Вы здесь:
Главная » Схемы радиолюбителям » Металлоискатели » Импульсный металлоискатель VINTIK-PI (ver.2)

Импульсный металлоискатель VINTIK-PI (ver.2)

Импульсный металлоискатель VINTIK-PI (ver.2) - доработанная версия металлоискателя "Винтик"Импульсный металлоискатель VINTIK-PI (ver.2) — доработанная версия металлоискателя «Винтик»

Ранее мы рассматривали импульсный металлоискатель Винтик. В этой статье рассмотрим доработанную версию этого металлоискателя —  VINTIK-PI (ver.2).

Импульсный металлоискатель «VINTIK-PI» собран на четырёх микросхемах, предназначенный для поиска мелких металлических предметов. Он не намного сложнее предыдущей версии. Схема, также не содержит программируемых микросхем, а также в ней нет дорогих и дефицитных радиодеталей.

Его чувствительность несколько лучше, чем у предыдущей версии «Винтик» и проще настройка.

Характеристики металлоискателя:

Питание — 12 вольт

Потребляемый ток – 65 мА

Сигнализация — звуковая

Дискриминации металлов  — нет

Чувствительность — телефонный микрофон (45 мм) — 32 см, золотое кольцо — 22 см, 5 руб — 20 см, сотовый телефон — 37 см, батарейка «Крона» — 30 см.

Принципиальная схема металлоискателя

 

Схема отличается от предыдущей версии:

  1. Добавлен вместо пассивного фильтра (R9-15, C8-10 см. схему предыдущей версии) узла задержки на микросхеме IC3 — NE555 и ключа на полевом транзисторе T3 — BF245. Длительность импульса задержки регулируется подстроечным резистором PR21 (5 кОм) в пределах 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 металлоискателя, а также возрастает чувствительность на 5-7 см,  но ток потребления возрос до 65 мА (в зависимости от используемой поисковой катушки).
  2. Добавлена схема контроля питания на свободном элементе (IC 2.2) TL074. При понижении питания ниже 10В загорается светодиод.  С 12 В до 10 В схема ещё работоспособна с небольшой корректировкой регулятора «усиления». Чувствительность при понижении питания, конечно тоже снижается.
  3. Изменена схема регулировки громкости. Теперь громкость регулируется более линейно. Установлен более мощный транзистор на выходе T5 (BC640), позволяющий подключать к выходу как наушники, так и динамик. При подключении наушников динамик отключается.
  4. В данной схеме используется поисковая катушка, состоящая из трёх витков компьютерного кабеля «витая пара» (без экрана), предназначенного для прокладки внутри помещения.

Принцип работы импульсного металлоискателя

Схема состоит из передающей и приёмной части.

Импульсный металлоискатель VINTIK-PI (ver.2) - доработанная версия металлоискателя "Винтик"

Принцип работы импульсного металлоискатель «VINTIK-PI» основан на возбуждении импульсных вихревых токов в зоне расположения металлического объекта. Эти токи наводят в поисковой катушке вторичное электромагнитное поле, которое затем обрабатывается приёмником (усиливается, вырезается нужная часть сигнала, производится преобразование результата в длительность импульса и модулируется генератором звуковой частоты).

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

Импульсный металлоискатель VINTIK-PI (ver.2) - доработанная версия металлоискателя "Винтик"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. Для вырезания нужной части отражённого сигнала между первым и вторым усилителем включен ключ на полевом транзисторе Т3 (BF245), управляемый схемой задержки на IC 3 (NE555) .

На IC 2.3 (NE555) — собран повторитель, который с помощью ключа на Т4 (2N3906) запускает генератор звуковой частоты (около 6 кГц) на IC 4 (NE555). Итак звуковой генератор срабатывает при появлении металла в зоне катушки. Импульсный металлоискатель VINTIK-PI (ver.2) - доработанная версия металлоискателя "Винтик"При появлении металла появляется потрескивание, а при поднесении катушки ближе появляется звук генератора. Желаемый тон можно подобрать конденсатором С16.

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

Поисковая катушка

Катушка L1 «корзиночного типа». С её помощью удается получать большей глубины обнаруженияИмпульсный металлоискатель VINTIK-PI (ver.2) - доработанная версия металлоискателя "Винтик", 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 3 витка провода «витая пара» для компьютера (без фольги!). В кабеле 8 проводов .

3 витка х на 8 проводов = получаем 24 витка.
Импульсный металлоискатель VINTIK-PI (ver.2) - доработанная версия металлоискателя "Винтик"Индуктивность данной катушки составляет 230 µГн и сопротивление 4,5 Ом.

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.

Провода двух концов затем соединяются согласно приведённой таблице:

Цвет провода

одного конца

Действие 

Цвет провода

другого конца

 

подключить к плате -> 

Ор

Ор

<─ спаять ─>

Ор-Бел

Ор-Бел

<─ спаять ─>

Зел

Зел

<─ спаять ─>

Зел-Бел

Зел-Бел

<─ спаять ─>

Кор

Кор

<─ спаять ─>

Кор-Бел

Кор-Бел

<─ спаять ─>

Гол

Гол

<─ спаять ─>

Гол-Бел

Гол-Бел

< — подключить к плате 

 

Импульсный металлоискатель VINTIK-PI (ver.2) - доработанная версия металлоискателя "Винтик"

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

Провод, соединяющий катушку и плату должен быть толстым 2,5 мм², а также не желательно применять соединений и разъёмов. В импульсе ток достигает больших значений и всё выше сказанное влияет на чувствительность прибора.

Настройка металлоискателя

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!

Если всё спаяно правильно, то прибор работает сразу. Но на максимальную чувствительность придётся настроить подстроичными резисторами R6 «баланс», R16 «усиление», R21 «задержка», R28 «порог включения генератора». Если прибор не заработал, то для настройки понадобится осциллограф. Также нужен будет мультиметр и если есть возможность — частотомер.

При включении проконтролируйте ток, потребляемый прибором. При при 12В — 60-65 мА.

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

При настройке на максимальную чувствительность резисторами в наушниках необходимо добиться РЕДКОЕ ПОТРЕСКИВАНИЕ.

Резисторы R6 — баланс усилителя первого каскада (выставить на выв. №1 TL074 9,4 В — таблица напряжений ниже) совместно с регуляторами R16 «Усиление» и R21 «задержка» добиваемся максимальной чувствительности (в наушниках редкое потрескивание!)

R28 — порог срабатывания звукового генератора — устанавливаем момент выключения звукового генератора.

Режимы микросхем

Мультиметром можно померить напряжения (В) на выводах ОУ (без присутствия металла в поле катушки) (питание металлоискателя +12В) относительно корпуса ( — ):

IC1 (NE555) IC2 (TL074)
выв.1  0В выв.1  9,4В
выв.2  6,4В выв.2  5,5В
выв.3  10,4В выв.3  9,5В
выв.4  12,0В выв.4   12В
выв.5   8,1В Выв.5   3,3В
выв.6   6,4В выв.6   3,5В
выв.7   6,4В выв.7   0В
выв.8   12В выв.8   2,2В
выв.9   2,2В
выв.10   2,1В
выв.11   0В
выв.12   7,5В
выв.13   7,7В
выв.14   1,8В
IC3 (NE555) IC4 (NE555)
выв.1   0В выв.1   0В
выв.2   11,5В выв.2   6,5В
выв.3   0В выв.3   11В
выв.4   12В выв.4   11,6В
выв.5   8,1В выв.5   7,8В
выв.6   0В выв.6   6,5В
выв.7   0В выв.7   6,5В
выв.8   12В выв.8   11,6В

Если есть Осциллограф, то можно посмотреть:

Работу передатчика

Частоту генератора на IC1 выв.3 (подстройка R12,13 — 120 — 150 Гц); импульс на коллекторе транзистора Т2 (2N3904).

Работу схемы задержки

Длительность управляющего импульса на затворе Т1 (IС 3 подстройка R21 — 50-100 мкс).

Работу приёмника

Прохождения импульсов передатчика в контрольных точках приёмника (выходы операционных усилителей Вывода (IC2) 1, 13, 14 и 4.

На выходе микросхемы звукового генератора (выв. 3) появляется тон, частотой около 6000 Гц. Частота тона определяется конденсатором С16.

На выходе микросхемы через регулятор громкости стоит транзисторе Т5 — BC640. Желаемая громкость в наушниках устанавливается сопротивлением РR35.

Печатная плата металлоискателя «VINTIK-PI»

Импульсный металлоискатель VINTIK-PI (ver.2) - доработанная версия металлоискателя "Винтик"

Схему, чертеж печатной платы в формате lay и расположение элементов можно скачать здесь

Внешний вид собранной платы.

(Схемы периодически дорабатываются, поэтому фото может незначительно отличаться)

Импульсный металлоискатель VINTIK-PI (ver.2) - доработанная версия металлоискателя "Винтик"

Обсудить предложенный металлоискатель можно на нашем ФОРУМЕ здесь.

Cписок деталей

Транзисторы,

микросхемы, диоды

 

шт

 

Конденсаторы

 

шт

Сопротивления  

шт

 

Прочее

шт

TL074CN 1 2200,0 x 25v 1 470 (1W) 2 Разъём 3,5 1
NE555 3 100,0 x 16v 3 1Mom 1 Выкл. 1
IRF740 1 22,0 x 16v 1 470kOm 2 Панель. 8DIP 3
2N3906 1 10,0 x 16v 1 100kOm 1 Панель.16DIP 1
2N3904 1 1,0 (105) 1 56kOm 3 Печатная плата 1
BC640 1 100nf (104) 5 47kOm 1
BF245 1 22nf (223) 1 39kOm 1
1N4148 2 10nf (103) 1 10kOm 6
1N4001 1 1nf (102) 1 3,3kOm 2
1N4728A(3,3V) 1 5 pf 1 2,2kOm 3
Led 5мм (красн.) 1 2kOm 3
1kOm 1
130 Om 2
47 Om 1
22 Om 1
Пер. 50 kOm 1
Пер. 10 kOm 1
Пер. 1 kOm 1
Подстр. 50 kOm 1
Подстр. 5 kOm 1
Подстр. 2 kOm 1

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

Импульсный металлоискатель VINTIK-PI (ver.2) - доработанная версия металлоискателя "Винтик"

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

Ознакомиться с ним можно в этой статье.






ПОДЕЛИТЕСЬ С ДРУЗЬЯМИ:


Популярность: 8 237 просм.
Вы можете следить за комментариями к этой записи через RSS 2.0. Вы можете оставить комментарий:.

комментариев 5 на «Импульсный металлоискатель VINTIK-PI (ver.2)»

  • Александр
    17 Мар 2017, 21:24

    Спасибо все супер

  • Александр
    19 Мар 2017, 0:54

    Спаял,настроил , испытал на монетах и на железе,все устраивает вполне

  • 19 Мар 2017, 21:51

    Спасибо за комментарий!

  • Yuri
    05 Апр 2017, 7:47

    Здравствуйте,

    возник вопрос по поводу кабеля витая пара, не лудится, не возможно паять! Поделитесь своими наблюдениями относительно сетевого кабеля, какой нужен? И еще вопрос, где дастать припой FeCl₃.

  • 05 Апр 2017, 13:52

    Возьмите витую пару, которая хорошо лудится (предназначенная внутри помещений). Сетевой кабель к катушке — медный многожильный 2,5кв.

Ваш комментарий


Прислать свою поделку!

А ТАКЖЕ ЕЩЁ ИНТЕРЕСНОЕ:



MasterVintik