Вступление
Давно мучился с уточнением находки в земле, так как на моем металлодетекторе большая катушка, и находя мелкий предмет тратил массу времени на его обнаружение. Такие находки как пуговки, мелкие крестики и монетки-чешуйки имеют малый размер, порой чтобы поймать приходилось просеивать не один десяток горстей земли. А если выехал на коп в ночное время - ситуация еще более осложняется. Кто занимается копом старины прекрасно поймет меня. Для сокращения времени обнаружения уже найденого предмета копателями используются дополнительные приборы - точечные металлоискатели (пинпоитеры). Название происходит от буржуйского слово - поинт-точка. Когда Великий СССР терпел свой крах, нашему отечественному производителю было уже не до разработок точечных металлоискателей, хотя промышленные металдетекторы отечественного производства к тому времени уже были.
Что из себя представляет пинпоинтер. Тот же металлоискатель но с узконаправленой катушкой намотанной на стержне.
Имеющиеся в продаже пинпоинтеры стоют не мало.
Пинпоинтер Minelab PRO-FIND 25 - 6500p
Пинпоинтер Garrett Pro Pointer
- 6200p
Так же на сайте Алиэкспресс имеется китайская подъебка под Garrett за 2000р. Судя по отзывам народ недоволен.
Схема очень простая, всего 3 транзистора, самое главное что не требует никаких настроек и начинает работать сразу после сборки. Питанием служит 2 элемента АА 1.5 в, в моем случае - li-ion аккумулятор 3,7в. Печатка .
На схеме приведен ряд транзисторов для задающего генератора, лично мной были использованы кт3107 и кт3102, они есть почти во всех радиомагазинах, найти их не составит труда. Конденсаторы рекомендуются пленочные, я не стал экспериментировать и поставил как рекомендовано автором. С1 и С3 2 последовательных по 1n 100 и более вольт. Если взять с вольтажом ниже - возможен пробой, так как напряжения на них может нарастать близкое к 100 вольтам. Диоды можно ставить любые, плановые красные стеклянные можно надергать со старых плат. Полевик, лично я ставил bs108, показад лучшие результаты чем 2n7000 (любят на форуме). Можно поэкспериментировать и подобрать еще более лучший, важно чтобы напряжение открытия гейта было 0,8-1,5 в)
Катушка
Катушка мотается на ферритовом стержне, длиной 5-6 см, диаметром 8-10мм, 500-600 витков проводом 0,4мм , на конце стержня желательно сконцентрировать больше витков, от чуйка будет выше. Я брал ферит от антены проводимостью 800, возможно ферит с большей проводимостью покажет лучшие результаты. По плану частота на катушке должна быть в пределах 15кГц, замерил мультиком у меня вышло 14.5кГц. Частота возрастает при уменьшении кол-ва витков на катушке, так же с уменьшением номинала c1 и с3. Не рекомендуется увеличивать частоту, уменьшая число витков, чуйка от этого будет хуже. По окончанию намотки я залил катушку эпоксидкой, под вакуумом в корпусе от 10 кубового шприца,что позволит работать в не благоприятных погодных условиях.
Индикация
В качестве индикации автором предложано использовать активный буззер, элемент который вы не раз встречали на старых материнках, или электронных будильниках. Активный буззер отличается от пассивного тем что уже содержит в себе генератор звуковой частоты и при подключении питания, соблюдая полярность, начинает пищать. Пассивный же просто щелкает, как обычный динамик. Если вам попался пассивный буззер можно собрать схему ниже, и будет вам активный =)
Так же в качестве индикатора можно использовать светодиод, вибромоторчик от мобилки 1.5в или же неведомую хуергу.
настройка
После сбора должно заработать сразу, настройка осуществляется переменным (можно регулировать чуйку) или подстроечным резистором, устанавливая порог срабатывания полевика (максимальную чуйку без ухода в помехи. На С4 должно быть не менее 50в.(смотри схему) При хорошо собранном и настроеном приборе чуйка должна быть около 5 см на монету 5 копеек СССР. Если чуйка ниже, проверить вашу катушку, должна быть качественно намотана 500-600 витков. С1 С3 - пленочные, с вольтажом не менее 100 в. Так же не допускается большое скопление канифоли или флюса в частото-задающей части. Частота на катушке около 15 кГц.
Особенности схемы.
При включении уходит в помехи, после поднесения и резкому отнесению от металлического предмета, стабилизируется. (Причина в моем случае, слишком близкое расположение элементов в частности неведомой хуерги к катушке.)
После прогрева 10сек можно выставить чуйку выше, если выставить раньше - уйдет в помехи. (В моем случае причина возможна та же)
Нестабильная работа - падает чуйка (проблемы у учасников форума, где этот прибор обсуждается)
Частота и пайка нормальные, но чуйка низкая - возможны проблемы с полевиком. Параметры открытия 0,8-1,5в.
Катушка очень слабо и тонко пищит.
На морозе чуйка малость падает, но при использовании переменного резистора легко подгоняется.
В полевых условиях прибор себя отлично показал. Стабильное обнаружение чешуи - 3см, монета 5-6 см, крестик 6см. При копе в ночное время просто незаменим, очень экономит время выцепления находки. В конце как и положено, видео испытания)
Пинпоинтер - это устройство, входящее в семейство металлоискателей. Применяется для поиска металлических предметов в разнообразных условиях, в том числе и под водой. Название прибора происходит от английского pin pointer , что переводится как "точечный указатель". Простейший пинпоинтер имеет небольшие размеры, похож на карманный фонарик. Вполне может пригодиться для поиска скрытой электрической проводки в стене.
Назначение устройства
Пинпоинтер представляет из себя детектор обнаружения металла. Он определяет точное месторасположение металла на довольно небольшой глубине, ориентировочно порядка 5 см. Людей, занимающиеся поиском монеток или других ценностей из металла, вплоть до археологических, называют кладоискателями. Они работают с пинпоинтером в самых разнообразных местах: от официальных раскопок до отработанных отвалов. Заводские модели металлоискателей не всегда удобны для подобных целей, да и к тому же стоят немалых денег. Поэтому имеет смысл собрать собственный пинпоинтер по схеме. Прибор максимально эффективен для использования в недавно образовавшейся яме или отвальной россыпи грунта. Земля может быть рассыпана на плотный объем травы или большое количество листвы, что явно затрудняет обычный поиск для охотников за кладами. Знающие и опытные люди утверждают, что в данной ситуации пинпоинтер является лучшим выбором.
Детали для сборки
Для сборки пинпоинтера своими руками потребуются определенные инструменты. Основными элементами будут:
- Паяльный набор: определенное количество олова, припой и непосредственно сам паяльник.
- Разноплановый набор отверток или набор насадок для отверточной ручки-базы.
- Зажимной инструмент: плоскогубцы, пассатижи. Режущий: кусачки или подобный предмет.
- Для сборки печатной платы необходимо запастись профильным материалом.
Стоит отметить, что для разных моделей в процессе сборки может измениться и перечень нужных материалов и инструментов. Также нелишними станут базовые навыки в изготовлении таких плат, приветствуется наличие знаний в области электротехники и опыт работы в ней.
Принципиальная схема пинпоинтера
Основополагающие положения модели устройства заключаются в следующих параметрах:
При сборке пинпоинтера своими руками необходимо учитывать базовый принцип его работы - уровень качества измерения колебательного контура. При приближении к нему металлического объекта происходит потеря мощности энергии. В итоге данного процесса снижается амплитуда сигнала на контуре.
Для повышения чувствительности прибора в сборке лучше использовать конденсаторы пленочного типа С2 и С3. Излучающий элемент ZP-1 должен быть пьезокерамическим.
Технология сборки
Сам по себе процесс изготовления пинпоинтера своими руками несложный, но все-таки потребует определенные умения по работе с СМД-компонентами. Другим вариантом может послужить DIP-выводящий элемент. Ферритовый стержень, который можно демонтировать с ненужного транзисторного приемника, станет датчиком. Стержень должен иметь порядка 110 см в длину и равняться 10 мм в диаметре. Намотка в катушках происходит по принципу накладывания одной на другую. Материалом для нее должен послужить провод в изоляционной обмотке. Провод должен быть медным с диаметром в 0,3 мм. Необходимое количество витков должно составлять по 200 штук.
Особое внимание стоит обратить на полярность подключения в самодельном пинпоинтере. При отсутствии генерации, частоте в 15 кГц нужно поменять крайние точки любой обмотки. Характеристики катушки (такие как длина, провод, диаметр стержня) можно поменять. Но стоит помнить о том, что напрямую повлияет на чувствительность прибора.
Настройка пинпоинтера проводится путем подборки напряжения в области второго вывода самого микроконтроллера. Сделать это нужно при помощи подстроечного резистора R2. В момент проведения настройки вокруг аппарата не должно присутствовать никаких металлических предметов. Это позволит достичь максимально эффективной чувствительности. В измерении поможет вольтметр. Для этого понадобится устройство с высоким уровнем сопротивления, например осциллограф.
Электронно-частотный пинпоинтер
Как сделать пинпоинтер в таком варианте, подскажет принцип работы частотомера. Схема сборки не вызовет особых затруднений. В основе функционирования лежит процесс работы электронного FM-частотомера. Присутствует дискриминация черных металлов, глубина поиска предметов ограничена 60 см, рабочая частота находится на уровне 19 кГц.
Все требуемые детали отличаются простотой и доступностью. Небольшое внимание нужно уделить конденсаторам, которые должны иметь термостабильные показатели. Таковыми могут быть модели К71 со старого советского мультиметра. Не рекомендуется применять керамические, они не подойдут.
Важно! От качества конденсатора напрямую зависит стабильность устройства!
Источником питания для пинпоинтера могут послужить батарейки или иные аккумуляторные элементы с напряжением в 9-12 В. Непосредственно печатной плате понадобится лишь 10 мА, остальное "потянет " на себя динамик, альтернативой которого могут послужить наушники.
Аналоговый пинпоинтер
Аналоговый пинпоинтер своими руками довольно легко собирается. Его эффективность заключается в поиске именно небольших предметов, например монет.
Конденсаторы для такого типа металлоискателя на генератор подбираются пленочного вида. Напряжение должно соответствовать 100 В и выше. Катушку контурную можно монтировать на стержень из феррита, диаметр которого должен составлять 10 мм. Также можно использовать стержень от магнитной антенны, встроенной в старые радиоприемники. Номинальная длина стержня должна составлять 10 см. Для намотки в катушке берется эмалированный провод и наматывается в 4 слоя. После завершения данного процесса необходимо провести процедуру обработки катушки специальным лаком в самодельном пинпоинтере. В завершение катушку надо будет обжать термоусадочной трубкой.
Схема достаточно простого аналогового пинпоинтера, для людей которые занимаются поиском монет, но не могут себе позволить купить профессиональный пинпоинтер. Данный образец я собирал лично и подтверждаю его полную работоспособность. я развел специально для него печатную плату которую можно найти в конце статьи. По характеристикам пинпоинтер довольно не плохой, для целеуказания находки самое то....
Схема пинпоинтера MINIMAX-PP-2
по схеме я думаю вопросов не возникнет, на печатной плате подписаны все элементы, обратите внимание некоторые детали на плате не сходятся со схемой, так как я разводил ее под то, что было в местном радиомагазине!!!
Все конденсаторы которые применяются в генераторе, обязательно должны быть пленочные с рабочим напряжением не ниже 100 вольт.
По поводу контурной катушки L1, я намотал ее на отрезке ферритового стержня, диаметром 10 мм. с магнитной антенны старого радиоприемника. Длина стержня 10 см. Катушку я мотал в 4 слоя, эмалированным проводом диаметром 0,35 мм. количество витков 450. после намотки я пропитал катушку цапонлаком и сверху обжал термоусадочной трубкой.
По печатной плате, она односторонняя с применением как дип так и смд компонентов, буззер не просто динамик а динамик с генератором!
Ну и на последок, несколько фотографий собранной платы.
Скоро выложу небольшое видео с работой данного пинпоинтера
Скачать схему и файл печатной платы
(разработчик Petrucho– форум md4u)
Пинпоинтер – это особый вид металлодетктора, который обладает уникальной компактностью и предназначен для уточнения местоположения металлических целей при поиске. Такой детектор не обладает большой чувствительностью, она ему попросту не нужна, но зато очень точно «показывает» место залегания предметов из металла.
Благодаря этому используется для точного определения находки при поиске, осмотр стен зданий на предмет нахождения арматуры, металлических несущих конструкций, скрытой проводки, тайников и прочее.
Пинпоинтер Minimax PP-2 – простой, надежный и малогабаритный металлодетектор, разработанный одним из участников форума на md4u под ником Petrucho. Он был проверен на суше и в воде, прекрасно работает и в соленых водах черного моря.
Для начала ознакомимся с техническими характеристиками прибора (ТТХ):
Напряжение питания…………………….. 3-5 Вольта;
Ток потребления………………………….. 18 мА;
Индикация………………………………….. звуковая (фиксированный тон);
Дальность обнаружения монет…………. 5 см (5 коп СССР).
Небольшое ознакомительное видео о работе и ТТХ пинпоинтера смотрите ниже.
Итак, давайте взглянем на схему прибора (картинка ниже).
Привожу описание работы пинпоинтера Minimax PP-2 от автора (часть использованного текста взята с сайта автора, форума md4 и личной переписки с автором). Итак:
…В основе положен принцип измерения добротности. Схема довольно проста - всего 1 микросхема и 4 транзистора. Питание схемы возможно в пределах 3-5,5 Вольт (5,5 Вольт максимально возможное питание микросхемы MCP602).
Для минимальных размеров пинпоинтера рекомендуется использовать либо 2 элемента АА или ААА, либо одна 3-х вольтовая литиевая батарейка (или литиевый аккумулятор 3,7 Вольт). Например, LIR123 (фото ниже).
На элементах Q1,Q2, D1,D2, R1,R2, C1,C2,C3 и L1 собран автоколебательный LC генератор, с резонансом напряжений (последовательный резонанс). Колебательный контур образован суммарной емкостью конденсаторов C1,C2,C3 и индуктивностью L1.
Перезаряд C1,C3 идёт относительно шин питания через базо-эмиттерные переходы транзисторов а также через защитные диоды D1,D2. Благодаря чему, транзисторы Q1,Q2 работают в ключевом режиме (базы транзисторов Q1, Q2 "болтаются" относительно шин питания в пределах +- 0.7 Вольта.).
Есть конечно в генераторе довольно продолжительный линейный режим при переключении из одного состояния в другое. Время переключения равно примерно 1/10 периода. Связано это с тем что переключение транзисторов происходит тогда, когда скорость роста функции синуса мала.
Плохо это или хорошо? Хорошо в том плане, что меньше гармоник загоняется в контур - в итоге довольно чистая синусоида. Плохо с точки зрения потребления. Если бы можно было устранить линейный участок, то ток потребления снизился бы на 2..3 мА.
Желтый - напряжение на коллекторах транзисторов генератора.
Голубой - напряжение на катушке.
На C4 и L2 реализован фильтр питания, для исключения ложных наводок через плюсовую шину питания.
Отрицательная полуволна переменного напряжения снимаемого с катушки индуктивности выпрямляется однополупериодным выпрямителем на D3, R3, C5.
Дополнительная фильтрация сигнала по низкочастотным помехам, для более стабильной работы - R4, C6.
Емкостью С7 задается скорость «слежения цели» динамического режима. При неудовлетворительной стабильности порога (прибор «плохо держит» настроенный порог), следует увеличить емкость С7.
Также для хорошей и стабильной работы пинпоинтера Minimax PP-2 следует применить в схеме пленочные или полистироловые конденсаторы.
В схеме это такие детали: С1, С2, С3, С5, С6, С7. Остальные конденсаторы, резисторы и прочие детали схемы могут быть применены в SMD исполнении.
Поисковый датчик пинпоинтера может быть изготовлен для работы на разных частотах.Катушка L1 наматывается проводом в лаковой изоляции диаметром 0,25-0,3 мм и состоит из 700-500 витков соответственно. Катушка L1 наматывается на феррите диаметром 10 мм и длинной 5-7 см. Для максимальной чувствительности можно намотать катушку поближе к краю стержня.
Если 1-1,5 см чувствительности не критичны, а габариты (диаметр) пинпоинтера все же хотят сделать поменьше, то намотку делают на ширину всего ферритового стержня.
Также после изготовления поискового элемента и проверки работоспособности схемы, необходимо пропитать (залить) витки катушки L1 эпоксидной смолой или лаком. Это придаст поисковому элементу жесткость и стабильность в работе.
Пинпоинтер сигнализирует о найденной металлической цели звуковым сигналом. Этот звук выдается буззером (пъезоэлементом с встроенным генереатором звуковой частоты) с рабочим напряжением, 5-6 Вольт.
Теперь нюансы .
На выводе диодной сборки D3, может быть сигнал приличной амплитуды.
Поэтому D3 должен иметь обратное напряжение более 100 Вольт и в тоже время он должен быть высокочастотным.
Возможные замены полевого транзистора DMN2075U
В корпусе SOT-23:
IRLML2502 NTR4501N Si2302ADS BSS138
В корпусе TO-92:
BS108 BSN254 BSN304 ZVNL110 ZVNL120 ZVNL535 ZVN4424
Ну и много вариантов еще…
Замена транзисторов Q1 и Q2
MMBT4403 на КТ361, КТ3107, BC327, BC328...
MMBT4401 на КТ315, КТ3102, ВС337, ВС338…
Питание пинпоинтера не стабилизировано, поэтому рекомендуется не жадничать и использовать хорошие алкалайновые батарейки. У них внутренне сопротивление очень мало вплоть до самого разряда!
Возможная модернизация пинпоинтера.
В приборе можно применить вместо буззера светодиод или вибромотор по желанию пользователя.
Если пользоваться прибором по принципу включил и работай весь день, батарейки выйдут из строя не быстро, но все же прослужат не долго.
Ну а если работать в режиме «нажал-проверил-отпустил» кнопку питания, то щелочных батарей хватит на сезон или более!!!
…
Ну и напоследок плата пинпоинтера, разработанная одним из форумчан MD4U.
Удачи всем в изготовлении, - это круто!
Александр Сербин (г.Харьков)
Простой надёжный пинпоинтер
17 Января 2017
На данной схеме представлен простой металлоискатель, типа пинпоинтер. Схема не сложная, после сборки работает практически сразу. Требует минимальной подстройки: резистором R1 выставляется напряжение около 2,5V на 7 ножке LM324, данное напряжение необходимо подбирать после каждой смены датчика.
После обнаружения цели авто-настройка уменьшает чувствительность детектора и через некоторое время звуковая и световая сигнализация прекращается. Если цель вновь приблизится сигнализация возобновляется, так будет продолжаться пока не произойдёт срыв автоматического регулирования, после этого сигнализация не выключиться, пока цель не будет на таком расстоянии от катушки при котором авто-настройка вновь не возобновит свою работу.
При изменении температуры, и в связи с этим, изменении параметров элементов схемы, обратная связь компенсирует изменение напряжения на генераторе и работа схемы не нарушается и не требует какой либо ручной регулировки.
Если поставить элементы R14, R15 обозначенные на схеме штриховой линией, то можно дополнительно регулировать порог чувствительности и в ручном режиме.
На схеме в генераторе номинал сопротивления - R3" (680 Ом) дан для катушки на ферритовом стержне 50 мм, диаметр 8 мм, которая содержит 320 витков провода 0,3. если будет другая катушка генератор не запуститься. Поэтому его придётся уменьшать до начала устойчивой генерации, либо воспользоваться следующим вариантом доработки:
Вариант доработки схемы. Чтобы снизить чувствительность, а также упростить запуск задающего генератора (генератор обведён красным) с различными катушками можно изменить следующее:
- Заменить R3" в генераторе перемычкой
- R3 использовать 430 Ом
Чувствительность заметно снизится - уменьшится влияние магнитного поля земли, при резких движениях катушки вокруг своей оси не будет срабатывать сигнал. В процессе тестов многими отмечалось что данное решение наиболее удачно.
В варианте с перемычкой вместо R" и R3 = 430 Ом прибор работает с любыми катушками если они обеспечивают работу генератора на частотах от 15 кГц до 20 кГц. Один из вариантов датчика по такой схеме - 60 витков 0.5 на оправке 7 см. С катушкой 19 см точно не для монет - с такой катушкой на монеты чувствительность у него слабая (испытывались частоты до 20 кГц).
Один из конструктивных вариантов исполнения разъёма катушки показан на рисунке ниже:
Вместо КП303А в данной схеме можно использовать - BF245, 2N4416, 2N5457. Рекомендуется BF245. Транзисторы 303Е, 303Д, 303Г использовать не рекомендуется.
Номинала R1 может оказаться мало для установки нуля на U1D.
В качестве динамика нужно использовать высокоомный пьезоизлучатель, громкость и яркость подбираются резистором R9. Можно также использовать обычную пищалку, но потребление всей схемы возрастёт.
Если датчик реагирует на касание к грунту на катушку рекомендуют делать экран.
По настройке:
Если реагирует только на железяки и в упор не видит цветмет, то возможно не запустился генератор. Проверять есть ли синусоида на катушке генератора? Если нет, то в катушке просто наводится ЭДС от перемещающихся перед ней намагниченных железяк. На цветмет, в этом случае, реакции не должно быть совсем.
Если не установить светодиод не будет тока К-Э соответственно и транзистор работать не будет.
Если не работает при низкой температуре, можно добавить между R2 и вторым выводом U1A конденсатор 470 нФ, убрать R10 (разрыв), R14 использовать 300кОм.