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:

• паяльник;
• изолента;
• сверло 1 мм.

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.

Предлагаем вашему вниманию схему несложного импульсного металлоискателя PIRAT. Согласитесь, попробовать отыскать что-то под землей весьма увлекательное занятие, возможно кто-то заинтересуется этой схемой чтобы попробовать, а кому-то захочется коммерческой выгоды от поиска металлов. Металлоискатель PIRAT достаточно прост в изготовлении и не требует сложной настройки, в нем нет редких или дорогих деталей, и по параметрам он конкурирует с некоторыми импортными экземплярами ценовой категории 100-300 долларов. главные преимущества этого устройства - дальнобойность и стабильность и. Собрать его смогут даже люди имеющие элементарные познания в области электроники.

вид печатной платы металлоискателя пиратПараметры прибора: питание - 9-12 вольт, Потребляемый ток - 35-40 мА, Чувствительность -монета 25 милиметров - 20 см, крупные предметы до 150 см, прибор содержит два основных узла: приемный и передающий.В передающем узле - генератор импульсов на микросхеме NE555, или советский аналог - КР1006ВИ1 и ключ на транзисторе IRF740. Приемный узел работает на транзисторе ВС547 и на микросхеме К157УД2.

Катушку следует намотать на оправе диаметром 190мм, она содержит 25 витков (провод ПЭВ 0.5.-0.6). В качестве транзистора Т2 можно на крайний случай использовать КТ 817, ну это уже поле для экспериментов.В качестве Т3 почти любой NPN транзистор. Правильно собранный металлоискатель практически не нужнается в наладке. Чтобы щелчки в динамике прослушивались при среднем положении R13, необходимо подобрать резистор R12. Осциллографом можно измерить на затворе Т2 частотугенератора и длительность управляющего импульса. Оптимальный значения импульса 120-150мкс, частота 130-150 гц.

Полный список необходимых радиодеталей и цоколевка.

Работа с металлоискателем: после включения ждем 15-20 сек, затем регулятором находим положение при котором в громкоговорителе можно услышать щелчки - это будет максимальной чувствительностью устройства. научиться работать с прибором можно буквально после нескольких включений.У кого возникнут сложности с покупкой микросхемы NE555 или КР1006ВИ1, можно сделать генератор на транзисторах. Возможно из-за разброса параметров придется подобрать длительность импульса и частоту. Для этого желательно наличие осциллографа.

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 .

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 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.

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:

Цвет провода одного конца	Действие	Цвет провода другого конца
	подключить к плате ->	ЗЕЛЁНЫЙ
ЗЕЛЁНЫЙ	<─ спаять ─>	БЕЛО-ЗЕЛЁНЫЙ
БЕЛО-ЗЕЛЁНЫЙ	<─ спаять ─>	СИНИЙ
СИНИЙ	<─ спаять ─>	БЕЛО-СИНИЙ
БЕЛО-СИНИЙ	<─ спаять ─>	ОРАНЖЕВЫЙ
ОРАНЖЕВЫЙ	<─ спаять ─>	БЕЛО-ОРАНЖЕВЫЙ
БЕЛО-ОРАНЖЕВЫЙ	<─ спаять ─>	КОРИЧНЕВЫЙ
КОРИЧНЕВЫЙ	<─ спаять ─>	БЕЛО-КОРИЧНЕВЫЙ
БЕЛО-КОРИЧНЕВЫЙ	< - подключить к плате

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.

Штангу можно сделать из 4-5 м. водопроводной трубы из ПВХ и пару перемычек для того, что бы сделать штангу более удобной. На конец штанги, который вы будете держать, можно установить удобную подставку для руки из пластиковой канализационной трубы. После чего устанавливаем плату в любую подходящую по размерам коробку и крепим на штанге. В конструкции не должно быть посторонних металлических элементов, так как это будет сильно искажать электромагнитное поле прибора.

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

Для более детальной настройки, а также при ремонте металлоискателя желательно иметь осциллограф. Осциллограммы в различных точках схемы показаны на картинках, ниже.

	3 нога время.дел 10мкс вольт.дел 05в без металла.		3 нога — с металлом
	13 нога-2мс-2в без металла		13 нога-2мс-2в с металлом
	13 нога-100мкс-2в без металла		13 нога-100мкс-2в с металлом
	5 нога-1мс-2в без металла		5 нога-1мс-2в с металлом
	7 нога-1мс-5в без металла		7 нога-1мс-5в с металлом
	7 нога-100мкс-5в с металлом		ноги 2,6 и питание—2мс-100мв без металла
	-1мс-без металла		-1мс- с металлом.

При включении ожидаем 15-20 сек, после чего регулятором ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ находим такое положение при котором в динамике прослушиваются щелчки — это и будет максимальная чувствительность.

Доработка металлоискателя «ПИРАТ»

Две схемы генераторов сигнала

Для того, чтобы в динамике были не щелчки, а «пиканье»для этой цели собирается схема генератора перед УНЧ.

Металлоискатель Пират - один из лучших металлоискателей для новичка. Он прост и параметры удивляют. Однако всегда хочется добиться от устройства большего, как-то его улучшить. Вот я для данного металлоискателя сделал катушку 2 в 1. Просто пробовал, даже не думал, что характеристики улучшатся.

Когда сделал, то параметры поиска получились такие: 5 руб чистая чувствительность на 20 см, монетка из под водки (серебрянная) диаметром 12 мм чистая чувствительность на 15см (с щелчками 17-18 см)!!!То есть цветные металлы (типа серебра и золота) данный металлоискатель видит лучше, чем, например, никель. И ещё, важной характеристикой данной катушки (кроме усиленной чувствительности)-вся катушка равномерно видит металлы, по сравнению, с обыкновенной (по ободу видит лучше, а в центре хуже, и не такая чуйка).

Параметры катушки: большая катушка: оправа 20 см, намотано 20 витков;Меньшая катушка: оправа 9 см 5 витков. И обе катушки намотаны проводом 0,6 мм и подключены последовательно, получается одна катушка. И для крепкости я обе катушки плотно замотал нитками и полил их секундным клеем, но можно и лаком. Вот фото:

Потом я бор машинкой выравнивал эти горы, образовавшиеся при отдирании пенопласта, правда получилось не совсем ровно, но ничего после заливки катушка обработается.

Потом я вырезал из текстолита "уши" и сделал в них отверстия под пластиковый болт, а потом залил эпоксидной смолой.

Только используйте ОБЫЧНУЮ ЭПОКСИДКУ! Если будете использовать быстро отвердевающюю, то она пока вы ее мешаете встанет за пол минуты, и нагреется очень сильно! У меня обычная нагрелась, пенопласт просел, но катушка успела схватиться поэтому она не поменяла форму. Дальше вытаскиваем засохшую катушку из пенопласта и обрабатываем бор машинкой и болгаркой. Получилась вот такая конфетка:

Начался сезон «копа», для не сведущих разъясняю, это поиск артефактов с помощью металлоискателя.
В последнее время все больше людей, не зависимо от пола и возраста, заражены азартом по быстрому найти
клад и этим обеспечить себе счастливую жизнь. В этом деле в первою очередь нужна удача но хороший
инструмент которым и является металлоискатель тоже не стоит на последнем месте. Сегодня предлагают большой
выбор металлоискателей разной сложности, функциональных возможностей, соответственно цена на подобные аппараты не маленькая.
Но большинство стараются купить дешёвое приспособления потому что назвать такое изделие металлоискателем возможно
только условно. Побродивши по местным окраинам с таким агрегатом «кладоискателям» приходит понимание найти что-то
серьёзное не возможно. Начитавшись на форумах как можно не имея малейших познаний в радиоэлектроники модернизировать
такое устройство и не потерять затраченные деньги на его приобретения, люди берутся за работу. В конце этого процесса
усовершенствований таким способом металлоискатель уже не подает признаки жизни. Казалось-бы нужно остановится,
но некоторые берутся изготовления «клонов», в итоге получается аппарат по своим параметрам намного хуже, чем оригинал.
В подтверждение выше изложенному недавно принесен в ремонт металлоискатель «Пират» в придачу не рабочую плату
собственного изготовления.

Как всегда в таком случае в разобранном виде, отрезанными проводами соединяющие катушку и плату пережившая
творческие муки радиолюбителя/кладоискателя. Родная заводская плата тоже подверглась серьёзному вмешательству,
оторванные печатные проводники и много недостающих радиоэлементов.

Трассировка платы аналогична рисункам и схемам описанных на многих форумах где рассматриваются
вопросы касающиеся металлоискателя «Пират».

Нужно было восстановить печатные дорожки и уставить согласно схемы радиоэлементы, чтобы работал как раньше,
то есть хоть «на что не будь - кого не будь» но реагировал. Браться за эту работу не очень хотелось, переборол
интерес сравнить реально работающий экземпляр и что пишут о нем на форумах. После того как были исправлены все
недостатки «модернизации» аппарат начал работать, решено посмотреть осциллографом формы сигналов на ножках микросхем.
Все измерения проводились относительно минуса питания, подключенной катушкой, напряжения питания 12В, вход осциллографа
закрытый.

Работу схемы описывать нет необходимости, так как создано много тем на разных форумах по этому вопросу,
но заинтересовала работа компаратора и импульсы по шине питания.
Рассмотрим несколько осциллограмм как формируется сигнал включения компаратора.

Выв.5 - желтый.
Выв.6 - голубой.

С началом действия измерительного импульса начинается разряд конденсатора С5 через цепочку R12 и R13.
Напряжение на 5-ом входе компаратора начинает уменьшаться, на 6-ом уменьшение происходит более медленнее,
благодаря конденсатору С6 резисторы R14,R15.

Если измерительный импульс достаточно продолжителен, то в какой-то момент времени напряжение на С5 упадёт
настолько, что на 5-й вывод компаратора изменит полярность относительного 6-го вывода. На выходе 9 появится
положительный импульс, усиленный транзистором Т3 нагрузкой является динамик и ограничивающий резистор.
Практически в динамике мы слышим переключения компаратора.

Выв.9 - желтый.
Выв.6 - голубой

Помехи от переключения транзистора Т2, амплитуда импульса больше 2В период 24ns просматриваются по шине питания.

Такие же импульсы возможно увидеть на измерительному сигнале выв13.

Эта помеха образуется при переключении транзистора Т2. Уменьшить импульсы возможно, если в разрыв шины питания
плюс 12В установить дроссель и танталовый конденсатор 10мкФ16В. Топология печатной платы позволяет установить фильтр
в сторону приемника, задающий генератор и выходной транзисторный каскад меньше подвержены влиянием помех, подобная
защита для них мало эффективная.

Осциллограммы в других точках схемы.

NE555

Выв 2. Выв3.

Выв 5. Выв 7.

К157УД2

Выв 3. Без присутствия металла. Выв 3. Присутствия металла.

Выв 5. Без присутствия металла. Выв 5. Присутствия металла.

Выв 9. Без присутствия металла. Выв 9. Присутствия металла.

Выв 13. Без присутствия металла. Выв 13. Присутствия металла.

T2 - IRF740

Затвор. Сток.

Перечень радиоэлементов.

R1 резистор 1 кОм

R2 резистор 1.6 кОм (возможная замена 2.6 кОм)

R3 резистор 100 кОм

R4 резистор 470 Ом

R5 резистор 100 Ом

R6 резистор 150 Ом

R7 резистор (1 Вт) 220 Ом (возможная замена 390 Ом.)

R8 резистор (0.5 Вт) 390 Ом

R9 резистор 47 кОм

R10 резистор 62 кОм

R11 резистор 2 Мом (возможная замена 3,3 Мом)

R12 резистор 27 кОм

R13 переменный резистор 50 кОм

R14 резистор 62 кОм

R15 резистор 120 кОм

R16 резистор 470 кОм

R17 резистор 10 Ом

R18 резистор 10 кОм

DA1 микросхема NE555 (аналоги: AN1555, 1006ВИ1)

DA2 микросхема К157УД2

C1 конденсатор (плёночный) 100 нФ

C2 конденсатор (плёночный) 100 нФ

C3 конденсатор (электролит) 1 мкФ/16В (возможная замена 4,7 мкФ/16В)

C4 конденсатор (электролит) 10 мкФ/16В (возможная замена 22 мкФ/16В)

C5 конденсатор (керамический) 1 нФ

C6 конденсатор (электролит) 10 мкФ/16В (возможная замена 22 мкФ/16В)

C7 конденсатор (электролит) 1 мкФ/16В

C8 конденсатор (электролит) 2200 мкФ/16В

T1 транзистор BC557 (аналоги: КТ361, КТ502,КТ3107)

T2 транзистор BC547 (аналоги: КТ3102 - BC546; КТ503)

T3 транзистор IRF740

D1 диод 1N4148 (аналоги: КД521, КД522)

D2 диод 1N4148 (аналоги: КД521, КД522)

BA1 динамик 8 Ом

PW1 источник питания 12 Вольт

После ремонта и испытания поиск «на грунте». Мои находки ржавая банка лежала под землей на расстоянии около десяти
сантиметров, ну и по мелочам несколько небольших кусков металла где-то приблизительно на такой же глубине. Плохой
получился с меня искатель сокровищ, делать такой аппарат для себя не буду (правда и до этого ремонта не собирался),
тем более покупать такое «рукоблудие». Всем тем кто надеется на улыбку Фортуны древнеримской богини удачи мои заметки,
возможно пригодятся.

Удачного «копа» .