ИМПУЛЬСНЫЙ МЕТАЛЛОИСКАТЕЛЬ КАСПЕР

Импульсный металлоискатель ВИНТИК своими руками! | Мастер Винтик. Всё своими руками!

Ранее мы рассматривали металлоискатель на одной микросхеме К561ЛА7 — он предназначен для поиска более крупных металлических предметов, находящихся на небольшой глубине.

Сегодня, в статье рассмотрим импульсный металлоискатель «ВИНТИК» на трёх микросхемах, предназначенный для поиска мелких металлических предметов.

Он сложнее предыдущего, особенно его настройка на максимальную чувствительность, но схема не содержит программируемых микросхем, а также в ней нет дорогих и дефицитных радиодеталей. Его чувствительность в несколько раз лучше, чем у предыдущего.

Питание — 9-12 вольт

Потребляемый ток – 30-42 мА

Сигнализация — световая, звуковая

Чувствительность — телефонный микрофон (45 мм) — 25 см, золотое кольцо до 17 см.

Принципиальная схема импульсного металлоискателя «Винтик» (Ver.1)

(Доработанная версия металлоискателя в конце статьи.)

Описание схемы импульсного металлоискателя

Схема состоит из передающей и приёмной части. Принцип работы импульсного металлоискателя «Винтик» такой же, как в других импульсных металлоискателях, например: «ПИРАТ», «ИМПАД» и т.п.

Об этом много говорилось и почитать подробнее о работе, изготовлении, настройки металлоискателей, изготовлении и настройки катушки можно на различных форумах этих металлоискателей, а также в группах в соцсетях, например одна из них в ВК https://.com/topic-33752123_31272720 

Передатчик

Передающая часть состоит из генератора прямоугольных импульсов на микросхеме IC1 — NE555 (отечественный аналог КР1006ВИ1) и мощного ключа на транзисторе Т1 — IRF740 (IRF840). Для его раскачки стоит транзистор Т2 — 2N3904. Нагрузкой Т1 является поисковая катушка L1. Для подстройки длительности и частоты импульса подбираем сопротивление R10 и R11 соответственно.

Приёмник

Приемный узел собран на микросхеме IC2 — TL074. В её состав входит четыре малошумящих операционных усилителя. По входу первого каскада усилителя стоит ограничитель сигнала на диодах VD1,VD2, включенных встречно-параллельно. На выходе последнего усилителя включен светодиод, загорающийся при наличии металла в поле катушки.

После первого каскада усиления стоит пассивный фильтр, вырезающий полезную часть приходящего импульса.

Диод VD3 IN4001 совместно с предохранителем (0,5А) нужны для защиты схемы от переполюсовки питания.

Поисковая катушка

Катушка L1 (250μH) намотана на оправке 180 — 200 мм и содержит 27 витков провода ПЭЛШО в лаковой и шёлковой изоляции, если такого нет, то ПЭВ (ПЭЛ, ПЭТВ и др.), диаметром 0,3 — 0,8 мм.

Провод можно взять с трансформаторов, дросселей, отклоняющей системы или петли размагничивания негодного цветного телевизора. Катушку можно намотать на круглой оправке, например, ведре или кастрюле. Затем снять с оправки и обмотать несколько слоёв изоленты.

Для изготовления катушки можно использовать пластмассовую крышку от ведра или пяльцы для вышивания, в которые очень хорошо укладывается провод.

Каркас катушки НЕ должен содержать металла! Сама катушка в этом типе металлоискателя тоже НЕ обматывается фольгой!

Провод, соединяющий катушку и плату должен быть толстым и желательно экранированным, а также не иметь соединений и разъёмов. В импульсе ток достигает больших значений и всё выше сказанное влияет на чувствительность прибора.

Настройка металлоискателя

Настройка этого металлоискателя намного сложнее, чем рассматриваемого ранее на одной микросхеме К561ЛА7.

Паять плату чистой канифолью или спирто-канифольным раствором. После пайки зубной щёткой смыть со спиртом остатки канифоли. После монтажа ОБЯЗАТЕЛЬНО ещё раз проверьте правильность монтажа согласно принципиальной схеме.

Правильно собранный металлоискатель работает сразу, но чтобы добиться максимальной чувствительности понадобится не мало усилий и терпения, а также не помешали бы для настройки осциллограф и частотомер. Также нужен будет мультиметр. При включении проконтролируйте ток, потребляемый прибором. При 9В — 30 мА, при 12В — 42мА.

Для питания устройства лучше взять аккумуляторы. Я взял из старой батареи от ноутбука. 4 шт по 3В = 12В.

Сначала рекомендуется намотать катушку около 30 витков, затем настроить максимальную чувствительность резисторами. В наушниках необходимо добиться R6 и R16 РЕДКОЕ ПОТРЕСКИВАНИЕ.

Затем смотать 2 витка — далее настроить до потрескивания.

Контролировать пока можно на звук, на светодиод не обращать внимания.  При сматывании витков ток будет расти, а вот чувствительность нужно «поймать» максимальную. Если много витков — она будет слабая и при малых витках тоже слабая. Найти нужно «золотую середину».

Резисторы R6 — порог усиления первого каскада (таблица напряжений ниже)совместно с регуляторами «Фильтр» и «Усиление» добиваемся максимальной чувствительности (в наушниках редкое потрескивание!) и R24 — порог срабатывания звукового генератора, для того чтобы светодиод и тон генератора в наушниках появлялись одновременно. Регуляторами «Фильтр» и «Усиление» устанавливаем порог начала свечения светодиода.

Мультиметром можно померить напряжения (В) на выводах ОУ (без присутствия металла в поле катушки /с присутствием металла) (питание металлоискателя +12В):

IC1 (NE555)

1. 0
2. 6,3
3. 10,4
4. 12,0
5. 8
6. 6,3
7. 6,3
8. 12

IC2 (TL074)

1. 5,3
2. 5,3
3. 5,3
4. 12
5. 0 / 4,1
6. 0,8 / 4,3
7. 0,8 / 4,3
8. 0,1 / 4,3
9. 4 / 3,6
10. 3,7
11. 0
12. 12
13. 11,1
14. 4,0 / 3,6

IC3 (NE555)

1. 0
2. 7,1 / 6,3
3. 11,5 / 10,1
4. 11,6
5. 7,8
6. 7,1 / 6,3
7. 7,1 / 6,3
8. 11,6

Если есть Осциллограф, то можно посмотреть:

Работу передатчика

1. частоту генератора на IC1 выв.3 (подстройка R11 — 120 — 150Гц);
2. длительность управляющего импульса на затворе Т1 (подстройка R10 — 130-150 мкс).

Работу приёмника

Прохождения импульсов передатчика в контрольных точках приёмника (выходы операционных усилителей Вывода 1, 14, 8 и 7.

Далее при поднесении металла к катушке появление положительного потенциала на выв. 8 и 7. При этом должен загореться красный светодиод «наличие металла».

На выходе микросхемы звукового генератора (выв. 3) появляется тон, частотой около 800 — 1000 Гц. Частота тона определяется конденсатором С13 и сопротивлением R27.

Для увеличения громкости на выходе микросхемы стоит транзисторе Т4 — 2N3906. Громкость в наушниках устанавливается сопротивлением R31, включенным последовательно с наушником.

Печатная плата металлоискателя «Винтик»

Схема металлоискателя собрана на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита по приведённому рисунку выше.

Работа с металлоискателем

При включении регуляторами R14 «Фильтр» и R16 «Усиление» устанавливаем порог начала свечения светодиода. Настройка на максимальную чувствительность: находим такое положение, при котором в динамике едва прослушиваются щелчки!

Далее при поднесении металла щелчки переходят в треск и потом появляется тон генератора.

Принципиальная схема доработанного импульсного металлоискателя «VINTIK-PI»

Схема отличается от предыдущей:

1. Добавлением вместо фильтра узла задержки на микросхеме NE555 и ключа на полевом транзисторе BF245. Длительность импульса регулируется подстроечным резистором от 50 до 100 мкс. В предыдущей версии нужная часть импульса вырезалась пассивным фильтром на R9, R12, R14, C8, C9, C10 теперь это делает узел задержки с ключом (NE555 и BF245). При этом решении упрощается задача настройки фильтра металлоискателя, а также возрастает чувствительность на 5-7 см,  ток потребления возрос до 65 мА (в зависимости от катушки).
2. Добавлена схема контроля питания на свободном элементе (IC 2.2) TL074. При понижении питания ниже 12В загорается светодиод.  С 12 В до 10 В схема ещё работоспособна с небольшой корректировкой регулятора «усиления». Чувствительность при понижении питания тоже снижается.
3. Изменена схема регулировки громкости. Теперь можно подключать к выходу как наушники, так и маломощный динамик. При подключении наушника динамик отключается.
4. В данной схеме используется поисковая катушка «корзиночного типа» , состоящая из трёх витков компьютерного кабеля «витая пара» (без экрана). С её помощью удается получить большую чувствительность прибора.

Подробнее в статье: Импульсный металлоискатель VINTIK-PI (ver.2) — доработанная версия металлоискателя «Винтик»

Обсудить предложенные металлоискатели можно на нашем ФОРУМЕ здесь.

Если у Вас желание собрать схему, но нет необходимых деталей Вы можете купить набор для самостоятельной сборки металлоискателя «VINTIK-PI»

ВНИМАНИЕ!

Для начинающих радиолюбителей рекомендуем начать с более простого импульсного металлоискателя ПИРАТ.

Здесь Вы можете ознакомиться с простым импульсным металлоискателем ПИРАТ .

• Схема ограничения тока

Часто бывает возникает необходимость ввести в схему ограничение по току. Это один из методов защиты электронной нагрузки. При коротком замыкании в цепи нагрузки схемой защиты по току можно спасти источник питания от повреждения.

Подробнее…

• Схема простого металлоискателя

Металлоискатель на двух транзисторах для начинающих

Металлоискатели часто бывают нужны например,  при поиске потерявшихся металлических предметов или труб, кабелей, баков, закопанных под землёй.  Ещё металлоискатели ассоциируются с искателями кладов и минёрами

Источник: http://www.MasterVintik.ru/impulsnyj-metalloiskatel-vintik-svoimi-rukami/

Металлоискатель каспер своими руками



Каспер — это современный импульсный металлоискатель на микроконтроллере. Принцип действия основан на возбуждении в металлическом объекте импульсных вихревых токов и измерении вторичного электромагнитного поля, которое наводят эти токи. Затем прибор анализирует этот переизлученный сигнал и производит индикацию обнаруженного объекта.

Перед включением металлоискателя, необходимо удалить датчик от любых металлических объектов и грунта и включить тумблер питания, который расположен на панели прибора. Дальнейшее управление металлоискателем производится с помощью регулятора чувствительности, громкости, кнопки баланса и переключателя мощности. В приборе возможно установить три уровня мощности.

Для переключения мощности установлен тумблер на три положения. Среднее положение режим ЭКОНОМ. Положение вниз – ТУРБО 1. Положение вверх – ТУРБО 2. С повышением мощности увеличивается глубина обнаружения (примерно на 20%) и уменьшается время работы на аккумуляторе (примерно в 2 раза). Поэтому помните, что в режиме ТУРБО 2 акамулятор разрядится за 5 часов работы.

Плата прибора полностью собрана и настроена. Вам остается только поместить ее в корпус и припаять навесные элементы. еще необходимо изготовить катушку и штангу. Штангу можно изготовить из водопроводных пластиковых труб.

Один из способов изготовления катушки указан в инструкции по сборке прибора. Сборка прибора не вызывает затруднений даже у тех, кто делает это в первый раз.

Варианты комплектации набора конструктора металлоискателя Каспер

№1: Собранная и настроенная плата, №2: Собранная и настроенная плата + набор навесных деталей с корпусом

№3: полный комплект: плата + набор + аккумулятор 12В х 1,2А + зарядное устройство

Инструкция по сборке конструктора: Скачать Инструкция по эксплуатации: Скачать Схема прибора: Скачать Монтажная схема: Скачать

Передняя и задняя панель прибора: Скачать металлоискателя смотреть или скачать: тут и тут .

Технические характеристики металлоискателя:

Максимальная глубина обнаружения объектов (по воздуху): Монета диаметром 25мм — до 30см; Ведро — до 60см; Максимальная глубина обнаружения — до 160см; Время непрерывной работы на аккумуляторе 1.2 а/ч: — в экономичном режиме — 20 часов; — в режиме ТУРБО 1 — 8 часов; — в режиме ТУРБО 2 — 5 часов; Масса в собранном виде с аккумулятором- 2,3кг;

Индикация световая (8 светодиодов) и звуковая. Размер платы 95*90 мм. Напряжение питания 12в. Максимальный потребляемый ток 200 мА. Индикация состояния разряда акамулятора. Импульсный металлоискатель КАСПЕР самостоятельно настраивается под поисковую катушку, отсуствуют подстроечные резисторы. Инструкция по сборке готового металлоискателя прилагается.


3 варианта комплектации:

№1: Собранная и настроенная плата №2: Собранная и настроенная плата + набор навесных деталей с корпусом

№3: Полный комплект: плата + набор + аккумулятор 12В х 1,2А + зарядное устройство

В зависимости от товара и страны нахождения товара способ доставки может быть разным.

(Hong Kong Post Air Mail, China Post Air Mail, Экспресс почта EMS, почта Германии DHL, почта Италии Spedizione internazionale espressa, почта США USPS Priority Mail Express International TM, почта России , курьерская доставка, автотранспортные предприятия).

Способ доставки указан на странице описания в правом верхнем углу.

Если для доступен разный способ доставки, то его можно выбрать там же.

В зависимости от способа доставки посылку Вы получите в Вашем отделении Почты России, курьером по месту жительства, в пункте выдачи товара автотранспортного предприятия.

Подробнее о способах доставки и отслеживания посылки можно посмотреть на странице ” Доставка “.

По всем интересующим Вас вопросам обращайтесь в раздел
Контакты , мы с радостью ответим Вам.

Приятных Вам покупок и будем рады Вас видеть вновь!

Такое название этот металлоискатель получил из-за того, что он является импульсным, это обозначение двух первых его букв (PI-импульс). Ну а RA-T созвучно со словом radioskot — это название сайта разработчиков, где была и выложена самоделка. По словам автора, собирается Пират очень просто и быстро, для этого хватит даже начальных навыков в работе с электроникой.

Недостатком такого устройства является то, что оно не имеет дискриминатора, то есть не умеет распознавать цветные металлы. Так что поработать с ним на загрязненных различного рода металлами участках не получится.

Материалы и инструменты для сборки: — микросхема КР1006ВИ1 (или ее зарубежный аналог NE555) — на ней строится передающий узел;— транзистор IRF740;— микросхема К157УД2 и транзистор ВС547 (на них собирается приемный узел);— провод ПЭВ 0.5 (для наматывания катушки);— транзисторы типа NPN;— материалы для создания корпуса и так далее;— изолента;

— паяльник, провода, прочий инструмент.

Остальные радиокомпоненты можно увидеть на схеме.

Еще нужно найти подходящую пластиковую коробочку для монтажа электронной схемы. Еще будет нужна пластиковая труба для создания штанги, на которую крепится катушка.

Процесс сборки металлоискателя:

Шаг первый. Создаем печатную плату
Самой сложной частью устройства является, конечно же, электроника, поэтому с нее и целесообразно начать. В первую очередь нужно сделать печатную плату.

Всего есть несколько вариантов плат, в зависимости от используемых радиоэлементов. Есть плата для NE555, а есть плата на транзисторах. Все необходимые файлы для создания платы есть к статье.

Также в интернете можно найти и другие варианты плат.

После того, как катушка будет намотана, ее нужно установить на жестком корпусе, на нем не должно быть металла. Здесь нужно немного подумать и поискать любой подходящий по размерам корпус. Он нужен для того, чтобы защитить катушку от ударов во время работы с устройством.


Выводы от катушки припаиваются к многожильному проводу, диаметром около 0.5-0.75 мм. Лучше всего, если это будут два, свитые между собой провода.

Шаг пятый. Настраиваем металлоискатель
При сборке точно по схеме настраивать металлоискатель не требуется, он и так имеет максимальную чувствительность.

Для более тонкой настройки металлоискателя нужно покрутить переменный резистор R13, нужно добиться редких щелчков в динамике. Если достичь этого получается только в крайних положения резистора, то необходимо сменить номинал резистора R12.

Переменный резистор должен настраивать устройство на нормальную работу в средних положениях.

Если есть осциллограф, то с помощью него можно померить частоту на затворе транзистора Т2. Длительность импульса должна составлять 130-150 мкс, а нормальная рабочая частота равна 120-150 Гц.

Как работать с металлоискателем
После включения прибора нужно подождать около 10-20 секунд, чтобы работа металлоискателя стабилизировалась. Теперь можно крутить резистор R13 для настройки. После этого можно приступать к поиску.

Параметры металлоискателя

Питание — 9-12 вольт

Потребляемый ток – 30-42 мА

Сигнализация — световая, звуковая

Чувствительность — телефонный микрофон (45 мм) — 25 см, золотое кольцо до 17 см.

No related posts.