Металлоискатель пират своими руками: материалы, подробная инструкция и настройка

Как сделать металлоискатель пират

Металлоискатель Пират — импульсный прибор для поиска металла, в составе которого отсутствуют дорогостоящие программированные детали, а по завершению процесса сборки сложностей при настройках нет.

Благодаря этому Пират быстро завоевал популярность среди умельцев.

Характеристики металлоискателя пират

Металлоискатель пират приобрел свое название по причине того, что считается импульсным. По сути, это обозначение нескольких его букв — PI.

Несмотря на наличие многочисленных преимуществ, существуют и недостатки, о которых важно знать. В данном случае речь идет об отсутствии в Пирате tl дискриминатора. Т.е, он не в состоянии отличать цветные металлы от черного.

По этой причине металлоискатель pirat проявляет себя не с лучшей стороны при работе на сильно загрязненных участках.

Электрическая схема и печатная плата металлоискателя пират

Плата металлоискателя включает в себя несколько блоков:

  • импульсный генератор;
  • компаратор.

Принцип работы достаточно прост и заключается в следующем: импульсный генератор посылает сигнал на 1 вход компаратора, а на 2-й — сигнал с катушки.

Если же на 2-х входах компаратора рассматриваемого устройства мд пират имеются сигналы, то и на выходах тоже имеются, соответственно, устройство передает сигнал о наличии металла в конкретном месте.

Справка: разработанный прибор с дискриминацией металлов обладает аналогичным принципом действия.

В сети можно встретить схемы металлоискателя пират с применением нескольких микросхем:

  1. tl072;
  2. и к561ла7.

Однако второй вариант умельцы не рекомендуют использовать по причине отсутствия достаточных сведений по принципу работы.

Без использования микросхем

Схема металлоискателя своими руками без микросхемы подразумевает применение транзисторов. Какие типы выбрать — решать только умельцу (советские либо иностранного производства).

Именно на транзисторах и будет функционировать устройство. Схема сборки ничем не отличается от рассмотренной ниже. Единственной особенностью считается подключение вместо генератора транзисторов для платы мд пират.

Металлоискатель пират своими руками подробная инструкция

Металлоискатель пират своими руками подробная инструкция включает в себя несколько основных этапов.

Рассмотрев их подробней, вопрос о том, как сделать металлоискатель пират не будет казаться невыполнимым. При этом настроить также легко.

Справка: мощный металлоискатель можно изготовить всего за 1 вечер.

Необходимые детали

Сборка металлоискателя пират начинается с подготовки необходимых деталей:

  • микросхема КР1006ВИ1 либо иностранного производства NE555 — именно на ней базируется передающийся узел;
  • транзистор типа IRF740;
  • микросхема К157УД2 и транзистор ВС547 — с их помощью формируется узел приема;
  • провод маркировки ПЭВ 0.5 с целью наматывания катушки для металлоискателя пират;
  • транзисторы типа NPN;
  • материал, из которого планируется создать корпус;
  • изолента;
  • паяльник.

Справка: во время работы могут быть задействованы и иные приспособления, о которых будет сказано ниже.

Изготовление печатной платы

Печатная плата металлоискателя пират — наиболее сложный этап в конструировании устройства. Во многом это связано с тем, что от этой детали зависит работоспособность.

Справка: схемы искателей металла на золото и серебро содержат аналогичные действия.

Размеры печатной платы зависят от уровня мастерства в паяльном деле — можно максимально сблизить детали, а можно разбить на внушительные расстояния.

Схема металлоискателя пират своими руками с помощью готовой печатной платы существенно упрощает работу.

Монтаж радиоэлементов на плату

Чтобы изготовить металлоискатель пират тл, требуется спаять плату — все необходимые электродетали должны быть установлены в точном соответствии с выбранной схемой.

Дополнительно не стоит забывать правильно установить пленочные конденсаторы, обладающие высокой термостабильностью. С их помощью металлодетектор сможет проявить себя максимально эффективно.

Катушка

Катушка для импульсного металлоискателя своими руками не требовательна к точности.

Вполне оптимальным вариантом станет изготовление из витой пары проводом 0,5 мм.

По завершению обмотки, витки в обязательном порядке следует обмотать изолентой либо плотным скотчем — первый вариант наиболее предпочтителен.

Справка: с целью увеличения глубины поиска прибора допускается возможность намотать катушку до 270 мм — порядка 22 витков указанным выше сечением провода.

Характеристики устройства, позволяющие произвести расчет разных видов импульсных катушек:

  • “Оптимально использовать провод с фактическим сечением 0,5 — 0,6 мм — на минимальном 0,4 работоспособность отсутствует”.

С целью активации функционирования катушки, требуется закрепить ее исключительно в жестком корпусе, причем без содержания в нем металла, в противном случае ударов тока не избежать.

В процессе изготовления поисковой катушки, применение элементов из металла не допускается в целом, вводы нудно подпаять к многожильному проводу, диаметр сечения которого не превышает 0,75 мм.

Оптимальным решением станет использование нескольких отдельных проводов, которые свиты между собой.

Справка: ремонт катушки металлоискателя своими руками не влечет сложностей при условии ее собственной сборке.

Питание

В обязательном порядке к разработанной ранее схеме требуется подключить питание — аккумулятор. Для рассматриваемого устройства оптимальным решением станет использование источника с напряжением от 9 до 12 вольт.

При желании допускается возможность использования соединенных между собой батареек крон — 4 штуки. Не рекомендуется использовать только одну, поскольку в таком случае есть вероятность быстрого падения уровня заряда, из-за чего наблюдается дрейф настроек устройства.

Инструкция по настройке металлоискателя пират

Правильно изготовленное устройство по большому счету не требует настроек. Максимальный уровень чувствительности металлоискателя пират может достигаться в положении переменного резистора R13. Именно при этом положении в динамике способны появляться редко заметные щелчки.

Если же подобное случается непосредственно в крайних положениях резистора, то целесообразно заменить их на иной номинал — R12. Причем делать это нужно таким образом, чтобы оптимальная калибровка могла возникать примерно при фиксации элемента устройства в горизонтальном положении.

В случае наличия у мастера осциллографа, допускается возможность проконтролировать такие показатели, как: на самом затворе транзистора T2 продолжительность импульса управления и текущее значение частоты генератора. Нормальными и одновременно оптимальными показателями считаются:

  1. продолжительность импульсов — 150мкс;
  2. значение частоты — 150 Гц.

Важно: после включения прибора возникает необходимость изначально подождать порядка 20 секунд — это нужно с целью стабилизации его функционирования. После этого переменным резистором R13 требуется произвести калибровку.

Только после всех проделанных этапов возникает необходимость приступать к процессу работы.

Подводный металлоискатель пират

Основной принцип сборки рассматриваемого прибора ничем не отличается от стандартного, который был рассмотрен ранее.

Отличительная разница заключается только в том, что в данном случае возникает необходимость существенно поразмышлять над формированием корпуса, способного не пропускать воду. Для этого оптимальным решением станет использование герметика.

Дополнительно многие мастера рекомендуют размещать специализированные световые индикаторы, способны ставить в известность в случае попадания под корпус воды.

Металлоискатель пират видео

В процессе персонального изготовления собственного устройства у многих могут возникать различные вопросы. Особенно актуально это в случае конструирования новичками.

Именно по этой причине им целесообразно ознакомиться сперва с обучающими видео, а после этого пробовать свои силы. В противном случае ошибки будут неизбежны.

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

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.

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 своими руками подробная инструкция

Металлоискатель пират – самый популярный прибор для самостоятельной сборки. Свою популярность он получил благодаря своей простоте и неприхотливости. В статье будем разбирать по полочкам как собрать металлоискатель пират своими руками, можно считать, что это – руководство по сборке, подробная инструкция. Будут разобраны все этапы сборки, рассмотрены некоторые модификации и типичные проблемы при сборке и работе прибора.

Мд пират – это импульсный металлоискатель, который не содержит дорогих и программируемых деталей, после сборки он готов к работе, как говориться – “Сел и поехал”. Поэтому он и сыскал славу среди радиолюбителей, особенно среди новичков. Свое название он получил не от морских разбойников, а от своего принципа работы, PI – значит импульсный. А вторая часть rat – это сокращенное название сайта автора, radioskot. Рассмотрим технические характеристики металлоискателя пират:

  • Напряжение питания – от 9 до 12 вольт ( заметим, что при 9 вольтах чувствительность меньше);
  • Ток потребления – 30-40 мА;
  • Глубина обнаружения монет – до 20 см;
  • Крупный металл – до 1,5 метра.

Для питания обычно используются аккумулятор, при проверке в домашних условиях можно запитать от блока питания. Поисковые характеристики зависят от качества сборки, диаметра катушки и других факторов. Здесь указаны характеристики, заявленные разработчиком, для прибора собранного по его инструкции.

Список деталей для металлоискателя пират: В пирате используются легкодоступные радиодетали, которые достаточно просто найти в б/у электронике или на радиорынках. Ниже приведено изображение, на нем указаны компоненты для классического пирата.

Схема металлоискателя пират

Схем мд пират достаточно много, так как прибор приобрел популярность, и некоторые авторы начали допиливать его для себя. В этой статье все их рассматривать не будем, а разберем только несколько распространенных и проверенных схем.

Схема металлоискателя пират на ne555

Это классическая схема металлоискателя пират, построена на микросхеме таймере ne555. На ее примере рассмотрим, как работает металлоискатель. Принцип работы прибора очень прост. Все завязано на компараторе, один вход которого соединён с генератором импульсов ne555, а второй с катушкой. Выход компаратора подсоединён к динамику. При обнаружении металла, сигнал с катушки идет на один из входов компаратора, если на двух входах имеется сигнал, то он появиться и на выходе, с выхода он идет на динамик, который сигнализирует нам о наличии металла под катушкой.

Схема металлоискателя пират на транзисторах

Это вторая схема от автора, схема на транзисторах отличается от прошлой тем, что в качестве генератора сигналов тут используются транзисторы, это советские КТ-361 и КТ-315. Но если таких под рукой нет, то не стоит расстраиваться, можно подобрать аналоги, ведь эксперименты еще никто не запрещал.

Не авторские схемы

Существует еще несколько вариантов схем, о которых мы не можем не упомянуть. Это уже не авторская разработка, но проверенные на работоспособность.

Схема металлоискателя пират на tl072

Если Вы не можете отыскать достаточно редкую микросхему компаратора К157УД2. То можно заменить ее на зарубежную tl072, но тогда нужно немного сменить распиновку платы, так как у микросхемы tl072 меньше ножек. Печатная плата для изготовления мд пирата на этой микросхеме будет приложена ниже.

Схема металлоискателя пират на к561ла7

Эта схема не очень популярная, и о ней мало информации, если действительно интересуетесь этим вариантом, то рекомендуем изучить форум сайта автора. Видео работы на микросхеме к561ла7:

Плата металлоискателя пират

Приводим печатные платы металлоискателя пират для программы Sprint-layout в формате .lay. Изготовить их Вы можете любым методом вытравливания печатных плат. Печатная плата на ne555 с микросхемой к175уд2:

Печатная плата на двух транзисторах в качестве генераторов сигнала:

Печатная плата на tl072 в SMD варианте:

Печатная плата на к561ла7:

  • На NE555 — 30×80 мм;
  • На транзисторах — 30×76 мм;
  • На TL072 — 26×35;
  • На К561ЛА7 – 30×76 мм.

Немного фото печатных плат:

Катушка для металлоискателя пират

Катушка для металлоискателя пират изготавливается из провода ПЭВ 0.5. Для намотки нам понадобиться окружность в диаметре 20 сантиметров. Наматываем 25 витков, на этом изготовление катушки закончено. Присоединение к плате должно идти на прямую и только после тестирования, можно пробовать штекеры и переходники. Категорически не рекомендуется использовать скрутки. Сопротивление катушки должно составлять до 2ух ом. Вот так подключаются переменные резисторы:

Читайте также:  Микатермический обогреватель: что это и что лучше, инфракрасный конвектор, отзывы и недостатки слюдяных

Глубинные катушки на мд пират

Для увеличения чувствительности и достижения ее максимума выполняем следующие шаги:

  1. Изготавливаем катушку в 25 витков и стандартным диаметром.
  2. Используем катушку отматывая каждый раз по витку и отрезая его, с каждым витком чувствительность должна повышаться.
  3. Как только замечаем, что чувствительность начинает падать, высчитываем количество витков и мотаем новую катушку на виток больше чем сейчас.
  4. На этом максимальная чувствительность достигнута.

Тестирование катушки должно происходить подальше от электронных и металлических предметов. Можно поиграться с резистором R7, ставим вместо него переменный(1 или 2 ватта) на 400 Ом и подкручиваем, при максимальной чувствительности, замеряем сопротивление и припаиваем постоянный с таким номиналом. На чувствительность так же влияет качество печатной платы, качество соединение катушки к плате, диметр катушки и ее сопротивление. Чем больше диаметр катушки – тем больше глубина обнаружения, но уменьшается чувствительность к мелким предметам. Если у вас низкая чувствительность, то следует пройтись по элементам о которых написано выше, возможно у вас там что-то не так. Параметры, при которых достигнута максимальная чувствительность датчика металлоискателя пират:

  • Сопротивление резистора R7 – 75 Ом;
  • Диаметр датчика – 20 см;
  • Толщина провода – 0.45 мм;
  • Сопротивление катушки – 2 Ом;
  • Количество витков – 10 штук;

Катушка для металлоискателя пират из витой пары

Можно использовать витую пару для датчика металлоискателя пират. Для этого понадобиться 2.5 – 3 метра витой пары. Складываем провод пополам и отмечаем середины, далее делаем кольцо и отмечаем вторую половину круга (как указано на изображении), фиксируем обе половины и перекручиваем оставшиеся концы вокруг круга. При обмотке все должно быть плотно и без зазоров.

Распиновка проводов для катушки из витой пары:

Корпус катушку металлоискателя пират

В вопросе корпуса для датчика мд пират свобода творчества. Кто просто обматывает изолентой, кто делает из пластиковых труб. А если вы эстет, то можете заказать как у промышленных металлоискателей. Благо сейчас есть где приобрести все это дело. Что касается штанги, то тут так же размах для творчества, обычно все делают из полипропиленовых труб.

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 добиться щелчков, когда динамик издает щелчки – это максимальная чувствительность.

Металлоискатель пират подводный

Если Вы увлекаетесь подводным копом, то хочу Вас обрадовать. Для использования пирата под водой нужно всего лишь сделать хорошую защиту от воды. Дабы она не проникла в корпус блока или катушки. Если собираетесь нырять, то желательно изменить звуковую индикацию на индикацию светодиодами. Видео поиска с пиратом в воде:

Металлоискатель пират с дискриминацией металлов

Так как пират является импульсным металлодетектором, то различать металлы между собой он не может. Можно модернизировать его, добавив разных микросхемы, но лучше тогда обратить внимание в сторону более серьезных приборов, это будет целесообразней модернизации пирата. Да и нужно помнить, что основные его преимущества – это простота и неприхотливость.

Неисправности металлоискателя пират

Пират – очень простой прибор, неисправностей в нем не так уж много. Если он работает некорректно или греется какой-нибудь элемент, то в первую очередь проверьте верность номиналов деталей и качество сборки. Ниже будут расписаны некоторые проблемы, с готовыми решениями для них:

Проблема: прибор издает звук, но не реагирует на металлы.

Причины и решение: неисправность T1 либо одного или двух диодов D1 и D1. Лечиться заменой неисправных деталей.

Проблема: греется IRF740

Причины и решение: проверяем резистор R6(150 ом), если стоит верного номинала, то пробуем поставить ниже, 100 ом для примера. Для лучшего решения проблемы, ставим переменный резистор на 200 ом и подбираем то значение сопротивления, при котором IRF740 перестанет греться, узнаем подобранное сопротивление и запаиваем такой постоянный.

Проблема: греется либо сгорел T3, греется R6.

Причины и решение: это происходит из-за неверно подобранного динамика. Параметры нужного динамика: сопротивление 8 ом, мощность 0.5w.

Доработка металлоискателя пират

Мд пират является очень хорошей базой для модернизации, т.к на простоту всегда легко накладывать что-то сложное. Рассмотрим некоторые интересные улучшения и доработки прибора.

Блок индикация разряда аккумулятора металлоискателя пират

Эта доработка добавляет такую функцию, как сигнализация о разрядке аккумуляторной батареи. Минимальное потребление тока, при разрядке загорается красный светодиод.

Светодиодная индикация для металлоискателя пират

Вместо звуковой индикации, индикация светодиодами, отлично подойдет для подводного поиска.

Тональный звук на металлоискатель пират:

Схема и печетная плата для sprint layout модификации тонального звука

Металлоискатель пират отзывы

Металлоискатель пират зарекомендовал себя как простой и неприхотливый прибор, основные цели поиска – это черный металлолом, при знании мест для копа, окупает себя за первый же выход. С ним придется достаточно много копать, так как невозможно понять по звуку, какая цель обнаружена (гвоздь или лист металла). Если Вы хотите искать монеты и копать по истории, то рекомендуется обратить внимание на более серьёзные приборы.

Глубокая модернизация металлоискателя “Пират”.

Уменьшаем ток потребления, увеличиваем чувствительность, повышаем
стабильность работы популярного металлодетектора.

Сижу спокойно, никого не трогаю, и тут бац – приходит мне на почту письмо чудаковатого содержания:
– Уважаемый автор! Не могли бы Вы подсказать, как можно улучшить работу металлоискателя Пират? При питании от 9-вольтовой батареи – чувствительности не хватает, но ток потребления приемлемый, при переходе на 12-вольтовый аккумулятор – работа схемы становится лучше, но задолбаешься его постоянно подзаряжать. Схема во вложении.
Чур меня! – сказал я, оглянувшись по сторонам, зашёл на всякий случай на свой сайт, полазил там, перекрестился. Нет там ничего похожего на металлоискатели!
– А с какого бодунца я должен что-то смыслить в этой области? – пишу автору вопроса. – Я, конечно, наблюдал лет 100 назад в журналах простенькие схемы металлоискателей на биениях, но не более того.
– Нет, этот не на биениях – импульсный, ребята из “радиоскота” разработали. Там всего-то делов: передатчик, да приёмник. Вам как два пальца об асфальт, а мне знаний не хватает и ответить толком никто не может!
Ну, как-то, – подумал я, – два пальца об асфальт, это не тот процесс, о котором я так долго мечтал с детсадовского возраста, – и хотел было в мягкой, но решительной форме отшить навязчивого вопрошающего, но. побродив по сети и поизучав вопрос, обнаружил – а оказывается, тема эта будоражит умы изрядного количества радиолюбителей. Популярная, оказывается, тема!
Да, немало ещё золотых самородков закопано на великих просторах нашей страны, – обозначил я возможные истоки подобного интереса и решил-таки озадачиться данным вопросом.
Результатом теоретической проработки темы стала страница – ссылка на страницу.
А теперь плавно переходим к “Пирату”.

Случилось так, что “ребятам из радиоскота” пришлось не так уж и сильно поднапрячься.
Первая реализация подобного металлодетектора нашлась в буржуйском журнале “Everyday Electronics August 1989”, и уж совсем похожую схему “PI Metal Detector” опубликовал 30.09.2008 С.В.Smith.
Так что братве всего-то и осталось – лишь выкинуть лишние, на их взгляд, радиодетали. На сколько лишние – оставим на их совести, работает, ну и слава богу!

Рассмотрим принцип работы данного металлоискателя. После излучения передатчиком короткого импульса магнитной индукции, в искомом металлическом объекте возникает и некоторое время поддерживается (вследствие явления самоиндукции) затухающий импульс тока, обусловливающий задержанный по времени отражённый сигнал. Этот отражённый сигнал и несёт полезную информацию об объекте, которую и надо зарегистрировать приёмной частью металлодетектора.

Рис.1

На Рис.1 (слева) приведена передающая часть “Пирата”.
Генератор импульсов формирует короткие импульсы тока, поступающие с частотой 150Гц в излучающую катушку, где они преобразуются в импульсы магнитной индукции. Так как излучающая катушка имеет ярко выраженный индуктивный характер, всплески напряжения на ней могут достигать сотен вольт. А поскольку данная катушка является по совместительству и приёмной, необходимо позаботиться об ограничении данного напряжения на входе приёмной части регистратора. Для этой цели использован диодный ограничитель D1-D2.
На правой части рисунка показаны эпюры напряжения на ограничителе в условиях отсутствия в зоне действия катушки металлического предмета (синий цвет) и наличия железяки (красный цвет). Как можно увидеть – налицо эффект расширения импульса, обусловленный переизлучением мишени. Чем больше металлический объект, либо чем он ближе расположен к поисковой катушке – тем более выраженным будет эффект расширения, т.е. вычислив разницу между длительностями красного и синего импульсов можно судить о размерах и глубине залегания объекта.

Причём основная часть тока потребления устройства как раз и приходится на процесс накачки катушки энергий, необходимой для достаточной мощности излучения. Как можно снизить это потребление? Тупо – уменьшить частоту повторения импульсов.
Давайте подумаем, почему частота этих импульсов выбрана в “Пирате” равной 150 Гц? Да очень просто – это частоту необходимо зафиксировать динамиком. Динамик маленький, он и эту-то частоту воспроизведёт с трудом, а если её сильно понизить, то и вовсе будет молчать как рыба, ну а если и не молчать, то слегка пощёлкивать.
Ладно, забыли про динамик! А до каких пределов можно понижать данную частоту? До значений, позволяющих комфортно перемещать в пространстве катушку металлоискателя без потери скорости обнаружения цели. Ясен хулахуп, что понижение частоты до 50Гц (или 50-ти плевков поисковым импульсом в секунду) не окажут никакого негативного влияния на скорость перемещения. Зато троекратное уменьшение частоты позволит, как минимум, в три раза уменьшить ток потребления. Дальнейшего снижения можно добиться, применив цифровую схему обработки сигнала посредством малопотребляющих КМОП микросхем.

Ну и хватит этой унылой теории, пора переходить к схеме электрической-принципиальной!

Рис.2 Схема импульсного металлоискателя

На Рис.2 приведена схема формирования импульса, длительность которого прямо пропорциональна мощности отражённого от металлического объекта сигнала.
В формирователе применены КМОП логические элементы “2И-НЕ” с триггерами Шмитта на входах. Именно наличие этих триггеров позволяет избежать микросхемам затянутых переходных процессов и обеспечивает собственное потребление тока, близкое к нулю.
Частота импульсов генератора, как мы уже договорились – 50Гц, длительность импульсов накачки – 150мкс (это значение является оптимальным для применённой в металлодетекторе катушки).
В самом простом варианте катушка наматывается на оправке 200 мм и содержит около 30 витков провода. Её форма и конструкция может иметь различные очертания, важно, чтобы результирующая индуктивность составляла величину 300-330 мкГн.
Начало импульса запрета совпадает с началом передающего импульса. Длительность регулируется переменным резистором R2 и должна составлять величину, равную времени разрядки излучающей катушки.
Операционный усилитель DA1A усиливает сигнал, поступающий с выхода диодного ограничителя и приближает его форму на своём выходе к прямоугольной.

Для лучшего понимания работы схемы приведу диаграммы напряжений в различных точках.

Рис.3 Диаграммы напряжений импульсного металлоискателя

Думаю, дальнейшего пояснения работы формирователя не требуется.

Собственно говоря, теперь нам только и осталось, что измерить длительность выходного импульса и зафиксировать её любым удобным для юзера методом. Сделать это также удобно сугубо цифровыми средствами.

Рис.4 Измерители длительности импульса

На Рис.4 приведены два варианта измерителя длительности импульса: первый со светодиодной индикацией, второй – с регистрацией длительности посредством изменяющейся звуковой частоты.
В основе обоих устройств лежит микросхема CD4017 (К561ИЕ8), представляющая собой десятичный счётчик с дешифратором. Дешифратор работает таким образом, что обеспечивает логическую единицу только на одном выходе в любой момент времени, что крайне полезно для снижения энергопотребления схемы при работе на светодиодные матрицы. Как это всё функционирует?

С приходом на вход устройства положительного перепада измеряемого сигнала (вх. импульс), запускается генератор, построенный на IC1.1, выходные импульсы которого с частотой, задаваемой цепочкой R1 C1, поступают на тактовый вход счётчика IC2. Счётчик начинает заниматься своим непосредственным делом – считать.
По окончании измеряемого сигнала, его уровень становится равным нулю, генератор стопорится и счётчик, соответственно, тоже, индицируя “единицей” на соответствующем выходе количество посчитанных импульсов.
Чем больше счётчик успеет к этому моменту насчитать – тем выше длительность поступающего на вход сигнала.
Элементы IC1.2 и IC1.3 предназначены для остановки счётчика в момент появления “единицы” на последнем разряде, чтобы не допустить его последующего перезапуска.
Переменный резистор R1, регулирующий частоту генератора, по совместительству отвечает и за чувствительность металлоискателя: чем больше частота – тем выше чувствительность.

Так, с эти разобрались, выкидываем светодиоды, подключаем к счётчику генератор (Рис.4 справа).
Генератор выполнен на IC3.1, IC3.2, Т1 и представляет собой устройство, частота которого формируется посредством управляющего тока. Управляющий ток, в свою очередь, зависит от значений резисторов R4-R11, подключённых к соответствующим выходам счётчика.
При указанных на схеме номиналах, минимальная частота, соответствующая самой малой длительности входного импульса, будет около 500 Гц, максимальная, соответствующая самой большой длительности: ≈ 1 кГц. Остальные резисторы следует выбирать из сетки промежуточных номиналов.
В процессе повышения частоты генератора происходит и одновременное увеличение громкости в звуковом излучателе, связанное с уменьшением скважности выходных импульсов (приближении их формы к меандру).

Для поддержания высокой стабильности работы металлоискателя – все логические элементы необходимо запитывать стабилизированным напряжением, снимаемым с интегрального стабилизатора VR1 (Рис.2). На самом деле, для классического “Пирата” такой стабилизатор был бы тоже совсем не лишним!

Делаем металлоискатель на золото своими руками: схемы и пошаговая инструкция

Мечта найти клад всё чаще заменяется в наше время более реалистичной программой поиска драгоценных металлов в природной или искусственной среде.

В современных условиях очень важно найти и извлечь ценные материалы, оказавшиеся среди отходов, мусора или в другой неконтролируемой среде.

Аппаратура – важный компонент технологии такого поиска.

Поиск и извлечение золота и ценных металлов из отходов, мусора, в природной обстановке – часть стратегии рециклинга, технологии эффективной переработки использованных материалов, в том числе переработки драгоценных металлов.

Занятие их поиском в земле или в массе промышленных и других отходов не только требует применения аппаратуры, но и стимулирует её совершенствование. Создаются приборы разного уровня и специализации. Есть интерес к такой аппаратуре у любителей и энтузиастов поиска ценных металлов.

Устройство металлодетектора

Металлоискатель – самый главный инструмент ручного поиска металлов в хаотичной природной или искусственной среде.

С помощью такого прибора можно искать не только чёрный металл, но и золото, серебро, другие драгоценные металлы.

Принцип устройства любого металлоискателя основан на электромагнитных эффектах.

Вот как работает типичная технология поиска металла:

  1. Прибор создаёт электромагнитное поле.
  2. Металлический объект, скрытно расположенный в инородной среде, оказывает воздействие на такое поле, когда попадает в сферу его влияния.
  3. Прибор улавливает воздействие объекта на электромагнитное поле и сигнализирует об этом.

Большее количество моделей металлоискателей работают именно на таком принципе.

Технические различия такой аппаратуры позволяют получить более полную информацию о факте обнаружения металлического объекта, например:

  • оценить массу находки;
  • получить данные о форме, размерах и конфигурации объекта;
  • уточнить место расположения, в том числе – по глубине.

В Сети есть множество информации о металлоискателях разной сложности и конструкции. Там же можно освежить в памяти теорию электромагнитного поля, изучаемую в школе.

Самые простые, примитивные металлоискатели (обычно это самодельные конструкции для поиска золота, серебра и других металлов энтузиастов-любителей) собирают из готовых устройств и изделий, работающих с использованием электромагнитных эффектов.

Читайте также:  Как сделать освещение в доме?

Многие знакомы с примитивной, но вполне работоспособной схемой металлоискателя, в котором электромагнитное поле создаёт импульсный элемент обычного калькулятора.

Реакцию создаваемого поля на обнаруженные металлические объекты улавливает самый простой бытовой радиоприёмник. Сигнал о такой находке — звуковой, достаточно отчётливый и понятный.

Более сложные любительские и профессиональные устройства поиска металлов сохраняют логическую основу технологии в виде трёх компонентов:

  • генератора электромагнитного поля;
  • датчика изменений этого поля;
  • аппаратуры оценки обнаруженных аномалий, сигнализирующей об этом.

Устройства разного уровня сложности и функционального потенциала могут быть условно разделены на группы. Классификация на основе профессионализма и специализации пользователей – одна из общепризнанных:

  • любительская аппаратура, собранная собственноручно и используемая в качестве инструмента хобби или новичками в деле поиска металлов;
  • полупрофессиональная аппаратура, необходимая увлечённым любителям и фанатикам;
  • профессиональные металлоискатели для постоянно работающих в этой сфере;
  • специальные аппараты для мастеров поиска металла в сложных условиях – на глубине, под водой, с выделением драгоценных металлов.

Распространение аппаратуры поиска металлов таково, что многие устройства этого типа можно приобрести в магазинах садового и дачного инвентаря.

Аппарат для поиска и обнаружения металла нужен не только в деле рециклинга, в поиске артефактов и кладов. Многочисленные системы безопасности, всем известные рамки – одна из версий технологии поиска металла. Настройки этих рамок ориентированы на поиск оружия и аналогичных опасных предметов.

Катушка

Очень важный узел аппаратуры поиска металлов – катушка или рамка. Это чаще всего обмотка специальной конфигурации, задача которой сформировать электромагнитное поле и уловить его реакцию на обнаружение инородного для среды поиска металлического тела.

В большинстве конструкций катушку располагают на длинной штанге – ручке для её перемещения вблизи зоны поиска.

Для любительского изготовления катушек продаются каркасы наиболее востребованных типов. Проще всего сделать такое приобретение в интернет-магазине.

Многие любители изготавливают каркасы катушек самостоятельно. Это делается из соображений экономии средств или в надежде получить более качественный инструмент авторской конструкции.

Для этого используются подручные средства – пластмассовые изделия, фанера и даже заполнение монтажной строительной пеной собранной обмотки.

Оператор поиска или кладоискатель стремится найти наиболее эффективную технику работы с металлоискателем, выбирая нужные режимы работы электроники и правильные приёмы манипуляций катушкой.

Электронная схема

Логический элемент металлоискателя – электронная схема. Она выполняет много функций:

  1. Первая задача этого компонента заключается в создании электромагнитного сигнала нужного формата, который при помощи катушки преобразуется в поле.
  2. Вторая задача электронной схемы – анализ улавливаемых рамкой изменений поля, их обработка.
  3. Третья задача – подача информирующего сигнала оператору – звуком, светом, показаниями индикаторов и приборов.

Лучше всего, если желающий собрать электронную схему самостоятельно владеет познаниями в радиолюбительском деле или в электронной технике. Такой мастер может не просто собрать нужную схему, но и изменить, улучшить конструкцию.

Многие электронные устройства достаточно просты, их сборку может выполнить даже новичок. Полученное устройство будет работоспособным без настройки, если сборщик в точности выполнил рекомендации разработчика такой схемы.

Как сделать «Пират» самостоятельно?

Одна из наиболее популярных моделей металлоискателей, рассчитанных на собственноручное любительское изготовление – «Пират».

Это название, содержащее сокращённые данные его устройства и сайта разработчиков, остроумно отражает романтику поиска драгоценных металлов.

Вот главные достоинства этой модели:

  • простота устройства и сборки;
  • невысокая стоимость деталей и материалов;
  • достаточные рабочие параметры;
  • признанное удобство для новичков.

Электронная схема этой модели не требует программирования. В «Пирате» используются доступные каждому детали, правильно собранная схема полностью работоспособна.

Конструкция и принцип работы

Конструктивная схема и компоновка металлоискателя «Пират» традиционна для аппаратуры такого рода. Она представляет собой штангу, на нижнем конце которой установлена катушка, а в верхней части – электронный блок с элементом питания.

Расположение электронного блока должно оставлять место для удобного удержания штанги рукой.

Некоторые мастера предпочитают, чтобы звуковой сигнал аппарата подавался не динамиком, а наушниками. В таком случае от электронного блока отходит кабель наушников.

Технология работы аппарата – импульсная. Это позволяет обеспечить очень хорошие для такого класса аппаратуры показатели чувствительности. Ниже представлена схема электронного блока на микросхемах.

Аналогичную схему можно собрать, использовав транзисторы вместо микросхем. Такая версия может потребовать дополнительных настроек, доступных только опытным радиомастерам. Вот почему транзисторная схема используется реже.

Материалы, детали и заготовки

Помимо подробно и точно указанных на принципиальной схеме электронного блока деталей, для сборки металлодетектора на золото и другие металлы потребуется приготовить некоторые материалы и заготовки:

  • готовая плата для сборки электронной схемы или фольгированный материал для её самостоятельного изготовления;
  • источник питания в виде любой комбинации аккумуляторов или батареек суммарным напряжением 12V;
  • эмаль-провод сечением 0,5 – 0,6 мм для изготовления катушки;
  • многожильный медный провод для соединений сечением не менее 0,75 кв.мм;
  • корпус для электронного блока — пластмассовая ёмкость подходящего размера;
  • достаточно прочная пластмассовая труба для штанги;
  • каркас для намотки катушки;
  • расходные материалы – припой, термоусадочный кембрик, изолента, винты и саморезы крепежа, клеи и герметики.

Печатную плату для сборки электронной схемы лучше всего делать по образцу разработок, представленных в интернете.

Ниже представлен один из таких образцов, пригодный для сборки электроники на микросхемах.

Изготовлением платы занимаются любители самодельной электроники, да и то не все. Большинство желающих создать металлоискатель самостоятельно предпочитают купить такую деталь.

Для сборки катушки потребуется оправа или каркас, не содержащий металлических элементов. Самодеятельный мастер может изготовить такой каркас из фанеры, пластмассы или подобрать похожий по параметрам из готовых пластмассовых изделий, например – посуды. Оправа может быть приобретена в готовом виде или сделана самостоятельно

Рекомендуемые параметры катушки – 25 витков эмаль-проводом диаметром 0,5мм по оправке диаметром 190-200мм. Увеличение диаметра на 30% приведёт к повышению чувствительности аппарата, при условии, что количество витков будет уменьшено до 20-21.

Пластмассовый каркас для катушки – одна из самых распространённых в продаже деталей металлоискателей.

Технология манипуляций катушкой такова, что этот весьма непрочный узел может пострадать от ударов о неровности земли, камни, острые предметы. Во избежание этого катушку на каркасе прикрывают снизу пластмассовой тарелкой. Такая тарелка не только защищает катушку, но и обеспечивает режим скольжения по высокой траве. Поиск становится более интенсивным.

Порядок сборки и дизайн

Для успешной сборки металлоискателя лучше всего придерживаться такого порядка действий:

  • изготовление печатной платы и сборка электронной схемы;
  • выбор подходящей по размеру пластмассовой ёмкости для неё и завершение сборки электронного блока;
  • изготовление катушки;
  • изготовление штанги удобной формы и крепление на неё электронного блока и катушки, выполнение соединений электронной схемы.

Хотя принципиального характера порядок сборки не имеет. Для тех, кто изготавливает аппарат для постоянной длительной работы в области поиска цветных металлов и последующего рециклинга (переработки ради повторного применения), важным фактором является удобство пользования.

В этом случае проработка формы штанги и компоновка основных элементов аппарата становится ключевым фактором. Таким образом, в создании аппарата появляется серьёзная дизайнерская фаза.

Лучше всего выполнять этот этап работы с помощью моделирования в натуральную величину. Такое моделирование можно произвести с использованием деревянных деталей подходящей формы, например:

  • черенка для лопаты;
  • фанерных кусков нужной формы;
  • обрезков из древесины;
  • временного крепежа из кусков проволоки, гвоздей и верёвок.

Убедившись, что скомпонованная модель аппарата будет достаточно функциональна и удобна, можно приступать к решающей сборке. Готовый аппарат, как правило, не требует настройки, он полностью готов к работе. Начать поиск металла можно, выбирая нужный уровень чувствительности и правильную тактику манипуляций катушкой.

Сборщики, которым нужно как можно быстрее собрать свой аппарат, могут воспользоваться готовыми наборами деталей.

Покупка такого комплекта позволяет значительно упростить изготовление «Пирата». Одно из предложений есть здесь.

Пользователи металлоискателя «Пират», обладающие навыками в радиолюбительском деле, модифицируют конструкцию этого аппарата. Вот только несколько направлений таких усовершенствований:

  1. Изготовление катушки с необычными параметрами – по размерам, из особенных материалов, например – кабеля типа «витая пара».
  2. Устройство дополнительных функциональных систем, например – индикации степени разряда аккумулятора.
  3. Изготовление моделей для подводной работы.
  4. Дополнения электронной схемы, позволяющие различать металлы (создание функции дискриминации).

Простой, недорогой и надёжный металлоискатель «Пират» исправно работает в самых разных условиях.

Самодельный металлодетектор – плюсы и минусы

Дешевизна, базовое преимущество самостоятельного изготовления любых изделий, актуальна для металлоискателя. Вот какие ещё есть достоинства у самодельного аппарата:

  • наибольшее соответствие технологии поиска для новичков;
  • возможности создания аппарата полностью индивидуальной формы, дизайна и конфигурации;
  • удовольствие от самостоятельного изготовления эффективного, работоспособного прибора.

Как и любое устройство, изготовленное любительским образом, металлоискатель не лишён некоторых недостатков.

Вот какие особенности модели «Пират» отмечают пользователи:

  • энергичное потребление заряда аккумуляторов питания;
  • отсутствие дискриминации, то есть точной чувствительности на чёрные, цветные и драгоценные металлы;
  • ограниченная в сопоставлении с дорогостоящими моделями чувствительность.

Несмотря на недостатки, модель «Пират» очень популярна. Это объясняется простотой самодельного изготовления и высокой результативностью недорогого аппарата.

Занятые в области рециклинга специалисты считают, что возможности дискриминации металлоискателя не имеют большого значения. Все найденные металлы настолько ценны, что их переработка всегда оправдана. Ориентация на поиск золота требует не только аппаратуры, но и немалого опыта, сопутствующих знаний и, конечно же, удачи.

Видео по теме

В видео представлено подробное руководство по изготовлению и сбору металлоискателя «Пират» своими руками:

Заключение

Когда металлоискатель будет готов, можно начинать работу. Нужно отдать себе отчёт в том, что ни один самый совершенный аппарат не позволит находить только золотые скрытые объекты.

Металлоискатель поможет найти ценный металл, и весьма вероятно, что это будет золото. Лучше всего, если у будущего искателя металлов и золота будет реальное представление о технике поиска.

Многие особенности эксплуатации готовой аппаратуры очень важны для тех, кто разрабатывает и собирает собственные модели. Нужно заранее иметь представление о технологии работы с такой аппаратурой – именно это является основой её качественного дизайна.

Результативность поиска золота повышается с опытом. Вот наиболее важные элементы такого опыта:

  • правильный выбор конструкции металлоискателя и его качественное изготовление своими руками;
  • способность правильного выбора площадки поиска;
  • умение использовать потенциал металлоискателя полностью;
  • выбор правильной технологии поиска в разных условиях;
  • модернизация металлоискателя.

Правильно собранная и отлаженная аппаратура всегда поможет в поиске золота, и этот ценный металл обязательно найдется.

Итак, «разбираем по косточкам» металлодетектор «Пират»

Итак, «разбираем по косточкам» металлодетектор «Пират».

Часть первая, теоретическая.

Схема чрезвычайно простая, при достаточно неплохих характеристиках. Однако, именно простота схемы заставляет относиться к сборке прибора без каких-либо вольностей в плане выбора номиналов компонентов устройства, настолько велика зависимость режимов работы устройства от каждого из них. Как говорил один персонаж известного мультика про домовёнка Кузю: «Каждая палка в лесу к чему-нибудь назначена, потому порядок…» J

Вначале, для улучшения понимания принципа работы данного девайса, напомним начинающим, на чём, собственно, основан принцип «импульсного» детектирования металла.

Принцип прост: поисковая катушка запитывается коротким импульсом тока, при резком прерывании которого в катушке возникает ЭДС самоиндукции, создающий, в свою очередь, импульс тока, наводящий в мишени вихревые токи. Эти токи, в соответствии с законами физики препятствуют резкому уменьшению тока в катушке и затягивают по времени спад напряжения на её выводах. Именно по увеличению времени спада ЭДС самоиндукции и обнаруживается металл: короткий импульс – металла нет, удлинился импульс – металл обнаружен. Вся задача прибора – измерить длину импульса в первом и втором случае и выдать сигнал обнаружения.

Как этот процесс организован в данном приборе, рассмотрим ниже на основе «базовой модели» на 555-ом таймере и ОУ 157УД2.

Импульс «накачки» катушки снимется с 3-й ноги таймера, инвертируется и усиливается транзистором Т1 и подаётся на затвор полевого ключа Т2, который и запитывает поисковую катушку мощными импульсами тока. Снимаемый с катушки измерительный импульс (а равно как и импульс накачки) через резистор R8 подаётся на диодный ограничитель, который защищает вход ОУ от перегрузок по напряжению.

Ниже мы видим эпюру напряжения на входе ОУ (3-я нога). Амплитуда ограничена диодами до уровня порядка 1-го вольта.

Далее, через С3 импульсы поступают на инвертирующий усилитель ОР1, где усиливаются и меняют полярность.

Смотрим на 13 ноге ОР1.

Импульсы проинвертированы и усилены.

С выхода ОР1 импульсы поступают на интегрирующую цепочку R12 , R13 и С5 , которая формирует измерительные напряжения для устройства сравнения на компараторе ОР2.

Теперь чуть подробнее.

ОР1 – инвертирующий усилитель, охваченный 100%-ой ООС по напряжению, т. е. является повторителем напряжения, заданного делителем R18, R10. Именно эта цепочка сопротивлений задаёт напряжение на входе и выходе ОР1. и, таким образом, задаёт режим работы ВСЕЙ СХЕМЫ, поскольку все остальные процессы жёстко привязаны к данному напряжению. Компаратор ОР2 работает так: за счёт тока, текущего через R12 и R13 на резисторе R14 создаётся падение напряжения. Поскольку, в данном случае инвертирующий вход компаратора более электроположителен, чем не инвертирующий, на его выходе низкий уровень напряжения, сигнал на динамик не подаётся. Если полярность напряжения на его входе изменится – изменится и состояние компаратора: на его выходе скачком появится положительное напряжение, в динамик поступит единичный «щелчок».

Теперь рассмотрим весь процесс в подробности. Выделим три цикла работы схемы.

Время между импульсами накачки.

В это время действуют режимы «покоя» схемы, конденсаторы С5 и С6 заряжаются до некого значения за счёт тока, текущего через R12 и R13. Как видно из схемы, на конденсаторе С5 напряжение выше, чем на С6, на выходе компаратора «0».

2. Время действия импульса накачки.

Импульс накачки тоже усиливается ОР1. За время его действия С5 дозаряжается до некого ещё большего значения напряжения, а напряжение на С6 практически не меняется, поскольку его ёмкость в 10 000 раз больше. Так как и в этом случае на конденсаторе С5 напряжение выше, чем на С6, на выходе компаратора «0».

3. Измерительный импульс.

Вот эпюра с 13 ноги ОР1 без металла.

Вот что в это время на 5-ой ноге компаратора.

(Импульс накачки завален, измерительный импульс сильно сглажен интегрирующей цепью. Напряжение во время его действия просаживается до уровня прим. 4.5 вольта.)

С началом действия измерительного импульса начинается разряд конденсатора С5 через цепочку R12 и R13. Напряжение на 5-ом входе компаратора начинает уменьшаться, а на 6-ом уменьшение происходит крайне незначительно, и всё по причине большой ёмкости С6.

Читайте также:  Как стерилизовать бутылочки в микроволновой печи

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 и на выходе 9 появится напряжение и сигнал в динамике.

Смотрим те же точки, но с металлом перед катушкой:

Как видим на 13 ноге измерительный импульс стал шире, а на 5-ой ноге ГЛУБЖЕ.

Напряжение на 5 ноге компаратора упало прим. до 3.5 вольта.

(На верхней эпюре видны два всплеска на измерительном импульсе – это сработал компаратор. Нижний всплеск – включение, верхний – выключение.)

Поднесём металл ближе:

На входе компаратора прим 2.5 вольта. Прибор орёт благим матом….

Вот, собственно, и всё: пред началом поиска металла резистором R13 мы устанавливаем такое напряжение на С5, которое не успевает упасть до критической отметки за время действия измерительного импульса. Но стоит ему удлиниться при внесении металла, как это напряжение уменьшается несколько больше и компаратор перебрасывается в единичное состояние. Мы слышим щелчок, мишень обнаружена.

Строим металлодетектор «Пират».

Часть вторая, практическая.

Настоятельно не рекомендую строить схему генератора на транзисторах: мы уже разобрали в теории работу этого металлоискателя и видим, что режим работы компаратора зависит, в том числе, и от длительности импульса накачки. Поэтому, если не хотите решать уравнение с тремя неизвестными собирайте схему на 555-ом таймере. На то он и ТАЙМЕР, чтобы генерировать импульсы со строго заданными параметрами.

При сборке обращаем внимание на соответствие схеме всех номиналов деталей. Особое внимание полярности электролитов. Ни каких экспериментов с ёмкостями в генераторе, ёмкости плёночные.

Ни каких «Крон» в питании, питаем от аккума или лабораторного БП.

На плату устанавливаем все компоненты, кроме С3. Вместо переменников паяем один постоянный резистор 47-51 ком.

Проверяем плату на наличие «соплей», только затем подаём питание 12 вольт.

В начале проверяем работу генератора. Имеющие осцилл увидят всё воочию, у кого только тестер – проверяют «народными» методами (динамик параллельно катушке или катушку к уху).

Полевой ключ не должен сильно греться. Если имеет место нагрев, значит надо искать проблемы. Кроме горелого полевика они могут быть следующие:

1. Нет генерации, битая ИМС 555, на затворе полевика некий постоянный уровень.

2. Пробит, неправильно впаян, не соответствует типу транзистор Т1.

3. Закорочена катушка.

4. Банальная «сопля» на плате.

Если с генератором всё хорошо, переходим к остальной части схемы.

Итак, в отсутствии С3 проверяем режимы по постоянному напряжению.

АБСОЛЮТНО ВСЕ режимы схемы по постоянному току задаются делителем R18, R10, от сюда и «пляшем».

Первый ОУ на своём выходе (13 выв.) повторяет напряжение, заданное в точке соединения этих резисторов, за минусом нескольких десятых вольта. Между 5-ой и 6-ой ногой компаратора должно быть порядка 1, 7 вольта. На выходе компаратора не более 0.7 вольта.

Вот схема с режимами. С2 показан включенным на корпус для простоты понимания происходящих процессов.

Замечу, что десятых и сотых долей вольта, показанных на схеме добиваться не надо, там просто указаны реальные измерения, не более того. Важнее общее соответствие.

1. Неисправен ОУ

2. Неверно впаяны или неисправны электролиты.

3. Банальная «сопля» на плате.

Если всё более-менее соответствует указанным параметрам, запаиваем С3 (соблюдаем полярность. ) ставим на место переменный резистор и включаем питание. Переменником ловим момент реденького пощёлкивания, на манер счётчика Гейгера и проверяем прибор на чувствительность.

Часть третья.

Кое-какие практические наблюдения, выводы. Небольшая модернизация.

В результате постройки и исследования девайса удалось установить основные особенности его функционирования и добиться некоторого увеличения чувствительности по сравнению с изначально заявленной.

Пожалуй, основное: чем при меньшем сопротивлении цепочки R12 и R13 устанавливается рабочий режим (крайне редкие щелчки), тем более высокой чувствительностью обладает собранное устройство. Чувствительность порядка 23-25 см на советский пятак была получена при сопротивлении цепочки прим. 37 кОм.

Иными словами, если для установления рабочего режима (тишины или редких щелчков) вам приходится увеличивать сопротивление цепочки R12 и R13 – значит, вы уходите от точки максимальной чувствительности. И чем большее сопротивление необходимо для установления тишины в динамике – тем меньшая чувствительность прибора получится в итоге. И это понятно. Во время измерительного импульса С5 не только разряжается измерительным импульсом, но и одновременно ЗАРЯЖАЕТСЯ через R14. Последний процесс, понятное дело, препятствует режиму измерения.

Что же может влиять на то, при каком сопротивлении переменника будет установлена рабочая точка? Во-первых, это режим по постоянному току, задаваемый делителем R18, R10. Во-вторых, это длина импульса генератора. Казалось бы, какая в этом случае может быть связь? Дело в том (и это я уже рассматривал выше), что первый ОУ усиливает как измерительный импульс, так и непосредственно импульс накачки. Если импульс накачки будет длиться меньше 50 мкс, он будет сильно «заваливаться» интегрирующей цепью и перед началом измерения напряжение на С5 будет не расчетным, что вызовет необходимость подбора режима.

Заметил, что прибор лучше работает, если увеличить С3 до 2-4.7 мкФ. (лучше держит полку между импульсами). Время входа в рабочий режим при этом возрастает.

Следующее. Все заметили, что при неком положении переменника, приборчик потрескивает на манер счётчика Гейгера. Чувствительность при этом максимальна.

Посмотрим внимательнее на осциллограмму на 13 ноге ОУ.

На конце измерительного импульса тракт прибора во всю «шумит». Это не удивительно: наша катушка, по сути, рамочная магнитная антенна, принимающая из эфира весь электромагнитный мусор. Именно эти хаотические всплески и вызывают потрескивания в динамике. Опыт показал, что как это не парадоксально, но некоторое уменьшение коэффициента усиления ОУ приводит к увеличению чувствительности. Добиваемся этого включением между С3 и входом ОУ резистора сопротивлением 100-300 Ом. Очевидно, этим достигается ситуация, когда влияние шумов сильно ослабевает, а измерительный импульс остаётся достаточным по амплитуде. При этом хаотические трески начинают появляться бри положении переменника, соответствующем уже большей чувствительности.

Замечу, что наличие указанного резистора между С3 и входом ОУ (обладающим крайне низким входным сопротивлением) уменьшает так же вносимую в цепь катушки паразитную ёмкость. А о борьбе с паразитной ёмкостью в катушках импульсников написаны уже целые трактаты.

В окончании приведу список альтернативных величин некоторых компонентов.

Катушка диам. 20 см. 27 витков проводом 0.6.

… Вижу на форуме много постов с сообщениями о том, какое омическое сопротивление получилось у той или иной катушки. Абсолютно бессмысленная информация, на мой взгляд.

У меня валяются катушки, намотанные и проводом 0.3, и с отличающимся числом витков.

Принципиальной разницы в работе ни этого девайса ни «Клона» не вижу. Поэтому так: намотал катушку с нужным числом витков и более-менее правильным проводом (медным) и паяй её смело, незачем тратить время на никчёмные измерения.

Всё что тут написано не есть истинна в последней инстанции, не Боги горшки обжигают!

Все конструктивные насмешки и замечания слать сюда: *****@***ru J

Копирайт: Диоген Синопский, все права защищены.

Как выбрать евроштакетник для забора

Выбор качественного материала — чуть ли не важнейший шаг в строительстве. Знаем, вам уже поднадоело сравнение всего подряд с фундаментом дома, поэтому не будем прибегать к этому изъезженному приему. Просто скажем, что почти все ошибки в строительстве можно исправить, пускай в некоторых случаях это и будет стоить очень дорого. Но если проблема в самом материале, то, сколько ни латай, исправить ничего не получиться. Придется переделывать. Любую конструкцию, включая металлический штакетник. Поэтому так важно ответственно подойти к покупке материала. Мы вам в этом поможем: расскажем, какой должен быть евроштакетник, как выбрать его под конкретные критерии, на что нужно обращать внимание, а что просто несущественные тонкости.

Оглавление статьи

Основные критерии выбора

Сложно советовать, как выбрать металлический штакетник для забора, если нет привязки к конкретным критериям. Конечно, можно просто перечислить основные параметры, но если вас интересуют размеры металлического штакетника или его виды, то все это описано в других наших статьях. Поэтому мы решили сосредоточиться не на характеристиках металлического штакетника, а на задачах. Просто выберите, что для вас важнее: надежность, цена, срок службы или внешний вид , и узнайте, какой евроштакетник для забора лучше выбрать в этом случае.

Прочность и устойчивость к нагрузкам

Если вам важно, чтобы забор мог выдержать любой ветер, тогда выбирайте металлический штакетник:

  • полукруглый или П-образный;
  • с высотой профиля от 20 мм;
  • с максимальным количеством ребер жесткости;
  • толщиной 0,5 мм, а лучше 0,6–0,7 мм;
  • шириной около 120 мм.

И полукруглые, и П-образные планки крепят к прожилинам в двух точках по бокам, поэтому их сложнее сорвать с каркаса забора, чем М-образную штакетину, привинченную одним саморезом по центру. Кроме того, ветер, дующий в «плечи» М-образной планки, деформирует штакетину, заставляя ее сгибаться по центру. Это также способствует ее срыву с креплений.

Высота профиля тоже важна. Чем она больше, тем большую нагрузку выдерживает штакетник. Впрочем, гигантомания не нужна: высоты профиля в 20 мм более чем достаточно в большинстве случаев.

Ребра жесткости — это места продольного сгиба евроштакетника. Кроме основных ребер жесткости, которые и определяют форму металлического штакетника, на его поверхности могут быть дополнительные. Они выглядят как небольшие продольные желобки. Перед тем как выбрать металлический штакетник, изучите не только базовые размеры планок, но и количество дополнительных ребер жесткости в каждой марке. Чем их больше, тем лучше евроштакетник будет держать нагрузку.

Обычно металлоштакетник делают из металла толщиной 0,45–0,5 мм. Сталь 0,45 мм тонковата, но стандартных 0,5 мм вполне хватит для планок длиной меньше двух метров. Конечно, можно заказать штакетник из более толстого металла — 0,6 мм и даже 0,7 мм, хуже от этого не будет. Но для стандартных заборов с вертикальным монтажом планок это будет избыточной мерой. Исключение — горизонтальные ограждения. Здесь толстый металл будет нелишним.

Наконец, о ширине штакетин. Не рекомендуем ни очень широкий, ни очень узкий металлический штакетник. Лучше всего показывают себя планки средней ширины — около 120 мм. Но это наименее важный параметр. Если у штакетника большая высота профиля и много ребер жесткости, его ширина особого значения не имеет.

Минимальная цена забора

Как выбрать штакетник металлический для забора, чтобы снизить расходы на его монтаж к минимуму? В первую очередь обратите внимание на покрытие. Оцинкованные планки стоят как минимум на 30% дешевле, чем покрытие полимерным защитным слоем, даже если он сделан из дешевого полиэстера.

Старайтесь брать штакетник длиной меньше 1,7 м — так не нужна будет третья поперечина на заборе. Ширина и высота профиля также важны. У большинства производителей узкие планки — это бюджетный материал с соответствующей ценой.

Для удешевления забора планки нужно устанавливать только в один ряд. В некоторых случаях можно сделать штакетник из профнастила, нарезав планки из профилированного листа самостоятельно. Хотя мы не рекомендуем делать это, поскольку качество у такого материала получается сомнительное.

Срок службы евроштакетника

Как и в случае с ценой, сильнее всего на срок службы металлического штакетника влияет покрытие. Если оцинкованные планки в среднем служат около 10–15 лет, штакетины, покрытые полиэстером, прослужат уже около 25 лет, а матовым полиэстером — до 30 лет. Но и это не предел. Есть еще более долговечные покрытия: пластизол, пурал, PVDF. У этих покрытий есть свои особенности, но наиболее универсален пурал. С пураловым защитным слоем штакетник прослужит около 50 лет.

Если же нужен тот евроштакетник, какой лучше всего противостоит воздействию агрессивных сред, то выбирайте материал, покрытый пластизолом. Материал с таким защитным покрытием можно использовать даже на химических предприятиях, не говоря уже о более мягких условиях морских побережий и оживленных трасс. Кроме того, толщина пластизола достигает 200 мкм, что обеспечивает хорошую защиту стали от механических повреждений.

Хорошо показывают себя планки с декоративным покрытием, например, евроштакетник под дерево. Это связано с особенностями нанесения рисунка на сталь, из-за чего покрытие получается шестислойным, где верхний слой — это все тот же полиэстер или износостойкий PVDF. Срок службы такого материала также около 50 лет.

Для продления срока службы забора из металлоштакетника важен его правильный монтаж. Нужны только кровельные саморезы, поскольку ни заклепки, ни саморезы с пресс-шайбами не защитят крепежное отверстие от попадания влаги. При этом закручивать кровельные саморезы нужно строго вертикально так, чтобы неопреновая прокладка была плотно прижата к плоскости штакетины, но не выпирала за границы шайбы.

Остальные параметры евроштакетника на его долговечность почти не влияют. Вы можете как выбрать штакетник металлический из металла толщиной 0,7 мм и с профилем 20 мм, так и купить планки из стали 0,45 мм с профилем 14 мм — при одном виде покрытия они прослужат примерно одинаково. Если, конечно, «слабый» штакетник не сорвет сильным ветром.

Внешний вид забора

Если эстетичность — это главное в заборе для вас, то советуем выбрать штакетник с декоративным покрытием. Это может быть текстурированное покрытие Printech, рельефная порошковая покраска, тиснение под кожу и другие материалы. Евроштакетник с декоративными покрытиями дороже, чем планки, окрашенные по RAL, но он не только выглядит эстетичнее, но и служит дольше из-за сразу нескольких защитных слоев.

Хорошо смотрятся ограждения из белого металлического штакетника. Такие заборы получаются воздушными, изящными и торжественными, можно сказать, аристократичными. Белый штакетник — альтернатива планкам с декоративным покрытием, при этом стоит он столько же, сколько обычный евроштакетник с окраской по RAL.

Оригинально выглядят горизонтальные заборы в стиле ранчо. Они дороже обычных ограждений с вертикально установленными планками, но и по виду разница принципиальна.

Что касается других параметров евроштакетника, то лучше всего смотрятся полукруглые планки с полукруглым же верхним резом. Интересно выглядят заборы с фигурными секциями, а также ограждения с коваными элементами.

Что в итоге

В статье мы описали, как выбрать металлоштакетник для забора. В советах мы опирались не на разбор конкретных параметров, а на ситуации. Чтобы понять, какой лучше металлический штакетник, нужно знать, о какой задаче идет речь:

  1. Чтобы сделать прочный забор, нужны П-образные или полукруглые планки с дополнительными ребрами жесткости и профилем от 20 мм.
  2. Дешевое ограждение получится из оцинкованных штакетин в один ряд.
  3. Наибольший срок службы у евроштакетника с полимерным покрытием из пурала или PVDF.
  4. Самые красивые заборы получаются из металлоштакетника с декоративным покрытием, белого евроштакетника, а также при монтаже планок горизонтально.

Часть из этих задач не противоречит друг другу. Например, штакетник может быть и особо прочным и одновременно долговечным.

Полезная статья? Сохраните ее в соцсетях, чтобы не потерять ссылку!

Оцените статью
Добавить комментарий