Схемы металлоискателей MD4U

Ну, что ж,- шутить, так шутить!
Специально для темы достал старую плату двухтонального "Импад-Пирата" и исследовал его на предмет применимости в пляжном поиске. В связи с этим патентую новое название для двухканалного "Импад-Пират" - "Император". ( который я давно описывал на самых разных форумах - но до сих пор что-то никто не повторял... )
Для описания работы прибора, звуковую двухканальную индикацию упростил из двухтональной - в стерео с нагрузкой на наушники. Чутьё с катушкой 26см : 15-20см/5 сов.коп. , 5руб.медь , 5руб. железо, пивная крышка; 15см/2руб. никель. За чутьём не гнался - выяснял вопросы двухканальной селективности.
Звуковая картина выглядит в "Императоре", как несогласованный шум в левом и правом наушниках. При приближении монет наблюдается стандартное для схемы плавное нарастание полезного сигнала с частотой передатчика.
Стереокартина такая :
1)никелевая монета и пивная крышка слышны резко слева, справа может быть сигнал лишь при сильном сигнале. Наблюдается также небольшое уменьшение громкости в правом канале, при нарастании сигнала в левом - это частная особенность схемы. Разницы между этими мишенями почти не замечено - есть небольшая девиация громкостей каналов от пивной крышки ; этот эффект собственно я и исследовал когда задумывал и делал эту схему когда-то давно...
2) 5сов.коп. озвучивается примерно посередине.
3) 5руб. медь озвучивается резко справа, сигнал в левом канале появляется, только при приближении вплотную, когда сильный сигнал.
4) "горячие камни" не обнаруживаются,- мала чувствительность. Поэтому взял ферриты. Никель-цинковый феррит еле обнаруживается ( в упор ) в основном в правом ( медном канале). Марганец-цинковый феррит - НМС3000 П-образный еле обнаруживается в левом ( никелевом) канале. Кирпич забыл попробовать...
5) солёная вода не обнаруживается.
6) Сверло и маленькая отвёртка имеют более сильную девиацию громкости каналов. Но только когда ось тела ложится на магнитную линию - т.е., когда магнитные свойства железа проявлены максимально. В других положениях девиации громкости не заметил - нужно делать более качественные каналы. Сверло звучит в районе 5сов.коп.
7) монета 5 руб. и 10руб. из железа также проявляют железные свойства, озвучиваются где-то в районе 5сов.коп.
8 ) девиация громкости в "Императоре" от железных предметов выглядит, как увеличение громкости сначала правого ( медного ) канала, далее баланс перетекает левее ( больше никелевого канала) , после прохождения середины катушки, баланс усмещается снова в правый канал. Центральное положение на воображаемой стереокартине зависит от ВСЕГО. Что очевидно для железа.
9) Монеты из цветного металла практически не изменяют положение в стереокартине, если их проводить ребром или плашмя.
Добровольные пожертвования принимаются.

1. Фольговый диапазон - это уже перегибы на местах . Мелкие цепочки и совсем мелкие серьги невозможно найти, они сольются с морской водой. Тем не менее товарищ мой с Инфиниумом регулярно уделывает нас остальных по количеству найденных браслетиков, цепочек, средних размеров серег.
2. Магнетит еаш дает на импульснике обычный железный сигнал, смешивая регулятором "баланс грунта" сигналы с ближней пары (ол метал) и дальней пары (канал чермет и серебро) при некотором положении регулятора магнетит будет скомпенсирован. Так и работает Инфиниум, залез в воду отрегулировал бг и вперед, если грунт донный слишком тяжелый и бг не помогает, то грубят чуйку,если грунт песочек нейтральный, то наоборот выключают регулятор бг и ищут на максимальной чуйке. Так же и я хочу реализовать, на то они две разнесенные пары каналов, чтоб смешивая их с разными коэффициентами убрать влияние феррогрунта.
3. Селекцию по железным целям особенно мелким не трудно, а вообще невозможно сделать на малых задержках (в фольговом диапазоне) ИМХО, но этого и не требуется нужно сделать подобие "обратного дискрима" в инфиниуме или TDI. Я отстраиваю вторую пару дальнюю по оси времени (канал чермета) так, чтоб все золото кроме гигантских печаток уже было отсечено, а мелкий железный гвоздик 20мм и саморез 15мм все еще обнаруживались в этом канале. Потом этот самый канал чермета накладывает черный (низкий тон) поверх высокого тона канала "олметал", вот и дискриминация железа... понятно что дискрим может не с максимальной дальности отрабатывать....но даже хваленый ГПХ этим тоже страдает, владельцы их тоже подкапывают глубокие цели чтоб уточнить цветность найденной цели.
4. Ну и последняя задача, не пропустить отсеченные каналом чермета серебро, медь. Это можно сделать наблюдая за стрелочником подключенным к ближнему стробу дальней измерительной пары стробов. Вместо стрелочника можно подключить схемку авто отслеживания амплитуды по времени (например схема раннего РМ детектора С. Щебелева) там анализ амплитуды делается сравнивая соседние пики синусоиды.... Как то аналогично придумать было бы неплохо, и в итоге подключить к компаратору специальный бэлтон (как в аське на серебро).

Не годится это все для нормального эффективного поиска . Чтоб работало более менее приемлемо и стабильно, имело регулятор баланса (не отсечки, а именно баланса) грунта, отличало мелкое и среднее золото от гвоздиков железных граммовых, и чтоб еще и не пропустить серебро, нужно: 2 полнокровных двустробовых канала, и 1 урезанный одностробовый (канал серебра и меди). Плюс к этому озвучку удобоваримую, более менее привычную: низкий тон, высокий, бэлтон на серебро. Вот ради этого стоит думаю поморочиться, а Пират мне кажется тупиковая ветвь эволюции.........
Даже поясню почему так думаю, в прародителе хваленых ГПХ-ов, SD2000 как раз и есть: канал цветности цели , канал амплитуды (оллметал) и отдельный канал баланса феррогрунта (220мкс помоему). Из канала амплитуды вычитается регулятором сигнал из канала баланса грунта (в инверсии) и очищенный от грунта канал амплитуды разрешает работу ГУНа, а управление тонами ГУНа выполняет канал цветности. В общих чертах это укладывается (не противоречит) в идею работы 2+1 канального моего Серфмастера Пи, и это вселяет в меня немного оптимизма.

Ну, не годится, так я не настаиваю. Попробуйте свой вариант и обязательно подробно потом расскажите, что и как получилось. Я же Вам рассказал теоретически и привёл описание практической схемы - это лишь информация, чтобы сделать правильные выводы.
...Будем ждать.

Отписываюсь по результатам предварительной проверки. Сразу скажу, что знаток схемотехники из меня слабый , вот и получилось, что все великие идеи возникают от недостатка компетенции. Короче. Погонял только что своего Серфмастера и на большой задержке, и на маленькой и на ближний строб становился осцилографом и на дальний, я почему-то ожидал, что найду точку в которой на входе СД (ножки 5 или 6 по схеме) у меня будет напряжение от цветных целей будет увеличиваться, а от черных наоборот падать (или наоборот), ну то есть думал найду те самые "точки перегиба" на графике..... Однако не тут то было.... На любом из входов сумматора, при любой задержке напряжение от любой цели идет только в плюс! Вниз не падало ни разу....сделать так чтоб цель не обнаруживалась - можно, осцилограмма просто топчется на месте и обнаружения нет....но чтоб пошло в минус - ни разу не удалось.... Честно говоря я теперь вообще не понимаю как же тогда работает одностробовый селектор, если на входах двухстробового от любой цели уход напряжения только в плюс. Понятно, что у сумматора один вход прямой, второй инверсный, на выходе сумматора напряжение идет в зависимости от типа цели вверх или вниз.... Вадим, не пойму что я не так делаю, почему из множества устанавливаемых вариантов задержек и смены точек подключения с первого строба на второй я так и не смог ни разу увидеть разное направление ухода напряжения? Только в верх и точка....??

...Зашёл скопировать своё описание эксперимента для журнала,- а то много писать, а памяти не хватает на все нюансы экспериментов...
flagman , я не знаю, почему там так получается - нужно разбираться. Здесь нужен человек, который не раз такие схемы с СД делал,- Andy_F, например, или ещё кто-нибудь. Я пошёл по фильтровому направлению, т.е без синхродетекторов, хотя это родственные методы.
Вообще, откуда взялась идея, что какой-то строб должен пойти в минус? Где Вы прочитали про "точки перегиба" ? Мне тоже нужно почитать...

Счас я дам ссылку, минуту... Да Вы и не единственный кто об одностробовом варианте говорит и делает. Есть прибор и видео его работы, то ли польский то ли болгарский , да, точно, болгарский где селекция точно есть, а задающие стробы получают с помошью трех одновибраторов 4538 вроде.... Вот ссылка viewtopic.php?f=77&t=4046 обратите внимание, что согласно приведенного графика левее точек пересечения с графиком покоя (без целей) напряжение при стробировании должно при наличии цветной цели уходить вниз, но я этого не увидел в реальном опыте только что........ Может так получается так как входы сумматора я не отсоединял от операционника...? Операционник сумматора в Серфе может влиять на входы?

Я лишь упомянул, что есть одностробовый - не предлагал сильно. У них нет селекции по железу-нежелезу. Селекция есть только по характеристическому времени мишеней. Могу нарисовать картинки. Сигнал от быстрых мишеней затухает быстро ( поэтому я их так и называю ), поэтому их ловят , располагая строб ближе к моменту, когда усилитель выходит из ограничения. А медленные мишени ловят подальше от времени Т-ограничения усилителя, так как там сигналов от быстрых мишеней уже почти нет, а от медленных ещё есть. Понятно, что это работает очень неэффективно... Например, если золотую цепочку приблизить вплотную, то сигнал от неё может быть и на сильно удалённом стробе - но это будет не медь и не крупняк...

Так с этими вопросами нужно идти к автору... Я Сергею уже свои мнения по ложности этих графиков уже писал - давно... Вот и Вы обманулись - может Сергей что-нибудь объяснит. Но я считал и считаю, что это дезинформация.
ЛМ358 может влиять, но в данном случае, в этой схеме, этим эффектом можно пренебречь. Схема работает - об этом не беспокойтесь. Нужно думать следующие варианты дискриминации. Вот Вы упоминали о том, что можете как-то "вырезать" некоторые мишени - вот попробуйте вырезать ГК или железо, или зло, или ещё что-то конкретное. Очень интересно - потому что я что-то такой возможности не вижу и у меня не получалось.

Обеззвучить (вырезать) можно лишь цветную цель из быстрых , а железо только лишь ослабить и окрасить низким тоном. Так что задачка не пропустить серебро продолжает иметь место. Я вчера еще успел провести опыт (взамен не знания работы схемотехники) снял лм358 с колодки и посмотрел осцилограммы на тех же входах 5 и 6 только без операционнника , напряжение на одном из его входов идет и вверх и вниз в зависимости от типа цели, однако как ни крути задержку, отклик от толстой кругляхи чистой меди от железа отличить так и не удается....

flagman , а что именно Вам нужно узнать о схемотехнике прибора?
Что касается знака реакции на металл, то он может быть только положительным ! Но между первым усилителем и СД стоит диф.цепочка,- она может вносить свои изменения знака, но они будут связаны всё с той же скоростью затухания тока в мишени. Вообще же, более важная роль этой цепочки - подавление внешних НЧ-помех и внутренних НЧ-шумов. Вместе с двухстробовым СД это немного улучшает уровень полезного сигнала,- но по практике применения не устраняет полностью помехи сети, например.
По поводу селекции железа, то я же не зря привёл описание работы "Императора" - там описано, как ведёт себя железо и в каком секторе может проявлять себя. Селективность по железу должна быть другая ! Самый простой метод - балансный датчик.

Вы можете отключить эти сообщения.

А чем нам может помочь балансный датчик? для того чтоб напряжение на СД шло вверх и вниз , а не только вверх нужны те самые точки перегибов (пересечений) графиков исследуемых целей с графиком покоя, иными словами чтобы график отклика от цветной цели нырял в определенном участке ниже уровня графика покоя, тогда и будет селекция по железу.... Если графики Сергея неверны или верны только для быстрых целей, то и балансный датчик не поможет отличить медь от железа, или нет?

Уродливую, набросанную на скорую руку схему моего экспериментального удвоенного Серфмастера те, кто активно учавствует в обсуждении уже увидели, недостатки указали, благодарю. Снимаю ее чтоб не захламлять ветку.

В данной теме балансный датчик упомянут именно для решения задачи распознавания железа - особенно мелких крупинок из ржавчины, гвоздиков, проволочек и т.д.,- как Вы и хотели. Но там нужна и обработка сигнала, как у балансников. Но и все проблемы балансников тоже придут вместе с датчиком...
Есть ещё вариант - анализ сверхтонкой структуры огибающей. Это как раз те девиации уровня сигнала, которые я описывал и ради которых создавал "Император". Только анализ этих девиаций нужно сделать автоматическими, а не на слух, - т.е. нужен алгоритм, математическое описание... Ну, это другая тема уже, хотя тоже уже сто раз говорил - но кое-кто-то из администрации форума удаляли сообщения.
Что касается схемы - а почему не стали использовать классический для импульсников способ баланса сигнала грунта?
И ещё,- подскажите, пожалуйста, какой именно одностробовый вариант импульсника на микросхема 4538 Вы имели ввиду? Не подскажете ссылку или название прибора?

Вот некоторое мнение по селекции в импульсниках - может имеет смысл сюда добавить ещё подобных материалов. http://www.treasurenet.com/forums/metal ... rison.html

Вот с выделенной фразой не могу согласиться, сняв операционник и посмотрев осцилографом я увидел уход амплитуды строба вниз от быстрых целей и вверх от медленных типа меди. Если бы не было ухода амплитуды вниз, то не было бы и никаких схем баланса грунта как в Инфе или ТДИ Отклик на часть целей просто обязан иметь отрицательный знак (имею в виду не величину напряжения, а направление его скачка), чтобы была селективность. Станьте на выход (ножка 7) операционника при большой задержке и Вы увидите как медь с железом повышают амплитуду, а отсеченное золото не просто не звучит, а толкает амплитуду вниз, от чего после молчащего проноса обручалки над датчиком и раздается характерный струнный звук - это как раз прибор озвучивает вторую после отрицательной - положительную полуволну созданную вследствии работы разделительного конденсатора 470нф.

Вадим, "анализ огибающей" как раз и приведет Вас к увеличению количества стробов до 4-5-6-... , АЦП, процессору, программной обработке.... Так сделано это уже Шанс - это как раз тот прибор в котором и реализован программный анализ... У меня был выбор герметизировать Шанс или попробовать сделать безэкранный свой аналоговик со сходной селекцией...я выбрал второе, интересно стало.... Вот ссылка на 4538 , о котором я говорил, там и видео есть viewtopic.php?f=96&t=2778
Пытаюсь понять что Вы имели в виду под фразой "классический способ баланса грунта" ?? Надеюсь не отступ регулятором задержки (делай) подальше от зондирующего импульса? Одно дело грунт сбалансировать, и совсем другое его вырезать (впрочем как и в балансниках..).
Регулятор задержки я сделаю конечно или спаренным потенциометром, или исправлю схему, чтоб стробы формировались не параллельно, а последовательно. Но злоупотреблять этой регулировкой не буду, надеясь на мелкое золото нужно ставить как можно меньшую задержку.... То есть воду соленую буду стараться нивелировать ручкой "делай" - это как бы предварительный шаг вырезки грунта, а основной - это как раз тонкий баланс смешивающим потенциометром при махах датчиком у донного грунта .

Что еще хочется сказать. Вчера накручивал разные положения регулятором задержки на подопытном Серфмастере , результат уже более понятен и ожидаем .... При минимальной задержке прибор видит все, при средней уже не видит мелкие серьги и крестики из золота, еще дальше перестает видеть и обручалки 2-3 грамм кстати вместе с тонкими серебряными изделиями (при этом малые железные гвоздики еще видны)..... если крутить еще дальше, пропадет и серебро тоже, но оно пропадет вместе с мелким железом, то есть на самых больших задержках прибор будет давать положительный отклик на железо размером с плоскогубцы и отрицательный на серебро и медь, но! к отрицательному отклику присоединятся и все железные гвоздики, саморезы, кусочки среднего размера.....нужна ли такая дополнительная селекция.... Я себе решил сделать прибор как задумал (по схеме) , большинство мелкого и крупного железа надеюсь буду распознавать.... а пропущенное неглубокое серебро и еще более крупное золото можно пробовать не пропускать если копать даже и низкотональные цели, но звучащие локально, коротко-отрывисто, с большой амплитудой и со всех направлений звучащие одинаково.... Такие перепроверки высокоамплитудных отрывистых низкотональных сигналов думаю особенно полезны могут быть во время проверки самых урожайных участков......
ЗЫ: сходил по Вашей ссылке, статься интересная по ТДИ, но переводить кусочками долго, сяду в свободное время на работе, дочитаю внимательно.... Но узрел кое-что важное - Инф видит моно датчиком 1 граммовую цель на 7 дюймов, а дд датчиком ее же уже на 4 дюйма....возможно в дд датчике селекция и лучше, но потеря дальности как на мой взгляд слишком велика....

Так мерить нужно на первом усилителе, а не где-то там после ... 6-я нога NE5534.
К Шансу" указанное не имеет отношения. Тот "анализ" можно сделать, например, диф.цепочкой - фактически, анализ сверхтонкой структуры огибающей,- отклонение ВДИ от среднего значения. Я же описывал работу двухканального импульсника - нежелезные монеты сохраняют отношение между каналами хоть ребром, хоть плашмя. А железные, имеющие формфактор, как раз и скачут между каналами. Но от круглых железок и окисла железа это не спасёт... Вот поэтому ГК или грунт так же будут давать постоянное соотношение между каналами - идея в том, что мы не подавляем сигналы грунта, а постоянно слыша его, видим изменения на его фоне - полезный сигнал. Это другая идеология работы с грунтом и вообще с мешающими сигналами. ...Я уже тоже писал об этом не раз.
Вот это и обозначают крутилкой "дискриминация".

Здрасти-приехали.... Выделил жирным мне не менее смешно чем Вам, это что ж мы там увидим на выходе ne5534??? Там же сигнал гуляет по всему графику с частотой в 600гц, что Вы там увидите кроме изменения кривизны графика... Именно на стробах надо мерять и сравнивать амплитуду, до точки перегиба и после....изменения амплитуд вверх-вниз по сравнению с состоянием покоя можно зафиксировать только в конкретных точках.

Да, потратьте время - там написано и по селекции. Как раз рассматривается разное железо в сравнении с серебром. Что касается ДД и прочих - мы уже обсуждали,- я тоже никакой выгоды, кроме возможностей селекции, там пока не нашёл - практически. flagman , я так и хожу с одноканальным прибором - хотя уже несколько лет прошло, как опробовал двухтональный : не хочу навязывать своё мнение, но я решил копать всё... Хотя с железом и ГК нужно что-то делать...
Что-то пока не найду описание по БГ в импульсниках,- где-то здесь на форуме есть...

Нормально !!! ...Как бы объяснить...? ...На 6-ой ноге мы видим экспоненту - к ней ПРИБАВЛЯЕТСЯ сигнал от мишеней и грунта. А раз прибавляется, то не может уменьшаться относительно того, что было. А вот после -ой ноги стоит диф.цепь - именно она может "выявлять" то убывание на СД, которое Вы наблюдаете. Диф.цепочка - это фильтр, "Импад-Пират" как раз на таких фильтрах и построен... Если уберёте эту цепь, то убывания сигнала должны прекратиться. Хотя эти эксперименты не обязательны - можете не заострять на этом всём внимание.

Вы писали: "...идея в том, что мы не подавляем сигналы грунта, а постоянно слыша его, видим изменения на его фоне - полезный сигнал. Это другая идеология работы с грунтом и вообще с мешающими сигналами. ...Я уже тоже писал об этом не раз"
Вот тут как раз не стану спорить, наибольшую чувствительность дает вывод акустического сигнала именно на постоянно воющий ГУН! Помню еще в однокатушечном баланснике Щедрина подставив ГУН вместо родной озвучки мне удалось увеличить дальность обнаружения монеты с 12-14см до 20-ти. И действительно, сразу убивалось два зайца, настроенный как надо ГУН не только повышает порог различимости дальних целей, но и позволяет более менее сносно работать прибором с отсутствующим балансом грунта....на фоне медленных размеренных завываний грунта вполне слышны быстрые тональные всплески от реальных локальных целей. Но это все на мой взгляд не особо применимо в практике ныряльщика....прислушиваться под водой к изменениям тона сложновато, особенно если работаешь с аквалангом, а поднимать громкость вытья ГУНа, чтоб не пропустить случайно полезный сигнал....уши завянут через полчаса работы ИМХО.

Вот это весьма фундаментальная фраза, потому что импульсник, Q-метр - это приборы, у которых датчик можно рассматривать, как сильно разбалансированный ! Это важное понимание в теме МД. Информация не исчезает, но она наложена на очень сильный сигнал...
Что касается "треша", то Вы хотите прибор без него??? Тогда потеряете чутьё! Если нужен режим индикации да/нет, то необходимо в схему закладывать 1-больше усиления, 2- больше запаса стабильности. Тогда нарисованная схема не годится - максимум 30см будет в режиме без "треша"...
flagman , искать мелочёвку без треша - это нереально..., как мне кажется... Тем более "выбивать" "выбитое".

Честно говоря я, все еще опираясь на графики Сергея , скажу, что сигнал да, ПРИБАВЛЯЕТСЯ и прилично, но только после того как он прошел точку перегиба (пересечения с графиком покоя, посмотрите еще раз ссылку на график, от цветной цели весь график съезжает чуть левее, что при стробировании на первом десятке микросекунд и дает падение амплитуды, хотя сразу после точки перегиба идет нормальное ожидаемое приращение амплитуды и от железки и от цветнины. Отличающиеся изменения кривизны графика от железа и от быстрой цветной цели заметны даже глазом, грубо говоря кривится по-другому и дело не только в скорости убывания амплитуды ИМХО.....