Jump to content

Металлоискатель Tracker Fm-1D3


Nobody
 Share

Recommended Posts

Вашему вниманию представляется третий вариант модификации металлоискателя Tracker FM.

Основная задача при разработке схемы - минимизация влияния грунта на поисковый процесс и повышение комфорта работы с прибором. Это было достигнуто следующими конструктивными решениями:

1) Использованием релаксационного генератора с минимальной амплитудой колебаний, который показал достаточную эффективность на реальном грунте.

2) Введением промежуточного усилителя сигнала.

3) Использованием динамического режима работы.

4) Отказом от светодиодной индикации в пользу громкого и понятного звука.

Примененный генератор и динамический режим работы позволили максимально снизить влияние грунта на поисковую катушку (через уменьшение остаточной намагниченности земли), отсечь вредные помехи.

Измененная схема питания (генератор, усилитель и микроконтроллер питаются от 3В) позволяет увеличить ресурс работы от одной батарейки «Крона» без ухудшения эксплуатационных качеств прибора.

Модернизацию можно рассматривать как оптимальный вариант частотомерного металлодетектора для работы в качестве основного при поиске (естественно, с учетом его реальных характеристик).

Чувствительность:

Монета Д=25мм ----- 15см.

Малая пехотная лопата ----- 40см.

Технические решения, примененные в этой модернизации:

Генератор:

Собран по схеме резонансного генератора, который работает на собственной частоте колебательного контура L1C1. Преимуществом такого решения является в первую очередь устойчивость частоты при широком диапазоне питающих напряжений и возможность выноса контурного конденсатора прямо к поисковой катушке. Таким образом удалось устранить влияние провода датчик-схема на частоту контура.

Усилитель сигнала:

Этот каскад, позволяет одновременно решить две задачи - усилить слабый сигнал генератора и привести его в форму, оптимальную для последующей обработки микроконтроллером. Так, слабые синусоидальные колебания превращаются в подобие "цифровых", с крутым фронтом и спадом.

Микроконтроллер:

Как и в оригинальном варианте схемы, всю работу по обработке сигнала берет на себя микроконтроллер. Конкретные функциональные особенности могут различаться в зависимости от прошивки:

1D3boost - измененная версия оригинальной прошивки. Оставлен динамический режим. Убраны все регулировки. Кнопки не используются. Исправлен баг звука.

1D3boost+ - прошивка с увеличенной чувствительностью. Рекомендуется для "тихой" помеховой обстановки и "легкого" грунта.

Стабилизатор напряжения:

Реализован на интегральном стабилизаторе LM317. Выходное напряжение составляет около 3В. Фильтрующие конденсаторы повышают стабильность и качество питания всей схемы.

Поисковый датчик:

Представляет из себя катушку индуктивности и пленочный конденсатор, соединенные параллельно. К ним подпаивается двухжильный экранированный провод, который вторым концом паяется к плате. Катушка заключается в экран из фольги по известной технологии. Этот экран подпаивается к экрану провода, а тот, в свою очередь, прямо на минусовую клемму источника питания. Если планируется разборная конструкция или Вы хотите сделать себе несколько датчиков различных диаметров/частот то можно подключать датчик через разъем. Он должен обеспечивать качественный контакт и прочность.

Рекомендуемые параметры датчика:

Катушка 100 витков проводом 0.5 (или около того) на оправке диаметром 19см.

Конденсатор емкостью 47нФ (типа К73-17 или максимально термостабильный) паяется прямо к выводам катушки.

Индикация:

Целесообразным является использование только звуковой индикации, поскольку в условиях реального поиска нет возможности постоянно смотреть на светодиодную шкалу. В связи с этим в схему добавлен звуковой усилитель, позволяющий значительно поднять громкость звучания. Максимально возможная громкость зависит от типа применяемого динамика и напряжения питания батареи.

Порядок настройки прибора:

После того как плата собрана и все провода на месте, можно включить питание прибора. В случае нормальной работы, из динамика послышится короткий гудок и прибор войдет в рабочий режим. Если из динамика раздается непрерывный звук - значит что аналоговая часть схемы (генератор, усилитель) собраны неверно.

Наиболее вероятные причины неисправностей (в случае отсутствия ошибок монтажа):

- Резистор R3 имеет слишком большое сопротивление для примененной Вами катушки.

Схема рассчитана для работы с поисковым контуром частотой 10кГц. Если частота окажется ниже некоторого порога - генератор "заглохнет". Попробуйте добавить к конденсатору С1 еще один, емкостью 10нФ. Если прибор начнет работать - можете оставить все как есть, или убрать дополнительный конденсатор и уменьшить номинал R3. Следует помнить, что R3 должен быть как можно БОЛЬШЕГО номинала, при котором прибор еще работает.

- Примененный динамик или пьезоизлучатель неисправны (или неподходящего типа). В таком случае исправный прибор будет вести себя как "мертвый". Следует заменить динамик или пьезоизлучатель в случае отсутствия звука но присутствия звукового сигнала на 2 ноге микроконтроллера.

ВНИМАНИЕ! Есть отзывы о неудовлетворительной работе прибора на реальном грунте. Перед сборкой учтите все За и Против!

post-91008-0-90936100-1289942885_thumb.gif

Tracker FM-1D3_G.rar

Микроконтроллеры это занятие для программистов, не брезгующих паяльником.

Link to comment
Share on other sites

... Основная задача при разработке этой версии - уменьшение влияния минерализации грунта. Это было достигнуто двумя конструктивными решениями:

1) Использованием сверхмалопотребляющего релаксационного генератора с регулируемым током потребления.

2) Использование динамического режима в программной обработке.

Такие меры позволили поднять комфорт работы на тяжелых грунтах, практически не изменив при этом глубину обнаружения металлов....

Терзают смутные сомнения, однако. Наверное, у Вас грунт слабоминерализованный :D . Сколько не пробовал при ФМ-методе менять режим генератора (в том числе на пороге срыва генерации) на своём грунте с повышенной минерализацией - практически не заметил зависимости дальности сработки на грунт от напряжения генератора. От динамического режима ФМ на грунте с повышенной минерализацией тоже толка мало, т.к. невозможно реализовать (хоть программно, хоть на десятке ОУ) фильтр, который чётко отделит сигналы целей от сигнала грунта. Максимум, чего удалось добиться - это снижение дальности сработки на такой грунт раза в 2 - 3, чего совершенно недостаточно, т.к. малейшие колебания датчика, при его перемещении вблизи грунта, вызывали ложные сработки.

По схеме: что бы не искать два высококачественных NPO-шных кондёра С1 и С2, можно попробовать вместо С2=10nF установить обычный конденсатор большой емкости 1 мкф и последовательно с ним резистор около 3 кОм.

Link to comment
Share on other sites

Повторяйте. Там буквально каждая деталь продумана и на своем месте. Хотя я понимаю что могут быть другие варианты. Процессор ставьте на панельки и кнопку без фиксации С2 на переднюю панель для режима пинпоинта обязательно. На днях будет прошивка.

Микроконтроллеры это занятие для программистов, не брезгующих паяльником.

Link to comment
Share on other sites

LIMF – источники питания High-End от MORNSUN со стандартным функционалом на DIN-рейку
На склад Компэл поступили ИП MORNSUN (крепление на DIN-рейку) с выходной мощностью 240 и 480 Вт. Данные источники питания обладают 150% перегрузочной способностью, активной схемой коррекции коэффициента мощности (ККМ; PFC), наличием сухого контакта реле для контроля работоспособности (DC OK) и возможностью подстройки выходного напряжения. Источники питания выполнены в металлическом корпусе, ПП с компонентами покрыта лаком с двух сторон, что делает ее устойчивой к соляному туману и пыли. Изделия соответствуют требованиям ANSI/ISA 71.04-2013 G3 на устойчивость к коррозии, а также нормам ATEX для взрывоопасных зон.
Подробнее>>

Что ж, ждём прошивку. Так как штанга с датчиком для такого прибора у меня имеется лет несколько, то остаётся только собрать плату. С удовольствием протестирую. Правда, испытания на грунте придётся отложить до весны - у нас сугробы сейчас по пояс.

Однако, настораживает, что прошивка не была выложена сразу. Как бы говорит о том, что она несколько сыровата...

Link to comment
Share on other sites

Выгодные LED-драйверы для решения любых задач

КОМПЭЛ представляет со склада и под заказ широкий выбор LED-драйверов производства MEAN WELL, MOSO, Snappy, Inventronics, EagleRise. Линейки LED-драйверов этих компаний, выполненные по технологии Tunable White и имеющие возможность непосредственного встраивания в систему умного дома (димминг по шине KNX), перекрывают практически полный спектр применений: от простых световых указателей и декоративной подсветки до диммируемых по различным протоколам светильников внутреннего и наружного освещения. 

Подобрать LED-драйвер>>

ER10450 – литий-тионилхлоридная батарейка FANSO EVE Energy формата ААА
Компания FANSO EVE Energy расширила номенклатуру продукции, разработав новый химический источник тока (ХИТ) – батарейку литий-тионилхлоридной электрохимической системы (Li-SOCl2; номинальное напряжение 3,6 В) типоразмера ААА – ER10450. Батарейка имеет бобинную конструкцию (тип Energy) и предназначена для долговременной работы при малых токах.
Батарейка может применяться в приборах учета ресурсов, в различных датчиках, устройствах IoT и в других приборах и устройствах, в которых требуется компактный ХИТ соответствующей емкости.
Подробнее >>

Ну все верно говоришь. Спасибо. Прибор рабочий на 100%, там нету никаких ошибок или недоработок. Потому и выложил его. Но вот по ходу дела и по ходу повышения опыта всплывают детали, которые можно еще улучшить. Ну это все равно что например промышленность не стала бы выпускать Пентиум 1 потому что он слабый, и ждала бы пока разработают что получше... Тоже ведь смысла нету.

Да и нечего мне скрывать - я пришел сюда на форум абсолютным нулем, у которого был паяльник и ящик старых деталей. И благодаря именно тебе я собрал Трекер ФМ-3, и началось. Теперь у меня и частотомер, и осциллограф, и хоть какое-то понятие. Так что тебе за это большое публичное спасибо!

Микроконтроллеры это занятие для программистов, не брезгующих паяльником.

Link to comment
Share on other sites

Да, все аналогично. Ты уже собираешь? Скажешь результат.

Микроконтроллеры это занятие для программистов, не брезгующих паяльником.

Link to comment
Share on other sites

Всех с наступающим!

Собрал Tracker Fm-1d.Всё сразу заработало(на 5 коп. - 15см, дискрим чёткий-ну это пока в квартире).Благодарность автору. Когда будет прошивка со статическим режимом?

Link to comment
Share on other sites

Собрал этот МД,тоже заработал сразу,на 5 коп до 15 см,дискрим работает.

Всех с наступающим Новым 2010 годом,удачи,здоровья и успехом в МД конструировании !!! :rolleyes:

Link to comment
Share on other sites

Я также вчера смакетировал твою схему (на своей конструкции распаял генератор и собрал твой лямбда-диод). Работает, правда, селективность по металлам несколько хуже, чем в моей схеме - некоторые из тех металлов, что моя схема показывала чётко, что это цвет-мет, здесь бывает показывает, что чернина и наоборот. Наводящая мысль - почему же лямбда-диод так и не внедрили в производство? Также заметил зависимость от того, как скомпоновать схему на плате - надо продумать и разводку, блокировку цепей питания. Дальше - уйти с питания от Кроны - всё таки не лучший источник питания. Перейти на 6в, стабилизировать напряжение на уровне 3,3в с помощью LM317, светодиоды питать без резистора, МК работоспособен и при 2,6в, генератор довести до надёжной работы от того же питания в 3,3в. Сам генератор. Уйти от резонансной схемы на нерезонансную - в значительной степени уйдут проблемы со стабильностью частоты. Правда, чутьё такого генератора будет поменьше. И последнее - в прошивке убрать старый глюк с постоянным напряжение на выв.2 МК при отсутствии звука - это даст возможность дополнить схему произвольным усилителем для динамичка.

Link to comment
Share on other sites

По порядку:

селективность по металлам несколько хуже

Это зависит от точки настройки генератора. Как выяснилось, при малом токе генератора он реагирует изменением амплитуды, а не частоты. Усилительный каскад нужен не столько для усиления, сколько для придания сигналу крутых фронтов. Ведь на генераторе практически идеальный синус, и если плавает амплитуда - компаратор срабатывает по разному даже если частота стабильна. Крутые фронты эту проблему снимают. Единственная нестабильность тут - это "скачок" частоты при зажигании светодыода. Таким образом МД уходит в самовозбуд от сработки к сработки. Это не лечится электролитом по питанию, так что незнаю чего делать. Разве пробовать менять полярность светодиодов, о чем упоминалось.

Также заметил зависимость от того, как скомпоновать схему на плате

Это вопрос к тебе, поскольку я в разводке абсолютный ноль.

Перейти на 6в ...

Идея интересная. Обязательно попробую, как раздобуду ЛМ317. Никогда с ним не работал.

Уйти от резонансной схемы на нерезонансную

Увы, практика доказывает обратное... Да и на резонансе проще расчитать параметры конденсаторов в контуре, проще подобрать ТКЕ, работа становится прозрачнее поскольку минимизируется количество паразитирующих деталей. Если все же не согласен, то будем полемизировать дальше.

в прошивке убрать старый глюк с постоянным напряжение на выв.2 МК при отсутствии звука

Без проблем. Как оживет комп - гляну чего там с портами в прошивке. И если захотите постоянный статический режим (для товарищей умеющих подбирать ТКЕ) - сделаю программный ресет.

Жду советов, как городить блокировку по питанию.

Микроконтроллеры это занятие для программистов, не брезгующих паяльником.

Link to comment
Share on other sites

Исключить светодиоды из схемы , если они не отображают информацию кроме уровня сигнала . В поле нужен только звук , смотреть себе под ноги , на датчик и на линейку светодиодов способен только человек с хорошо развитым косоглазием . Потом довольно высокое потребление - в этом свете наличие светодиодов несколько излишне . Прибор должен быть прежде всего функциональным , а не красиво мигать .

У меня есть Крот УчЁный...

Link to comment
Share on other sites

Как я понял, то светодиоды показывают какой в земле металл. Если чёрный, то загораются светики одного цвета, если же в земле цветной металл, то загораются светики другого цвета. Так что они нужны. Но вот интересно что там со звуком. Реально ли по звуку определить цветной металл или чёрный?

Тоже есть желание собрать, по эксперементировать, да вот праздники ещё неделю будут. Так что если закажу МК, то привезут не скоро :(

Жизнь хороша, когда паяешь не спеша!

Link to comment
Share on other sites

LM317 - очень распостранённый стабилизатор напряжения (можно - тока), применяется очень широко. Например - регулируемые блоки питания для т.н. "польских антенн с усилителями" - там как раз такой установлен, на максимальный ток до 100мА (в маленьком корпусе, как 78L05). Быват и на больший ток, они с буквой "Т" в маркировке, выглядят (и соответсвуют по цоколёвке, параметрам) как отечественные КР142ЕН12.

По поводу крутых фронтов импульсов от генератора - это и так понятно, МК нужен сигнал, максимально приближённый к цифровому.

Ну, а о правильной разводке цепей питания пожалуй, придётся всё-таки написать отдельный опус... Я подумаю об этой идее, - специально для тех, кто горит желанием разводить свои печатные платы...

Link to comment
Share on other sites

Насчет исключения светодиодов - я и сам так думал, но боялся предложить. Думаю есть резон выбросить их, сделав ставку на нормальный звук с нормальным усилителем. Да и дешевле выйдет, и стабильне (надеюсь). Сегодня попробую отключить их от схемы и посмотрю что будет.

Еще такой вопрос - посоветуйте распространенную мс усилителя (двух в одном корпусе) с однополярным питанием. На одном плече попробую генератор а на втором - усилитель.

Микроконтроллеры это занятие для программистов, не брезгующих паяльником.

Link to comment
Share on other sites

Еще такой вопрос - посоветуйте распространенную мс усилителя (двух в одном корпусе) с однополярным питанием. На одном плече попробую генератор а на втором - усилитель.

KA2209

Link to comment
Share on other sites

Можно оставить один средний светодиод,для визуализации того,что прибор работает.А по звуку можно определить тип металла,чем ниже тон звука - чёрный металл,высокий тон - цветной металл.Самое главное добиться нормальной чуйки и стабильной работы прибора,а визуальными прибамбасами можно и пожертвовать.

Edited by Yrec24
Link to comment
Share on other sites

Насчет исключения светодиодов - я и сам так думал... посоветуйте распространенную мс усилителя (двух в одном корпусе) с однополярным питанием. На одном плече попробую генератор а на втором - усилитель.

Светодиоды (или другая индикация типа металлов) нужна, иначе само конструирование данного прибора теряет всякий смысл. "Микросхема усилителей" (именно усилителей) потребует ещё более тщательной развязки по питанию, нежели светодиоды, особенно, если будет выполнять роль слаботочную (прецизионный генератор) плюс сильноточную (усилитель ЗЧ).

Link to comment
Share on other sites

Сделал тестовую прошивку, работающую ТОЛЬКО В СТАТИЧЕСКОМ режиме для проверки программного сброса.

Инструкция:

1) Залить прошивку.

2) Подключить кнопку S2 (7 вывод МК) БЕЗ ФИКСАЦИИ.

Работа:

-Включаем прибор выключателем питания.

-Ждем пару секунд для разогрева.

-Подносим над землей (если в поле) или не двигаем ничего на столе (если в комнате) и нажимаем S2.

-Тестируем чувствительность.

Суть задачи - проверить, как ведет себя программный сброс. По идее должно прибавить стабильности, то есть меньше плыть.

Кнопка S1, как и раньше, устанавливает чувствительность. Попробуйте и так и сяк, напишете что получилось.

То есть, конкретно интересует СТАБИЛЬНОСТЬ и РАЗНИЦА в чувствительности между двумя режимами.

Я сейчас просто с другого компа, то есть сам немогу прошить МК :( . Поэтому ОГРОМНАЯ ПРОСЬБА к тем кто собрал этот прибор - попробуйте!! Иначе немогу дальше работать ((((

*Дополнительно указывайте любые нестандартные элементы, если таковые имеются в вашем приборе. Также указывайте тип и емкость применяемых конденсаторов С1, С2.

**Сама прошивка полностью рабочая. Пригодность же ее к реальному использованию выяснится после ваших проверок.

fm_v191_SoftRST_TEST.rar

Edited by Nobody1488

Микроконтроллеры это занятие для программистов, не брезгующих паяльником.

Link to comment
Share on other sites

вчера собрал Tracker FM-1D печатка Nobody1488 работет нормально на обоих прошивках

катушка 0.3 вотков 50 матал ещё лет 6-7назад но и на ней работает и дискрим нормальный

тока глубина маловата

на тестовой прошивке ресет не работает подстраиваешся R3

и потребляймый ток самопроизвольно скачет то 20ма то 40ма в состоянии покоя непойму почему

по этому ложные сработки не так уж и редки

камень at90s2313

генератор c9014, кт3107б

усил. bc547b

звук 33 ом и кс-1201 из модема

остальное по схеме

осталось катуху сделать и с током проблемку решеть

в общем сабой даволен

DesAlex и Nobody1488 спасибо вам !!!

Link to comment
Share on other sites

Вот, пожалуйста, если есть замечания говорите, переделаю.

Начинающие мы, только учусь. Если надо могу сделать печатку с LM-кой, когда будет инструкция по переделке.

Ver. 1.2 светодиоды на печатной плате.

Ver. 1.3 светодиоды вне печатной платы.

PS Ver. 1.1 Взял АЛЬТЕРНАТИВНУЮ плату и попробывал развести питание, я думаю что она не нада.

Ver_1.3.rar

Ver_1.2.rar

Можно вынести все, кроме безделья

Процитировали предыдущее сообщение? - не обижайтесь!

Поможет Вам комфортно чувствовать себя на форуме - Я очень нужная ссылка

Link to comment
Share on other sites

korvin-777, ну что сказать, печатка хорошая! Но как всегда, не обошлось без замечаний:

1) Красота красотой, но нужно изходить из правила "кратчайший путь - лучший путь". Поэтому прямые проводочки заменил сплошными полигонами там, где несколько элементов соединяются в одной точке.

2) Экран катушки однозначно нужно паять прямо к минусу батарейки - иначе можно даже не пытаться бороться с помехами.

3) Подвигал элементы, добавил два блокировочных конденсатора (100нан, найдете). Один до стабилизатора, второй - после.

4) Электролит тоже играет роль блокировки по питанию, поэтому его минус целесообразно соединять с минусами других "потребителей", а не выводить отдельно на землю.

5) сдвинул S1 и S2 поближе - шаг должен быть 2.5мм. Чтоб юзать обычные перемычки если надо.

6) эти же S1 и S2 пустил на землю не через минус усилительного транзистора, а через кварц - чтобы помехи с МК не валили в сигнал.

7) Подвигал R3. см. пункт 1.

8) Только сейчас спохватился и убрал с платы С1. Его все же НЕОБХОДИМО паять возле катушки. Тут есть принципиальная разница в работе. Я этого недооценил когда делал первый вариант. Так что говорю всем - впредь этого конденсатора на плате быть НЕ ДОЛЖНО!!!

Так что думаю, возьму эту версию за основу дальнейших разработок, если ты не против.

Ver_1.3pp.zip

Edited by Nobody1488

Микроконтроллеры это занятие для программистов, не брезгующих паяльником.

Link to comment
Share on other sites

1. Неправильно понял фразу 'разделить питание', вернее дословно.

2. Блин, так и знал! Понимал же, но так и ломало поставить туда, 'типа кабель в одном месте, красиво'.

4. Все таже песня из 1.

Спасибо за советы,на будущее буду учитывать. Плату конечно используй! Я её для этого и делал, и оч рад что работа не пропала зря,даже в качестве основы.

Можно вынести все, кроме безделья

Процитировали предыдущее сообщение? - не обижайтесь!

Поможет Вам комфортно чувствовать себя на форуме - Я очень нужная ссылка

Link to comment
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Unfortunately, your content contains terms that we do not allow. Please edit your content to remove the highlighted words below.
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Restore formatting

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Loading...
 Share

  • Recently Browsing   0 members

    • No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...