Воспользуйтесь поиском по сайту:

 
Главная > Металлоискатели > Металлоискатель Clone PI-W
 

Clone PI-W

Клон Пи-В - это упрощенная и удешевленная версия импульсного металлоискателя (МД) Clone PI-AVR (который с двухстрочным ЖК-экраном). Вот описание на сайте Андрея Федорова - автора всех клонов: http://fandy.hut2.ru/ClonePI_W.htm

Конструкция металлоискателя Клон (или, как его еще называют, Слон) вышла настолько удачной, что молва он нем распространилась далеко за пределы нашей страны и прибор заслуженно обрел международную славу. Мне попадались ролики на ютуб, выложенные радиолюбителями Греции, Англии, Германии и других европейских стран.

Главное достоинство данного аппарата в том, что, не смотря на великолепные характеристики, схема его настолько проста, что его способен собрать даже начинающий. Правильно собранная схема начинает работать сразу, настройка заключается в регулировке одного единственного подстроечного резистора. Даже не нужен осциллограф!

Единственная сложность для новичков - это необходимость прошивки микроконтроллера. Но не стоит переживать: для прошивки этой 28-ногой сколопендры подойдет любой компьютер с COM-портом и простейшая схемка буквально из нескольких элементов (об этом далее).

Но зато после преодоления всех трудностей, у вас будет прибор, способный засечь гвоздь сотку на глубине штыка (с 20-сантиметровой катушкой). Советские 5 коп в нашей тяжелой почве - на глубине 30 см, моя 3х граммовая обручалка по воздуху - 25 см (плашмя) и - 10см (ребром). Про крупняк вообще молчу - батарея 170см по воздуху.Металлоискатель Clone в сборе

Но есть у Клона и недостатки - отсутствие дискриминации металлов, т.е. он видит абсолютно все. А это лишние усилия при раскопе, ведь копать придется все подряд (там может быть монетка, а может быть пробка от бутылки). А еще у него слабая чувствительность к золоту.

Для поиска золота (самородков и ювелирки) хорошо подходят балансники с дискримом. Но чтобы сделать такой металлодетектор требуется наличие опыта и понимания принципа работы прибора, иначе может ничего не получиться. Из доступных и хороших балансников, рекомендую посмотреть в сторону Терминаторов. Они не уступает многим зарубежным брэндам, а по некоторым показателям даже превосходят их. Опытным радиолюбителям для поиска золотишка я бы порекомендовал металлоискатель "Квазар" с вытянутой DD-катухой (т.н. "узкие яйца").

Одним словом, если нужен прибор для поиска чермета - то Клон ваш выбор. Ничего проще и эффективнее вы не найдете. Для сравнения, хваленый Штурм уступает по глубине обнаружения примерно в 1.5 раза. Старая добрая Ася 250 при поиске черных металлов также остается далеко позади.

Итак, вы уже хотите себе такой прибор и готовы приступить к сборке? Тогда поехали!

Принципиальные схемы (3 варианта)

Существует три самые лучшие и неоднократно проверенные схемы, которые отличаются только микросхемами ключей:

  1. схема с ADG444 (она же КР590КН5);
  2. схема с КР590КН2 (от первой отличается только печатной платой);
  3. схема с CD4066 (4016).

Эти схемы 100% рабочие, так что никакие претензии по их неработоспособности не принимаются. Если у вас что-то не заработало, значит сами виноваты.

Какая из схем лучше?

КН5 сложно найти, к тому же среди них много брака (описаны даже случаи, когда попадающий на микросхему солнечнй свет вызывал самовозбуждение). Если вам попадется КН-ка после 91-го года выпуска или в коричневом корпусе, не берите ни в коем случае - они практически все бракованные.

У КН5 есть полный аналог - ADG444, но эти микросхемы слишком дорогие.

Немного стабильнее работают приборы, собранные на КН2. Но сейчас ее практически нереально достать.

Лично мой выбор - схема с использованием ОУ 4066 (третий вариант). Эта микросхема стоит копейки (рублей 10), а работает без глюков.

Но пойдем по порядку.

Схема с ADG444 (КР590КН5)

Клон Пи-В на ИМС ADG444 (КН5)

Назначение кнопок:

  • Кнопки барьера: S1 - минус, S2 - плюс (чем больше в плюс, тем меньше помех но и соответственно меньше чувствительность).
  • Громкость: S3 - минус, S4 - плюс. В режиме настроек этими кнопками задается минимально допустимое напряжение питания
  • Кнопка S5 - вход в режим настроек. Можно обойтись без нее.
  • Кнопка S6 - сброс. Используется при самовозбуждении, зависании прибора - в случае чего жмем сброс и продолжаем поиск.

Используемые компоненты и их ориентировочная цена (июль 2016):

Обозначение Название Комментарий Стоимость Кол-во
Микросхемы
U1 ATmega8 ATmega8А‐16PU и ATmega8А‐PU взаимозаменяемы, прошивка и бити конфигурации полностью совпадают. 113 руб 1
U2 78L05 1 руб 1
U3 TL074 Иногда стоит поиграть с операционником TL074 - попробовать из другой партии (другого года выпуска). Бывает один нормальный, а у другого усиление практически на нуле. Если как следует подобрать эту микросхему, можно выиграть еще пару сантиметров чуйки.
Можно заменить на 2шт ТЛ072.
82 руб 1
U4 КР590КН5 (ADG444) Как оказалось, на стабильность прибора и дальность поиска влияет не только подбор ОУ TL074, но и микросхемы коммутатора КН5 - наилучший результат у микросхем выпущенных до 1993 года, а прекрасный - у микросхем в планарных металлокерамических корпусах (1984 г.в.). Их можно тулить прям на плату, не меняя печатку.
Буржуйский вариант AGD444 нареканий не вызывает.
Соответствующим образом изменив печатную плату (об этом см. ниже), микросхему КН5 (444) можно заменить на 590КН2 или CD4066CN.
206 руб 1
U5 TL431 Аналог К1156ЕР5. 62 руб 1
Транзисторы
VT1 IRF740/TO Аналоги: КП776А, IRF630, IRF840.
Подойдет любой n-канальный полевик , сток-исток не менее 200 вольт, 2 ампера, емкость затвора не более 1200 pF.
35 руб 1
VT2 BSN304A Вместо BSN304A можно более доступный BS170. Также его можно заменить транзистором С945, 2N7000 или КП501А. 6 руб 1
Диоды
VD1, VD2, VD14-VD17 1N4148 Можно наши: КД521, КД522. 1 руб 6
VD4-VD13 Вместо отечественных диодов лучше поставить сверхяркие (наши на солнце вообще не видны, да и для ярких защитный козырек от солнца не помешал бы). 15 руб 10
Конденсаторы
C1 2200uF 16V Этот конденсатор однозначно ставим на 4700 мкф (а еще лучше 6800, 10000) - и стабильность прибора повышается и при просадке напруги на аккумуляторе (если старенький или не заряжен) поможет. Кроме этого повышается заряд на импульс прибора. 63 руб 1
C3 0.1uF Лучше поставить 0,047uF (если его емкость увеличивать падает чуйка, а если уменьшать падает стабильность). Так что золотая середина. В идеале этот конденсатор (как и C5) должен быть пленочным. Но не стоит загоняться, подойдут наши типа КМ или импортные (почти любые, кроме слюдяных конечно) - майларовые, палладий и т.д. Можно поставить даже темно-зеленые китайские подушечки из старой сломанной аппаратуры. 10 руб 1
C4, C10, C11, C14 0.1uF 5 руб 4
C5 2200pF Можно на 1500пФ, главное, чтобы был термостабильный (как и С3). Лично я поставил 2200пФ. 10 руб 1
C6 220uF 16V 15 руб 1
C7 470uF 6.3V 12 руб 1
C9, C12 0.01uF 1 руб 2
C13 1000uF 16V 13 руб 1
Резисторы
R1, R3 390 Ом, 0.5Вт минимум 0.25 Вт 2
R2, R12 20 Ом 2
R4, R9, R11, R16, R19, R21 10 кОм 5
R6, R8, R13 1 кОм 3
R7 1 кОм Если есть качественный многооборотный резистор сопротивлением от 470 до 1000 Ом, то можно ставить. Если такого нет, то лучше вообще обойтись без многооборотника - достаточно обычного импортного подстроечника. Дело в том, что сейчас приобрести качественный многооборотный резистор - большая проблема. Высокая точность здесь не нужна, качественного подстроечника с головой хватает. 1
R14 2.4 МОм от 2 до 2.7 мегов 1
R15 56 кОм или 68 кОм (любой, какой есть) 1
R17, R23 3 кОм 2
R18 100 Ом 1
R20, R22 12 кОм 2
R24 100 кОм 1
R25 47 Ом 1
R26-R35 510 Ом Вместо всех этих резисторов лучше поставить один общий на 470 Ом (см. описание печатных плат ниже) 10
R36 5.1 кОм 1
Разное
HA1 Динамик вытащил из старого стационарного телефона, там пластмассовый рупор, орет офигенно. Я пробовал пищалки от компа (такие маленькие черные бочонки) и 50-омные динамики. Громче, чем 50-омный динамик от домофонной трубки ничего нет (да и звук приятней).
Можно поставить пьезокерамический излучатель (ЗП), но тогда параллельно ему надо подпаять резистор на 1 кОм.
60 руб 1
Кроватки Если ставите микросхемы на колодки, то берите не обычные дешевые с плоскими гнездами, а качественные кроватки с цанговыми разъемами. Рекомендую убрать все колодки и впаять микросхемы в плату (после того, как схема запустилась). 15 руб

Для защиты от переполюсовки можно поставить между батарейками и схемой диод Шоттки 5819. При токе до 100мА максимальное падение на нем около 0,3В, при 1А - около 0,6В.

Любую микросхему можно заменить на такую же микросхему, только с планарными выводами. Цоколевка совпадает, но придется немного изогнуть ноги. Для формовки ног планарного корпуса используйте кроватку с вытащенными цангами.

Печатная плата

Ниже приведен наиболее стабильный вариант платы Clone PI-W на микросхеме 561КН5 (ADG444).

Эта печатная плата была выстрадана многочисленными экспериментами.

Все началось с того, что на некоторых протестированных платах был замечен такой глюк, как подвывания на минимальном барьере и максимуме чутья. Это мешало выставить максимальную чувствительность. Глюк уменьшался, если прислонить руку к плате или взяться за провод.

Причина этого явления - неправильно разведенная земля МК и шины, соединяющей ряд светодиодов и микросхемы ключей. На шине возле ключей постоянно присутствует синусоидальный шум от работы генератора, причем не хилого уровня, а работающие светодиоды добавляют еще больше грязи в эту шину. Причем, чем больше их горит или перемигивает, тем больше уровень помех и, соответственно, больше ложняков.

Чтобы устранить этот неприятный эффект была проведена целая куча экспериментов и в итоге разработана печатная плата с разнесенными землями. Так что берите и паяйте, все для вас. Со стандартной катушкой получите максимум чутья и меньше глюков.

Лучший вариант платы для Клона Пи-В (с разнесенными землями)(скачать файл с платой в формате программы Sprint Layout 5.0)

Обязательное требование: питание подводить строго к предусмотренным для этого местам - на пятачки возле кондеров. В противном случае возможны многочисленные глюки. Перфекционисты могут отрезать все земляные выводы ADG444 от платы и кинуть их отдельным проводом на аккумулятор. Тогда результат будет еще лучше (сравним с КН2).

Вместо того, чтоб ставить по одному резистору на каждый светодиод (в соответствии с принципиальной схемой) проще поставить 1 резистор на цветовую группу. Например у вас 3 цвета: красный, зелёный и синий, значит подаете плюс прямо с МК, а минус для каждой группы через собственный резистор. На данной плате вообще установлен один резистор на все 10 светодиодов.

Готовая плата:Собранная плата Слона на микросхеме КН5

Печатная плата для SMD-компонентов:SMD-версия печатной платы Clone PI-W(скачать эту плату в lay-формате)

Схема с КР590КН2

Если у вас есть КН2, то у вас есть шанс собрать самый лучший вариант Клона. Только плата должна быть разведена по уму: никакая земля КН-ки (кроме ключа полевика ) не должна быть связана с землей меги, линейка светодиодов также должна быть пущена отдельной шиной.

Большой плюс КН-2 в том, что у нее нет питалова +5 Вольт. Из-за развязки по питанию повышается четкость и стабильность работы всей схемы. Если вы сделаете такую плату (с правильной разводкой дорожек), то получите супер-прибор. Будет складываться впечатление, что это и не Клон вовсе.

Принципиальная схема ничем не отличается от предыдущей, но так как цоколевка микросхемы 561КН2 не совпадает с 561КН5, то, соответственно, печатная плата немного другая:Печатна плата Клон ПИ-В для 561 КН 2(скачать архив с *lay-файлом и описанием)

Прибор, собранный на этой плате, отличается повышенной стабильностью в работе. Народ экспериментировал с КР590КН2 - казалось бы банальный переключатель и ничего более, но при замене этой микрухи МД показывал разные результаты по стабильности, и самое интересное по глубине обнаружения. Лучшие результаты показали микросхемы 1993 года выпуска и металлокерамические с планарными выводами (1984 года выпуска). Но, повторюсь, достать эту микросхему сейчас очень сложно.

Схема с CD4066

Это наиболее бюджетный и легкодоступный вариант устройства.

Чтобы микросхема 4066 смогла полноценно заменить КН5, потребуется дополнительная обвязка в виде нескольких конденсаторов, резисторов и 4 транзисторов 2N5551. Вот как это выглядит:Схема замены 561КН5 (ADG444) на ИМС CD4066

Соответственно печатная плата в этом случае тоже нужна своя:Печатная плата Клон ПИ-В для микросхемы 4066(скачать эту плату в формате lay для программы Sprint Layout)

Готовая плата в сборе вместе панелью управления:Плата Clone на микросхеме CD4066Заметили, что одной кнопки не хватает? Кнопка входа в настройки была убрана специально, т.к. прибор изготавливался на продажу людям, которым лишние сложности ни к чему.

Лично мне больше нравится вариант печатки, где все кнопки на месте и светодиоды вынесены отдельно:Металлоискатель Клон на CD4066(скачать этот вариант)

Данная плата рассчитана как на отдельную панельку светодиодов (тогда вместо перемычки, которая идет на 10-ый светодиод нужно поставить резистор 510 Ом), так и на светодиоды, расположенные на панели с кнопками (и тогда перемычку не трогать, а просто соединить землю основной платы с землей панельки через резистор 510 Ом).

Транзисторы 2N5551 можно заменить на S9014, КТ503 или КТ3102.

Все вышеприведенные печатные платы уже отзеркалены, нужно только распечатать.

После распайки платку ОБЯЗАТЕЛЬНО нужно отмыть от флюса. На монтажной плате собирать даже не пытайтесь, работать либо не будет, либо будет жутко глючить.

Прошивка микроконтроллера

Чтобы залить прошивку в АТМЕГу понадобится программатор. Две самые примитивные схемы, разработанные специально для ATmega8, приведены в этой статье. Вы можете выбрать любую из них.

Рекомендую брать версию прошивки 1.2.2m (почему именно ее, поясню чуть ниже).

ПониПрог

Если решили прошивать с помощью программы PonyProg, то фьюзы нужно выставить как на картинке:Биты конфигурации для ПониПрог

При использовании другой программы, возможно, потребуется расставлять эти галочки инверсно (то есть там, где на картинке галка стоит, ее, наоборот, ставить не следует). Если после чтения битов в вашей программе галочка напротив "SPIEN" не стоит, значит и все остальные биты надо ставить прямо противоположно скриншоту. Сам бит SPIEN ни при каких обстоятельствах менять НЕЛЬЗЯ.

Программатор Громова

Если вы выбрали программатор Громова, то следует заливать прошивку только программой Uniprof. Подробное описание программы смотрите по ссылке: http://www.getchip.net/posts/025-uniprof-universalnyjj-programmator-dlya-avr/

После подключения программатора (как это сделать, читаем в той же статье по ссылке), первым делом проверяем, считываются ли фьюз-биты. Если все ок, выставляем биты следующим образом:Биты конфигурации (фьюзы) при прошивке Uniprof-ом

Все тщательно проверяем и записываем. На этом программирование микроконтроллера можно считать законченным.

Какая прошивка лучше?

Были протестированы все существующие на данный момент версии прошивок. На мой взгляд (и со мной согласятся многие копатели) наиболее удачной оказалась прошивка 1.2.2m. Она вобрала в себя все самое лучшее от 1.2.1 и 1.2.4 и в итоге получилась просто сказка! Лучше, по-моему, и придумать нельзя.

Думаю, что с этой версией и глубинные датчики будут стабильно работать.

Скачать прошивку 1.2.2m.

Пробный запуск (SMOKE-тест)

Так как изготовление корпуса, датчика и штанги дело наиболее трудоемкое, то целесообразнее всего проверить работоспособность платы металлоискателя сразу после прошивки контроллера.

Катушку подключать не нужно. Надо только подпаять панельку со светодиодами и кнопками и не забыть про пищалку.

После подачи питания, Клон инициирует некоторую самодиагностику, которая проявляется в поочередном зажигании светодиодов и генерации звуков разной тональности. Если все собрано и прошито правильно, то должно быть что-то вроде этого:

Реакция рабочей схемы на нажатие кнопки сброса:

Если коробочка молчит, ищите ошибки в схеме, неисправные детали или проверяйте работоспособность Атмеги. Типичные причины неработоспособности приведены в конце статьи.

Датчик (катушка)

Огромное преимущество данного металлоискателя - простота изготовления датчика. В простейшем случае он представляет собой 27витков провода диаметром 0,6-0,8мм намотанные внавал на оправке диаметром 21см.

Для этого МД очень хорошо подходит катушка "корзинка" от КАЩЕЯ Ø22см.

Очень точно локализовать цель позволяет катуха-"снайперка": диаметр 18,5 см, 23 витка проводом 0,5 мм.

Чтобы узнать количество витков для катушек другого диаметра можно руководствоваться таблицей:Параметры катушек

В продаже есть готовые формы под катушки, в которых можно разместить датчики диаметром 19 или 26 см. Одновременно две катухи в одной форме размещать нельзя, поэтому мотайте ту, которая 26 см. Это примерно 21-23 витка провода 0.7...0.8 мм. Общее сопротивление должно быть от 0.7 до 2 Ом.Готовая форма под катушку

Для глубинного поиска можно соорудить рамку со сторонами 70х70см или даже метр на метр (хватит 16 витков провода). Но исходя из опыта, могу сказать, что с таким датчиком вы в принципе ничего не выиграете. Мелкотню (относительную) он цепляет также, а таскать его ну ОЧЕНЬ неудобно. Подойдет разве что для работ по чистому полю, и то поднимать его над землей надо будет сантиметров на 70 - а с таким расстояниям пропустите много чего интересного. Хотя для тех, кто собирается ловить танки, пойдет.Рамка для глубинного поиска

Кому хочется побольше, делайте датчик Ø30-35 см, 20 витков. С такой катушкой, немного поднабравшись опыта, можно будет и мелочь искать, и крупняк, изменяя расстояния датчик-земля. А про глубинные рамки забудьтесь, геморой это.

Эллиптическая катуха для импульсника , это понты не более. Возни при изготовлении много, а расширение области захвата цели не такое уж и большое (5-7 см). Но если у вас уже есть подходящий каркас - тогда ок.

Кстати, хороший каркас для намотки можно изготовить, например, из катушки от сварочного полуавтомата. Обрезать все лишнее, убрать перегородки и получится очень прочный корпус под диаметр 24.5 см.Катушка от полуавтомата

Кто хочет поэкспериментировать, может намотать катушку "планарку" (как у Шанса). Чуйка получается страшная: канализационный люк - 170 см. Но правда и на землю реагирует не слабо, приходится чуйку загрублять. Так что результат в конечном итоге не сильно будет отличаться от датчика в форме кольца.Планарная катушка

Ради любопытства я пробовал такую катушку, как на рисунке выше - отлично работает. Толщина каркаса ~4 мм. Ее намотать проще, чем по-настоящему планарную:Настоящая планарная катушка для металлоискателя

Подойдет и катушка корзиночного типа (http://www.metdet.ru/Sensor_K1.htm):Катушка корзинка

С ней чуйка чуть выше получается (на пару сантиметров),но и помех цепляет больше.

Можно и такую катушку, как на фото ниже, но, уж поверьте, не стоит эта ''борода'' таких усилий. Колечко мотается гораздо проще, а показатели почти такие же.Катушка корзиночного типа

Короче, подходящих вариантов изготовления датчиков много, но проще обычного кольца ничего нет. А разница в глубине обнаружения либо несущественна, либо нивелируется ложными срабатываниями от грунта.

Мой вам совет: мотайте датчик на каркасе 21 см, проводом от 0.65 мм, все это как следует герметизируйте бокситкой и будет вам отличная катушка, подходящая под требования даже самого избалованного копателя.Как сделать катушку для МД

Полученную катушку вклеить между листами фанеры и готово:Датчик из фанеры

Катушка для металлодетектора из фанеры

У кого проблемы с намоточным проводом, мотайте алюминиевым (диаметром 1мм). Только концы катушки надо качественно подпаять к медным выводам. Скрутки не допускаются. Кислотный флюс после пайки следует хорошенько отмыть.

Пропитка/заливка

Вообще, по всем законам физики катушку лучше вообще ничем не пропитывать (чтобы снизить паразитные емкости и т.д.), но в случае металлоискателей пропитка - жизненная необходимость. В качестве пропитки можно взять что-нибудь, что не проводит ток и не растворяет эмалевую изоляцию провода. Например, ЦАПОН лак, эпоксидку, монтажную пену...

Перед заливкой в форме нужно сделать небольшой каркасик, чтобы связать воедино саму катушку, уши, ввод кабеля. Затем все это обматывается стекловолокном или просто медицинским бинтом и заливается. Я заливаю эпоксидкой. Очень желательно подобрать форму таким образом, чтобы смолы не много шло, иначе при ударе датчиком о дерево/камень он может лопнуть или дать трещину. У меня на одну катушку уходит примерно 150-200 гр смолы.

Формы для заливки делают из чего угодно - крышки от ведер, сковороды-блинницы с тефлоновым покрытием, тарелки фрисби, кто-то даже фрезерует формы из толстого оргстекла. Некоторые просто обматывают стеклотканью и пропитывают смолой. Один мой знакомый вырезает форму из гипсокартона, а после застывания бросает всю эту конструкцию в воду. Через пару часов весь гипсокартон превращается в тыкву кашу и отваливается. Остается чистая катушка.

Кстати, для замазывания всяких щелей и стыков отлично подходит монтажная пена. Только надо знать одну хитрость: выпускаем немного пены в воду, перемешиваешь ее прямо в воде и как только она осела (загасилась) - берешь полученную массу и используешь в своих целях. Материал получается суперский: в меру жесткий, не пористый, легко шкурится, режется. В общем, можно лепить все что угодно. Сохнет моментально - минут 20-30.Катушка для металлоискателя из руля

Чтобы сделать эпоксидку непрозрачной, ее можно смешать с мукой. А еще афигительный результат дает армирование смолы микросферами - датчик с ними получается легкий, прочный и его меньше ведет от температуры. Микросферы - это такие маленькие гранулы, бывают стеклянные и пластиковые. Они настолько мелкие, что похожи на порошок:Микросферы как замена аэросилу

Катушку экранировать нельзя - это импульсный прибор, а не балансный или на биениях. Тут совсем другой принцип работы.

Из личного опыта: для меня датчик в виде сплошного блина лучше, чем который с перемычкой посредине. В эти прорези постоянно попадает трава и мешается. А сплошной блин спокойно скользит по ней, ничего не цепляя. Но блин слегка тяжелее, так что смотрите, что для вас важнее - удобство или малый вес.

Провод от блока до катушки - обычный, неэкранированный, с хорошей изоляцией и сечением около 0.75 квадрата (можно, например, отрезать от соседского торшера или пылесоса). Хорошо подходят провода от качественных аудиосистем, в прозрачной изоляции.Провод от катушки до блока металлодетектора

Кабель для импульсника, чем короче - тем лучше, хватит и 3-4 витков для полностью раздвинутой штанги.

По поводу крепления катухи к штанге - делайте его как можно мощнее! Из своего опыта ремонта МД могу ответственно заявить, что отломанные "уши" на датчике - это самая частая поломка, с которой обращаются. Ломают всё и все (фирму и не фирму). Продираясь через кушери, наступают на датчик и привет семье. Заводская штанга, как правило, выдерживает, а уши - нет. Классика жанра - одного уха совсем нет, второе надломано на 50%.

Для ушей хорошо подходит толстый стеклотекстолит или ударопрочный полистирол толщиной не менее 3-4 мм.. Можно вырезать их из крышки от унитаза (они бывают очень толстые).

Вот пример отличной самодельной катушки с прочным креплением. Спокойно держит вес взрослого мужика:Самодельная катушка

Конструкция штанги

Так как импульсные приборы очень чувствительны к малейшему присутствию металла, штанга металлоискателя не должна содержать металлических частей ближе, чем 60 см от датчика.

Проще и дешевле всего соорудить штангу из полипропиленовых труб диаметром 32 и 20 мм. Не делайте трубу сильно толстой, не удобно держать будет. И сразу продумайте конструкцию так, чтобы весь металлоискатель в разобранном виде умещался в сумку или рюкзак.

Можно сделать, например, так. Берем два отрезка полипропиленовых труб: 65 см (Ø32) и 70 см (Ø20). На один конец 32-мм трубы запаиваем соединительную муфту, а на второй конец муфты впаиваем герметичный ввод PG29. У нас получается телескопическая штанга: более тонкая труба вставляется в более толстую на нужную глубину и фиксируется гермовводом.Как сделать телескопическую штангу для металлоискателя

Для крепления датчика на конец штанги можно напаять тройник для разветвления поливного шланга или вот такой тройник (приобретается там же, где и сами ПП-трубы):Как закрепить катушку на штанге

Трубы можно гнуть с помощью строительного фена или просто разогревая над газовой плитой. Нагреваем трубу и сгибаем под выбранный размер предплечья. Для того чтобы прогрев детали был равномерным, можно воспользоваться большой консервной банкой, с отверстием по центру днища (банку ставим над огнем газовой горелки).Штанга для металлоискателя из полипропилена

Для того чтобы избежать поперечной деформации труб при сгибании, вставляем внутрь стальную/медную пружину, навитую под внутренний диаметр трубы. Можно просто песка насыпать.

Хорошим вариантом для штанги может послужить последний (самый толстый) сегмент от пятиметровой телескопической удочки. На нем есть пластиковое резьбовое соединение куда обычно закрепляют съемную катушку с леской. На это место нужно прикрутить резиновую ручку от болгарки или дрели и рукоятка для штанги готова. В качестве рукоятки можно применить ручку для мотоциклетного или велосипедного руля.Ручка от дрели в качестве рукоятки

Подойдет и раздвижная штанга для швабры. Надо только убедиться, что она полностью пластиковая, а то в продаже часто попадаются жестяные внутри - такие не годятся.

Кстати, не советую делать штангу в виде просто прямой палки, как на фото выше - это не очень-то удобно и усталость не заставит себя долго ждать. Лучше сразу делайте проверенный S-образный держак под предплечье:S-образный держак

Подлокотник является обязательным элементом (если вы, конечно, не хотите через пару часов отдыхать под кустиками с ноющей болью в руке). Идеальный подлокотник - металлический. Пластиковый рано или поздно сломается, в этом уже убедились сотни кладоискателей.Подлокотник для металлодетектора

Пару слов о конструкции самого блока

Не берите слишком высокий корпус, вполне достаточно высоты в 36-50 мм. И на вид красивее будет. Корпус лучше брать без вентиляционных прорезей, чтобы герметичный был. А то через пару копов внутри будет все что угодно: грязь, вода , трава, пыль, мухи, муравьи, пауки, мыши и жуки разные. И вся эта живность будет там постоянно толпиться и мешаться (проверено лично на копе).

В ящик размерами 150х88х47, кроме платы, помещается кассета на 8 пальчиков. Прекрасно подходит коробка D150Ak (91x147x36).Корпус для Слона

Маленькие отверстия под динамик (или пьезоизлучатель) лучше всего делать снизу, чтобы внезапный дождь не проник через эти отверстия внутрь.

Питание

Для питания подойдут батарейки либо аккумуляторы типоразмера АА в количестве 8 шт. Люди, пользующие данный девайс на таких аккумуляторах, отписывали что их хватает на 5-7 часов работы. Комплект из 8 АА хватает на 10 часов активного поиска.

Я в своей конструкции применил 4 Li-Ion аккумулятора от старых сотовых телефонов, все равно валялись без дела.

Знаю, что некоторые запитывали даже от 18-вольтового аккумулятора от шуруповерта. И работало.

Главное требование - источник питания должен без просадки выдавать 160-180 мА (это максимально потребление прибора, когда горят светодиоды и рядом металлический объект). Так что всякие Кроны или таблетки Д-0.125 не подойдут!!!

Со слабым питанием прибор работать не будет. Для справки - амплитуда импульса в катушке достигает 200 Вольт, а ток - 20 Ампер. Так что все серьезно.

Идеальный вариант - 4 аккумулятора 18650 и вот такой бокс для них:Питание металлоискателя Клон

Если планируется использоваться какой-то более тяжелый аккумулятор, то целесообразно рассмотреть вынесение его под подлокотник. Это будет способствовать лучшей балансировке всей конструкции.Аккумуляторный блок для баланса

Настройка МД Clone PI-W

Настройка исправного прибора заключается в балансировке операционного усилителя TL074 подстроечным резистором R7. Делается это следующим образом.

  1. Расположить катушку в воздухе, чтобы вокруг не было ничего проводящего (никаких металлов, электролитов, сверхпроводников и т.п.)Настройка металлоискателя Clone PI-W
  2. Выставляем минимальное значение барьера (кнопками)
  3. Вращаем подстроечник R7 до тех пор пока прибор не начнет орать и ЧУТЬ-ЧУТЬ поворачиваем обратно (аппарат при этом должен замолчать)

На этом настройку металлоискателя можно считать законченной. Больше этот подстроечный резистор никогда не трогаем, а "отстройку от грунта" осуществляем регулировкой барьера.

Существует более простой способ настройки: включаем прибор в воздухе, после чего ставим катушку на грунт и сразу выставляем барьер 3 или 4. Крутим резистор до появления звука, потом немного назад (чтобы звук пропал). Все! Жмем кнопку сброса и в работу.

По умолчанию минимальное напряжение питания, при котором прибор включает сигнализацию о разряженной батарее, выставлено в 8 Вольт. Если вам надо другое (например, чтобы не угробить аккумуляторы), то это значение можно задать вручную через сервисное меню.

Входим в настройки нажатием кнопки S5. Признаком нахождения в режиме настроек является свечение последнего светодиода (VD13). Кнопками регулировки громкости задаем требуемое значение напряжения. Минимально допустимое напряжение индицируется светодиодами с первого по десятый с шагом полвольта - от 7,5 до 11В.

Если в процессе эксплуатации прибора напряжение питания уменьшается ниже заданного значения, металлоискатель продолжает работать, но раз в несколько секунд выдаёт двойной низкий звук. Это сигнал к тому, что пора доставать второй комплект аккумуляторов.

Защитный интервал

У любого импульсника есть такое понятие, как защитный интервал (ЗИ). Это временной интервал между моментом генерации импульса до момента начала приема отраженного сигнала.Защитный интервал металлоискателя

В данном МД значение защитного интервала подбирается автоматически или задается вручную через меню. После отключения питания значение не запоминается. Поэтому очень важно чтобы при включении прибора возле датчика не было никаких металлических предметов. На практике это достигается просто поднятием катушки в воздух над головой.

Если включить металлоискатель возле, например, лопаты, то прибор выставит значение ЗИ для данных условий работы и в упор не будет замечать цели, отражение от которых будет меньше, чем от этой лопаты. Приблизительное значение защитного интервала можно определить по тому, сколько светодиодов тухнут одновременно в конце теста после включения - чем больше, тем больше ЗИ.

Хотя, если вас интересует только самые крупные цели, прибор можно врубать прямо на грунте. Крупные мины, снаряды, заводы и пароходы все равно будут звенеть.

Теперь что касается кнопки входа в режим настройки. Не секрет, что некоторые ее вообще убирают.

Соглашусь, эта кнопка почти никогда не используется, да и мало кто понимает для чего она вообще нужна. Поэтому если делать прибор для кого-то, кто не очень понимает принципа работы импульсников, то кнопку лучше убрать от греха подальше.

Лично я иногда выставляю защитный интервал в плюс, подрезая тем самым чуйку на мелкоту. Казалось бы зачем это нужно, когда есть барьер? Оказывается все не так просто. Барьер действительно помогает при отстройки от грунта. А вот увеличение защитного интервала проявляется несколько иначе. Это можно почувствовать только при поиске, хотя при комнатных испытаниях может показаться, что эта функция не нужна или даже вредна - ведь это понижает чуйку прибора.

Попробую объяснить исходя из собственного опыта. Короче, от каждого металлического предмета, лежащего в земле, растекается галло (аура) из минерализованного грунта, таким образом даже маленький гвоздь может фонить как кастрюля для борща. А функция защитного интервала помогает отстроиться (хотя в некоторых случаях и не полностью) от такой прогнившей мелкоты и сосредоточиться на поиске более крупных предметов. На практике грамотное использование защитного интервала позволяет меньше копать вхолостую. Как-то так...

Что делать, если ничего не заработало

Скорее всего, с вами такого не произойдет, но даже если так, без паники! Ничего страшного.

Повторюсь, что прибор можно включать без датчика - он должен пройти тест на 10 диодах, и потом замолчать (т.е. вообще не пиликать). Если у вас не так, значит датчик не при чем и косяк где-то в самой плате.

Если он вообще молчит, проверяйте цепи питания, прошивку контроллера.

Проверьте потребляемый ток - он должен лежать в пределах 60-80 мА. Если поднести к катушке крупный металлический предмет, ток должен возрастать до 150-170 мА. Если токи слишком большие, ищем КЗ на плате, смотрим какие элементы сильно греются, ищем причину.

У рабочего прибора на выводах ОУ TL074 должны быть такие напряжения:

  • Выводы 5, 10 - напряжение, равное Uref 4.8 В.
  • На сбалансированном ОУ такое же напряжение должно быть и на выводах 1, 2, 3, 5, 7 и 14. При исправных деталях, но разбалансированном ОУ напряжениям могут незначительно отличаться - на 0.2...0.5 Вольта. (встанут на место при баллансировке подстроечником). Если кручение резистора R7 не приводит к изменению напряжение на выв.7 ОУ, подстроечник подлежит замене.
  • Напряжение на выводах 12 и 13 должны быть одинаковыми и примерно равны напряжению источника питания (ниже на 0.3..0.6В). Если не так - проверять подстроечник и всю входную цепь.
  • Напряжение на выв. 8 должно быть примерно равно половине напряжения источника питания и зависит от качества ОУ и обвязки. Чем больше скурпулёзности вы приложили, подбирая детали, тем ближе напряжение будет к половине питающего. Как правило, оно равно 4,5...7В. Напряжение на выв. 9 ОУ тоже зависит от тех же причин, но оно там должно быть маленьким - 0.5...1,5В.
  • Напряжение на выв. 6 ОУ - примерно 3...4 вольта. Измерить цифровым прибором затруднительно, желательно иметь стрелочный вольтметр.

Наиболее распространенные ошибки начинающих:

  • воткнули микросхемы не тем концом;
  • при прошивке намудрили с битами конфигурации МК и усыпили его на веки вечные
  • КЗ в поисковой катушке (низкая чувствительность, большое потребление тока)
  • свернули подстроечнику голову
  • нет контакта (плохой контакт) в разъеме подключения кабеля. Решение: временно (а лучше постоянно) подпаять датчик напрямую. Или использовать качественный разъем с надежными контактами позолоченными контактами.
  • плата грязная, не вымыт флюс, использовался кислотный флюс при пайке
  • некачественная пайка, ложная пайка, сопли на плате

Причины всевозможных глюков:

  • слишком длинные провода до платки с кнопками (прибор глючит). Между проводками шлейфа возникает паразитная емкость и это приводит к нестабильной работе устройства (эта проблема частично устранена в прошивке 1.2.2м)
  • катушка плохо герметизирована (приводит к необходимости частой перенастройки прибора)
  • плата грязная, не вымыт флюс, использовался кислотный флюс при пайке
  • используется слаботочный источник питания (дохлые батарейки или батарейки не способные выдавать нужный ток). Совет: найдите в мастерской по ремонту ноутбуков старые аккумуляторы 18650 - для ноутов они уже не годятся, а для Клона самое оно.
  • в качестве С3 и С5 применены конденсаторы с высокими значениями ТКЕ
  • микросхемы установлены на колодках, контакты со временем окислились. Кроватки убрать, ИМС распаять прямо в плату.

Проверяйте все. Десять раз проверьте плату, прозвоните или замените сомнительные элементы. Схема довольно простая и неисправность 100% у вас перед глазами. Если проявите толику внимания и терпения, вы ее найдете.

Впечатления от прибора

Люблю я этот металлоискатель! Давал тут одни копателям, так они аж глаза вытаращили: прозвонили стрелковую ячейку фирменным "Фишером", он ничего не показал, а мой Клон третий диод зажег. Копали минут 20, грунт тяжелый, камни сверху. В итоге подняли три гильзы от трехдюймовки с глубины не менее 40 см!

А как-то раз один мой знакомый захотел побродить с металлоискателем за нашей деревней и через час вернулся с позолоченной пуговицей. Говорит, что выкопал прямо на обочине дороги на глубине одного штыка. Сказал, что прибор орал как резаный.

Судя по многочисленным отзывам, хорошо настроенный Клон имеет примерно в два раза большую чуйку на крупняк, чем аська 250 с родной катушкой. Правда аська имеет дискрим, цветняка получится найти больше (если этот цветняк в земле еще остался вообще), с ней хорошо на пляже в песочке повозиться. А так, ACE-250 - прибор начального уровня, детская игрушка можно сказать. Как владелец аськи в прошлом, могу добавить, что если бы она меня во всём устраивала, я бы не стал доставать паяльник из чулана.

Кстати, недавно протестировал своего Слона на Чёрном море. Проблем не было, отлично работает и на морской воде. Главное, иду я по пляжу с клоном, а мой сотоварищ с минилабом за штуку баксов, а результат у всех одинаковый. Вообще, этот прибор изначально задумывался автором, как вариант для подводного поиска.

Небольшой прирост чуйки был замечен с катушками начиная с 30 см. Но с ними становится тяжелее локализовать цель. Другими словами, копая небольшой предмет, можно промахнуться ямой - копаешь и копаешь, а его всё нет и нет, а Клон всё звенит и звенит. Ты копаешь и представляешь себе супер-клад на большой глубине, а в итоге оказывается звенела пробка от пива на глубине 15 см немного в стороне.

Кстати, Clone Pi-W также работает в статичном режиме. Это позволяет точнее локализовать цель.

При поиске на сильно замусоренных участках достаточно приподнять катушку над землей (сантиметров на 20). И весь крупняк ваш. И не только крупняк.

Также было замечено, что Клон душит другие металлоискатели своими помехами. Так что приходится разбегаться подальше.

Выводы

Среди самодельных импульсников равных Клону пока нет. Ходить за черметом или по войне - самый огонь! Для поиска монет и тому подобное - тоже сойдет, просто копать придется побольше. Смотрите, например, что удалось нарыть:Либаво-Роменская ЖД-бляха

Судя по всему, это Либаво-Роменская железнодорожная бляха 1874 года.

А вообще, если вам нужен балансник с дискриминитором, то рекомендую попробовать собрать и настроить Квазар или хотя бы Терминатор. Хотя, к примеру, тот же "Анкер" гораздо дальнобойней будет, а "Спектр" - информативнее... Вам решать! А мне пора на поиски кладов!

Нашли ошибку в тексте? Выделите ее и нажмите Ctrl + Enter

Поделиться: