Этот металлоискатель не сравнится с промышленными образцами. Он разработан для примера, для учебных целей.
С его помощью можно легко найти кольцо или ключи в траве, отыскать арматуру в стене, даже обнаружить трубопровод в земле. Но его сборка и наладка представляют серьезную сложность. Изготовление датчика требует навыков и аккуратности. Залогом хорошей работы устройства является полная симметрия катушек индуктивности датчика. Возможно, нужно будет сделать 10 и более датчиков, пока получится приемлемый.
Хочу сразу предупредить, что описанный металлоискатель требует особенной аккуратности при изготовлении. Обычно с первого раза получается прибор, который хуже покупного в разы. Если Вы хотите искать клады, то металлоискатель при их нынешней цене лучше купить. Настоящий прибор интересен скорее для целей обучения. Его сборка позволяет поэкспериментировать и ознакомиться с одним из подходов к обнаружению металла.
Есть, правда, одно применение, для которого он разработан, и в котором он обходит все, что я видел в магазинах. Это обнаружение арматуры внутри бетонных конструкций. Он позволяет практически точно отметить на стене места, где не стоит сверлить отверстия. Металлоискатели других конструкций эту задачу не решают.
МЕТАЛЛОИСКАТЕЛЬ ДЛЯ ПОИСКА ЗОЛОТА. СВОИМИ РУКАМИ МД ПИРАТ
Еще с его помощью (но с другим датчиком) можно искать очень мелкие предметы (саморез 5 см) на довольно большой глубине (40 см). Но обследовать большую территорию с целью обнаружения металлических предметов им неудобно.
Вашему вниманию подборка материалов:
Практика проектирования электронных схем Искусство разработки устройств. Элементная база. Типовые схемы. Примеры готовых устройств. Подробные описания.
Онлайн расчет. Возможность задать вопрос авторам
- Самодельный светодиодный фонарик
- Электропроводка своими руками
Принципиальная схема металлоискателя
Все электролитические конденсаторы на схеме — 50 мкФ 15 В. Транзисторы — КТ502, КТ503. Микросхема D1 — КР544УД1. Резисторы R7, R8 — 390 кОм.
Резисторы R5 и R6 — 10 Ом. Резисторы R1 и R4 — 10 кОм. Резистор R3 — 100 кОм. Эти резисторы иногда нужно подобрать, чтобы потребляемый генератором ток при разомкнутой цепи обратной составлял 10 мА.
Резисторы R11 и R12 — 3.1 кОм. Конденсаторы C1 и C2 — 10 нФ.
Резистор R9 — 10кОм, Переменный резистор R10 — 30кОм. Этим резистором во время поиска регулируется чувствительность усилителя. Когда резистор установлен на все 30кОм, коэффициент усиления устройства по постоянному току становится равным 3, что может приводить к самовозбуждению.
В качестве источника звука используются наушники — вкладыши от плеера. Они стереофонические, так что правый и левый нужно соединить параллельно.
Питается изделие от двух батареек 9В, например, типа ‘крона’. Попытки запитать устройство от одного источника питания результатов не дали. Не удалось развязать передатчик и приемник по цепям питания. Помеха порой заглушала полезный сигнал.
Принцип действия самодельного металлоискателя
На транзисторах, изображенных на рисунке слева, собран генератор синусоидальных колебаний. Эти колебания подведены к датчику. Пока в окрестностях датчика нет металлических предметов, ЭДС на двух совершенно одинаковых катушках индуктивности L2 и L3, включенных встречно друг другу, взаимокомпенсируются. На вход резонансного усилителя, собранного на операционном усилителе D1, сигнал не поступает. Соответственно в наушниках звука нет.
ЭТО Устройство Работает ЛУЧШЕ Металлоискателя
Как только в магнитное поле катушки попадет металлический предмет, причем не имеет значения, из какого металла, происходит разбаланс индуктивностей. ЭДС в одной из катушек становится больше. Резонансный усилитель, настроенный строго на ту частоту, на которой работает генератор, (это сделано для исключения помех) усиливает сигнал, и в динамических наушниках появляется звук.
Резонансный усилитель охвачен петлей положительной обратной связи (C1, C2, R11, R12) на частоте 5 кГц. В этой петле сигнал ослабляется в три раза. Отрицательная обратная связь (R9, R10) переменной глубины регулирует коэффициент усиления усилителя. Если коэффициент приближается к 3, то усилитель превращается в генератор.
Выходной усилитель на двух транзисторах на схеме справа работает в режиме C. Это приводит к серьезным искажениям сигнала, но нам в данном случае это совершенно не важно. Зато мы достигаем серьезную экономию электропитания, что для батареек критично.
Колебательный контур на выходе генератора необходимо питать симметричным напряжением, чтобы не допускать намагничивания сердечника датчика. Намагничивание ухудшает баланс катушек. Чтобы получить на выходе симметричный сигнал и обеспечить низкое энергопотребление, генератор собран по двухтактной схеме.
Устройство датчика металлоискателя
Датчики для данного прибора могут быть самые разные, в зависимости от целей, для которых он собирается.
Для поиска металлических вкраплений в стенах удобнее всего использовать штырь из трансформаторного железа сечением 20 х 20 и длиной 300 мм. Для него изготавливаются каркасы, например, из оргалита. На каркасы наматываются катушки индуктивности. Каркасы должны свободно перемещаться по стержню.
На этапе наладки катушки устанавливаются таким образом, чтобы при отсутствии металла рядом в наушниках практически не было слышно звука. Далее каркасы прочно фиксируются на стержне клеем. Все три катушки содержат одинаковое число витков — 250. Мотать их надо максимально аккуратно, чтобы L2 и L3 получились совершенно одинаковыми, насколько это возможно.
Катушка L1 имеет отвод от 20 витка. Если генерация не стабильная, то имеет смыл попробовать сделать отвод от большего числа витков.
С катушкой L1 вообще стоит поэкспериментировать. Для повышения чувствительности прибора электролитический конденсатор от коллекторов транзисторов генератора можно подключать не к верхнему выводу, а к дополнительному отводу от меньшего числа витков, считая снизу. При этом пропорционально надо уменьшить число витков до нижнего отвода. Конденсатор C по прежнему оставляем подключенным к самому верхнему выводу. Такое изменение схемы повысит чувствительность, но приведет к росту потребления энергии от источника питания.
Я изготавливал эту катушку с массой отводов и подключал к разным, добиваясь наилучших показателей.
Диаметр провода обмотки генератора не критичен. Однако чем толще провод, тем меньше омическое сопротивление обмотки, меньше потери на нагрев, меньше потребление энергии от батарейки. А значит, батарейка прослужит дольше. Я использую провод 0.2. Приемные катушки можно мотать совсем тонким проводом.
Для удобного поиска металла в траве и земле мой приятель изготовил такой оригинальный датчик. Описанный металлический стержень он поместил в нижнюю часть полой бамбуковой трости. Сам прибор разместил в рукояти. Провода между датчиком и прибором использовал экранированные, пропустил их внутри трости. Использовались наушники — вкладыши от плеера.
Их провод незаметно подведен к трости через рукав. Используя такой прибор, можно искать потерянные предметы, не привлекая к себе внимания окружающих.
Сборка и наладка
Собирать искатель можно на печатной плате или навесным монтажом. Наладка сводится к подбору конденсатора C так, чтобы частота генерации стала равной 5 кГц.
Искатель надо после сборки залить лаком или водостойким клеем. Попадание даже небольшого количества влаги снижает качество работы, так как влияет на резонансную частоту усилителя.
К сожалению в статьях периодически встречаются ошибки, они исправляются, статьи дополняются, развиваются, готовятся новые. Подпишитесь, на новости, чтобы быть в курсе.
Благодарю за внимание. С приятелем — ВСЕ ТАК. (никаких претензий) Вместе с тем, ответы на 2 главных вопроса не нашел. Итак: 1. Где взять ‘. штырь из трансформаторного железа сечением 20 х 20 х 300?’ Из чего его ‘выцарапать’? 2. ‘. Еще с его помощью (но с другим датчиком) можно искать очень мелкие предметы (саморез 5мм) на довольно большой глубине (40 см)’ Пусть — ‘.. Читать ответ.
Очень много интересного здесь. Спасибо. Все еще не читал и, видимо, к сожалению, прочту не скоро. Вопросы по металлоискателю: 1. Где взять ‘. штырь из трансформаторного железа сечением 20 х 20 и длиной 300 м. ‘ Думается, что речь о ММ = 30 см. И, все же?
Как-то не могу сообразить. Подскажите пожалуйста. 2. ‘. Еще с его помощью (но с другим датчиком) можно искать о Читать ответ.
Детектор, датчик, обнаружитель скрытой проводки, разрывов, обрывов. Сх.
Схема прибора для обнаружения скрытой проводки и ее разрывов для самостоятельног.
Практика проектирования электронных схем. Самоучитель электроники.
Искусство разработки устройств. Элементная база радиоэлектроники. Типовые схемы.
Простой импульсный прямоходовый преобразователь напряжения. 5 — 12 вол.
Схема простого преобразователя напряжения для питания операционного усилителя.
Колебательный контур. Схема. Расчет. Применение. Резонанс.
Резонансная.
Расчет и применение колебательных контуров. Явление резонанса. Последовательные .
Микроконтроллеры — пример простейшей схемы, образец применения. Фузы (.
Самая первая Ваша схема на микро-контроллере. Простой пример. Что такой фузы.
Изготовление и наладка силового резонансного фильтра гармоник.
Изготовление и наладка силового фильтра гармоник на 50Гц для подключения к инвер.
Источник: gyrator.ru
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:
Глубинные катушки на мд пират
Для увеличения чувствительности и достижения ее максимума выполняем следующие шаги:
- Изготавливаем катушку в 25 витков и стандартным диаметром.
- Используем катушку отматывая каждый раз по витку и отрезая его, с каждым витком чувствительность должна повышаться.
- Как только замечаем, что чувствительность начинает падать, высчитываем количество витков и мотаем новую катушку на виток больше чем сейчас.
- 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.
Источник: 04s.ru
Металлоискатель на Arduino c дискриминацией металлов
В данной статье мы рассмотрим создание металлоискателя (металлодетектора) на основе платы Arduino с возможностью дискриминации металлов. Данный металлоискатель будет способен обнаруживать мелкие металлические предметы (например, монеты) на глубине до 15 см, а крупные предметы из металла он сможет обнаруживать на глубине до 50 см (и даже более). Также он будет способен отличать железосодержащие металлы (ferrous) от цветных металлов (nonferrous). Металлоискатель отличается достаточно простой конструкцией и в то же время он обеспечивает приемлемую чувствительность.
Ранее на нашем сайте рассматривался проект простого металлоискателя на Arduino, рекомендуем его прочитать чтобы понять принцип работы металлоискателя (металлодетектора).
Необходимые компоненты
- Плата Arduino Nano (купить на Aliexpress).
- ЖК дисплей 16х2 (купить на Aliexpress).
- Операционный усилитель TL081 или 741, также подойдет LT1677 (использован автором проекта) (купить на Aliexpress).
- Громкоговоритель (Speaker) 0,25 Вт, 8 Ом.
- Транзистор общего назначения NPN типа.
- Катушка индуктивности – 2 шт.
- Потенциометр 10 кОм (купить на Aliexpress).
- Конденсаторы и резисторы (согласно схеме, представленной далее).
- Переключатели.
- Батарейка.
Схема проекта
Схема металлоискателя на Arduino c дискриминацией металлов представлена на следующем рисунке.
При обнаружении металла устройство будет издавать звуковой сигнал, а на ЖК дисплее с помощью столбчатой диаграммы (bar graph) будет отображать степень близости металла, а также указываться тип металла – железо (ferrous) или цветной (nonferrous).
Устройство представляет собой индукционно-балансный металлодетектор, работающий на очень низкой частоте (very low frequency, VLF). Металлоискатель содержит передающую и приемную катушки индуктивности. Как и во всех схемах подобных детекторов, для нашего прибора очень важен баланс между катушками. Потенциометр в схеме детектора используется для устранения влияния противофазного компонента (out-of-phase component) сигнала – приводит сдвиг по фазе к нулю, а синфазный компонент (in-phase component) обнуляется с помощью соответствующего расположения катушек – по принципу работы IB-детекторов.
Каждая катушка индуктивности изготовляется при помощи намотки 64 витков провода сечением 0,5 мм2 из эмалированной меди на D форму (D shape) диаметром 11 см. После этого конструкция катушки обматывается лентой и экранируется алюминиевой фольгой, после чего к ней к ней прикрепляется луженая медная проволока – необходимо оставить небольшой пропуск в фольге чтобы ее прикрепить. После чего обе катушки закрепляются на пластиковое основание. Внешний вид собранных катушек индуктивности для металлоискателя показан на следующем рисунке.
Более подробно процесс их сборки вы можете посмотреть на видео, приведенном в конце статьи. Внешний вид собранной конструкции металлоискателя показан на следующем рисунке.
Для настройки работы проекта нам первым делом необходимо определить резонансную частоту колебательного контура в нашей схеме. Для этого можно использовать известную из курса физики формулу, online калькуляторы, либо же ее можно измерить с помощью осциллографа. Если собрали катушки описанным способом, то резонансная частота нашего контура должна составлять примерно 7.64 кГц. Если вы получили другое значение резонансной частоты, то вам необходимо внести соответствующие изменения в следующую строчку программы:
Источник: microkontroller.ru