Импульсный металлоискатель
Если сравнивать с также простой схемой металлоискателя на биениях частоты, то здесь глубина обнаружения металла на порядок лучше.
Дискриминации в данном типе металлоискателя нет, цветной и чёрный металлы реагируют практически одинаково. Но при определённых навыках можно понять, какая цель находится под датчиком.
Характеристики металлоискателя «ПИРАТ»
- Напряжение питания: 9 – 12 вольт.
- Потребляемый ток: 30-40 мА.
- Глубина обнаружения монеты (25 мм): 20 см.
- Глубина обнаружения крупных металлов: 150 см.
Конечно, характеристики во многом зависят от использованных деталей, диаметра катушки, качества сборки и т.д.
Схема металлоискателя «ПИРАТ»
Есть много различных вариантов схем металлоискателя ПИРАТ
Вариант: генератор на транзисторах, приёмник на К157УД2
Вариант: генератор на NE555, приёмник на К157УД2
Вариант: генератор на NE555, а приемник на TL072
с регулировкой частоты генератора:
Вариант: генератор на К561ЛА7/ЛЕ5, приёмник на К157УД2
Печатная плата металлоискателя ПИРАТ
Существуют также много различных вариантов ПП, ниже несколько вариантов.
Вариант: генератор на NE555, приёмник на К157УД2
Вариант: генератор на транзисторах, приёмник на К157УД2
Вариант: генератор на NE555, приёмник на TL072
Описание схемы
Схема металлоискателя состоит из двух основных узлов: передающего и приемного.
Передающий узел состоит из генератора импульсов на микросхеме КР1006ВИ1 (зарубежный аналог NE555) и мощного ключа на полевом транзисторе КП505А (зарубежный аналог IRF630, IRF740, IRF840).
Можно поставить биполярный транзистор обратной проводимости с напряжением К-Э не менее 200В. Его можно взять из энергосберегающей лампы или зарядного устройства от мобильного телефона.
Для раскачки мощного ключа используется транзистор ВС557.
Приемный узел собран на микросхеме К157УД2 (можно собрать зарубежной мс TL072), по входу приёмника стоят встречно-параллельно ограничивающие диоды, на входе второго каскада приемника стоит фильтр, вырезающий нужную часть импульсов, на выходе второго каскада стоит транзисторе ВС547, в его коллекторной цепи подключен динамик 8-50 Ом. В место Т3 можно применять практически любой транзистор структуры NPN.
Список деталей для металлоискателя «ПИРАТ»
Все эти радиодетали применялись в старой советской технике. Можно их также заказать в интернет-магазинах.
Динамик можно взять от китайского портативного радио с сопротивлением 8 Ом. Так же для настройки нужны два потенциометра на 10 кОм и на 100 кОм. Питание металлоискателя осуществляется от 9 — 12В. Чувствительность и работа лучше от 12В. Для этой цели лучше использовать аккумуляторы.
Монтаж
Схему металлоискателя рекомендуем спаять с помощью чистой канифоли или спирто-канифольным раствором. Перед тем как начать сборку всей конструкции рекомендуем проверять целостность деталей мультиметром, так как возможен брак радиоэлементов. После пайки обязательно тщательно промыть плату спиртом (водкой) с помощью зубной щётки.
Катушка металлоискателя
Первый вариант
Катушка намотана на оправке около 200 мм, она содержит 25-30 витков провода ПЭВ, ПЭЛ, ПЭТВ… Ф-0,4 — 0,7. В качестве оправки подойдет кастрюля такого размера.
Количество витков лучше намотать 30 и затем в процессе настройки уменьшать, добиваясь максимальной чувствительности.
Для этого подносим монетку к катушке и проверяем, с каким количеством витков монетка будет «улавливаться» с наибольшего расстояния.
Для того, что бы катушка имела хорошую прочность и крепилась к штанге, её можно намотать, например, на пяльцах для вышивания. Смотрите фото ниже.
Второй вариант (катушка корзиночного типа)
С её помощью удается получать большей глубины обнаружения, особенно для мелких металлов. Конструктивные особенность датчиков этого типа позволяет получить чувствительность до 20% больше, чем обычный датчик.
Катушка наматывается на оправке 180 — 200 мм и содержит 4 витка провода «витая пара» для компьютера (без фольги!). В кабеле 8 проводов .
4 витка * на 8 проводов = получаем 32 витка.
Индуктивность данной катушки составляет 330 µГн и сопротивление 2 Ома.
Для большей чувствительности можно смотать один виток и получим 3 витка витой пары 3 (3 витка * на 8 проводов = получаем 24 витка.), но затем нужно подстроить схему приемника металлоискателя. Следует учесть, что увеличится потребляемый ток.
Когда мотаем катушку: продевать свободный длинный конец кабеля в образовавшуюся петлю, обвивая вторым витком кабеля первый. За один оборот витка катушки нужно продеть 4-5 раз свободный конец кабеля через катушку.
При намотке катушки следите, чтобы кабель укладывался, строго повторяя период обвивки предыдущих витков.
Концы проводов зачищаем от изоляции, скручиваем, спаиваем и надеваем на соединения изоляционные трубочки. Провода двух концов соединяются так, чтобы получилась полноценная катушка. Можно соединить по любому, один из вариантов в приведённой таблице:
Каркас катушки НЕ должен содержать металла! Сама катушка в этом типе металлоискателя тоже НЕ обматывается фольгой!
Провод, соединяющий катушку и плату должен быть толстым — обычный электрический медный многожильный типа ПВС, ПУНГП… 2 х 2,5 мм² или 2 х 1,5 мм², а также не желательно применять соединений и разъёмов. В импульсе ток достигает больших значений и всё выше сказанное влияет на чувствительность прибора.
Катушку плотно обматываем изолентой и припаиваем соединительный провод.
Настройка металлоискателя
Правильно собранный прибор в наладке практически не нуждается. При настройке только возможно придётся подобрать резистор (R12), стоящий последовательно с переменным (R13), чтоб щелчки в динамике появлялись при среднем положении его движка.
Если есть осциллограф, то можно проконтролировать на затворе Т2 длительность управляющего импульса и частоту генератора. Оптимальный вариант импульса 130-150мкс, частота 120-150 гц.
R1 в генераторе отвечает за частоту генерации. R2 — за длительность управляющего импульса. Напряжения на выводах ОУ (без присутствия метала в зоне датчика):
- выв. 2-6.5в
- выв. 3-6.5в
- выв. 5-5.5в
- выв. 6-3.5в
- выв. 9-0.7в
- выв. 13-6.2в
При включении ожидаем 15-20 сек, после чего регулятором ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ находим такое положение при котором в динамике прослушиваются щелчки — это и будет максимальная чувствительность.
