Impulsmetalldetektor „Pirat“

In letzter Zeit erfreut sich eine Aktivität wie die Suche nach verschiedenen antiken Münzen, Haushaltsgegenständen und einfach nur Metallschmuckstücken im Boden mithilfe eines Metalldetektors großer Beliebtheit. Was gibt es Schöneres, als morgens einen Spaziergang durch das Feld zu machen, die Düfte der Natur einzuatmen und die Aussicht zu genießen? Und wenn es Ihnen gleichzeitig gelingt, einen lohnenswerten Fund im Boden zu entdecken, dann ist das ein Märchen. Manche Menschen tun dies mit Absicht und verbringen Tage damit, Felder auf der Suche nach wertvollen Münzen oder anderen Wertgegenständen zu durchkämmen. Sie verfügen über teure fabrikgefertigte Metalldetektoren, deren Anschaffung sich nicht jeder leisten kann. Es ist jedoch durchaus möglich, einen vollwertigen Metalldetektor selbst zusammenzubauen.

In diesem Artikel geht es um die Entwicklung des beliebtesten, gefragtesten, bewährtesten und zuverlässigsten Impulsmetalldetektors namens „Pirate“. Damit können Sie Münzen im Boden in einer Tiefe von 15 bis 20 cm und große Objekte in einer Entfernung von bis zu 1,5 m finden. Das Diagramm des Metalldetektors ist unten dargestellt.

Metalldetektorschaltung „Pirat“

Die gesamte Schaltung kann in zwei Teile unterteilt werden – Sender und Empfänger.Die NE555-Mikroschaltung erzeugt Rechteckimpulse, die über einen leistungsstarken Feldeffekttransistor einer Spule zugeführt werden. Wenn die Spule mit daneben befindlichem Metall interagiert, treten komplexe physikalische Phänomene auf, dank derer der empfangende Teil „sehen“ kann, ob sich im Spulenbereich Metall befindet oder nicht. Der Empfängerchip in der ursprünglichen Pirate-Schaltung ist der sowjetische K157UD2, der mittlerweile immer schwieriger zu bekommen ist. Stattdessen können Sie jedoch den modernen TL072 verwenden, die Parameter des Metalldetektors bleiben exakt gleich. Die in diesem Artikel vorgeschlagene Leiterplatte ist speziell für die Installation des TL072-Chips konzipiert (sie haben unterschiedliche Pinbelegungen).

Für die Frequenzerzeugung der Rechteckimpulse sind die Kondensatoren C1 und C2 verantwortlich, deren Kapazität stabil sein muss, daher empfiehlt sich der Einsatz von Folienkondensatoren. Die Widerstände R2 und R3 sind für die Dauer und Frequenz der Rechteckimpulse verantwortlich, die die Mikroschaltung erzeugt. Von dessen Ausgang werden sie dem Transistor T1 zugeführt, invertiert und dem Gate des Feldeffekttransistors zugeführt. Hier können Sie jeden ausreichend leistungsstarken Feldeffekttransistor mit einer Drain-Source-Spannung von mindestens 200 Volt verwenden. Zum Beispiel IRF630, IRF740. Bei den Dioden D1 und D2 handelt es sich um beliebige Dioden mit geringem Stromverbrauch, zum Beispiel KD521 oder 1N4148. Zwischen den Pins 1 und 6 der Mikroschaltung ist ein variabler Widerstand mit einem Nennwert von 100 kOhm angeschlossen, mit dem die Empfindlichkeit eingestellt wird. Am bequemsten ist es, zwei Potentiometer zu verwenden, 100 kOhm für die Grobeinstellung und 1-10 kOhm für die Feineinstellung. Sie können sie nach folgendem Schema verbinden:

Der Lautsprecher im Stromkreis ist in Reihe mit einem 10-47 Ohm-Widerstand geschaltet. Je geringer sein Widerstand, desto lauter der Ton und desto höher der Verbrauch des Metalldetektors.Der Transistor T3 kann durch jeden anderen NPN-Transistor mit geringer Leistung ersetzt werden, beispielsweise durch den heimischen KT3102. Sie können jeden Lautsprecher verwenden, den Sie finden. Lassen Sie uns also den Worten Taten folgen lassen.

Metalldetektorbaugruppe

Liste der benötigten Teile

Chips:

• NE555 – 1 Stk.
• TL072 – 1 Stk.

Transistoren:

• BC547 – 1 Stk.
• BC557 – 1 Stk.

Kondensatoren:

• 100 nF – 2 Stk.
• 1 nF – 1 Stk.
• 10 µF – 2 Stk.
• 1 µF – 2 Stk.
• 220 uF – 1 Stk.

Widerstände:

• 100 kOhm – 1 Stk.
• 1,6 kOhm – 1 Stk.
• 1 kOhm – 1 Stk.
• 10 Ohm – 2 Stk.
• 150 Ohm – 1 Stk.
• 220 Ohm – 1 Stk.
• 390 Ohm – 1 Stk.
• 47 kOhm – 2 Stk.
• 62 kOhm – 1 Stk.
• 2 MOhm – 1 Stk.
• 120 kOhm – 1 Stk.
• 470 kOhm – 1 Stk.

Ausruhen:

• Lautsprecher 1 – Stck.
• Dioden 1N4148 – 2 Stk.
• DIP8-Buchsen – 2 Stk.
• Potentiometer 100 kOhm – 1 Stk.
• Potentiometer 10 kOhm – 1 Stk.

Leiterplatte

Die Leiterplatte wird im LUT-Verfahren hergestellt, ein Spiegeln vor dem Drucken ist nicht erforderlich.

Zuerst müssen Sie Widerstände, Dioden und dann alles andere auf der Platine anlöten. Es empfiehlt sich, die Mikroschaltungen in Steckdosen einzubauen. Die Drähte zum Anschluss von Spule, Lautsprecher, Potentiometer und Spule können direkt in die Platine eingelötet werden. Bequemer ist es jedoch, Schraubklemmenblöcke zu verwenden. Dann können Sie die Drähte ohne Verwendung eines Lötkolbens anschließen und trennen.

Eine Spule herstellen

Ein paar Worte zur Suchspule. Am besten wickelt man 20-25 Windungen Kupferdraht mit einem Querschnitt von 0,5 mm2 auf einen runden Rahmen mit einem Durchmesser von ca. 20 cm. Die Empfindlichkeit hängt weitgehend von der Anzahl der Windungen ab, daher sollte man zunächst mehr Windungen wickeln, ca. 30, und reduzieren Sie dann schrittweise die Anzahl der Umdrehungen. Wählen Sie eine Zahl, bei der die Empfindlichkeit maximal ist.Die Drähte von der Platine zur Spule sollten nicht lang sein, vorzugsweise aus Kupfer und mit einem Querschnitt, der nicht kleiner als der Querschnitt des Spulendrahtes ist.

Aufstellen eines Metalldetektors

Nach dem Zusammenbau der Platine und dem Aufwickeln der Spule kann das Gerät eingeschaltet werden. In den ersten 5-10 Sekunden nach dem Einschalten sind verschiedene Geräusche und Knistern aus dem Lautsprecher zu hören, das ist normal. Wenn der Operationsverstärker dann in den Betriebsmodus wechselt, müssen Sie mit dem Potentiometer einen Modus finden, in dem einzelne Klickgeräusche aus dem Lautsprecher zu hören sind. Wenn Sie einen Metallgegenstand an die Spule halten, erhöht sich die Klickfrequenz erheblich, und wenn Sie das Metall genau in die Mitte der Spule bringen, wird der Ton zu einem kontinuierlichen Brummen. Wenn die Empfindlichkeit nicht ausreicht und eine Änderung der Anzahl der Spulenwindungen nicht hilft, sollten Sie versuchen, die Werte der Widerstände R7, R11 auszuwählen und sie nach oben oder unten zu ändern. Die Platine muss vom Flussmittel gereinigt werden, da dies häufig zu Fehlfunktionen des Metalldetektors führt. Viel Spaß beim Bauen!