самодельного изделия (radioskot).

Инструкция
Инструкция по изготовлению металлоискателя.

Отличительные черты металлоискателя «Пират»:

  • отсутствие дорогостоящих комплектующих и необходимости долгой настройки;
  • возможность обнаружения мелких металлических предметов на глубине до 25 см, крупных — до 1,5 м;
  • питание от стандартного источника с напряжением от 9 до 12 В (в домашних условиях — блок питания, в полевых — аккумулятор);
  • наличие звуковой индикации цели.

Устройство предназначено для любительского поиска, т.к. не может настраиваться на различные виды металла. Но возможность собрать прибор за короткий срок сделала его самым популярным среди начинающих искателей.

Виды схем и печатные платы

Устройство состоит из приемника и передатчика. В приемном узле используются микросхема К157УД2 и транзистор BC547. Передатчик состоит из генератора импульсов, который собирается на микросхеме NE555 и транзисторе IRF740.

Схема
Схема металлодетектора «Пират».

Классическая схема NE555 стабилизирует работу оборудования. Принцип действия с ее использованием заключается в работе компаратора, соединенного с импульсным генератором и катушкой. Реагируя на магнитное поле металлических предметов, катушка передает сигнал компаратору, далее — на динамики наушников.

Может использоваться схема, в которой роль генератора сигналов играют отечественные транзисторы КТ-361 и КТ-315. Но так как они отличаются существенным разбросом параметров, для подбора длительности импульса (по резистору R2) и частоты генерации (R1) потребуется осциллограф.

Печатные платы в обоих вариантах изготавливаются любым методом вытравливания.

Список компонентов допускает замену аналогами:

  • для таймера NE555 — КР1006ВИ1;
  • для транзистора IRF740 — любой биполярный NPN структуры выше 200 вольт, а также КТ817;
  • для BC557 и BC547 — КТ3107 и КТ3102;
  • для операционного усилителя К157УД2 — КР1434УД1В или TL072 с распиновкой платы.

Какие материалы и элементы необходимы для сборки

Чтобы сделать металлоискатель «Пират» самостоятельно, потребуются:

  1. Микросхемы К157УД2 и NE.
  2. Транзисторы ВС557, IRF740, ВС547.
  3. Конденсаторы (1 керамический, 6 электролитных и 2 пленочных).
  4. Резисторы (7 шт. — от 1 Ом до 470 кОм, 6 шт. — от 10 до 390 Ом и 2 шт. — на 2 Ом).
  5. 2 диода 1N148.
  6. Корпус для блока металлодетектора.
  7. Штанга для крепления катушки.
  8. Провод ПЭВ 0,5 толщиной 0,45 мм.
  9. Паяльник и припой.
  10. Округлая емкость для изготовления катушки.
  11. Наушники.
  12. Батарейки типа «Крона 9».
Материалы
Материалы для изготовления металлоискателя.

Пошаговая инструкция сборки своими руками

Металлическая катушка

В качестве емкости для катушки может использоваться кухонная кастрюля диаметром 20 см. Параметры считаются оптимальными, т.к. при увеличении диаметра возрастает дальность обнаружения металла, но снижается чувствительность и наоборот.

На емкость необходимо намотать 25 витков провода ПЭВ 0.5, удалять изоляцию при этом необязательно. Перед тем как соединить собранный элемент с платой, рекомендуется провести тестирование. Рядом не должны располагаться металлические предметы.

Если тестирование проводится в здании со стенами из железобетона, на показатели может влиять арматура. Лучше отнести катушку на середину помещения. Показатели не должны превышать 2 Ом. Чувствительность определяется при поднесении к катушке монетки. Максимальных показателей можно достичь путем высчитывания витков до момента падения сопротивления, а также использования 4 обмоток витой парой.

Металлическая катушка
Катушка металлоискателя.

Катушку обматывают изолентой или изготавливают корпус из пластика, штангу делают из полипропиленовых труб (подойдут водопроводные). Использование в каркасе металла, в т.ч. в составе фольги, недопустимо.

Питание устройства

В качестве источника питания используются:

  • 8 батареек AAA;
  • 2-4 батарейки «Крона», соединенных параллельно;
  • блок питания (используется только при тестировании);
  • батареи от монтажно-строительного оборудования 9-12 В, например от шуруповерта.
Питание устройства
Питание металлоискателя.
Потребляемый ток требуется в больших объемах, отчего металлоискатель быстро разряжается. Электрического заряда в среднем хватает на 1-2 часа работы, поэтому для поисков рекомендуется брать дополнительный комплект батареек. Лучше установить на штанге аккумулятор, который можно подзаряжать.

Настройка металлоискателя

Если перед сборкой подробно изучалась инструкция и все этапы были выполнены правильно, то детектор не нуждается в сложных настройках. Достаточно его включить и подождать 10 секунд. Если звук идет, то все в порядке.

Тонкая настройка производится путем регулирования переменного резистора R13. Если щелчки в наушниках появляются только в крайних положениях, следует изменить номинал R12.

Стоит применить осциллограф для замера частоты на затворе транзистора Т2. Импульс должен длиться от 130 до 150 микросекунд, а нормальная рабочая частота — равняться 120-150 Гц.

Особенности работы

Перед началом поиска определяется максимальная чувствительность металлоискателя в воздухе. Регулятор устанавливается в положении, при котором периодичность щелчков в наушниках достигнет 2-3 секунды.

При повышенной минерализации грунта требуется отстройка прибора. Для этого катушка детектора опускается к земле и проводится регулировка для повышения чувствительности. При этом немного снизится глубина обнаружения.

Чтобы повысить уровень громкости и получить дополнительный индикатор, используются светодиоды VD1. Рекомендуется подобрать их с таким расчетом, чтобы не перегорели динамики, и установить на штанге для включения кнопку.

Что делать, если устройство не работает

Если металлоискатель не включается совсем, стоит осмотреть все соединения. При повышении температуры необходимо проверить правильную установку деталей. Частым источником нагрева является транзистор IRF740. Для устранения неполадки нужно снизить сопротивление R6 со 150 до 100 Ом. Определить требуемые параметры поможет временный переменный резистор.

Если динамик не реагирует на приближение к катушке металлических предметов, могут быть нарушены контакты от компаратора. Если, наоборот, издавая щелчки, прибор не обнаруживает близости металла, неисправность может заключаться в T1 либо в D1. Их необходимо заменить.

Ссылка на основную публикацию