Принцип работы металлоискателя пират

Содержание

Принцип работы металлоискателя пират

Описание сборки металлодетектора Пират своими руками, 3 вида подходящих плат, ответы на популярные вопросы о правильной пайке. 3 нюанса о спайке плат +ТЕСТ для сомо проверки.

  1. Какие схемы наиболее подходят для использовании на металлоискателе?

а) Транзисторная или NE555.

б) КР 1006 ВИ1, NE555 или Am2504.

  1. Какую схему предпочтительнее всего использовать для установки на Пират и почему?

а) Транзисторную — она увеличит радиус действия прибора.

б) NE555, поскольку она обеспечит лучшую стабильность при работе.

  1. Какой источник питания подключают к плате для работы металлоискателя?

а) Одну батарейку типа Крона.

б) Четыре батарейки Крона, что соединены параллельно.

в) Один аккумулятор.

  1. При сборке аппарата на транзисторе, что обозначает резистор R1?

а) Частота генерации.

б) Длительность импульса.

Ответы:

  1. а) Для сборки металлоискателя своими руками желательно использовать транзисторную плату или NE555.
  2. б) Для установки на детектор желательнее использовать плату NE555. Так значительно стабилизируется работа оборудования.
  3. б), в) Для нормального функционирования металлодетектора применяют источник питания в виде четырех батареек Крона, соединённых между собой или одного аккумулятора. Оба источника подходящие, но для простоты ставят аккумулятор и не тратят времени на соединение батареек.
  4. а) R1 на транзисторе означает частоту генерации. Длина импульса обозначается, как R2.

Определение: Металлоискатель Пират (МП) – прибор импульсного типа, с понятной для самостоятельной сборки схемой. Металлодетектор состоит из небольшого количества элементов и катушки.

Если использовать катушку в 280 мм, тогда монеты находятся на расстоянии до 20 см, а крупный металл – до 1,5 метра.

Название металлоискатель получил от изготовителей схемы – PI, что означает импульсные действие. RAT — это «Радио скот» — вебсайт изготовителей.

Многих искателей интересует, как настроить Металлоискатель Пират на монеты. Самостоятельно собранный аппарат не различает металлы и монеты на расстоянии, но с помощью него учатся разыскивать металлические детали. Для новичков это хороший опыт. Также большое преимущество модели Пират — простота сборки и то, что все компоненты просто найти. К тому же детали стоят недорого, и продаются в любом радиомагазине.

Также на Пират необязательно устанавливать различные программируемые элементы, а это очень сильно упростит жизнь радиолюбителям. Даже если человек крайне поверхностно знаком с процессом сборки электрического оборудования, для него не составит особого труда своими руками собрать металлоискатель.

Как сделать Металлоискатель Пират своими руками? Проходим тест и следуем инструкциям.

Список деталей для металлоискателя Пират для схемы NE555

Принцип работы металлоискателя пират

Этот набор радиодеталей для сборки Металлоискателя Пирата подойдет для схемы NE555.

Радиодетали очень просто найти в старой электронике. А если не хватает – есть много специализированных магазинов.

Также для сборки нужно найти дополнительные детали и инструмент:

  1. Провод, что будет наматываться на катушку. Подойдет ПЭВ 0,5.
  2. Микросхема NE555. На ней будет устанавливаться узел для передачи.
  3. Пластиковый материал для изготовления корпуса.
  4. Скотч или изолента.
  5. Маленький паяльный аппарат.

Найдя все необходимое просто собрать Металлоискатель Пират своими руками в домашних условиях.

2 подробные схемы для сборки МП своими руками

Чтобы собрать металлоискатель Пират, используют 2 схемы. Для первого варианта нужно найти микросхему NE555 — ее использовали в советские времена и она являлась аналогом КР 1006 ВИ1.

Принцип работы металлоискателя пиратNE555

Но если не получается найти NE, тогда используют схему на транзисторах. Желательно всё-таки попробовать раздобыть NE555, поскольку стабильность техники значительно увеличится.

Принцип работы металлоискателя пиратТранзистор

Если есть желание собрать аппарат на транзисторе, тогда придется подобрать также длительность и частоту. Такие транзисторы имеют разнообразные параметры. Нужно применять осциллограф. Резистор R1 — частота генерации. R2 — дальность импульса.

2 печатные платы металлоискателя Пират: разбираем по полочкам

Принцип работы металлоискателя пиратПлата для NE555 Принцип работы металлоискателя пиратПлата на транзисторах

После спайки платы, нужно подсоединить питание.

Если есть желание, можно применить Кроны, подсоединенные друг к другу. Достаточно 4 штук для нормального функционирования. Но проще подключить один аккумулятор (9Вольт).

В варианте использования батарейки нужно учитывать, что одной будет недостаточно, поскольку напряжение станет часто падать, а это вызовет сбой настройки.

Если изучить спаяную готовую плату, то необходимо посмотреть на конденсаторы, расположенные с левой стороны. Они пленочные, имеющие большую термостабильность. Если установить их, то это положительным образом повлияет на стабильность аппарата.

Еще варианты плат:

  1. Печатная плата на МП на tl072.
  2. Печатная плата на МП sprint layout.
  3. МП и микросхема с гуном.
  4. К157уд2. Иногда люди интересуются, чем заменить к157уд2 в МП. Подойдет плата КР1434УД1А.

Принцип работы металлоискателя пират

Принцип работы металлоискателя пират

Принцип работы металлоискателя пират

3 нюанса изготовления катушки корзины для МП своими руками

Катушку для МП своими руками изготовить не сложно. Большая точность сборки катушки не играет большой роли, если используется она на импульсном оборудовании. Не все знают, как намотать катушку на МП – просто наматывается на двухсотмиллиметровую оправку или немного меньше. Необходимо использовать 25 витков эмальпровода с диметром в 0,5 мм.

  1. Витки потребуется обработать при помощи изоленты.
  2. Для увеличения глубины поиска металлов, наматывают катушку 270 мм — 22 витка этим же проводком.
  3. Чтобы рассчитать катушку, желательно изучить таблицу параметров для разных размеров. Лучше использовать провод, имеющий диаметр в 0,5-0,6 мм. Но если их найти не удалось, тогда подойдет и 0,4 мм. В таблице указаны диаметры датчика, количество витков, диаметр сечения/проводка, индуктивность и сопротивление.

Принцип работы металлоискателя пиратСхема параметров

Посмотрите на картинке – 5 нюансов изготовления корпуса

Чтобы работа Металлоискателя Пирата происходила без перебоев, катушку закрепляем в корпусе, что не содержит никакого металла. На изображении автор работы использовал полипропиленовую рубку. Это очень хороший вариант без использования металла внутри. В таком вопросе мастерам предоставляется полная свобода творчества – главное, чтобы не было никакого металла.

Принцип работы металлоискателя пиратКорпус из полипропилена Принцип работы металлоискателя пиратИзолента

Применяют любой корпус, изготовленный из пластикового материала. Также некоторые люди, чтобы сэкономить время, обматывают изделие изолентой или скотчем. Но такой вариант смотрится не слишком эстетично, а потому желательнее все же взять за основу пластиковую трубку – выбор очень широкий и найти подходящую не составит труда в ближайшем магазине для сантехники.

Принцип работы металлоискателя пиратКорпус

Изготавливая пластиковое обрамление, полностью исключаем удары о грунт и траву на месте поиска металлических деталей. Корпус для катушки МП можно найти в сети. Многие эстеты заказывают изделия, применяемые на заводских агрегатах и ставят на свою самоделку – таким образом добиваясь эстетической красоты изделия.

Принцип работы металлоискателя пиратБез металла

При сборке катушек нужно избегать применения металла – он помешает работе над поисками и своей цели добиться не выйдет. Это крайне негативно скажется на оборудовании. Выводы от катушки необходимо падпаять к проводу с несколькими жилами. Он должен иметь диаметр сечения в 0,5 мм или чуть больше. В идеале это должны быть несколько проводов, свитых между собой.

Самодельная катушка для МП готова. Собрать Металлоискатель Пират своими руками не так сложно, как может показаться. И не стоит забывать, что в первую очередь металлодетектор изготавливается для конкретной цели – поиска металла. И потому выбирать некое особое оформление катушки – лишнее. Над этим следует задумываться только эстетам и перфекционистам. Обмотанная скотчем катушка даст такой же результат, как и деталь в заводском корпусе.

Читать также:  Мощность компрессора для покраски автомобиля

Металлоискатель «Пират» своими руками

2 нюанса о настройке и работе с оборудованием

Если металлоискатель собран без ошибок, то настраивать его практически не нужно. Многие задаются вопросом, как увеличить чувствительность Металлоискателя Пират. Этого можно добиться, когда в колонке начнут звучать небольшие щелчки. Когда случается в крайних точках резистора, то значение R12 изменяем в среднее положение. Повысить чувствительность МП можно только так.

Осциллограф контролируют: частоту генератора, длительность импульса. Импульс равняется 130-150 мкс, а идеальная частота – 120-150 Гц.

Работа с металлоискателем

Включаем. Потребуется выждать полминуты для стабилизации, после этого резистор R13 необходимо настроить. После всех манипуляций, начинаем поиск металла.

Как избежать 4 ошибок

Металлодетектор Пират — простой прибор, а потому у него не может возникнуть много неисправностей и они быстро устраняются.

  1. Когда возникает перегрев или некорректная работа прибора, необходимо сразу же удостовериться в правильности номиналов всех деталей, сборки.
  2. Бывают ситуации, когда звук от прибора исходит, но на металлы он не реагирует. Причина в Т1, или диоде D1. Чтобы устранить неисправность, то детали придется заменить на исправные.
  3. Происходит нагрев IRF740. Нужно осмотреть резистор R6. Если на нем верный номинал, то понижаем его. К примеру, когда был 150ом, то ставим на 100ом. Чтобы более качественно решить проблему, используем переменный резистор с показателем в 200ом. Далее следует выбрать такое сопротивление, чтобы IRF740 перестал нагреваться. После нужного подбора сопротивления, производим запайку.
  4. Нагревается Т3, или же сгорел. Такая неприятность случается из-за того, что мастер выбрал неверный динамик. Сопротивление хорошего динамика должно составлять 8ом, мощность – о,5 w.

Применение подобных советов в большинстве случаев помогает справиться со всеми проблемами.

Еще важно знать 3 нюанса о спайке плат

Чтобы спаять провода и платы, нужно знать о нескольких важных нюансах работы:

  1. Перед началом операции, обязательно нужно подобрать подходящий паяльник. Диапазон оборудование для пайки плат составляет 15-30 Ватт. Выше использовать нельзя, иначе плата сгорит. Идеально для работы подойдет акустический агрегат из-за своих малых размеров и низкой степени нагрева.
  2. Чтобы качественно спаять плату, ее нужно очень хорошо очистить. Так добиваются прочного соединения. Для обработки готовится мыльный раствор, а после вся поверхность протирается салфеткой. Металл после обработки качественно вытирается от мыла. Иногда на платах заметны плотные отложения – их убирают специальным составом, продающимся в магазине для электриков. Участок нужно очень хорошо зачистить, пока не появится блеск.
  3. Контакты на плате нужно правильно располагать. Сначала присоединяются мелкие резисторы, а затем переходим на большие детали.

ТОП-3 паяльника для плат

Для качественной обработки платы, следует применять паяльный аппарат. Лучшие фирмы изготовители:

  1. Ersa — немецкая фирма. Пальники дорогие и приобретать нужно для профессионального использования.
  2. Китайские аппараты Quick не уступают по качеству, но цены гораздо ниже.
  3. Бюджетный вариант Luckey. Идеально подходит для новичков.

Ответы на 5 часто задаваемых вопросов о пайке плат

  1. Сколько времени нужно держать паяльник для надежной фиксации? – 3-4 секунд достаточно.
  2. Припоя много нужно добавлять? – Главное – покрыть им полностью контакт. Если капля это сделает, то такого количества хватит.
  3. Каким цветом должна быть пайка – блестящая или матовая? – Ближе к первому варианту.
  4. Нужно применять средства защиты? – Обязательно надеваем очки, чтобы горячая деталь не попала в глаз.
  5. Какую температуру выдерживает микросхема? – Не больше 230 градусов.

Все детали для Металлоискателя Пират своими руками собрать легко, если следовать инструкции. Отзывы и характеристика на МП по большей части положительные.

Если остались неясности по изготовлению Металлоискателя Пират своими руками, то подробная видео инструкция в интернете ответит на оставшиеся вопросы.

Самодельный МП, сделанный своими руками, отлично подойдет для новичка.

Принцип работы металлоискателя пиратКак сделать металлоискатель ПИРАТ своими руками — необходимые компоненты для сборки

Для изготовления самодельного металлоискателя необходимо заранее приготовить несколько предметов — это поисковый круг с катушкой, электронный блок управления и штанга-держатель. Детально рассмотрим требования к каждой детали.

Поисковый круг

Его можно вырезать из строительной фанеры, пластика либо другого диэлектрического материала. Заготовка должна быть в виде обода диаметром 180–210 мм с обвитым на нём обмоточным проводом (24–25 витков) сечением 0,5 мм. Для увеличения дистанции обнаружения, поисковый контур делают диаметром 260–270 мм и обматывают таким же проводником в количестве 21–22 витков.

Чтобы легче было сопоставить диаметр поискового круга для металлоискателя ПИРАТ с количеством витков и сечением провода, ознакомьтесь с таблицей:

Диаметр поискового круга, ммКоличество витков, шт.Сечение провода, мм
120360.4
15031
17528
20026
25022
300200.5
40017
50015

Штанга-держатель

В качестве этой детали можно использовать любой диэлектрический длинномер. Это может быть полимерная трубка, деревянный держатель огородного инструмента или швабры. На нижнем конце штанги крепят поисковый круг. Вверху в большинстве случаев крепят корпус электронного блока управления. Длину штанги определяет сам хозяин оборудования, она должна соответствовать его росту.

Блок управления

Для корпуса ЭБУ (электронного блока управления) используют различные коробчатые изделия из пластика. Главное, чтобы в корпусе свободно, но в то же время компактно могла поместиться схема прибора и элементы питания. Начинка электроники собирается на основе транзисторов и микросхем.

Металлоискатель ПИРАТ — виды схем и печатных плат

Есть разные варианты схем, которые можно использовать для сборки металлоискателя ПИРАТ. Мы рассмотрим самые известные конструкции.

Металлоискатель ПИРАТ — схема Ne 555

Основным управляющим компонентом является микросхема Ne 555. В качестве аналога может быть использована микросхема отечественного производства КР1006ВИ1.

Металлоискатель ПИРАТ — схема и печатная плата на транзисторах

Взамен рассмотренной выше микросхемы Ne 555, некоторые авторы предлагают собирать схему электронного управления металлоискателя на транзисторах.

Металлоискатель ПИРАТ на микросхемах Tl 0722 и Ne 555

Электронный блок металлоискателя ПИРАТ собирают на двух микросхемах. Это значительно упрощает схемотехнику прибора.

Металлоискатель ПИРАТ — схема К561la7

Основой схемы МИ является микросхема К561la7. Микропроцессор состоит из 4 секторов. Первые два излучают фон определённой частоты, 3-й элемент обнаруживает отражённый сигнал от искомого металлического предмета, а 4-й сектор производит сравнение уровня выходной и приёмной частоты.

  • Читайте также, как сделать металлоискатель своими руками в домашних условиях

Разные значения этих параметров вызывают подачу сигнала через усилитель на динамик прибора. Питание ЭБУ осуществляется за счёт батарейки типа крона. Её ёмкости хватает на пользование устройством в течение весьма длительного времени.

Комплектующие для сборки металлоискателя ПИРАТ своими руками на схеме К561la7

1. Конденсаторы. Часто используются бывшие в употреблении, но важно обязательно проверять их ёмкость. Хорошо подходят керамические элементы. Для изготовления схемы потребуются детали:

  • 1х100 мкФ;
  • 3х1000 пФ;
  • 2х22 пФ;
  • 1х300 пФ.

2. Бывшие в употреблении постоянные резисторы тоже применяют, извлекая их из старых схем. Они много лет сохраняют свои качественные характеристики. Нам понадобится:

  • 1х22 Ом;
  • 1х1 кОм;
  • 1х4,7 кОм;
  • 1х10 кОМ;
  • 1х470 кОм.

3. Переменные резисторы лучше купить в электротехническом супермаркете или на радиорынке. Для схемы металлоискателя ПИРАТ потребуется:

  • 1х1,5 кОм;
  • 1х20 кОм.

4. Микросхема К561la7 заключена в защитном корпусе формата DIP. Ножки нумеруют от выемки на корпусе микросхемы, начиная отсчёт против часовой стрелки.

Читать также:  Как подключить лампочку через выключатель и розетку

5. Транзистор КТ-315 можно заменить на КТ3102, ВС546, или на схожие по характеристикам низкочастотные аналогичные элементы. Смотря на лицевую часть транзистора, различают выводы, справа налево — эмиттер, коллектор и база.

6. Диод можно выбрать из таких радиодеталей как: кд522Б, кд105, кд106. Перед пайкой его нужно прозвонить для того, чтобы точно отличить анод от катода.

7. В качестве сигнализатора можно использовать наушники mp3-плеера либо что-то подобное.

8. Питание — батарейка типа крона 9 В и контактная группа.

  • Смотрите также, как сделать металлоискатель Терминатор 3

Подробная инструкция сборки металлоискателя ПИРАТ в следующем видео:

Принцип работы металлоискателя пират

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.

Принцип работы металлоискателя пират

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.

Принцип работы металлоискателя пират

Принцип действия металлоискателя

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

  1. Сверхнизкочастотные (СНЧ) – до первых сотен Гц. Абсолютно не любительские приборы: энергопотребление от десятков Вт, без компьютерной обработки по сигналу ни о чем судить нельзя, для перемещения нужен автотранспорт.
  2. Низкочастотные (НЧ) – от сотен Гц до нескольких кГц. Просты схемотехнически и конструктивно, помехоустойчивы, но мало чувствительны, дискриминация плохая. Проницание – до 4-5 м при энергопотреблении от 10 Вт (т. наз. глубинные металлодетекторы) или до 1-1,5 м при питании от батареек. Реагируют острее всего на ферромагнитные материалы (черный металл) или большие массы диамагнитных (бетонные и каменные строительные конструкции), поэтому иногда называются магнитодетекторами. К свойствам грунта мало чувствительны.
  3. Повышенной частоты (ПЧ) – до нескольких десятков кГц. Сложнее НЧ, но требования к катушке невысоки. Проницание – до 1-1,5 м, помехоустойчивость на троечку, хорошая чувствительность, удовлетворительная дискриминация. Могут быть универсальными при использовании в импульсном режиме, см. ниже. На обводненных или минерализованных грунтах (с обломками или частицами скальных пород, экранирующих ЭМП) работают плохо или вовсе ничего не чуют.
  4. Высокой, или радиочастоты (ВЧ или РЧ) – типичные металлоискатели «на золото»: отличная дискриминация на глубину до 50-80 см в сухих непроводящих и немагнитных грунтах (пляжный песок и т.п.) Энергопотребление – как в пред. п. Остальное – на грани «неуда». Эффективность прибора во многом зависит от конструкции и качества исполнения катушки (катушек).

Примечание: мобильность металлоискателей по пп. 2-4 хорошая: от одного комплекта солевых элементов («батареек») АА и без переутомления оператора можно работать до 12 час.

Особняком стоят импульсные металлоискатели. У них первичный ток в катушку поступает импульсами. Задав частоту следования импульсов в пределах НЧ, а их длительность, которая определяет спектральный состав сигнала, соответствующей диапазонам ПЧ-ВЧ, можно получить металлодетектор, совмещающий в себе положительные свойства НЧ, ПЧ и ВЧ или перестраиваемый.

Метод поиска

Насчитывается не менее 10 методов поиска предметов с помощью ЭМП. Но такие, как, скажем, метод непосредственной оцифровки ответного сигнала с компьютерной обработкой – удел профессионального применения.

Читать также:  Сварка пропиленовых труб своими руками видео

Принцип работы металлоискателя пират

Самодельный металлоискатель схемотехнически строят более всего следующими способами:

  • Параметрическим.
  • Приемо-передающим.
  • С накоплением фазы.
  • На биениях.

Без приемника

Параметрические металлоискатели в некотором роде выпадают из определения принципа действия: в них нет ни приемника, ни приемной катушки. Для детекции используется непосредственно влияние объекта на параметры катушки генератора – индуктивность и добротность, а структура ЭМП значения не имеет. Изменение параметров катушки ведет к изменению частоты и амплитуды вырабатываемых колебаний, что фиксируется разными способами: измерением частоты и амплитуды, по изменению тока потребления генератора, измерением напряжения в петле ФАПЧ (системы фазовой автоподстройки частоты, «подтягивающей» ее к заданному значению) и др.

Параметрические металлоискатели просты, дешевы и помехоустойчивы, но пользование ими требует определенных навыков, т.к. частота «плывет» под влиянием внешних условий. Чувствительность у них слабая; более всего используются как магнитодетекторы.

С приемником и передатчиком

Устройство приемопередающего металлоискателя показано на рис. в начале, к пояснению принципа действия; там же описан и принцип работы. Такие приборы позволяют добиться наилучшей эффективности в своем диапазоне частот, но сложны схемотехнически, требуют особо качественной системы катушек. Приемопередающие металлоискатели с одной катушкой называются индукционными. Их повторяемость лучше, т.к. проблема правильного расположения катушек относительно друг друга отпадает, но схемотехника сложнее – нужно выделить слабый вторичный сигнал на фоне сильного первичного.

Примечание: в импульсных приемопередающих металлоискателях от проблемы выделения также удается избавиться. Объясняется это тем, что в качестве вторичного сигнала «ловят» т. наз. «хвост» переизлученного объектом импульса. Первичный импульс вследствие дисперсии при переизлучении расплывается, и часть вторичного импульса оказывается в промежутке между первичными, откуда ее несложно выделить.

До щелчка

Металлоискатели с накоплением фазы, или фазочувствительные, бывают либо однокатушечными импульсными, либо с 2-мя генераторами, работающими каждый на свою катушку. В первом случае используется тот факт, что импульсы при переизлучении не только расплываются, но и задерживаются. Во времени сдвиг фаз нарастает; когда он достигает определенной величины, дискриминатор срабатывает и в наушниках раздается щелчок. По мере приближения к объекту щелчки становятся чаще и сливаются в звук все более высокого тона. Именно на этом принципе построен «Пират».

Во втором случае техника поиска та же, но работают 2 строго симметричных электрически и геометрически генератора, каждый на свою катушку. При этом вследствие взаимодействия их ЭМП происходит взаимная синхронизация: генераторы работают в такт. При искажении общего ЭМП начинаются срывы синхронизации, слышимые как те же щелчки, а затем тон. Двухкатушечные металлоискатели со срывом синхронизации проще импульсных, но менее чувствительны: проницание их в 1,5-2 раза меньше. Дискриминация в обоих случаях близка к отличной.

По писку

Принцип работы металлоискателя пират

Биения 2-х электросигналов – сигнал с частотой, равной сумме или разности основных частот исходных сигналов или кратных им – гармоник. Так, напр., если на входы специального устройства – смесителя – подать сигналы с частотами 1 МГц и 1 000 500 Гц или 1,0005 МГц, а к выходу смесителя подключить наушники или динамик, то услышим чистый тон 500 Гц. А если 2-й сигнал будет 200 100 Гц или 200,1 кГц, случится то же самое, т.к. 200 100 х 5 =»» 1 000 500; мы «поймали» 5-ю гармонику.

В металлоискателе на биениях действуют 2 генератора: опорный и рабочий. Катушка колебательного контура опорного маленькая, защищенная от посторонних влияний, или его частота стабилизирована кварцевым резонатором (попросту – кварцем). Контурная катушка рабочего (поискового) генератора – поисковая, и его частота зависит от наличия предметов в зоне поиска. Перед поиском рабочий генератор настраивают на нулевые биения, т.е. до совпадения частот. Полного нуля звука как правило не добиваются, а настраивают до очень низкого тона или хрипа, так удобнее искать. По изменению тона биений судят о наличии, величине, свойствах и расположении объекта.

Примечание: чаще всего частоту поискового генератора берут в несколько раз ниже опорной и работают на гармониках. Это позволяет, во-первых, избежать вредного в данном случае взаимного влияния генераторов; во-вторых, точнее настроить прибор, в-третьих, вести поиск на оптимальной в данном случае частоте.

Металлоискатели на гармониках в общем сложнее импульсных, однако работают на любом грунте. Правильно изготовленные и настроенные, они не уступают импульсным. Об этом можно судить хотя бы по тому, что золотоискатели-пляжники никак не сойдутся во мнениях, что же лучше: импульсник или на биениях?

Катушка и прочее

Самое распространенное заблуждение начинающих радиолюбителей – абсолютизация схемотехники. Мол, если схема «крутая», то все будет тип-топ. Относительно металлоискателей это вдвойне неверно, т.к. их эксплуатационные достоинства сильнейшим образом зависят от конструкции и качества изготовления поисковой катушки. Как выразился некий курортный старатель: «Находимость детектора должна тянуть карман, а не ноги».

При разработке прибора его схему и параметры катушки подгоняют друг к другу до получения оптимума. Определенная схема с «чужой» катушкой если и заработает, то до заявленных параметров не дотянет. Поэтому, выбирая прототип для повторения, смотрите прежде всего описание катушки. Если оно неполное или неточное – лучше строить другой прибор.

О размерах катушки

Большая (широкая) катушка эффективнее излучает ЭМП и глубже «просветит» грунт. Ее зона поиска шире, что позволяет уменьшить «находимость ногами». Однако, если в зоне поиска окажется крупный ненужный предмет, его сигнал «забьет» слабый от искомой мелочи. Поэтому желательно брать или делать металлодетектор, рассчитанный на работу с катушками разного размера.

Примечание: типичные диаметры катушек 20-90 мм для поиска арматуры и профилей, 130-150 мм «на пляжное золото» и 200-600 мм «на большое железо».

Монопетля

Традиционный тип катушки детектора металла т. наз. тонкая катушка или Mono Loop (одинарная петля): кольцо из многих витков эмалированного медного провода шириной и толщиной раз в 15-20 меньше среднего диаметра кольца. Достоинства катушки-монопетли – слабая зависимость параметров от типа грунта, сужающаяся книзу зона поиска, что позволяет, двигая детектор, точнее определять глубину и расположение находки, и конструктивная простота. Недостатки – малая добротность, отчего в процессе поиска «плывет» настройка, подверженность помехам и расплывчатая реакция на объект: работа с монопетлей требует значительного опыта пользования данным конкретным экземпляром прибора. Самодельные металлоискатели начинающим рекомендуется делать с монопетлей, чтобы без особых проблем получить работоспособную конструкцию и приобрести с ней поисковый опыт.

Индуктивность

При выборе схемы, чтобы убедиться в достоверности обещаний автора, и тем более при самостоятельном конструировании или доработке, нужно знать индуктивность катушки и уметь ее рассчитывать. Даже если вы делаете металлоискатель из покупного набора, индуктивность все равно нужно проверить измерениями или расчетом, чтобы не ломать потом голову: почему, все вот вроде исправно, а не пищит.

Калькуляторы для расчета индуктивности катушек имеются в интернете, но компьютерная программа все случаи практики предусмотреть не может. Поэтому на рис. дана старая, десятилетиями проверенная номограмма для расчета многослойных катушек; тонкая катушка – частный случай многослойной.

Принцип работы металлоискателя пират

Номограмма для расчета многослойных катушек

Для расчета поисковой монопетли номограммой пользуются следующим образом:

  • Берем величину индуктивности L из описания прибора и размеры петли D, l и t оттуда же или по своему выбору; типичные значения: L =»» 10 мГн, D =»» 20 см, l =»» t =»» 1 см.
  • По номограмме определяем количество витков w.
  • Задаемся коэффициентом укладки k =»» 0,5, по размерам l (высота катушки) и t (ширина ее) определяем площадь сечения петли и находим площадь чистой меди в ней как S =»» klt.
  • Поделив S на w, получим сечение обмоточного провода, а по нему – диаметр провода d.
  • Если получилось d =»» (0,5…0,8) мм, все ОК. В противном случае увеличиваем l и t при d>0,8 мм или уменьшаем при d

>

Оставить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *