Решил собрать свой первый импульсный металлоискатель Clone PI-W и, вот, дело дошло до изготовления поисковой моно-катушки. А так как в настоящее время я испытываю некоторые финансовые затруднения, то передо мной стояла непростая задача — сделать катушку самому из максимально дешевых материалов.
Забегая вперед, сразу скажу, что с задачей я справился. В итоге у меня получился вот такой датчик:
Кстати говоря, получившаяся катушка-кольцо отлично подойдет не только для Clone, но и практически для любого другого импульсника (Кощей, Tracker, Пират).
Далее я расскажу, как сделать поисковую катушку для металлоискателя своими руками, потратив на это менее 500 рублей.
Рассказывать буду очень подробно, так как дъявол зачастую кроется в деталях. Тем более, что коротких историй изготовления катушек в инете пруд пруди (типо, берем вот это, тут отрезаем, обматываем, склеиваем и готово!) А начинаешь делать сам и оказывается, что о самом важном упомянули вскользь, а кое о чем вообще забыли сказать… И получается, что все сложнее, чем казалось в самом начале.
Здесь такого не будет. Готовы? Поехали!
Задумка
Проще всего для самостоятельного изготовления мне показалась такая конструкция: берем диск из листового материала толщиной ~4-6 мм. Диаметр этого диска определяется диаметром будущей обмотки (в моем случае он должен быть равен 21 см).
Затем к этому блинчику с обоих сторон приклеиваем два диска чуть большего диаметра, чтобы получилась как бы шпулька для намотки проволоки. Т.е. такая сильно увеличенная по диаметру, но сплюснутая по высоте катушка.
Для наглядности попробую изобразить это на чертеже:
Надеюсь, основная задумка ясна. Просто три диска, склеенные между собой по всей площади.
Сборка металлоискателя Пират:
Для начала конечно же нужно подготовить плату. Для этого открывает программу Sprint-Layout и печатаем заготовку нашей будущей платы, затем переносим рисунок любым удобным способом на подготовленную плату, протравливаем её и насверливаем отверстия для деталей. Я использую технологию ЛУТ, хотя лазерного принтера у меня нет, делаю на работе.
Но когда нет возможности напечатать на лазерном принтере, то можно сделать рисунок на струйном, затем отрезать стеклотекстолик нужной формы, приложить рисунок к плате и острым предметом отметить дырочки, затем насверлить и перманентным маркером нарисовать дорожки вручную. Ну или через копирку перевести.
Обязательно нужно зачистить плату мелкой наждачной бумагой и обезжирить ацетоном перед нанесением рисунка, так и изображение хорошо переведётся и процесс травления будет быстрее и надёжнее. После того как плата протравится, необходимо снова ацетоном стереть тонер или маркер и немного потереть наждачной бумагой.
Затем берём паяльник и лудим дорожки оловом. После лужения, обязательно стираем ацетоном лишнюю канифоль, дабы избежать проблем в будущем. По желанию, можно прозвонить дорожки.
Теперь необходимо припаять все детали на плату. Для этого так же открываем печатку в программе Sprint-Layout и смотрим где какие детали располагаются. Я настоятельно советую вам, поставить панельки для микросхем, на всякий случай. Первым делом припаяйте перемычки, их в схеме 2, и одна находится под микросхемой NE555, так что если вы про неё забудете, неисправность будет найти сложно, так как я уверен, вы за эти перемычки и не вспомните! В качестве перемычки, подойдут ножки от резисторов.
Когда все детали на месте, остаётся только припаять отводы на переменные резисторы, катушку, динамик и питание.
Правильно собранная схема начинает работать сразу, без каких либо настроек! Катушка как я говорил выше, наматывается на оправе 19-22 см и содержит 25 витков. Для поиска более мелких предметов, можно намотать катушку по меньше 15 см — 17 витков или 10 см. — 13 витков. Для поиска чермета конечно лучше использовать катушку диаметром 19 см.
Хочу сказать пару слов о тональности звука. Мне он показался слишком грубым. Изменить тональность, можно путём подбора конденсатора С1, я заменил его на 47nf и звук стал более высоким.
Динамик лучше брать типа 3ГДШ TRYD 4070-02 8Ом так звук будет гораздо мощнее, я заменил старый динамик в своём металлоискателе именно на него. Так же, очень хорошо справляются и динамики от наушников.
Ссылку на печатную плату, а так же список деталей необходимых для сборки Пирата которые очень дёшево можно купить на AliExpress с бесплатной доставкой, находятся в конце статьи по видео!
И напоследок, видео работы металлоискателя Пират:
Выбор материала
В качестве материала я планировал взять оргстекло. Оно отлично обрабатывается и клеится дихлорэтаном. Но, к сожалению, так и не смог найти его забесплатно.
Всякие колхозные материалы типа фанеры, картона, крышек от ведер и т.п. я сразу отбросил, как непригодные. Хотелось чего-то прочного, долговечного и желательно водонепроницаемого.
И тогда мой взор обратился к стеклоткани…
Ни для кого не секрет, что из стеклоткани (или из стекломата, стеклохолста) делают все, что душе угодно. Даже моторные лодки и бамперы для автомобилей. Ткань пропитывают эпоксидной смолой, придают ей нужную форму и оставляют до полного отвердения. Получается прочный, водостойкий, легкообратываемый материал. А это как раз то, что нам нужно.
Итак, нам нужно сделать три блинчика и уши для крепления штанги.
Корпус для металлоискателя
После сборки металлоискателя или других радиосхем, возникает вопрос, а какой же корпус для него придумать и где взять. Я нашел простое и не дорогое решение этой проблеме. В роли корпуса, я буду использовать коробку для автомата пускателя и помещать в неё металлоискатель Пират. Ниже представлю подробную инструкцию и описание о том, как сделать корпус для металлоискателя.
Итак, для изготовления корпуса для металлоискателя, необходимо купить, как я говорил выше, коробок я световых автоматов пускателей, она стоит не дорого, в районе 25-50 рублей.
Так как я буду делать корпус для металлоискателя Пират, мне необходимо установить на нём два переменных резистора, тумблер отключения питания и колодку для подключения катушки и источника питания. Сначала установлю резисторы, для этого прилаживаем их к корпусу крутилками и отмечаем маркером отметки для отверстий, я решил установить их на верхней части.
Затем берём сверло под диаметр ручек резисторов и насверливаем отверстия. Пластмасс сверлится очень хорошо, так что если вы не нашли нужного сверла, можно круговыми движениями рассверлить отверстия!
Теперь необходимо сделать отверстие для выключателя, его я решил установить на лицевой стороне корпуса, так удобней, да и на вид неплохо смотрится. Для этого так же берём подходящее сверло и делаем отверстие.
Далее нужно установить на задней части корпуса, колодки для подключения питания и катушки. Я взял обычные китайские, заказанные на Aliexspree, кстати пришли быстро и очень хорошего качества, брал 50 штук, осталось где то 20. Если кому интересно, вот ссылка на товар! А выглядят они так:
Для установки колодок, нужно отметить 4 точки для ножек.
Затем взять мелкое сверло и насверлить отверстия. После чего вставить туда колодки. Я взял сверло чуть меньше диаметра ножек, это нужно для того, что бы колодка плотно зашла в отверстия и держалась там без клея. После того как колодка установлена, внутри корпуса будут торчать ножки, к ним я и буду припаивать провода. Если у вас такой колодки нет, то есть масса других вариантов, кстати в магазинах где продают лампочки, провода и прочее, есть колодки другого типа, их тоже можно использовать. В общем, нужно экспериментировать!
Теперь можно все части схемы устанавливать на свои места. Начнём с резисторов:
Затем установим выключатель, предварительно припаяв к нему один провод от схемы (я взял минусовой), второй провод от выключатель, пойдёт на колодку.
И припаиваем провода к колодки, не забыв указать маркером, на обратной стороне, куда подходит плюс, а куда минус!
Теперь ставим динамик. В качестве крепления для динамика, я использовал клей для пистолета, обмазал динамик, с лицевой стороны, в четырёх местах и приклеил его внутри корпуса.
Далее припаиваем провода для катушки и промазываем термоклеем, это нужно сделать для того, что бы избежать прикосновения проводов друг к другу, так как ножки находятся очень близко друг от друга.
Теперь термоклеем, приклеиваем плату ко второй части корпуса. Ну или можно шурупами аккуратно закрепить, и закручиваем другую часть корпуса на место! Советую промазать термоклеем все места соединений проводов, дабы избежать из замыкания или повреждений.
Ну на этом всё, наш корпус готов, красивый и аккуратный! В этот корпус, можно установить не только плату металлоискателя, но и множество других радиоконструкция. Если ваша плата слишком большая и не помещается в такой корпус, то в магазине есть коробки и по шире, можно так же купить квадратную коробку для проводки, она тоже достаточно симпатично смотрится и больше в размерах. В общем эксперементируйте и пишите комментарии! Пока!
Изготовление отдельных частей
Блины №1 и №2
Расчеты показали, что для получения листа толщиной 5.5 мм нужно взять 18 слоев стеклоткани. Чтобы снизить расход эпоксидки, стеклоткань лучше заранее нарезать кружочками требуемого диаметра.
Для диска диаметром 21 см как раз хватило 100 мл эпоксидной смолы.
Каждый слой нужно тщательно промазать, а затем всю стопку положить под пресс. Чем больше будет давление, тем лучше — лишняя смола выдавится, масса конечного изделия станет чуточку меньше, а прочность чуточку больше. Я нагрузил сверху примерно сотню килограмм и оставил до утра. На следующий день получился вот такой блинчик:
Это самая массивная часть будущей катушки. Весит он — будь здоров!
Потом расскажу, как за счет этой запчасти можно будет ощутимо снизить массу готового датчика.
Точно таким же образом был сделан диск диаметром 23 см и толщиной 1.5 мм. Его масса — 89 г.
Блин №3
Третий диск клеить не пришлось. В моем распоряжении оказался лист стеклотекстолита подходящего размера и толщины. Это была печатная плата от какого-то древнего устройства:
К великому сожалению, плата была с металлизированными отверстиями, поэтому пришлось потратить какое-то время на их высверливание.
Я решил, что это будет верхний диск, поэтому проделал в нем отверстие под ввод кабеля.
Уши для штанги
Остатков текстолита как раз хватило на уши для крепления корпуса датчика к штанге. Выпилил по два кусочка на каждое ухо (чтобы было прочно!)
В ушах надо сразу же просверлить отверстия под пластиковый болт, так как потом будет очень неудобно этим заниматься.
Кстати, это крепежный болт для стульчака унитаза.
Итак, все составляющие нашей катушки готовы. Осталось все это склеить в один большой бутерброд. И не забыть завести внутрь кабель.
Катушка для импульсного металлоискателя из витой пары
Из витой пары проводов имеется возможность соорудить замечательный датчик, который является незаменимой составляющей для импульсного прибора. Подобная катушка будет обладать глубину поиска, составляющей больше полутора метра. Данная конструкция отличается хорошей чувствительностью различным изделиям небольшого размера, к которым относятся золотые украшения, мелочь и тд. Для того, чтоб сделать такую катушку, вам нужно предварительно приготовить провод витая пара, которые без проблем можно приобрести везде, где продаются радиоприборы. Провод сделан из четырех свитых пар без наличия экрана, очень важно, что-бы он бым медным,а не биметаллическим
Для того, чтоб изготовить подобную катушку, вам необходимо следовать данной инструкции:
· Сделать отрез провода, длина которого составляет 2,7 метра.· Наметить ровно половину отрезка. После этого следует также отмерить с каждого конца по 41 см.· Согласно сделанным меткам нужно сделать кольцо из данного провода и произвести фиксацию с использованием обычного скотча или клейкой ленты.· Концы будущей катушки следует немного отогнуть внутрь.
· Далее следует тщательная зачистка изоляции проводов, после чего понадобиться спаять эти провода в таком порядке:
Сборка в одно целое
Сначала верхний диск из дырявого стеклотекстолита склеил со средним блинчиком из 18 слоев стеклоткани. На это ушло буквально несколько миллилитров эпоксидки — этого хватило, чтобы промазать обе склеиваемые поверхности по всей площади.
Монтаж ушей
С помощью лобзика пропилил пазы. В одном месте, естественно, слегка перестарался:
Чтобы ухи хорошо легли, сделал небольшой скос на краях пропилов:
Теперь надо было решить, какой вариант лучше? Уши-то можно поставить по-разному…
Катушки промышленного производства чаще сделаны по правому варианту, мне же больше нравится левый. Я вообще частенько принимаю левые решения…
По идее, правый способ лучше сбалансирован, т.к. крепление штанги оказывается ближе к центру тяжести. Но далеко не факт, что после облегчения катушки, ее центр тяжести не сместится в ту или иную сторону.
Левый способ крепления чисто визуально выглядит приятнее (ИМХО), к тому же в этом случае общая длина металлоискателя в сложенном виде будет на пару сантиметров меньше. Для того, кто планирует возить прибор в рюкзаке, это может оказаться важным.
В общем, я свой выбор сделал и приступил к вклеиванию. Обильно намазал бокситкой, надежно зафиксировал в нужном положении и оставил застывать:
После застывания, все торчащее с обратной стороны сошкурил наждачкой:
Ввод кабеля
Затем с помощью круглого надфиля подготовил канавки для проводников, завел соединительный кабель через отверстие и вклеил его намертво:
Для предотвращения сильных перегибов, кабель в месте ввода нужно было как-то усилить. Для этих целей я заюзал, невесть откуда взявшуюся у меня, вот такую резиновую фигнюшку:
Конечно, если бы у меня был нормальный гермоввод, то было бы гораздо лучше, но… и так сойдет.
Оставалось приклеить третий блин (донышко).
Доделываем каркас
Чтобы приклеить третий блинчик потребовалось несколько миллилитров бокситки и пару часов времени на то, чтобы все схватилось. Вот результат:Таким образом, я получил жесткий и прочный каркас, полностью подготовленный для намотки провода.
Герметизация обмотки
В качестве обмоточного провода был использован медный эмалированный провод диаметром 0.71 мм. После намотки 27 витков, датчик потяжелел еще на 65 грамм:
Теперь обмотку надо было как-то законопатить. В качестве замазки применил смесь эпоксидной смолы и мелко нарезанного стекловолокна (узнал про этот суперский рецепт из этой статьи).
Короче, настругал немного стеклоткани:
и круто замешал ее с бокситкой с добавлением пасты от шариковой ручки. Получилась вязкая субстанция, похожая на мокрые волосы. Таким составом можно замазывать любые щели без проблем:
Кусочки стекловолокна придают шпатлевке необходимую вязкость, а после застывания обеспечивают повышенную прочность клеевого шва.
Чтобы смесь как следует уплотнилась, а смола пропитала витки провода, обмотал все это изолентой в натяг:
Изолента должна быть обязательно зеленой или, на худой конец, синей.
После того, как все хорошенько застыло, мне стало интересно, насколько прочной получилась конструкция. Оказалось, что катушка спокойно выдерживает мой вес (около 80 кг).
На самом деле такая сверхпрочная катушка нам не нужна, гораздо важнее ее вес. Слишком большая масса датчика обязательно даст о себе знать болью в плече, особенно, если вы планируете вести длительный поиск.
ШАБЛОН ДЛЯ КОРПУСОВ ДАТЧИКОВ МЕТАЛЛОИСКАТЕЛЕЙ
Много уже сказано и написано о вакуумной формовке корпусов для датчиков металлоискателей. Вроде бы ничего сложного. Пылесос, духовка и сделанный из подручных средств ящик с множеством отверстий. Главный вопрос в том, где взять шаблон для корпуса. И вот, когда мне приспичило делать очередной датчик, решился на написание этой статьи. Итак начнем. Прежде всего, необходимо сделать чертеж датчика в любом графическом редакторе, я пользуюсь программой Visio от Microsoft.
Когда чертеж готов, распечатываем его, и двигаемся к месту изготовления. Я делаю шаблоны из 20 мм фанеры. Для работы мне очень пригождаются небольшая циркулярка, электролобзик и дрель.
Для начала наклеиваем чертеж на фанеру и обрезаем снаружи все лишнее. Затем во всех внутренних углах необходимо просверлить отверстия с нужным радиусом. Особое внимание необходимо уделить перпендикулярности отверстий. Иначе могут возникнуть сложности при извлечении шаблона.
Далее, при помощи лобзика, выпиливаем все лишнее изнутри.
Теперь, когда у нас в руках уже просматривается милый сердцу силуэт,
вооружаемся наждачной бумагой, всевозможными напильниками и рашпилями, и терпеливо выравниваем все неровности.
По возможности необходимо сделать небольшое сужение кверху, опять-таки для более легкого извлечения шаблона из готового изделия. Затем, в месте крепления гермоввода, желательно приклеить бобышку. Она позволит спрятать гайку гермоввода, и последняя не будет мешать располагать конденсаторы.
Далее, при помощи циркулярки, делаем уши. Расстояние между ними сделал 24 мм, учитывая толщину пластика.
Приклеиваем уши к шаблону.
Для лучшего втягивания пластика в углах желательно сделать небольшие сквозные отверстия.
На изготовление у меня ушло меньше трех часов, не считая подготовки чертежа. Осталось проверить его в деле.
Я для датчиков в основном использую белый пластик. Он меньше нагревается на солнце, и соответственно меньше плавает баланс. Но это уже другая история. Желаю успехов. Надеюсь, что статья кому-то пригодится. Во вложении чертеж бабочки в MSVisio и PDF. С уважением, Slavochny.
Форум по обсуждению материала ШАБЛОН ДЛЯ КОРПУСОВ ДАТЧИКОВ МЕТАЛЛОИСКАТЕЛЕЙ
Импульсные стабилизаторы напряжения AIMTEC AMSR и AMSRI — отличная замена для популярных 78xx / 79xx микросхем. Кодовая кнопка для ограничения доступа к объектам, простая схема с реле на МК Attiny13. Тонкомпенсированный регулятор громкости с адаптацией к регулятору тембра — теория и практика.
Облегчайзинг
Чтобы уменьшить вес катушки, было решено выпилить некоторые участки конструкции:
Данная манипуляция позволила скинуть 168 грамм лишнего веса. При этом прочность датчика практически не уменьшилась, в чем можно убедиться благодаря данному видео:
Теперь задним умом понимаю, как можно было изготовить катушку еще немного легче. Для этого надо было заранее наделать больших отверстий в среднем блинчике (перед тем, как все склеивать). Что-то типа такого:
Пустоты внутри конструкции почти не сказались бы на прочности, но зато снизили бы общую массу еще грамм на 20-30. Сейчас, конечно, уже поздняк метаться, но на будущее учту.
Еще один путь облегчения конструкции датчика — уменьшить ширину наружного кольца (где уложены витки провода) миллиметров на 6-7. Конечно, это можно сделать и сейчас, но пока нет такой необходимости.
Спонтанные сигналы
Но есть ещё один фактор, который может, как омрачить поиск, так и полностью отбить желание заниматься этим хобби вообще – это неправильно намотанный кабель катушки. Тут дело вот в чем. С одной стороны, и об этом я уже говорил, при неправильно намотанном кабеле есть все шансы, что при неудачном взмахе, когда кабель катушки немного зацепится за траву, провод просто вылетит из гнезда.
Возможен и другой вариант, когда поисковик определяет находку в отвале, кладет свой рядом с собой, и для удобства подгибает катушку. При этом, если кабель намотан неверно, отрыв неизбежен. С другой стороны, были у меня случаи, когда я уже подумал, что мой металлоискатель сошел с ума, так как спонтанные сигналы замучили. Как потом оказалось, все дело было в неправильной намотке кабеля.
Финишная окраска
Нашел отличную краску для стеклотекстолита и изделий из стекловолокна — эпоксидная смола с добавлением красителя нужного цвета. Так как вся конструкция моего датчика изготовлена на основе бокситки, то краска на основе смолы будет иметь отличную адгезию, и ляжет как родная.
В качестве красителя черного цвета применил алкидную эмаль ПФ-115, добавляя ее до получения нужной укрывистости.
Как показала практика, слой такой краски держится очень прочно, а выглядит так, будто изделие обмакнули в жидкий пластик:
При этом цвет может быть любым в зависимости от используемой эмали.
Итоговая масса поисковой катушки вместе с кабелем после покраски — 407 г
Кабель отдельно весит ~80 грамм.
Проверка
После того, как наша самодельная катушка для металлоискателя была полностью готова, надо было проверить ее на отсутствие внутреннего обрыва. Самый простой способ проверки — тестером измерить сопротивление обмотки, которое в норме должно быть очень низким (максимум 2.5 Ома).
В моем случае сопротивление катушки вместе с двумя метрами соединительного кабеля оказалось в районе 0.9 Ом.
К сожалению, таким простым способом не получится выявить межвитковое замыкание, поэтому приходится рассчитывать на свою аккуратность при намотке. Замыкание, если оно есть, сразу же проявит себя после запуска схемы — металлоискатель будет потреблять повышенный ток и иметь крайне низкую чувствительность.
Схема металлоискателя пират
Металлоискатель пират состоит из передающего и приёмного узлов. Передающий узел состоит из генератора импульсов который собирается на микросхеме NE555 и мощного ключа, на транзисторе IRF740. Приёмный узел состоит из микросхемы К157УД2 и транзистора BC547.
На самом деле, детали достаточна распространенные но если всё таки вы не смогли их найти, попробуйте применить аналоги. Таймер NE555 можно заменить на отечественный аналог КР1006ВИ1, Вместо транзистор IRF740, можно поставить любой биполярный NPN структуры с Нкэ не ниже 200 вольт, можно даже выпаять из энергосберегающей лампы или зарядки от телефона, на крайний случай, подойдет даже КТ817. Транзисторы BC557 и BC547, на отечественные КТ3107 и КТ3102. У операционного усилителя К157УД2 есть полный аналог КР1434УД1В, так же его можно заменить на импортный TL072, но в этом случае, нужно будет переделать распиновку платы, так как у него 8 ног. Металлоискатель Пират на TL072 у меня тоже есть, схема и плата лежат в общем архиве. Кстати генератор импульсов можно собрать и на транзисторах:
