Схемы металлоискателей MD4U

Всем привет!
Итак начнем, нахожусь в процессе сборки схемы "Квазар".
Но без датчика как говорится - никуда.
В широко используемых сейчас датчиках не нравилось несколько вещей
DD:
-сложность оценки индуктивности до постройки ввиду того, что все калькуляторы считают круглые витки (максимум прямоугольные)
-проблемы сведения убежавшего после заливки балланса

Концентрические: - опять-таки эпоксидка

И толстый-толстый-тостый слой графита

Не найдя ответов на форуме - нашел в теории колец -
датчики коаксиальные (приемные катушки вклбчены последовательно-встречно) - данная концепция мне понравилась наиболее, а как в песне поется "если я чего решил - то выпью обязательно"

Доводы против:
_сводить три раздельные катушки при намотке внавал - сложнее (более чуствительны к смещению)
-при однослойной намотке уйдет больше меди на ту-же индуктивность, ну и дизайн головки будет как у банки сардин.

Доводы за:
-Garett таки использовал подобную концепцию в ранних моделях
-Кощеевская конструкция с приемником на феррите - вариация на тему встречного включения RX
- меньшая подверженость помехам
- мотается все на одном круглом каркасе/корпусе
- максимальная близость расчетных параметров к реальным
- при однослойной намотке - от воздействия внешних факторов (температура, деформация) - обе катушки характеристиками плывут синхронно и в одну сторону.
- возможность получить высокую прочность на изгиб во всех напралениях за счет цилиндрического профиля - хоть из фанеры делай - два блина и цилиндр

Пока мысль мотать в один слой RX, в середине намотки меняем направление, в конце даем дополнительную навивку.
TX- поверх - посередине.

Сводить - отматывая дополнительные витки приемника.

Вопрос в другом - диаметр датчика.
Учитывая близость по концепции к концентрическим,
разумные пределы 100-170мм

Есть варианты - исходя из того что под рукой:
-заглушка для пластикового слива 110/160мм (еще не крутил в руках)
- для любителей супержесткости - стекло -
-чашки петри 100/150мм либо вырезаные из 1/3-литровых банок кольца в тех-же диаметрах
-экструдированный пропилен (утеплитель) - любой диаметр
-фанера - любой диаметр

Склоняюсь делать 170мм на пропилене(шайба высотой 60мм почти не гнется) в 300+30 регулировочных витков RX (по 150 на каждую ветку)
и 64 на TX

..........-Garett таки использовал подобную концепцию в ранних моделях......

Об этом что нибудь есть в сети

За что купил - за то и продал (в англоязычной инфе по катушкам такое упоминание проскочило) - по крайней мере C&G Cat детекторы с 9" катушками точно были:

http://metaldetectingforum.com/showthread.php?t=119506

Подобный датчик в этой теме собирали.
viewtopic.php?f=91&t=8317&hilit=%D0%BF%D0%B8%D0%BD%D0%BF%D0%BE%D0%B8%D0%BD%D1%82%D0%B5%D1%80&start=25
Диаметр был поменьше, но принципы мотания и настройки те же.

Спасибо - посмотрел - только там пинпоинт.
Вот у С&G их кошечки комплектовались двумя размерами коаксиалов - 4" и 9"

В общем, буду мотать на пластик 6-7" - а дальше - посмотрю чувствительность, осциллограмы и решать за право на жизнь такого датчика и методы укрепления каркаса.

Чем меньше катушка, тем больше пинпоинт. Эта маленькая катушка подключается вместо большой, механическим переключателем. Можно 1 дюйм, два, три, четыре. Все одно и то же.

Ну что, сферического коня в вакууме намотал.
Каркас - пластиковая заглушка для водопровода 160мм (стенка 3мм) - ну очень жесткая.
Срезал нижнюю коническую часть, получилось 45 мм цилиндрической до бортика вес - 250 грамм.
Приемную мотал 0.18 проводом на ширину 40 (старался в 1 слой) ~150 витков несколько раз покрыл акриловым лаком на водной основе,
потом бумага, обратная встречная намотка, лак , бумага, передающая 0.425 на ширину 30 (~60 витков).

Сопротивление первой приемной оказалось меньше, поэтому под бортиком намотал без лака компенсационные тонкие витки
в ее направлении.
В общем получается схематически три приемные катушки.

Теперь осталось запаять плату и посмотреть чего вышло, по крайней мере все обмотки звонятся.
А, да сухой вес вышел 343 грамма

А 160мм не слишком-ли много? По идее эквивалентный размер обычного кольцевого датчика будет 320мм и датчик получится для очень "лёгких" грунтов (песок). Я для "Квазара" по осени тоже буду коаксиальный делать (нужен для походов по лесу) но диаметром не более 100мм, иначе сигнал от грунта забьёт сигналы от мелких целей (монет).

Я осознал всю ЖЕСТЬ созданной конструкции
По сути приемная - бифлярная катушка, работа которой в клебательном контуре невозможна.

А в оригинальном эскизе выходит работа датчика за счет разноудаленности катушек от мишени, отсюда следует, что нормальную глубину поиска - не получить.

В общем, конечно, включить попробую, но надежды мало.

Второй вариант - концентрический датчик 110RX на 160TX опять с теми-же заглушками (вот не дает мне покоя мысль за добротность катушек)

А про бифилярную это вы что то новое придумали.Обмотки, да включены встречно -но это не признак что индуктивность падает до нуля -так как они разнесены.А уж если есть индуктивность -то и резонанс возможен 100%.

Просто у меня они 'разнесены' на толшину бумаги - промотал в одну сторону, лак, бумага, смена направления и - обратно.

В общем самому теперь интересно запаять схему и посмотреть чего вышло.

Вы можете отключить эти сообщения.

Близкое расположение прямого и инверсного звеньев RX приводит к вычитанию принимаемого сигнала,а совмещение к почти полному вычитанию -Вы этого хотите?Разнесите RX по разные стороны TX .

В общем, получается так или иначе приемные катушки должны быть разнесены.

Вот есть еще схема концентрической головки с компенсирующей RX (вложение)

Вопрос в чем -
1 не хочется уходить от действительно жеского корпуса,
2 таки на цилиндрическом каркасе
без намотки внавал катухи обещают быть стабильней и добротней.
3. Не хочется долго морочиться.

Вот теперь думаю, не уйти-ли на изображенную концепцию -
малая RX на 110 заглушке, ТХ и компенсационная RX на 160

Но, выйдет расстояние миллиметров 25 между приемными катушками по радиусу
а если разнести на 160 каркасе по изначальной концепции (но с RX внавал) - 35 по высоте

Как говорится - меня терзают смутные сомненья.

И вы думали я это все так оставлю? Н-Е-Е-Е-Т!

Просто ряд экспериментов с различными датчиками в рамках своего казино с блэкджеком ... привел к фэйлам.

В итоге решил очередные эксперименты свести к возможности создания из намотанных катушек кроме экспериментальных схем таки существующего и реально работающего образца.

И угадайте что будет - таки коаксиальный датчик с двумя приемными!

В общем суть - катушки мотаются на пяльцах 145мм (из магазина все по 10 гривен), одна - передающая, две - приемные.

Далее, на цилиндрической оправке подберу удаленность приемных катушек от передающей для достижения максимальной чувствительности - и останется только все зафиксировать

Дело за малым - мотать

И снова я - нашел живой аналог своей конструкции - ELIMINATOR
И диаметр совпадает - 6"
Пишут - отличная селективность на замусореных участках и глубина обнаружения на уровне 8" датчиков - но это было много лет тому назад.

Правда у меня будет материализация графического образа из начального поста - в общем более элегантная конструкция (недеюсь, не менее эффективная)

Далее - как говорится языком оригинала:

Another special purpose Applied Creativity loop, designed to eliminate signal interference from 60 cycle transformers, high tension wires, radio frequency and other metal detectors. Because of its size, this six inch loop works great in high trash areas and easily matches the depth of 8 inch plus loops. In fact, in harsh environments it gets much greater depth than your standard loop because it has the ability to operate at a higher sensitivity level with less interference. It doesn't lose coins on edge and pin-pointing is a breeze. It's very sensitive to tiny targets and its ability to handle bad ground mineralization makes it a good prospecting loop. When used in the "all metal mode" this loop does not detect from the top of the coil, thus it can be used under metal fences and playground equipment. When you see it, don't be alarmed by the thickness. That's what makes it work! It is designed for use on White's Pro's, Eagles, Quantums & Spectrums.

Вы бы перевод всетаки добавили, английский не все знают, зачем заставлять людей искать перевод.

Ну тогда прошу прощения за мой английский с полесским акцентом

Сокращенно - датчик исключает влияние излучения 60Гц трансформаторов (американцы, 50 гц ничего не меняет), высоковольтных ЛЭП , радиочастот и других металлодетекторов.
Благодаря небольшим размерам (15 см диаметр), датчик хорошо работает на замусоренных участках но при этом достигает глубины обнаружения 20 см датчиков.
По сути, при жестком окружении (я так понимаю, поиск в помещениях ) глубина обнаружения больше чем у стандартных датчиков, поскольку уменьшеное влияние наводок позволяет оперировать на большей чувствительности.
Он не теряет монеты на ребре - они дают просто легкий/меньший оклик/пинпоинт.
Датчик очень чувствителен к мелким обьектам, позволяет вести поиск на высокоминерализованных грунтах.
При использовании в режиме все металлы датчик нечувствителен сверху, что позволяет искать под/вдоль металлических ограждений (как по мне что нечувствителен сбоку - это следует из конструкции, что сверху - тоже возможно)

А теперь от себя ложка дегтя -
Отчего-же такой прекрасный датчик перестали использовать?
Просто его преимущество является его-же и недостатком - невозможно увеличить глубину обнаружения не потеряв минимальность влияния помех.

Если рассмотреть конструкцию - толщина датчика равна радиусу.
При двух приемных - обнаружение за счет дельты сигнала от мишени (я думаю предел глубины - около 4х-расстояний между приемниками) , но раздвигая катушки дальше мы во-первых удаляем от мишени передатчик, и во-вторых увеличиваем влияние помех. То-же касается случая масштабирования в диаметре с неизбежным увеличением толщины.

По-сути, на мой взгляд, интригует возможность видеть монеты на ребре, мелкие обьекты (коими являются цепочки), поиски в домах.
Ну и пусть при этом глубже 20 см не увидим - копать меньше - как раз на штык саперской лопатки.

Ну и наконец, оный датчик использовался с аналоговыми VLF на 5.5 кГц.
Интересно его поведение с Квазар-ом.

Блин, так все расписал - что еще больше хочется

А мелкие объекты и частота 5.5кГц в этом типе датчиков это совместимые вещи?
Тоже хочу собрать себе такой датчик и надо-бы для начала определиться с рабочей частотой.

Не знаю - за что купил - за то продал как говорится.
Вот намотаю - проверю на квазаровских частотах.

Ну и как-бы снова я.

Процесс пошел.

TX - Ф150, 7200гЦ, 70мА (Квазар)
RX - Ф150, 6000гЦ 10ма в экране (на одну катушку)

Тут возникли мысли/вопросы

1. Какая конкретно нужна дельта частоты между TX/RX (все равно передающую отматывать)
а то вилка 1500-2000 - слишком разброс большой ?
Или сделать отводы на передающей и поставить коммутатор под каждые конкретные условия/металл - тогда на какие частоты ориентироваться?

2. Приемная катушка - она из двух встречных,
В принципе за схему включения конденсатора в такой компоновке я вообще ничего не нашел.

Но придумал - можно ведь включать его в паралель не с обоими катушками, а только с нижней-поисковой.

Тогда верхняя действительно будет именно компенсирующая - устранять влияние ЭМ помех и трансформаторный эффект передающей, но не будет "компенсировать" отклик цели, хотя и останется активно-реактивным сопротивлением (одна передающая 80 Ом).

В связи с таким раскладом два варианта:

A. Таки намотать компенсирующую абсолютно повторяющую первую (это если еще 80 Ом и 22mH на 6 килогерцах не сделают сильной погоды)

Б. Разделить приемную пополам (вторая половина - компенсатор) и учетверить емкость на приемной (индуктивность половины витков согласно coil32 ,будет в 4 раза меньше) - таким образом существенно снизив реактивное и активное сопротивление

Что то тема совсем, смотрю, заглохла, вот решил немного оживить, т. к. есть мысль сделать коаксиальную катушку небольшого размера (110мм) в качестве дополнительной. И по этому поводу созрели вот такие мысли: ведь само слово "коаксиальная" подразумевает под собой, что одна катушка расположена внутри другой, т.е. конструкция такой катушки, я так понимаю очень похожа на классическую коаксиально-планарную, с той лишь разницей, что у коаксиальной приемная и передающая катушки имеют бОльшую высоту (например намотаны в один слой и имеют высоту,опять же например, 40мм.). Вот такие мысли... Может кто то уже делал подобную конструкцию?

Не совсем понятно, по какой причине коаксиальные катушки изготавливают
исключительно небольших размеров. Неоднократно упомянутое важное
свойство этих катушек: точно определять цель, не кажется мне определяющим
фактором при выборе данного типа катушек. При размерах в пределах 5”, 7” или 8”
катушки и других типов, будь то «моно» или DD, вполне в состоянии достаточно точно определить цель и избавить нас от выкапывания нежелательного металломусора.
В чем проблема? Почему нельзя изготовить коаксиальную катушку диаметром
300-350 мм. В чем засада? Может сложность балансировки охлаждает не в меру горячие
головы. Или существуют иные причины, по которым изготовление коаксиальной
катушки большого размера становиться нецелесообразным.
Что думает народ по этому поводу?

Думаю что дело тут в соотношении диаметра катушки и ее высоты, чем большее это отношени (d/h), тем более коаксиальная катушка по своим свойствам приближается к коаксиально-планарной, т.е. ее диаграмма чувствительности по форме приближается к шару- появляется т.н. сильная боковая чувствительность. Мне как то так видится.

Сегодня намотал катушку ТХ: на оправке 10,7см проводом 0,58мм, в один ряд 60 витков, с емкостью 484нФ резонанс как раз получился на 10,5кГц, длина намотки получилась 37мм. Завтра попробую мотануть приемную.

Сегодня намотал приемную: на оправке 50мм, проводом 0,15мм, виток-к-витку в один слой, длина намотки 40мм. С конденсатором 150нФ резонанс получился на 9кГц. Продолжение следует...