КОЛЬЦО для металлодетектора WHITES IDX PRO.....
Итак...что мы имеем?
1.Размеры....200х100mm....Иными словами катушка TX имеет диаметр 20см,соответственно
катушка RX---10см.....
2.Рекомендуемый провод....Для TX в диапазоне от 0.5mm до 0.72mm.....Для RX от 0.2mm до
0.3mm...
3.Индуктивности обмоток....TX---0.580mH и RX---36mH.....(Cледует отметить что это
усреднёные значения----могут немного отличаться в ту или иную сторону)....
4.Cопротивление провода....TX----около1.6ohm и RX от 70 до 120ohm.....
Тут следует отметить что лучше ориентироваться на ИНДУКТИВНОСТЬ,нежели на
сопротивление обмоток....
5.Рабочая частота......TX----6.59kHz.....RX---4.6kHz.....Вот тут надо очень точно подогнать
обмотки к этим частотам....
Раз все исходные данные у нас есть,то приступим к РАССЧЁТУ нужного количества витков
для наших катушек....Для этого воспользуемся он-лайн калькулятором....Обратите
внимание---в верхнее поле вставляется РАДИУС обмотки,а не её ДИАМЕТР!!!!!Для начала
скачайте папку с файлами калькулятора и запустите файл COILCALC.HTM.
Далее рассчитываем под имеющийся у Вас провод катушку TX....Я буду использовать
диаметр 0.6mm....В верхнее поле вводим радиус обмотки---100mm....во второе диаметр
провода---0.6mm...в третье количество витков.Тут надо остановиться и
пояснить....Количество витков под данный провод нам точно не известно,посему вводим
разные значения,пока не получим (после нажатия на кнопку CALCULATE ) требуюмую
нам индуктивность TX в нижнем поле....или близко к ней....В нашем случае она составляет
около 0.580mH...
Вложение:
Снимок экрана от 2020-08-23 16-04-08.png
Теперь приступаем к ИЗГОТОВЛЕНИЮ катушек.....
Первым делом мотаем на оправке TX....Обратите внимание---на оправке не должно быть
металлических предметов---далше поймёте почему....Намотали чуть-чуть больше
положенного (витков этак на 5-ть.....лишнее отрежем....жалеть провод не надо)...Затем,не
снимая катушки с оправки подпаиваем к ней конденсатор на 1uF и подключаем её к плате
(если плата не готова,то надо собрать отдельный генератор)....Смотрим частотомером какая
получается частота....Если меньше чем 6.59kHz (скорее всего так и будет),то путём
сматывания витков добиваемся искомой.....если больше---тогда надо ещё домотать
витки....Но,как правило этого не требуется...Правда всё зависит от емкости
конденсатора....Есть два пути подгона к требуемой частоте---подбором ёмкости и изменением
числа витков...Последнее предпочтительнее....В общем смотрите сами---кому как
удобнее...Вот здесь и имеет значение наличия всяких гвоздиков и саморезов в оправке---
они,хоть,и не значительно,но всё-таки изменяют частоту контура....Всё....после этого катушку
можно снимать с оправки,обматывать нитками,не забыть пометить НАЧАЛО,КОНЕЦ и
НАПРАВЛЕНИЕ намотки....Я это делаю приклеиванием малярного скотча на концы и саму
обмотку с нанесёнными обозначениями....
С обмоткой RX производим аналогичные действия,настраивая её на частоту 4.6kHz....
Есть небольшой нюанс----после умотки катушек нитками их частота немного уйдёт,но это не
очень страшно....Впоследствии,когда датчик будет готов,можно будет допаять прям на плату
конденсаторы небольшой ёмкости....но это,как правило не требуется,а,если и понадобится,то
сейчас не об этом....
Итак....Обе катушки готовы.....Осталось намотать катушку CX.....Для этого на RX
приклеиваем сверху и снизу небольшие щёчки из картона и между ними наматываем
примерно 12 витков провода,каким намотана катушка RX.....В нашем случае---0.6mm....Ещё раз обращаю Ваше внимание---- НАМОТКА КАТУШКИ СX ВЕДЁТСЯ В
ПРОТИВОПОЛОЖНОМ НАПРАВЛЕНИИ ПО ОТНОШЕНИЮ к TX и RX!!!
. ПОДКЛЮЧЕНИЕ .....НАЧАЛО обмотки TX подключаем к коллектору
Q1....КОНЕЦ обмотки CX (не забываем что НАЧАЛО CX мы соединили с КОНЦОМ TX)
подключаем к МИНУСУ питания(не путаем с виртуальной землёй!)......Дальше подключаем
приёмную катушку....НАЧАЛО RX
подключаем к pin3 U1, КОНЕЦ к виртуальной земле(по схеме всё видно).....Включаем
детектор и
осциллограф---даём им прогреться минут 15-20......После чего подключаем осцил одним
шупом на МИНУС питания,а второй бросаем на коллектор Q1 и смотрим форму
СИНУСОИДЫ TX......Если её форма имеет характерный горб в
верхней части,то можно подобрать номинал R7 для её выравнивания (временно заменить его
переменником).Как только получили чистый сигнал смотрим какой размах напряжения....Он
будет где-то в районе 16 v.Не стоит сильно его увеличивать,другими словами накачивать
ток в TX----потом будете ловить грунт как мама не горюй,да и мусор всякий тоже
замучает....Лучше не разгонять сильно генератор.....После того как убедились в
работоспособности генератора переходим к процессу настройки датчика...
НАСТРОЙКА
Наша задача---получить
как можно МЕНЬШЕЕ напряжение на катушке RX.....Перекидываем шупы на катушку
RX....То есть подключаем их непосредственно параллельно ей.......Переключаем на
осциллографе тумблер в положение ЗАКРЫТЫЙ ВХОД чтобы
отсечь постоянную составляющую сигнала(иначе при маленькой цене деления B/ДЕЛ
развёртка у нас просто убежит за границы экрана)..
Далее смотрим на размах синусоиды и путём ОТМАТЫВАНИЯ витков катушки CX
добиваемся начала её УМЕНЬШЕНИЯ.....Как только синусоида начала уменьшаться и
практически стала прямая---- переключаем цену деления осцила на более меньшую величину
и снова отматываем витки CX...И так до тех пор,пока сигнал не начнёт НАРАСТАТЬ..(этот
момент называется ПЕРЕКОМПЕНСАЦИЯ)....Следует отметить что момент этот достаточно
острый,те очень чувствительный к перемещению витка катушки CX....Не стоит сводить
катушки прям уж в ноль---лучше немного до него не доходить...Схема это позволяет....Тем
более что при полимеризации смолы она немного усядет и неизбежно сместит виток,лучше
уж иметь небольшой запас....Можно дополнительно посмотреть напряжение на выходе 6 U1
и выставить его в районе 300 mV.Как показывает практика это оптимальное значение при
сведении датчиков.При приближении к грунту разбаланс не будет перескакивать через
ноль...Ну и после этого уже можно по-этапно приливать датчик
смолой.....Пока смола не высохнет на датчик даже не дышать и запретить жене поднимать
голос на хозяина...Для большей ударопрочности я добавляю в неё мелконарезанное
стекловолокно и
дополнительно прокладываю полоски стеклоткани .......
НАСТРОЙКА БАЛАНСА ГРУНТА
После того как мы свели катушки в ноль,залили датчик и дали ему недельку высохнуть
наступает время окончательной настройки всей системы в целом....Выполняется она
довольно-таки просто....Убираем датчик от любого металла на расстояние не менее
метра(лучше вообще выполнять эту оперецию на улице,в чистом поле).Ставим
переключатель в положение ВСЕ МЕТАЛЛЫ,ручку Tresh в среднее положение.Берём
кусочек ферита 2-3см (я использую от советских приёмников) и начинаем им махать над
датчиком на расстоянии 7-10 см...Ручку GB в крайнее левое положение(или правое,как
удобно).Одновременно ПЛАВНО,буквально по чуть-чуть,начинаем его вращать до тех пор,пока не пропадёт сигнал...И,затем,доворачиваем его ещё немного...Вот тогда всё
настроено...Если сигнал от феррита не отсекается,тогда подкидываем параллельно
контурному конденсатору RX кондёр на 1nF и проверяем снова...И так пока не получим
отсечки феррита примерно в середине переменника GB...Теперь о подводных камнях. .....Если при отматывании витков не получается
свести---
амплитуда не хочет уменьшаться,то есть несколько на то причин....Первая---недостаточное
количество витков катушки CX....Вторая----не правильно подключена катушка CX.
(перепутаны начало с концом)....Третья----не правильно подключена катушка RX(надо
поменять местами начало с концом).....В последнем случае будет двойной сигнал на
металл.....
При изготовлении катушек не забывайте что разность частот между TX и RX должна
составлять 2000Гц....
Заливать датчик надо именно в несколько приёмов....С перерывами между ними три-четыре дня....Долго,а что делать-----зато потом ничто никуда не уплывёт...
И самое главное....никогда НЕ ТОРОПИТЕСЬ при изготовлении любого датчика----от этого
зависит его работоспособность и сохранность Ваших нервов!!!!!
Ну и о ГЛАВНОМ!
1.Для нормальной работы плата должна быть тщательно отмыта от остатков флюса...
2.Для микросхем используйте кроватки (ну,кроме SMD разумеется)----не слушайте тех,кто от
этого отговаривает!Только использовать надо ЦАНГОВЫЕ----у них контакты надёжные и
ничто никогда там не окисляется и не дребежит..Чтобы было проще для понимания перейду
на русский язык.Заварите сваркой на всех колёсах автомобиля крепёжные болты будучи в
полной уверенности что никогда не придётся их откручивать...
3.Разъём для подключения датчика это ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЙ источник появления
всевозможных глюков и ложняков.Лучше его исключить...
4.ЖЁСТКОСТЬ штанги должна быть на высоте---иначе всё те же ложные сработки
обеспечены....
5.Корпуса переменных сопротивлений желательно заземлить....
6.Не использовать всякие преобразователи для питания---они только вносят разного рода
шумы и помехи....Потребление у прибора мизерное,поэтому лучше использовать чисто
аккумулятор на 12v....
Ну вот,как-то так....С уважением DexxTER/////////