Металлодетектор Quasar-ARM

(модернизация схемы часть 2-я)

металлодетектор

Металлодетектор Quasar-ARM, один из наиболее популярных цифровых приборов меняет свой «характер» с нашей помощью. И об этом вторая часть статьи.

В первой части, мы уже частично изменили металлодетектор, изменив авторскую версию передающего тракта микросхемой TC4420, заменили неблагонадежную микросхему MCP6022 китайского производства на операционный усилитель AD8606 и подкорректировали схему для применения OLED экрана.


Тем не менее, над улучшением работы прибора я тружусь и по сегодняшний день.

Началось все, еще в новогодние праздники (встреча 2017 года). Переговорив по skype с товарищем из Николаева, решил опробовать схему раскачки мощности передатчика на микросхемах MC34119 и LM386. Задача была – плавная регулировка мощности катушки Tх (передатчик).

Все получилось, но не так, как я ожидал. И поэтому я отложил эту идею «на потом». И вот в очередной раз почитав и пообщавшись на форуме МД4У, решил взяться вновь за передатчик…

Для начала зададим главные вопросы и ответим на них.

1.  Что не так с родной схемой?

Ответ – прибор выдает много ложных срабатываний и помех при поиске. Это происходит от множества причин. Часть из них это  гармоники и помехи генератора при возбуждении обмотки Тх меандром. Это отчетливо слышно, если приблизить частоты Тх и Rx обмоток датчика. Ну и конечно схема приемной части оптимизирована автором на частоты, которые были в первых прошивках - 6-8 кГц...

2.  Как с этим бороться?

Ответ:

– собрать схему раскачки «на синусе»;

- просчитать и оптимизировать входные цепи приемного усилителя.

Полистав Google и форумы, поспрошав «знатоков», получил больше вопросов, чем ответов. И тут пришла в голову идея – ведь я же уже делал подобное раньше (раскачку синусом) в своем IB приборе Tiger Shark. Ну конечно – взять готовое решение с другого прибора. Листаю «свои закрома», вспоминаю, что брал тогда схему раскачки с форума МД4У (тема по  металлодетектор Thunder4GTX).

Не буду выкладывать всю схему прибора, а дам только нужный нам узел (кусок схемы). Слева для сравнения интересующая нас часть схемы Квазар-АРМ (модернизация 1). Справа - раскачка синусом.

металлодетекторметаллодетектор

Фото1    фото2

Справедливости ради, конечно необходимо было-бы провести тщательный анализ RС цепочек данного узла. Но и при банальном копировании, все работает.

Ну и конечно обсудив на форуме приемную часть Квазара-АРМ «вскользь», подумалось мне изменить и входную часть на AD8606. Слева «старый» кусок схемы, справа измененный.

металлодетектор металлодетектор

Фото 3                                       фото 4

Обсудив с ребятами передающий и приемный тракты прибора, решил посчитать RC цепи прибора. И какое же было мое изумление, когда увидел, что изначально схема Квазар-АРМ была «заточена» на более низкие частоты, чем сейчас использует множество его собравших камрадов. Понятно, что программы менялись, датчики и частоты «росли»… а схема так и осталась в неизменном виде. Почему?! Возможно забыли изменить, возможно раз работает ну и ладно, чего там менять типа…

Я хотел было выложить на форуме свою схему, но посчитав, что будет куча грязи, обвинений в «неграмотности», вот посмотрите мол - все посчитано на симуляторе LTspice и т.д.

Я даже решил перестраховаться и помимо просчета пошагово, закинуть в данный симулятор схему входной части Квазар-АРМ.

Но оказалось, что не все так просто и симуляторы тоже ОЧЕНЬ сильно грешат. И лучше всего старые добрые формулы и просчеты на бумаге и калькуляторе. Проверив потом свои выкладки на симуляторе, я не нашел никаких критических несоответствий. И более того, «приоткрою тайну», я уже спаял и испытал просчитанное на бумаге - в реальном железе… А уж потом для самоуспокоения посмотрел эту часть в симуляторе.

Чего мы достигли, изменив схемотехнику передатчика и приемника металлодетектора Квазар-АРМ?

Ответ – сигнал в обмотке Тх стал более «красивым-синусоидальным»  и с меньшим количеством гармоник/помех. Приемный усилитель стал работать в заданной полосе частот приемного контура и лучше отсеивать шумы на других частотах.

Оптимально, если настраивать прибор (особенно пляжник, чувствительный на мелкое золото) индивидуально на один родной датчик. И не использовать других датчиков с иными частотами. Погоня за универсальностью приводит к шумности и большей нестабильности.

Возможные доработки Квазар-АРМ в будущем.

1.  Запустить раскачку Тх от МС34119 в двухканальном (мостовом исполнении), подключив Тх и резонансный конденсатор между выводами 5 и 8 микросхемы МС34119.

2.  Питать выходной тракт (МС34119) от меньшего напряжения (3,3Вольта и т.д.).

3.  Применяя в подводных МД питание схемы металлодетектора от одного аккумулятора (на step ap DC/DC преобразователе) убрать стабилизатор питания на 5 Вольт (раскачка Тх) и выставить на преобразователе сразу 5 Вольт (или 3-4 вольта, если использовать «мост» на МС34119).

4.  Применяя один литиевый аккумулятор, поставить в корпус пляжного/подводного МД плату контроллер заряд/разряда аккумулятора.

5.  Разработать вариант платы в двух-ярусном исполнении (подобие минелаб 3030). Разделив питание, передатчик и все шумные части на одну плату, а приемный тракт и усилитель звуковой частоты на другой. Тогда экран будет выше всех, затем ниже плата питания и генератор, и внизу самое важное и чувствительное к помехам…

Пусть Ваш металлодетектор будет самым лучшим и «уловистым»! Удачи всем в творчестве и поиске!

металлодетектор

Александр Сербин (г.Харьков)

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Путь по сайту

Главная Мастерская Металлоискатель своими руками Металлодетектор Quasar-ARM - модернизация схемы 2