Схема металлоискателя пират своими руками печатная плата

Металлоискатель Пират своими руками

Металлоискатель Пират – это самый популярный металлодетектор импульсного типа, так как он состоит из небольшого количества доступных деталей, также к нему написано бесчисленное количество инструкций по сбору и настройке. Но при этом металлоискатель Pirat обладает хорошей чувствительностью, улавливая сигналы глубоко под землёй.

Металлоискатель Пират своими руками

Металлоискатель Пират к сожалению не различает металлы но простота изготовления и высокая чувствительность этот недостаток сглаживает. Глубина обнаружения 28 см катушкой около 20 см, а крупные металлические предметы ему видны даже на 1,5 метра.

Металлоискатель Пират своими руками

Металлоискатель Пират своими руками

Список необходимых деталей и инструментов для изготовления Пирата:

• Микросхема NE555 (за не имением можно применить советский аналог КР1006ВИ1;
• Транзисторы IRF740, ВС547, ВС557, все по 1-й штуке;
• Диод 1N4148 – 2шт;
• Провод ПЭВ диаметром 0.5 мм (для наматывания катушки);
• Паяльник, припой, флюс для пайки;
• Корпус для печатной платы и батарей и пластиковая труба.

Весь список деталей с их характеристиками в этой табличке:

Обозначение | Деталь (вид/мощность) | Номинал/Название/Напряжение

1. R1 резистор 1 кОм
2. R2 резистор 1.6 кОм
3. R3 резистор 100 кОм
4. R4 резистор 470 Ом
5. R5 резистор 100 Ом
6. R6 резистор 150 Ом
7. R7 резистор (1 Вт) 220 Ом
8. R8 резистор (0.5 Вт) 390 Ом
9. R9 резистор 47 кОм
10. R10 резистор 62 кОм
11. R11 резистор 2 МОм
12. R12 переменный резистор 100 кОм
13. R13 переменный резистор 10 кОм
14. R14 резистор 62 кОм
15. R15 резистор 120 кОм
16. R16 резистор 470 кОм
17. R17 резистор 10 Ом
18. R18 резистор 10 кОм
19. DA1 микросхема NE555
20. DA2 микросхема К157УД2
21. C1 конденсатор (плёночный) 100 нФ
22. C2 конденсатор (плёночный) 100 нФ
23. C3 конденсатор (электролит) 1 мкФ/16В
24. C4 конденсатор (электролит) 10 мкФ/16В
25. C5 конденсатор (керамический) 1 нФ
26. C6 конденсатор (электролит) 10 мкФ/16В
27. C7 конденсатор (электролит) 1 мкФ/16В
28. C8 конденсатор (электролит) 2200 мкФ/16В
29. T1 транзистор (биполярный P-N-P) BC557
30. T2 транзистор (биполярный N-P-N) BC547
31. T3 транзистор (МОП-полевой N-канал) IRF740
32. D1 диод (шоттки) 1N4148
33. D2 диод (шоттки) 1N4148
34. BA1 динамик 8 Ом
35. L1 поисковая катушка 2 Ом
36. PW1 источник питания 9-12 Вольт

Металлоискатель Пират своими руками

Пошаговая инструкция по созданию металлоискателя Пират своими руками:

Нужно вытравить печатную плату, вариаций подобных плат много, мы приведём самые популярные, которые вы сможете скачать архивом в конце статьи.

Металлоискатель Пират своими руками

Металлоискатель Пират своими руками

Металлоискатель Пират своими руками

Металлоискатель Пират своими руками

Теперь нужно припаять все детали на нашу плату, все элементы устанавливаются как указано на схеме. Насчёт деталей, для стабильной работы в разную пору года нужно подбирать термостабильные конденсаторы, такими являются плёночные конденсаторы, на фотографиях собранных плат можно увидеть как они выглядят.

Металлоискатель Пират своими руками

Металлоискатель Пират своими руками

Выбираем источник питания для металлоискателя Пират. Питаться данное устройство может от напряжения 9-12 вольт, желательно ближе к 12, при этом он более стабильно себя ведёт и более чувствительный. Можно для этого использовать несколько соединенных параллельно батареек крона 3-4 шт., или аккумулятор на 12 В. Ещё в Китае сейчас есть много повышающих модулей DC-DC (например модуль XL6009 или Mt3608), благодаря которому можно запитать устройство от 1-го аккумулятора 18650 на 3,7 В или одной батареи крона, выставив подстроечным резистором на выходе повышающего модуля 12 вольт.

Изготовление катушки для металлоискателя Пират. Данный металл детектор ка и другие импульсники не требователен к точности изготовления катушки, к её размеру и количеству витков, хотя предъявляются некоторые требования к самому намоточному проводу, он должен быть диаметром от 0,5 до 0,6 мм (обмоточный провод в лаковой изоляции), можно и 0,4 но чувствительность при этом немного падает. Катушка наматывается на пластиковой оправке (это может быть обруч или пластиковая крышка с углублением) диаметром 19-20 см – 25 витков, после этого витки катушки нужно обмотать изоляционной лентой или скотчем. Чтобы увеличить глубину обнаружения металлических предметов можно сделать катушку с большим диаметром. Для этого берём оправку диаметром 26-27 см и мотаем не ней 21-22 витка.

Для расчёта намотки других диаметров катушек для металлоискателя Пират, приводим таблицу:

Металлоискатель Пират своими руками

Металлоискатель Пират своими руками

После того как мы всё спаяли и проверили работоспособность нужно перейти к созданию корпуса, подбираем подходящий корпус для платы металлоискателя с батареями, на переднюю панель выводим выключатель и 2 ручки переменных резисторов настройки.

Металлоискатель Пират своими руками

Катушку крепим на штангу их жёсткого пластика (или дерева), чтобы она не болталась и не прогибалась под собственным весом, так как при поиске нужно будет водить ею над грунтом в правую и левую сторону, сканируя место поиска. Выводы от катушки нужно припаять к многожильному проводу, с диаметром сечения 0,5 – 0,75 мм. В идеале, это два отдельных провода, свитые между собой. Крепиться катушка к штанге должна неметаллическими элементами, иначе металлоискатель постоянно будет срабатывать.

Металлоискатель Пират своими руками

Корпус может быть совершенно разный, так например, из Пирата делают сейчас небольшие пинпоинтеры и компактные подводные металлоискатели из пластиковых труб диаметром 32 мм. А катушку при этом заливают эпоксидкой.

Работа с металлоискателем Пират. Правильно собранный металл детектор с исправными радиодеталями в настройке практически не нуждается. После включения Пирата нужно 10-15 секунд ему стабилизироваться, а затем вращая ручку настройки чувствительности переменного резистора R13 добиваемся чтобы в динамике были редкие щелчки, это и будет максимальная чувствительность. Если такое состояние появляется только в крайних положениях резистора R13, то нужно будет точнее подобрать наминал резистора R12, так чтобы редкие щелчки появлялись где-то в среднем положении резистора R13. При наличии осциллографа можно проверить правильность импульса на затворе транзистора Т2, нормальными показателями импульса являются: длительность 130-150 мкс и частота 120-150 Гц.

Схема металлоискателя пират своими руками печатная плата

Металлоискатель «PIRAT» (сокращённо от PI — импульсный, RA-T — radioskot — сайт разработчиков) прост в изготовлении и настройке, не содержит программируемых элементов которых так боятся многие радиолюбители, в нем нет дорогих и дефицитных элементов, а по своим параметрам не уступает некоторым зарубежным экземплярам ценой 100-300 у.е. Основные преимущества данного устройства перед другими схемами простых металоискателей — это стабильность и дальнобойность. Собрать этот МД, под силу даже людям имеющим элементарные знания в области электроники. Решились? Тогда поехали.

Параметры металлоискателя:

Питание — 9-12 вольт
Потребляемый ток – 30-40 мА
Чувствительность — 25 милиметровая монета — 20 см
— крупные металические предметы — 150 см

Прибор состоит из двух основных узлов, передающего и приемного. Передающий узел состоит из генератора импульсов на микросхеме КР1006ВИ1 (зарубежный аналог NE555) и мощного ключа на транзисторе IRF740. Приемный узел собран на микросхеме К157УД2 и транзисторе ВС547.

Принципиальная схема металлоискателя ПИРАТ

Катушка намотана на оправке 190мм и содержит 25 витков провода ПЭВ 0.5. Транзистор Т2 заменим на биполярный транзистор NPN структуры с напряжением К-Э не ниже 200 вольт. Его можно взять из энергосберегающей лампы или зарядного устройства от мобильного телефона. На крайний случай в качестве Т2 работает даже КТ817, так что экспериментировать можно. В качестве Т3 можно применять практически любой транзистор структуры NPN. Правильно собранный прибор в наладке практически не нуждается. Возможно придется подобрать резистор R12, чтоб щелчки в динамике появлялись при среднем положении R13. Если есть осциллограф можно проконтролировать на затворе Т2 длительность управляющего импульса и частоту генератора. Оптимальный вариант импульса 130-150мкс, частота 120-150 гц.

Работа с прибором. При включении ожидаем 15-20 сек, после чего регулятором ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ находим такое положение при котором в динамике прослушиваются щелчки — это и будет максимальная чувствительность. Прибор прост в управлении и навыки работы с ним приходят буквально через пару включений.

У кого возникнет проблема с приобретением микросхемы КР1006ВИ1, можно собрать генератор на транзисторах. Но здесь уже из-за разброса их параметров возможно придется подобрать частоту и длительность импульса. Для этого желательно иметь осциллограф. Осциллограммы в различных точках схемы показаны на картинках в архиве.

Схема металлоискателя PIRAT с генератором на транзисторах:

— R1 в генераторе отвечает за частоту генерации.
— R2 — за длительность управляющего импульса.

Для любителей что-то померять, вот напряжения на выводах ОУ (без присутствия метала в зоне датчика):

Схема металлодетектора собрана на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита. Рисунки печатной платы для обоих вариантов металлоискателя в формате LAY5.0, осцилограмы на ногах ОУ и небольшое видео работы МД находятся в архиве. В архиве также находится вариант на SMD компонентах от пользователя troll. Сразу хочу предостеречь любителей паять всевозможными флюсами и кислотами — паять только чистой канифолью или спирто-канифольным раствором! После пайки смыть спиртом остатки канифоли. Это избавит вас от многих вопросов, типа: «я сделал, а оно не работает». Особая благодарность товарищу Bars59, за наибольший вклад в разработку данного прибора.

Простой импульсный металлоискатель «ПИРАТ»

Импульсный металлоискатель своими руками

Pirat — расшифровывается так: PI — означает металлодетектор импульсный, а RAT — сайт автора: «radioscot». Данный металлоискатель завоевал славу простого и не дорогого прибора, малое количество доступных не дефицитных деталей, при правильной сборке и исправных деталей прибор работает сразу, практически без настроек.

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. Сборка и настройка данного металлоискателя намного проще, чем рассматриваемого ранее импульсного металлоискателя «VINTIK-PI».

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 и доработок к ним.

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 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 — 50 Ом. Так же для настройки нужны два потенциометра на 10кОм и на 100кОм. Питание металлоискателя осуществляется от 9 — 12 В. Чувствительность и работа лучше от 12В. Для этой цели лучше использовать аккумуляторы, используемые в ноутбуках.

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:

Металлоискатель пират своими руками: подробная инструкция

Рынок металлоискателей представлен большим количеством моделей разных компаний. Стоимость отдельных экземпляров может в несколько раз превышать цену базовых версий. Чем глубже ищет аппарат, тем он дороже. Далеко не каждый металлоискатель, например, способен найти небольшую монету, залегающую на глубине всего 5 см. Наличие распознавателя металлов и дисплея для настройки работы металлоискателя также увеличивают цену приборов.

Простейшую модель металлоискателя — пират — можно собрать своими руками. Схема настолько проста, что с ней справится даже начинающий радиолюбитель. Название прибора происходит от сокращения английского слова, обозначающего импульс (PI) и сайта, на котором впервые была выложена в свободный доступ схема (RAT — radioskot. ru). Пират способен находить монеты на глубине до 20 см. Для более крупных предметов возможен показатель и в 180 см. Проблема лишь в том, что применять эту модель в загрязнённом разнородным металлом грунте не получится: схемы металлоискателя пират с дискриминацией металлов не существует.

Материалы и инструменты для сборки

Необходимо запастись следующим набором радиодеталей и материалов:

• микросхема КР1006ВИ1 либо импортная NE 555 — основа будущей сборки;
• транзистор IRF 740;
• микросхема К157УД2, транзистор ВС547 — основа для приёмного узла;
• провод ПЭВ 0,5 — для изготовления катушки;
• транзисторы NPN;
• материалы для изготовления корпуса.

Инструментарий необходимый для монтажа металлоискателя:

Схему с набором остальных деталей можно скачать ниже.

Для электронной схемы понадобится также пластиковая коробочка. Для изготовления штанги, к которой будет крепиться катушка, необходимо приобрести отрез пластиковой трубы.

Пошаговая сборка металлоискателя

Изготовление печатной платы

Начинаем с самого сложного — электроники. По инструкции сделаем печатную плату. Есть несколько вариантов этой детали в зависимости от задействованных радиоэлементов. Это и плата под микросхему NE 555, и вариант под транзисторы. Находим в сети эскиз и распечатываем на листе бумаги. По этим размерам вырезаем кусок текстолита. Накладываем эскиз на заготовку и намечаем места будущих отверстий. Сверлим заготовку с помощью дрели или сверлильного станка. Затем чертим дорожки с помощью фоторезиста или ЛУТ (лазерно-утюжной технологии).

Еще один вариант нарисовать их кистью, использовав нитролак. Дорожки должны в точности повторять схему. На последнем этапе травим плату перекисью водорода.

Монтаж радиоэлементов на плату

Припаиваем элементы к плате, строго придерживаясь выбранной схемы. Не забываем о необходимости конденсаторов, которые обеспечивают стабильную работу устройства, что особенно актуально в весенний и осенний сезон, когда возможен резкий температурный перепад.

В этой сборке конденсаторы плёночные.

Металлоискатель нуждается в источнике питания мощностью 9 — 12 вольт. Отметим, что прибор энергозатратный вследствие немалой мощности. Поэтому необходимо использовать 2 — 3 батарейки с параллельным соединением или, что намного предпочтительней, зарядный аккумулятор.

Катушка

Так как металлоискатель импульсный, то точность при сборке катушки не слишком важна. Диаметр оправы в среднем 190 — 200 мм. Количество витков катушки — 25. Витки должны быть хорошо заизолированы, поэтому плотно проматываем деталь изолентой. Чтобы увеличить глубину обнаружения необходимо увеличить диаметр оправы (260 — 270 мм), а число мотков ограничить (до 22). Сечение использованного провода — 0,5 мм.

Следующий шаг — монтирование катушки на жёсткой основе (она должна быть не из металла). Подыщите подходящий округлый корпус, который обеспечит защиту этой части металлоискателя во время поисковой работы.

Выводы от катушки надо припаять к многожильному проводу (0,5 — 0,75 мм). Предпочтительней будет использование двух отдельных свитых между собой провода.

Настройка аппарата

Если металлоискатель сложен в точности по схеме дополнительная настройка ему не потребуется: он стоит на максимальной чувствительности. Для точной подгонки необходимо покрутить резистор R 13, чтобы были слышны отчётливые нечастые щелчки. Если такой результат возможен только при крайнем выкручивании резистора, то есть необходимость сменить номинал резистора R 12. Настройка аппарата проводится при среднем положении резистора.

При наличии осциллографа необходимо измерить частоту на затворе транзистора Т2. Продолжительность импульса должна равняться 130 — 150 мкс., а рабочая частота — 120 — 150 Гц.

Включённый аппарат должен стабилизироваться, для этого ему нужно примерно до 20 секунд. Затем проводим настройку с помощью резистора и приступаем к поисковым работам.