Noworoczny prezent - wykrywacz ANKER50

[zybinek]

Na rosyjskojęzycznej stronie opisującej samodzielna budowę wykrywaczy http://md04.narod.ru/An50/An50.htm , pojawił się jako prezent noworoczny dosyć ciekawy projekt wykrywacza ANKER50. W ciekawy sposób rozwiązano w nim generator sterujący cewką nadawczą (60 Vpp), układ balansowania sondy, układ kompensacji połączony z cewka odbiorczą i jeszcze inne drobiazgi. Atrakcyjnie wygląda również teleskopowa rurowa konstrukcja nośna oraz mocowanie podłokietnika. W projekcie tym opisano też sposób wykonania cewki typu SPIDER oraz podstawowe informacje opisujące zasadę pracy i diagramy oscyloskopowe związane ze strojeniem. Może któryś z kolegów elektroników zainteresuje się tym projektem podczas długich zimowych wieczorów? A może ktoś przetłumaczy ten opis na nasz język?

Informację tę umieściłem na konkurencyjnym Forum ale być może, że z powodu Świąt zainteresowanie tematem jest bardzo małe.

[SWaldek]

Wszystko łądnie i pięknie na początku miałem nadzieję ,że jeszcze może to pomyłka ale wygląda ,że nie ,pobór prądu 200mA to prawie 3 x tyle co PI.
W sumie pomysł ciekawy ale nieekonomiczny, trzeba stosować jakieś dobre akumulatorki co wpłynie ca końcową wartość i wagę
Pozdrawiam

[Edik]

Witam!

Z ciekawości zrobiłem ten generator i przyznaje napięcie jest na jego wyjściu jest nawet troche większe od 60Vpp. Prądu jeszcze nie mierzyłem.

Działa badzo fajnie. Jednak wszystkie rezystory muszą mieć dokładnie takie same wartości jak na schemacie. R1 koniecznie 2.2 ohma. Jak generator wystartuje to żarzą się dwie diody LED. Stabilizator jaki wykorzystałem - 78M09

Pozdrawiam.
Edik

[Edik]

Witam!

Zrobiłem pomiar prądu dla samego generatora... I nie jest tak źle! :-) Pobór prądu ze źródła wynosi dokładnie 85mA.

Ja zastosowałem wzm.op. ULY7701N (zam. LM301)– polskiej produkcji. Na uA741 układ czasami nie chcę „wystartować”. Na schemacie jest UD 708 rosyjski – ktoś wie jakie są zamienniki tego układu?

Wszytstko zależy od R3(360ohm) i R1(około 2ohm). Pierwszy odpwiada – ustanawia tryb pracy generatora a od drugiego zależy napięcie jakie możemy uzyskać na cewce. Im większy opór tym mniejsze napięcie ale bardziej stabilna praca generatora. Przy rezystorze 10ohm napięcie spada
już znacznie. Napięcie zalezy także od wartości kondensatora rezonansowego przy cewce, który tutaj jest z nią włączony w szereg. Przy połączeniu równoległym układ nie działa.

W najbliższym czasie zrobie tą cewke. Wcześniej podobne rozwiązanie. Połączona cewka odbiorcza i kompensacyjna
(ten sam drut) była już w jednym rosyjskim schemacie H20 – myśle, że ten pochodzi od tego samego autora. Widać ten sam sposób myślenia :-) Nader wszystko mocny generator.

Pozdrawiam.
Edik

[zybinek]

Na stronie http://mysiteinc.com/spirin/Sprav1.htm jest sporo rosyjskich układów scalonych ( w tym UD 708 ) oraz wykaz ich cywilizowanych odpowiedników.

[Edik]

WITAM!

Oto tłumaczenie opisu Ankera-50, charakterystyka techniczna. Proszę potraktować to tłumaczenie jako „zgrubne” – z rosyjskiego jestem raczej średni. Myślę jednak, że tłumacznie to przybliży zrozumienie zasady działania tego schematu. W najbliższym czasie „wrzucę” tłumaczenie opisu strojenia MD bez którego coś marne szanse na uruchomienia układu. Jednak podstawowe rzeczy tam są jak np. uruchamianie detektorów synchronicznych.

TŁUMACZENIE:

Ten schemat – podarowuje wszystkim amatorom w nowym roku. Główna idea tego schematu – połączenie wysokich rezultatów przy minimalnych wydatkach i wysoka powtarzalność.
Charakterystyka techniczna „Anker-50”

Zasada działania – indukcyjna – równowaga.
Ilość kanałów - 3

Maksymalna czułość w powietrzu:
Moneta 5kop. CCCP – 50cm
Rondel średnicy 22cm – 120cm
Duże przedmioty – 250cm
Konsumpcja prądu – około 200mAw trybie milczenia
Zasilanie – kwasowo- żelowy akumulator 12V 1,3 A/h
Tryb pracy – dynamiczny
Identyfikacja – dwutonowa z możliwością ignorowania żelaznych przedmiotów
Średnica czujnika(sondy) – 25cm
Typ czujnika – „pajęczyna”

Krótki opis schematu:

Generator.
DA1, VT1, VT2 – podstawowe elementy mocnego autogeneratora z konsekwentnym rezonansem. Kondensator C4 i cewka L1 czujnika tworzy obwód rezonujący, określający częstotliwość drgań generatora. Z rezystora R1 „rusza” sygnał zwrotny fazy. R3 ustanawia tryb pracy, diody świecące LED1 LED2 utworzono celem stabilizacji trybu pracy generatora. Zasilanie generatora +9V stabilizowane przy pomocy SR1

Przesównik fazowy.
Wykorzystano dla formułowania sygnałów sterowania synchronicznymi detektorami i dla kompensacji sygnału ostatecznego rozbalanansu czujnika. Harmoniczny sygnał podawany jest różnicowo z rezystora R1 na wzmacniacz DA2.1. Rezystory R6, R7 określają rozmach sygnału. Na DA2.4 wykonany jest przesównik fazowy 90stopni. Rezystor R14(potencjometr montażowy) ustanawia niezbędne fazowe przesunięie kaskady. DA2.2 i DA2.3 – 180stopniowe inwertery. Takim sposobem, na wyjściu DA2.1 dostaniemy sygnał 0st., na DA2.4 – 90st., na DA2.2 – 180st., na DA2.3 – 270st.

Czujnik.
Połączono konsekwentnie odbiorczą i kompensacyjną cewkę wspólnie z kondensatorem C11 tworząc obwód nastrojony dokładnie w rezonans z generatorem obwodu. Na DA13 wykonano bufor kaskady, z neutralizującym wpływem na kabel, łaczącego czujnik z elektronicznym blokiem.

Wmaczniacz wejściowy.
Wykonany na DA3.1 na schemacie odwracającego wzmacniacza. Sygnał z czujnika jest sumowany z sygnałem kompensującym, wstępnie z rezystorów R19 R20 i podany na wejście odwracające DA3.1. Rezystor R21 określa wzmocienie kaskady.

Fazowy regulator „Balans gruntu”
Wykonanay na DA3.2, rezystor R24 wykonuje zgrubną regulacje, R25 – dokładną.

Synchroniczne detektory.
Wykonano na kluczach DA6 DA7 i wzmacniaczach DA8.1 – DA8.3. Przeciwfazowe sygnały sterują synchronicznymi detektorami kształtowanymi komparatorami DA4 DA5. Dwa górne kanały służą dla kompensacji gruntu i detekcji obecności metalu, niższy – określa typ metalu(żelazny – kolorowy)

Kanałowe wzmacniacze.
Wykonane na DA9 DA10, w celu powrotu fazy kanalów kompensacji gruntu włączono ogranicznik na diodach dla zabezpieczenia OU(wzmacniacza op.) od ograniczenia i szybkiego przywrócenia potem obciążenia. Na tranzystorach VT1 VT2 zebrano analogowy wariant logicznego elementu „I” – ten schemat przepuszcza sygnał na wyjście tylko jeśli oba sygnały kanałów idą w góre.
To odbywa się, jeśli pod czujnikiem pojawi się metal. W wypadku kamieni, przybliżając czujnik do gruntu, uderzenie czujnika, jeden kanał idzie w góre, a drugi w dół i na wyjście schematu (emiter VT2) sygnał jest tłumiony. Trzeci kanałowy wzmacniacz steruje multiplekserem, na wejście którego(13,14) przychodzi sygnał wysokiego i niskiego tonu, który kształtowany jest licznikiem DA12 sygnału z generatora. Przy pojawieniu żelaza lub kolorowego metalu na wyjściu komparatora DA10.2 powstaje sygnal niskiego lub wysokiego poziomu i dokonuje włączenia odpowiedniego dźwięku sygnału wskazującego(identyfikacji).

Schemat zarządzania dźwiękiem.
Przy realizacji schematu sterowania komutacji dźwiękiem powstał jeden specyficzny problem. Istota jego zawiera się w tym, iż przyjęcie postanowienia o włączenie tego albo innego dźwięku trzecim kanałem powinno odbywać się wcześniej, niż zjawi się sygnał, zarządzajacy głośnością(emiter VT2). Dla tego szybkość działania trzeciego kanału powinna być wyższa, niż dwóch pozostałych.
To gwarantuje „czyste” włączenie sygnału dźwiękowego. No przy tym i wyłączenie trzeciego kanału odbywa się wcześniej, niż pierwszego i drugiego , co doprowadzi do fałszywego przełączenia tonu. Trzeba włączyć niski ton po stanie w ten moment komparatora DA10.2 i wstrzymać ten stan do końca dźwiękowej identyfikacji.
Elementy DA10.3, klucz z łańcucha R83 C35 przedstawione na schemacie, realizują to zasadniczo. Przy wzroście głośności dźwięku(czujnik przybliżony do metalu) na wyjściu komparatora, wykonanego na DA10.3 ustanawiając poziom wysokiego sygnału, otwiera klucz, i sygnał z DA10.2 przechodzi przez łańcuch R83 C35 na wejscie sterujące multipleksera.
Przy obniżeniu głośności dźwięku(czujnik oddalny jest od metalu) na wyjściu DA10.3 powstaje zero, klucz zamyka się, i stan komparatora wstrzymuje się dzięki kondensatorowi C35.

Modulator i wzmacniacz audio.
Sygnał dźwiękowy, trafia na wzmacniacz formujący drogę mnożenia sygnału zarządzania głośnością, (...) z VT2 na sygnał z wyjścia multipleksera DA11.
Funkce modulatora – mnożenia wykonuje tranzystor VT6. Wyjściowa kaskada na tranzystorach VT4 VT5 pracuje w trybie źródła i obciążeniu na głośniku.

Zasilacz.
Większa cześć schematu przyrządu zasilana jest dwupolarnym napięciem +/-5V.
Stabilizator SR4 zasila +5V.VT7, VT8, VT9 stanowią przetwornik, pozwalający otrzymać z pomocą stabilizatora SR5 minus -5V, a także dostarcza podwyższenie zasilania +/-13V dla zasilania wzmacniaczy synchronicznych detektorów. To pozwala rozszerzyć prace diapazon OU, i pracę przy znacznym rozbalansie czujnika, powstającym przy silnych zmianach temperatury, co jest konieczne dla podwyższenia „zapasu zasilania” przyrządu.

Pozdrawiam.
EDIK

[Edik]

Witam!

To już drugie i ostatnie tłumaczenie. No chyba, że coś się na temat tego wykrywacza jeszcze pojawi to chętnie przetłumacze. Znalazłem jeszcze kilka ciekawych pomysłów tego autora. m.in. generatory zbudowane na podobnej zasadzie – też bardzo mocne! Nie pamiętam tylko w jakim miejscu sieci to było. Z tego jeden jest bardzo ciekawy, zbudowany na kwarcu czyli częstotliwość jest z góry określona a kondensatorem rezonansowym dobieramy ją do maksymalnej amplitudy. Schemat wysyłam Zybinkowi na priva bo widzę, że udało Ci się pociąć schemat Ankera-50 – u mnie te pliki otwierają się w ACDSee ale nie można ich otworzyć i zmienić opcją Enhaced. (?) Nie wiem może mam za słaby komputer...:-)

TŁUMACZENIE:

STROJENIE PRZYRZĄDU.
Strojenie przyrządu ja zwykle przeprowadzam równocześnie ze zrobionym czujnikiem. Przedtem w sumie zrobioną cewke nadwczą podłączam do generatora. Trzeba wykorzystać ten kabel i wtyk czujnika, który będzie użyty w gotowym przyrządzie. Wtyk lepiej stosować wojskowy 2PM18 siedmiokontaktowy. Podajcie zasilanie i przekonajcie się o istnieniu generacji. Kształt sygnału na wyjściu DA1 powinien być symetryczny(fotografia) Rezystorem R3 ustanawiamy tryb pracy generatora, kontrolując kształt wyjściowego sygnału. Sprawdzamy sygnał na cewce tam powinna być czysta sinusoida z rozmachem około 60V. Generator powinien stabilnie pracować przy obniżeniu napięcia zasilania do +5V. Przy niestabilnej pracy można niewiele zwiększyć opór rezystora R1, jeśli w momencie komutacji tranzystorów powstanie wysokiej częstoltliwości „dźwięk” – dobrać pojemność C1.

Dalej, sprawdzamy pracę źródła zasilania(przetwornika). Przekonamy się o pracy licznika DA12. Na kolektorch VT8 VT9 powinno być koniecznie czysty (...) z rozmachem 12V. Sprawdzamy pracę podwójnych napięć ze stabilizatorów, przekonajmy się o zachowaniu polarności elektrolitycznych kondensatorów.

Następnie stroimy węzeł przesówników fazowych. Przedtem w sumie przekonajmy się o obecności sygnału na wyjsciu DA2.1 – na nim powinien być prawidłowy harmoniczny sygnał z rozmachem 4-6 volt. Dalej ustanawiane jest 90 – stopniowe fazowe przesunięcie na wyjściu DA2.4 z pomocą rezystora R14. Jeśli u was jednokanałowy oscylograf, to zasynchronizujcie go od sygnału na wyjściu DA2.1 i zapamiętajcie wartość fazy DA2.1, potem (...) zbadajcie na wyjściu DA2.3 i ustanowicie z przekonaniem przesunięcie fazy. Sprawdźcie prace inwerterów DA2.2 DA2.3 Odkluczcie R19 R20.

Czujnik. Dobierając ilość zwojów cewki odbiornika L2 do minimum sygnału na wyjściu DA13 do kilku volt. Teraz nastroicie odbiorczy obwód (L2 L3) w rezonans na maksimum sygnału na DA13. Pamiętajcie: od dokładności tego strojenia silnie zależy czułość całego przyrządu. Zastosujcie wysokojakościowe kondensatory z minimalnym TKE. Kontynujcie kompensacje czujnika.

Precyzyjne podłączenie obwodu L2 L3 – możliwe, jego „przewrócenie” ,to jest zdejmiemy sygnał nie z L3, a z L2. Sprowadźcie sygnał do minimum, przy tym wykorzystując maleńkie kompensacyjne ramki – to mogą być kawałeczki miedzi, mosiądzu, ferytu. Zwykle przychodzi wykorzystać 2-3 takie przedmioty we wnętrzu czujnika. Materiał i pozycja odnośnie cewek dobrać eksperymentalnie na ekranie oscylografu i twardo utrwalić smołą epoksydową. Kończąc kompensacje sprawdzamy kontrolnie sygnał na wyjściu DA3.1, w końcu kończąc wy otrzymując należytą kompensacje, odbierzecie tylko produkty nieliniowości generatora.(fotografia)

Dalej, odtwórzycie R19 R20 i z pomocą R15 R16 (potencjometry montażowe) skompensujcie ostateczny balans gotowego czujnika. W zasadzie, jeśli czujnik skompensujemy sciśle, to w ideale ich można i nie podłączać. Teraz można przystąpić do do strojenia synchronicznych detektorów. Dla tego wam potrzebny jest zbiór celów z różnym VDI.- kawałek ferytu, gwóźd, folia, moneta 5kop. CCCP i na koniec gruba miedziana carska moneta. Ustalcie wartość R32(potencjometr montażowy) minimalnie i podłączcie oscylograf do wyjścia DA8.1.
Najpierw należy znaleźć „punkt balansu gruntu”. Dla tego podnieście feryt do centrum czujnika i trzymajcie go. Sygnał na wyjściu DA8.1 idzie w góre albo w dół. Ustawcie R25(potencjometr montażowy) w środkowe położenie,i obróćcie napęd R24 znajdźcie dokładnie, kiedy sygnał zwrócimy do zera. Teraz przy ruchu ferytu obok czujnika sygnał powinien „dreptać na miejscu”. Strojenie fazy balansu gruntu można uznać zakończoną t.j faza sygnału od ferutu odpowiada fazie sygnału od zwykłego gruntu. Nie zmieniajcie tego strojenia do zakończenia przygotowania przyrządu.

Strojenie synchronicznych detektorów zamkniemy po ustaleniu niezbędnych polarności wyjściowych sygnałów z pomocą zmiany polarności podłączenia sygnałów kierującyh (sterujących) kluczami. Tą polarność określimy eksperymentalnie i nastroimy pod konkretny czujnik.

Przy prawidłowym nastrojeniu sygnałów na wyjściach SD powinny zmieniać się tak:
DA8.1 – feryt w dół, żelazo w dół, monety w dół
DA8.2 – feryt w góre, żelazo w dół, monety w dół
DA8.3 – feryt w góre, żelazo w góre, monety w dół

Pierwsze dwa kanały równowartościowe, tak że nie ma znaczenia, jaki rezultat jakiemu kanałowi przynależy.

Strojenie pozostałych części schematu zwyczajnie nie przedstawiam – nie stanowią bowiem problemu w montażu. Można dobrać pożądany ton dźwięku dla żelaznych przedmiotów i przedmiotów z kolorowego metalu zmieniając podłączenie wyjść licznika. Przkonajmy w normalnej pracy kierowania multiplekserem – przy zamknietym na krótko kluczu przy oddaleniu celu od czujnika ton sygnału będzie zmieniać się na przeciwstawny. Po zamknięciu strojenia skontrolujcie konsumpcje prądu przyrządu bez dźwięku – on powinien być około 180-200 mA w zalezności od trybu generatora.

UDOSKONALANIE

Przy konieczności stosowania słuchawek wstawcie gniazdo „duży jack” tak żeby przy włączeniu słuchawek głośnik odłączył się. *Jeszcze bardzo pożądane jest zastosować węzeł, wskaźnik stanu akumulatora baterii. *Przy konieczności zwiększenia diapazonu pracy temperatur dodajcie napięcie zasilania DA8, zamiast przetwornika można popróbować zastosować specjalizowane importowane mikroukłady. *Dla zmniejszenia „wybiegu” progu przy włączeniu przyrządu w miejsce DA9 zastosować precyzyjne OU(wzm.op). *Rezystor R32 korzystnie jest wyprowadzić na przedni panel przyrządu.

PŁYTKA DRUKOWANA

Do rozplanowania płytki drukowanej podejdźcie poważnie – nie przestrzeganie zasad może doprowadzić do błędnej pracy schematu! Wpierw w sumie będą ujawniać się jako wzbudzenia przy zwiększaniu głośności dźwięku. Ogólnie przewody masy i zasilania siłowych łańcuchów (w pierwszej kolejności generator i wyjściowa kaskada dźwięku) trzeba połączyć w jednym punkcie tak, jak to uczyniono we wzmacniaczu dźwięku. Określcie z góry możliwość zmiany polarności podłączenia kluczy w synchronicznych detektorach, dla tego wykorzystajcie przewody z cienkich MGTF.

PRACA Z PRZYRZĄDEM

Przed początkim poszukiwań ustawcie balans gruntu. (Przekonajcie się, że wokół nie ma metalowych przedmiotów). Dla tego huśdajcie czujnik w góre i w dół i zmieniajcie pokrętło Balans gruntu. (...) etc.

KONIEC.

Pozdrawiam.
Edik