Самодельный детектор пират. Металлоискатель Пират своими руками: инструкция изготовления

В наше время множество людей увлечены поиском зарытых кладов, а порой и простого металлолома. Для кого-то это занятие стало интересным времяпрепровождением, а для кого-то - средством заработка.

Первый образец промышленного металлоискателя был создан в 1960-х годах и нашел широкое применение в горной сфере и при иных специально проводимых работах.

Устройства применяются при разминировании, для нахождения оружия, в разведке геофизиков и археологов, при поиске сокровищ, а также для нахождения инородных тел из металла в пище. В строительной промышленности они задействованы для обнаружения арматуры в бетонных блоках и трубопроводов в стенах. Металлоискатели также стали применяться шахтерами и старателями. А усовершенствование приспособления дало возможность не прибегать к раскопкам при нахождении золота.

Множество людей заинтересовалось этим прибором в течение последних десятилетий. Поиск кладов и металлолома стал популярным увлечением. Некоторые, например, ходят с таким устройством на пляже, в надежде найти ценную вещь.

Кто изобрел металлоискатель

На вопрос, какой именно прибор стал первым, дать однозначный ответ трудно, так как примерно в одно и то же время многие изобретатели в разных уголках планеты осуществляли собственные разработки названного агрегата.

Но если говорить об одном конкретном лице, которое можно считать родоначальником приспособления, то это, несомненно, английский геолог и Фокс. Он открыл свойство прохождения электричества через металлические руды и предметы. Примерно в 1830 году он осуществил разработку первого унифицированного локатора, который включал батарею, несколько металлических прутьев и провода подходящей длины.

Первые методы нахождения металла

Первый метод поиска заключался в следующем: один стержень из металла лежал в земле, где предполагалась руда. Он подключался к одной клемме аккумулятора. Другая клемма связывалась с плавающим проводом. Прутья из металла были забиты в землю в разных точках и последовательно касались провода. При нахождении металлического предмета появлялись искры.

В 1870 году в устройстве использовали уже два отдельных стержня. Провод, подключенный через батарею, опускался в землю. При контакте с металлом раздавался оповещающий звонок.

Приспособление «Пират»

А теперь мы рассмотрим современные приборы. Одни из них - «Пират» - металлоискатель, функционирующий на проводимости электричества, индуктивном и магнитном свойствах металла. Кстати, свое интересное название устройство получило от изобретателей: PI - импульсный принцип его работы, RAT - сокращение от «Радио Скот» (сайт изобретателей).

Металлоискатель «Пират», фото которого представлено в этой статье, обладает унифицированной конструкцией. Она включает генератор, производящий переменный ток, который проходит сквозь катушку с магнитным полем. Если металл, проводящий ток, приближен к катушке слишком близко, то вихревые потоки направятся на металл. Это способствует образованию переменного магнитного поля в металле. Обнаружить последний дает возможность использование другой катушки для измерения магнитного поля.

Преимущества приспособления

«Пират» (металлоискатель) имеет простую конструкцию и унифицированную настройку, не содержит заданных программой элементов, которых так опасаются многие радиолюбители. Прибор прекрасно подходит для новичков. И следует помнить, что он не может различать металлы.

Металлоискатель «Пират», печатная плата которого представлена (отечественный аналог КР1006ВИ1) не содержит дорогих или трудно доставаемых деталей. Технические параметры его нисколько не уступают зарубежным аналогам, цена на которые достигает 300 у. е.

А основными преимуществами данного прибора перед другими являются стабильность работы и реагирование на металл с дальней дистанции.

Унифицированный «Пират» (металлоискатель для новичков) обладает определенными техническими характеристиками. Его питание составляет 9-12 Вольт, а уровень потребляемой энергии равен 3-40 мА. Прибор чувствует предметы размером до 150 см.

Конструкция

Передающий и приемный - это основные узлы, составлящие металлоискатель «Пират». Печатная плата, которой является модель NE555 и ключ высокой мощности на транзисторе IRF740 входят в передающий узел. А узел приема собран на основе микросхемы К157УД2 и транзисторе ВС547.

Намотка катушки осуществлена на оправке диаметром 190 мм и содержит в себе 25 витков провода ПЭВ 0.5.

NPN заменил модель Т2 и обладает напряжением не менее 200 Вольт. Его можно взять из экономной лампы или же устройства для зарядки мобильного телефона. В крайнем случае, Т2 можно заменить на КТ817.

В качестве Т3 можно употребить любой вид транзистора схемы NPN.

Правильно собранное устройство не нуждается в дополнительной настройке. Возможно, придется прибегнуть к употреблению резистора R12, чтобы щелчки при движении проявлялись в среднем положении R13.

При наличии осциллографа можно осуществлять контроль длительности управляющего импульса на затворе Т2 и уровня частоты генератора. Оптимальная продолжительность импульса составляет 130-150 мкс, а частота - 120-150 Гц.

Как работать с прибором

После включения устройства «Пират» (металлоискатель) следует подождать 15 или 20 секунд, после чего посредством регулятора чувствительности устанавливается положение, при котором во время движения слышны щелчки. Это и будет служить показателем максимальной чувствительности.

Прибор обладает унифицированной системой управления, поэтому приобретение навыков работы с ним не так уж сложно.

Металлоискатель «Пират» своими руками

Многие задаются вопросом: как сделать металлоискатель «Пират» самостоятельно?Сборка подобного агрегата под силу людям, обладающим элементарными знаниями в сфере электроники.

Импульсный металлоискатель «Пират» обладает самой обычной и доступной для копирования конструкцией. Прибор содержит в себе некоторое количество составляющих и простую для выполнения катушку для поиска. Если ее диаметр составляет 280 мм, то она может обнаружить предметы размером от 20 до 150 см.

Изготовление металлоискателя «Пират» своими руками — задача не трудная, что является огромным достоинством данного приспособления. Сборочные компоненты доступны и находятся без труда. Стоят они совсем дешево. Приобрести их можно в магазине деталей для радио или же на рынке.

Список нужных деталей для изготовления

Давайте попробуем собрать металлоискатель «Пират» своими руками. Подробная инструкция поможет даже неопытным радиолюбителям сделать это без ошибок.

Прибор обладает двумя схематическими модификциями. В первом случае употребляется микросхема NE555 (отечественный аналог микросхемы — КР1006ВИ1) - таймер. Но если вы не смогли приобрести эту составляющую, то авторами предусмотрен и другой вариант схемы, основанный на транзисторах.

При сборке на основе транзисторов следует подобрать нужную частоту и длительность, так как они обладают довольно большим разбросом технических характеристик. С этой целью прибегают к использованию осциллографа.

Печатная плата прибора

Самодельный металлоискатель «Пират» имеет несколько вариантов разводки но чаще всего используют плату серии «Сприн Лайот».

После припаивания к ней подключается питание. С этой целью применят любой источник питания с показателем напряжения 9-12 Вольт. Можно прибегнуть к использованию батарей "Крона" (3 или 4 штуки) или же аккумулятора. Применение одной "Кроны" не рекомендуется, так как это вызовет быстрый спад напряжения, что, в свою очередь, повлечет постоянное зависание настройки аппарата.

Изготовления катушки для металлоискателя «Пират»

Как и другие модели импульсных приспособлений для нахождения металла, устройство нетребовательно к точности при изготовлении катушки. Вполне приемлемо использовать и ту, что намотана на оправку, диаметром 190-200 мм - 25 витков. При этом применяется обмоточный эмалированный провод с сечением 0,5 мм.

Витки катушки обматываются посредством изоляционной ленты или же скотча. Кстати, чтобы увеличить глубину поиска устройства, можно прибегнуть к обмотке названной детали, диаметром 260—270 мм, 21— 22 витками тем же проводом.

Катушка приспособления закрепляется в твердом корпусе, который должен быть сделанным, например, из пластмассы. Это нужно для того, чтобы обезопасить устройство от ударов о землю или же траву во время работы агрегата. Такой корпус можно приобрести в онлайн-магазинах. Вообще, при изготовлении катушек для поиска, использование деталей из металла не рекомендуется.

Выводы упомнутой детали припаиваются к многожильному проводу с сечением 0,5 - 0,75 мм. В идеале эта два самостоятельных переплетенных провода. Ваш прибор готов!

Начался сезон «копа», для не сведущих разъясняю, это поиск артефактов с помощью металлоискателя.
В последнее время все больше людей, не зависимо от пола и возраста, заражены азартом по быстрому найти
клад и этим обеспечить себе счастливую жизнь. В этом деле в первою очередь нужна удача но хороший
инструмент которым и является металлоискатель тоже не стоит на последнем месте. Сегодня предлагают большой
выбор металлоискателей разной сложности, функциональных возможностей, соответственно цена на подобные аппараты не маленькая.
Но большинство стараются купить дешёвое приспособления потому что назвать такое изделие металлоискателем возможно
только условно. Побродивши по местным окраинам с таким агрегатом «кладоискателям» приходит понимание найти что-то
серьёзное не возможно. Начитавшись на форумах как можно не имея малейших познаний в радиоэлектроники модернизировать
такое устройство и не потерять затраченные деньги на его приобретения, люди берутся за работу. В конце этого процесса
усовершенствований таким способом металлоискатель уже не подает признаки жизни. Казалось-бы нужно остановится,
но некоторые берутся изготовления «клонов», в итоге получается аппарат по своим параметрам намного хуже, чем оригинал.
В подтверждение выше изложенному недавно принесен в ремонт металлоискатель «Пират» в придачу не рабочую плату
собственного изготовления.

Как всегда в таком случае в разобранном виде, отрезанными проводами соединяющие катушку и плату пережившая
творческие муки радиолюбителя/кладоискателя. Родная заводская плата тоже подверглась серьёзному вмешательству,
оторванные печатные проводники и много недостающих радиоэлементов.

Трассировка платы аналогична рисункам и схемам описанных на многих форумах где рассматриваются
вопросы касающиеся металлоискателя «Пират».

Нужно было восстановить печатные дорожки и уставить согласно схемы радиоэлементы, чтобы работал как раньше,
то есть хоть «на что не будь - кого не будь» но реагировал. Браться за эту работу не очень хотелось, переборол
интерес сравнить реально работающий экземпляр и что пишут о нем на форумах. После того как были исправлены все
недостатки «модернизации» аппарат начал работать, решено посмотреть осциллографом формы сигналов на ножках микросхем.
Все измерения проводились относительно минуса питания, подключенной катушкой, напряжения питания 12В, вход осциллографа
закрытый.

Работу схемы описывать нет необходимости, так как создано много тем на разных форумах по этому вопросу,
но заинтересовала работа компаратора и импульсы по шине питания.
Рассмотрим несколько осциллограмм как формируется сигнал включения компаратора.

Выв.5 - желтый.
Выв.6 - голубой.

С началом действия измерительного импульса начинается разряд конденсатора С5 через цепочку R12 и R13.
Напряжение на 5-ом входе компаратора начинает уменьшаться, на 6-ом уменьшение происходит более медленнее,
благодаря конденсатору С6 резисторы R14,R15.

Если измерительный импульс достаточно продолжителен, то в какой-то момент времени напряжение на С5 упадёт
настолько, что на 5-й вывод компаратора изменит полярность относительного 6-го вывода. На выходе 9 появится
положительный импульс, усиленный транзистором Т3 нагрузкой является динамик и ограничивающий резистор.
Практически в динамике мы слышим переключения компаратора.

Выв.9 - желтый.
Выв.6 - голубой

Помехи от переключения транзистора Т2, амплитуда импульса больше 2В период 24ns просматриваются по шине питания.

Такие же импульсы возможно увидеть на измерительному сигнале выв13.

Эта помеха образуется при переключении транзистора Т2. Уменьшить импульсы возможно, если в разрыв шины питания
плюс 12В установить дроссель и танталовый конденсатор 10мкФ16В. Топология печатной платы позволяет установить фильтр
в сторону приемника, задающий генератор и выходной транзисторный каскад меньше подвержены влиянием помех, подобная
защита для них мало эффективная.

Осциллограммы в других точках схемы.

NE555

Выв 2. Выв3.

Выв 5. Выв 7.

К157УД2

Выв 3. Без присутствия металла. Выв 3. Присутствия металла.

Выв 5. Без присутствия металла. Выв 5. Присутствия металла.

Выв 9. Без присутствия металла. Выв 9. Присутствия металла.

Выв 13. Без присутствия металла. Выв 13. Присутствия металла.

T2 - IRF740

Затвор. Сток.

Перечень радиоэлементов.

R1 резистор 1 кОм

R2 резистор 1.6 кОм (возможная замена 2.6 кОм)

R3 резистор 100 кОм

R4 резистор 470 Ом

R5 резистор 100 Ом

R6 резистор 150 Ом

R7 резистор (1 Вт) 220 Ом (возможная замена 390 Ом.)

R8 резистор (0.5 Вт) 390 Ом

R9 резистор 47 кОм

R10 резистор 62 кОм

R11 резистор 2 Мом (возможная замена 3,3 Мом)

R12 резистор 27 кОм

R13 переменный резистор 50 кОм

R14 резистор 62 кОм

R15 резистор 120 кОм

R16 резистор 470 кОм

R17 резистор 10 Ом

R18 резистор 10 кОм

DA1 микросхема NE555 (аналоги: AN1555, 1006ВИ1)

DA2 микросхема К157УД2

C1 конденсатор (плёночный) 100 нФ

C2 конденсатор (плёночный) 100 нФ

C3 конденсатор (электролит) 1 мкФ/16В (возможная замена 4,7 мкФ/16В)

C4 конденсатор (электролит) 10 мкФ/16В (возможная замена 22 мкФ/16В)

C5 конденсатор (керамический) 1 нФ

C6 конденсатор (электролит) 10 мкФ/16В (возможная замена 22 мкФ/16В)

C7 конденсатор (электролит) 1 мкФ/16В

C8 конденсатор (электролит) 2200 мкФ/16В

T1 транзистор BC557 (аналоги: КТ361, КТ502,КТ3107)

T2 транзистор BC547 (аналоги: КТ3102 - BC546; КТ503)

T3 транзистор IRF740

D1 диод 1N4148 (аналоги: КД521, КД522)

D2 диод 1N4148 (аналоги: КД521, КД522)

BA1 динамик 8 Ом

PW1 источник питания 12 Вольт

После ремонта и испытания поиск «на грунте». Мои находки ржавая банка лежала под землей на расстоянии около десяти
сантиметров, ну и по мелочам несколько небольших кусков металла где-то приблизительно на такой же глубине. Плохой
получился с меня искатель сокровищ, делать такой аппарат для себя не буду (правда и до этого ремонта не собирался),
тем более покупать такое «рукоблудие». Всем тем кто надеется на улыбку Фортуны древнеримской богини удачи мои заметки,
возможно пригодятся.

Удачного «копа» .

Схема металлоискателя «Пират», очень популярная и понятная даже начинающему радиолюбителю. Металлоискатель Пират обладает довольна неплохими характеристиками, ни смотря на простоту схемы и доступность деталей. Собирается легко, за вечер, не требует практически ни каких настроек и прошивок, начинает работать сразу после сборки! Ниже представлю подробную инструкцию по сборке металлоискателя Пират!

Технические характеристики МД Пират:

Потребляемый ток 30-40 мА
Напряжение питания 9-14 вольт
Дискриминации нет, реагирует на все металлы
Чувствительность монета 25 миллиметров - 20 см
Крупные металлические предметы - 150 см

Питание:

Для работы металлоискателя Пират, требуется напряжение 9-14 вольт. Можно использовать обычные батарейки или аккумуляторы типа AA или две кроны соединённые параллельно, но я бы посоветовал потратить немного денег и купить аккумулятор для бесперебойника, его легко можно закрепить на штанге металлоискателя и заряда будет хватать на долго. Так же, можно использовать и батарею от шурупавёрта, кстати по началу, я именно её и использовал!

Катушка:

Поисковая катушка для металлоискателя Пират, тоже изготавливается несложно. Наматывается на оправе 190 мм. и содержит 25 витков провода ПЭВ 0.5 мм. Катушку можно намотать на пяльце для вышивания, кстати этот способ довольно распространенный. Лично я беру обычную кастрюля, наматываю на ней катушку и стягиваю всё это изолентой, затем делаю каркас из тонкой фанеры и закрепляю её на нём. Тут как говорится, каждому своё, кому как удобно.

Необходимые детали:

Схема металлоискателя пират:

Металлоискатель пират состоит из передающего и приёмного узлов. Передающий узел состоит из генератора импульсов который собирается на микросхеме NE555 и мощного ключа, на транзисторе IRF740. Приёмный узел состоит из микросхемы К157УД2 и транзистора BC547.

На самом деле, детали достаточна распространенные но если всё таки вы не смогли их найти, попробуйте применить аналоги. Таймер NE555 можно заменить на отечественный аналог КР1006ВИ1, Вместо транзистор IRF740, можно поставить любой биполярный NPN структуры с Н кэ не ниже 200 вольт, можно даже выпаять из энергосберегающей лампы или зарядки от телефона, на крайний случай, подойдет даже КТ817. Транзисторы BC557 и BC547, на отечественные КТ3107 и КТ3102. У операционного усилителя К157УД2 есть полный аналог КР1434УД1В, так же его можно заменить на импортный TL072, но в этом случае, нужно будет переделать распиновку платы, так как у него 8 ног. Металлоискатель Пират на TL072 у меня тоже есть, схема и плата лежат в общем архиве. Кстати генератор импульсов можно собрать и на транзисторах:

Немного о деталях:

Сборка металлоискателя Пират:

Для начала конечно же нужно подготовить плату. Для этого открывает программу Sprint-Layout и печатаем заготовку нашей будущей платы, затем переносим рисунок любым удобным способом на подготовленную плату, протравливаем её и насверливаем отверстия для деталей. Я использую технологию ЛУТ, хотя лазерного принтера у меня нет, делаю на работе.

Но когда нет возможности напечатать на лазерном принтере, то можно сделать рисунок на струйном, затем отрезать стеклотекстолик нужной формы, приложить рисунок к плате и острым предметом отметить дырочки, затем насверлить и перманентным маркером нарисовать дорожки вручную. Ну или через копирку перевести.

Обязательно нужно зачистить плату мелкой наждачной бумагой и обезжирить ацетоном перед нанесением рисунка, так и изображение хорошо переведётся и процесс травления будет быстрее и надёжнее. После того как плата протравится, необходимо снова ацетоном стереть тонер или маркер и немного потереть наждачной бумагой.

Затем берём паяльник и лудим дорожки оловом. После лужения, обязательно стираем ацетоном лишнюю канифоль, дабы избежать проблем в будущем. По желанию, можно прозвонить дорожки.

Теперь необходимо припаять все детали на плату. Для этого так же открываем печатку в программе Sprint-Layout и смотрим где какие детали располагаются. Я настоятельно советую вам, поставить панельки для микросхем, на всякий случай. Первым делом припаяйте перемычки, их в схеме 2, и одна находится под микросхемой NE555, так что если вы про неё забудете, неисправность будет найти сложно, так как я уверен, вы за эти перемычки и не вспомните! В качестве перемычки, подойдут ножки от резисторов.

Когда все детали на месте, остаётся только припаять отводы на переменные резисторы, катушку, динамик и питание.

Катушка как я говорил выше, наматывается на оправе 19-22 см и содержит 25 витков. Для поиска более мелких предметов, можно намотать катушку по меньше 15 см — 17 витков или 10 см. — 13 витков. Для поиска чермета конечно лучше использовать катушку диаметром 19 см.

Хочу сказать пару слов о тональности звука. Мне он показался слишком грубым. Изменить тональность, можно путём подбора конденсатора С1, я заменил его на 47nf и звук стал более высоким.

Динамик лучше брать типа 3ГДШ TRYD 4070-02 8Ом так звук будет гораздо мощнее, я заменил старый динамик в своём металлоискателе именно на него. Так же, очень хорошо справляются и динамики от наушников.

Ссылку на печатную плату, а так же список деталей необходимых для сборки Пирата которые очень дёшево можно купить на AliExpress с бесплатной доставкой, находятся в конце статьи по видео!

И напоследок, видео работы металлоискателя Пират:

1. Принцип действия
2. Разновидности
3. Катушка и прочее
4. Несколько конструкций
5. Проще не бывает
6. 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:

1. Проницание, или проникающая способность – максимальная глубина, на которую распространяется ЭМП катушки в грунте. Глубже прибор ничего не обнаружит при любом размере и свойствах объекта.
2. Величина и размеры зоны поиска – воображаемая область в земле, в которой объект будет обнаружен.
3. Чувствительность – способность обнаруживать более или менее мелкие предметы.
4. Избирательность – способность сильнее реагировать на желательные находки. Сладкая мечта пляжных старателей – детектор, который пищит только на драгоценные металлы.
5. Помехоустойчивость – способность не реагировать на ЭМП посторонних источников: радиостанций, грозовых разрядов, ЛЭП, электротранспорта и др. источников помех.
6. Мобильность и оперативность определяются энергопотреблением (на сколько батареек хватит), массогабаритами прибора и размерами зоны поиска (сколько можно «прощупать» за 1 проход).
7. 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.

1. Разворачиваем коробку с крышкой в книжку.
2. 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.
3. 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).
4. Включаем калькулятор: приемник должен загудеть, захрипеть, зарычать; в общем, дать тон. Громкость не убираем!
5. Если тона нет, осторожно и плавно подстраиваемся, пока не появится; это мы поймали какую-то из гармоник строб-генератора калькулятора.
6. 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.
7. 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:

• Клон.
• Шанс.
• Кощей.
• Крот.
• Volksturm.
• Малыш ФМ.
• Анкер.
• Терминатор.
• Спектр.
• СОХА-2Т.
• TRACKER PI-2.

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.