Сижу спокойно, никого не трогаю, и тут бац — приходит мне на почту письмо чудаковатого содержания:
— Уважаемый автор! Не могли бы Вы подсказать, как можно улучшить работу металлоискателя Пират? При питании от 9-вольтовой батареи — чувствительности не хватает, но ток потребления приемлемый, при переходе на 12-вольтовый аккумулятор — работа схемы становится лучше, но задолбаешься его постоянно подзаряжать. Схема во вложении.
Чур меня! — сказал я, оглянувшись по сторонам, зашёл на всякий случай на свой сайт, полазил там, перекрестился. Нет там ничего похожего на металлоискатели!
— А с какого бодунца я должен что-то смыслить в этой области? — пишу автору вопроса. — Я, конечно, наблюдал лет 100 назад в журналах простенькие схемы металлоискателей на биениях, но не более того.
— Нет, этот не на биениях — импульсный, ребята из «радиоскота» разработали. Там всего-то делов: передатчик, да приёмник. Вам как два пальца об асфальт, а мне знаний не хватает и ответить толком никто не может!
Секреты чувствительности металлоискателя пират, правильная схема, высокая чувствительность.
Ну, как-то, — подумал я, — два пальца об асфальт, это не тот процесс, о котором я так долго мечтал с детсадовского возраста, — и хотел было в мягкой, но решительной форме отшить навязчивого вопрошающего, но. побродив по сети и поизучав вопрос, обнаружил — а оказывается, тема эта будоражит умы изрядного количества радиолюбителей. Популярная, оказывается, тема!
Да, немало ещё золотых самородков закопано на великих просторах нашей страны, — обозначил я возможные истоки подобного интереса и решил-таки озадачиться данным вопросом.
Результатом теоретической проработки темы стала страница — ссылка на страницу.
А теперь плавно переходим к «Пирату».
Случилось так, что «ребятам из радиоскота» пришлось не так уж и сильно поднапрячься.
Первая реализация подобного металлодетектора нашлась в буржуйском журнале «Everyday Electronics August 1989», и уж совсем похожую схему «PI Metal Detector» опубликовал 30.09.2008 С.В.Smith.
Так что братве всего-то и осталось — лишь выкинуть лишние, на их взгляд, радиодетали. На сколько лишние — оставим на их совести, работает, ну и слава богу!
Рассмотрим принцип работы данного металлоискателя. После излучения передатчиком короткого импульса магнитной индукции, в искомом металлическом объекте возникает и некоторое время поддерживается (вследствие явления самоиндукции) затухающий импульс тока, обусловливающий задержанный по времени отражённый сигнал. Этот отражённый сигнал и несёт полезную информацию об объекте, которую и надо зарегистрировать приёмной частью металлодетектора.
Рис.1
На Рис.1 (слева) приведена передающая часть «Пирата».
Генератор импульсов формирует короткие импульсы тока, поступающие с частотой 150Гц в излучающую катушку, где они преобразуются в импульсы магнитной индукции. Так как излучающая катушка имеет ярко выраженный индуктивный характер, всплески напряжения на ней могут достигать сотен вольт. А поскольку данная катушка является по совместительству и приёмной, необходимо позаботиться об ограничении данного напряжения на входе приёмной части регистратора. Для этой цели использован диодный ограничитель D1-D2.
На правой части рисунка показаны эпюры напряжения на ограничителе в условиях отсутствия в зоне действия катушки металлического предмета (синий цвет) и наличия железяки (красный цвет). Как можно увидеть — налицо эффект расширения импульса, обусловленный переизлучением мишени. Чем больше металлический объект, либо чем он ближе расположен к поисковой катушке — тем более выраженным будет эффект расширения, т.е. вычислив разницу между длительностями красного и синего импульсов можно судить о размерах и глубине залегания объекта.
Причём основная часть тока потребления устройства как раз и приходится на процесс накачки катушки энергий, необходимой для достаточной мощности излучения. Как можно снизить это потребление? Тупо — уменьшить частоту повторения импульсов.
Давайте подумаем, почему частота этих импульсов выбрана в «Пирате» равной 150 Гц? Да очень просто — это частоту необходимо зафиксировать динамиком. Динамик маленький, он и эту-то частоту воспроизведёт с трудом, а если её сильно понизить, то и вовсе будет молчать как рыба, ну а если и не молчать, то слегка пощёлкивать.
Ладно, забыли про динамик! А до каких пределов можно понижать данную частоту? До значений, позволяющих комфортно перемещать в пространстве катушку металлоискателя без потери скорости обнаружения цели. Ясен хулахуп, что понижение частоты до 50Гц (или 50-ти плевков поисковым импульсом в секунду) не окажут никакого негативного влияния на скорость перемещения.
Зато троекратное уменьшение частоты позволит, как минимум, в три раза уменьшить ток потребления. Дальнейшего снижения можно добиться, применив цифровую схему обработки сигнала посредством малопотребляющих КМОП микросхем.
Ну и хватит этой унылой теории, пора переходить к схеме электрической-принципиальной!
Рис.2 Схема импульсного металлоискателя
На Рис.2 приведена схема формирования импульса, длительность которого прямо пропорциональна мощности отражённого от металлического объекта сигнала.
В формирователе применены КМОП логические элементы «2И-НЕ» с триггерами Шмитта на входах. Именно наличие этих триггеров позволяет избежать микросхемам затянутых переходных процессов и обеспечивает собственное потребление тока, близкое к нулю.
Частота импульсов генератора, как мы уже договорились — 50Гц, длительность импульсов накачки — 150мкс (это значение является оптимальным для применённой в металлодетекторе катушки).
В самом простом варианте катушка наматывается на оправке 200 мм и содержит около 30 витков провода. Её форма и конструкция может иметь различные очертания, важно, чтобы результирующая индуктивность составляла величину 300-330 мкГн.
Начало импульса запрета совпадает с началом передающего импульса. Длительность регулируется переменным резистором R2 и должна составлять величину, равную времени разрядки излучающей катушки.
Операционный усилитель DA1A усиливает сигнал, поступающий с выхода диодного ограничителя и приближает его форму на своём выходе к прямоугольной.
Для лучшего понимания работы схемы приведу диаграммы напряжений в различных точках.
Рис.3 Диаграммы напряжений импульсного металлоискателя
Думаю, дальнейшего пояснения работы формирователя не требуется.
Собственно говоря, теперь нам только и осталось, что измерить длительность выходного импульса и зафиксировать её любым удобным для юзера методом. Сделать это также удобно сугубо цифровыми средствами.
Рис.4 Измерители длительности импульса
На Рис.4 приведены два варианта измерителя длительности импульса: первый со светодиодной индикацией, второй — с регистрацией длительности посредством изменяющейся звуковой частоты.
В основе обоих устройств лежит микросхема CD4017 (К561ИЕ8), представляющая собой десятичный счётчик с дешифратором. Дешифратор работает таким образом, что обеспечивает логическую единицу только на одном выходе в любой момент времени, что крайне полезно для снижения энергопотребления схемы при работе на светодиодные матрицы. Как это всё функционирует?
С приходом на вход устройства положительного перепада измеряемого сигнала (вх. импульс), запускается генератор, построенный на IC1.1, выходные импульсы которого с частотой, задаваемой цепочкой R1 C1, поступают на тактовый вход счётчика IC2. Счётчик начинает заниматься своим непосредственным делом — считать.
По окончании измеряемого сигнала, его уровень становится равным нулю, генератор стопорится и счётчик, соответственно, тоже, индицируя «единицей» на соответствующем выходе количество посчитанных импульсов.
Чем больше счётчик успеет к этому моменту насчитать — тем выше длительность поступающего на вход сигнала.
Элементы IC1.2 и IC1.3 предназначены для остановки счётчика в момент появления «единицы» на последнем разряде, чтобы не допустить его последующего перезапуска.
Переменный резистор R1, регулирующий частоту генератора, по совместительству отвечает и за чувствительность металлоискателя: чем больше частота — тем выше чувствительность.
Так, с эти разобрались, выкидываем светодиоды, подключаем к счётчику генератор (Рис.4 справа).
Генератор выполнен на IC3.1, IC3.2, Т1 и представляет собой устройство, частота которого формируется посредством управляющего тока. Управляющий ток, в свою очередь, зависит от значений резисторов R4-R11, подключённых к соответствующим выходам счётчика.
При указанных на схеме номиналах, минимальная частота, соответствующая самой малой длительности входного импульса, будет около 500 Гц, максимальная, соответствующая самой большой длительности: ≈ 1 кГц. Остальные резисторы следует выбирать из сетки промежуточных номиналов.
В процессе повышения частоты генератора происходит и одновременное увеличение громкости в звуковом излучателе, связанное с уменьшением скважности выходных импульсов (приближении их формы к меандру).
Для поддержания высокой стабильности работы металлоискателя — все логические элементы необходимо запитывать стабилизированным напряжением, снимаемым с интегрального стабилизатора VR1 (Рис.2). На самом деле, для классического «Пирата» такой стабилизатор был бы тоже совсем не лишним!
Источник: vpayaem.ru
Как улучшить металлоискатель пират
- Портал
- Поиск
- События
- Инфо
Привет, Гость! Вход Регистрация
Технодиум › Электроника › Металлоискатели
Доработка металлоискателя Пират
Страницы (25): 1 2 3 4 5 . 25 Следующий »
Каскадный режим
Доработка металлоискателя Пират
neurolight 
Прохожий 
Сообщений: 32
Своих тем: 1
Рег.: 09-2021
Репутация: 2
31-10-2021, 17:26
Всем привет! Я тут подумал, а что если вместо обычного генератора поставить в накачке генератор пачек
И. вот, что из этого получилось:
Расход питания примерно такой же. как и у обычного пирата.
Чувствительность примерно такая же.
На расстоянии 30-40см до металла включается звук другой тональности.
Ближе 30-40см звук нарастает сильнее и быстрее чем у обычного пирата.
Плюсы: Лучше определяет размер объекта. Лучше определяет растояние до цели.
Хорошо искать крупный металл в куче мусора — где обычный пират будет одинаково фонить везде.
neurolight
Прохожий
Сообщений: 32
Своих тем: 1
Рег.: 09-2021
Репутация: 2
01-11-2021, 07:00
Кто-то просил схему в личке.
Левую часть генератора настраиваем на частоту 90-110 герц, скважность 30%. Правую часть настраиваем на более различимую тональность — к примеру 400 — 800 герц и самую малую скважность при которой появляется звук. По осциллографу в каждой пачке букдет 3 палки.
Обязательно проверяем ток потребления мультиметром во время настройки.
Если с преобразователем то на акуме будет в режиме молчания 125мА, в режиме писка — 150мА. Без преобразователя расход 30-40мА. Удачи!
caha2011
Начинающий
Источник: tehnodium.ru
МД «Пират» и его модификации
Создайте аккаунт или войдите в него для комментирования
Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий
Создать аккаунт
Зарегистрируйтесь для получения аккаунта. Это просто!
Войти
Уже зарегистрированы? Войдите здесь.
Больше способов поделиться.
Новые сообщения в темах
Самое что ни на есть мужское хобби или хобби №3 1 2 3
- 82 ответа
- 3 666 просмотров
- Hunhuz
- 3 июля 2023 года в 01:15
Широко шагая по просторам (отчеты Kysh) 1 2 3 4 6
- 168 ответов
- 9 288 просмотров
- Серый68
- 2 июля 2023 года в 22:20
Коммуналка или оформление находок от Окси 1 2 3 4 369
- 11 055 ответов
- 611 511 просмотров
- Серый68
- 2 июля 2023 года в 21:40
Поиск по Саратовской области 1 2 3 4 1671
- 50 107 ответов
- 2 259 580 просмотров
- Arvest
- 2 июля 2023 года в 20:51
Пополнение в рядах! 1 2 3 4 64
- 1 890 ответов
- 128 492 просмотра
- Arvest
- 2 июля 2023 года в 20:48
Блуждания Арвеста 1 2 3
- 71 ответ
- 3 804 просмотра
- Arvest
- 2 июля 2023 года в 20:43
Прикольные фото и веселые картинки. 1 2 3 4 336
- 10 054 ответа
- 859 851 просмотр
- Демон53
- 2 июля 2023 года в 20:30
Кто пользуется пинами XP Mi4/Mi6?
- 2 ответа
- 107 просмотров
- kanopus
- 2 июля 2023 года в 19:04
Шейная гривна
- 4 ответа
- 155 просмотров
- Серый68
- 2 июля 2023 года в 17:38
Кистень, оценка.
- 6 ответов
- 505 просмотров
- Родничек
- 2 июля 2023 года в 16:56
Рынок и аукцион
Четыре знака. 11.07.23 до 22:00 по Мск.
- 2 ответа
- 102 просмотра
- dyb
- 2 июля 2023 года в 20:53
Пряжка + кокарда. 11.07.23 до 22:00 по Мск.
- 2 ответа
- 94 просмотра
- dyb
- 2 июля 2023 года в 20:52
50 копеек 1897 год , до 10.07.2023 г. в 22.00 по Москве
- 4 ответа
- 195 просмотров
- Bazis
- 2 июля 2023 года в 20:04
Лот империи 12шт. Окончание 02.07.23 в 22-00 по мск
- 19 ответов
- 598 просмотров
- Рамирес
- 2 июля 2023 года в 19:33
Ключи и замок 10 — 13 вв , окончание 3.07.2023 22.00 .
- 1 ответ
- 299 просмотров
- sergei62
- 2 июля 2023 года в 17:35
Сейчас на странице 0 пользователей
- Нет пользователей, просматривающих эту страницу.
Источник: mdrussia.ru