| Предлагаемый к сборке балансный металлоискатель Терминатор обладает рядом неоспоримых достоинств среди множества самодельных приборов данной схематики (IB детекторы). Конструкция Т3 разработанная Ятоганом (Ятоган, форум MD4U) и Радиогубителем (Radiogubitel, форум MD4U), имеет схемотехнику схожую с приборами знаменитой фирмы Tesoro, но гораздо более проста в настройке. Толчком к распространению этой разработки послужили печатные платы (с доработками и усовершенствованиями) еще одного самодельщика — A2111105 (форум MD4U,форум Паяльник). Хочу выразить им благодарность за их труд и старание, от всех пользователей и гостей форума сайта Радиосхемы!
Приведу некоторые характеристики металлоискателя "Терминатор 3": глубина обнаружения — 5 рублей Россия — 22-24см; Екатерининский пятак — 27-30см; каска — около 80см. Глубина обнаружения дана для среднеминерализованного грунта (чернозем) с датчиком диаметром 240мм по проводу. Немного хочу сказать о дискриминации: если в других приборах данного класса существует некий порог дискриминации при обнаружении цели (т.е. прибор видит объект на глубине предельного обнаружения, но не может распознать тип металла, из которого объект изготовлен), то в Терминаторе этот недостаток практически отсутствует — прибор распознает большинство объектов на предельной глубине обнаружения.
Сразу оговорюсь — сборка и наладка данного IB прибора будет почти невозможна для пользователей, которые только начинают свой путь в освоении радиоэлектроники, да и опытные электронщики могут наделать ошибок. Что, напугал? Но не все так печально — нужно только правильно подготовиться и не спешить. Да и на форуме вам помогут в этом. Во первых — для сборки и наладки устройства нам понадобятся такие приборы как мультиметр, осциллограф, LC метр (для подбора элементов по идентичным характеристикам на оба канала металлоискателя), так же может понадобится и генератор и частотомер. Конечно, такой набор приборов стоит немалых денег, и не каждому самодельщику по силам его приобрести, но можно попробовать создать виртуальный измерительный комплекс на базе персонального компьютера. Благо что в интернете есть куча полезных программ для этих целей.
ПО можно скачать как на нашем старом сайте elwo.ru. Напоследок одно важное замечание для начинающих — если не уверены в своих силах, лучше соберите для начала более простой IB металлодетектор Volksturm (освоите азы, станет понятен принцип по которому строится работа IB прибора в целом). Далее привожу базовую схему металлоискателя Терминатор 3.
Терминатор3 – однотональный металлоискатель по принцыпу IB. Простой как три копейки и надёжный как бульдозер. Это чистый монетник с нехитрой доработкой, позволяющей вести поиск золота на пляже игнорируя при этом большинство цветного мусора. Хотя Т3 и монетник, его так же можно использовать и для поиска по войне и для сбора металлома. Но для этого необходимо вводить в схему режим "всех металлов” (что и предусмотренно на схеме и на плате) изначально схема была без этого режима.
Схема выполнена с нестандартным использованием логики в качестве ОУ. Минус состоит в том что неизвестен КУ cамих микрух (поэтому для усреднения параметров микрух каскады запаралелены), ну и уровень шумов выше. Применять в данной схеме отечетственную логику — можно, но не нужно, так как разброс параметров будет ещё больше. Единственное что — так это можно без ущерба заменить на отечественную микросхему генератор звука. Хочу ещё добавить, что по глубине и по точности идентификации цели (цветнецвет), металлоискатель Терминатор3 выступает наравне с фирмеными брендами средней ценовой категории, и на голову выше недорогих фирменых МД. Это не только лично моё наблюдение, а общее мнение довольно большого количества народа пользовавшихся им. Само собой чтоб так было — надо собрать и настроить его как положено, а не как придётся.
Подробное описание настройки металлоискателя Терминатор3. Во-первых, надо посмотреть схему где обозначены узлы, вот собственно по узлам и будем ориентироваться, в дальнейшем это пригодится для настройки. Итак автогенератор — вырабатывает колебания тока когда вы подключаете к нему передающую катушку (в дальнейшем ТХ). Эти колебания выходят из микросхемы МС1 в виде меандра (как прямоугольные узоры на древнегреческих храмах и амфорах). Теперь приёмная катушка (в дальнейшем RX), в ней тоже есть ток наведённый ТХ (который создаёт поле) и её по этому току (полю) надо уравновесить с ТХ (то есть вычесть из поля ТХ поле RX), а для этого нам нужна компенсационная катушка (в дальнейшем СХ). В датчике DD СХ виртуальная, в датчике "КОЛЬЦО” она реальная в виде катушки. Вот её мы подключаем так, чтоб ток в ней бежал в противоположную сторону по отношению к RX (как это определить объясню в дальнейшем, когда будет спаяна кем нибудь хоть одна плата) и путём постепенного отматывания с неё витков уравновешиваем ТХ и RX по току (называется это -сведение в ноль, баланс проще говоря).
Cведение баланса контролируем по осциллографу добиваясь минимальной амплитуды во всех положениях ручки vделения по очереди. При достижении той точки когда амплитуда опять начинает расти – в дело вступает настроечная петля (делается она из одного из концов СХ) .Но перед этим мы должны настроить TX и RX по частоте, при этом RX делаем на 100Гц ниже чем ТХ (это будет отправная точка при дальнейшей настройке "окна” шкалы металлов) . Катушки по одной подключаются к генератору прибора и осциллографу и настраиваются на желаемую частоту.
CX настраивать по частоте не надо. Получаем то, что когда под датчиком оказывается металлический объект баланс нарушается (в ту или иную сторону, в зависимости от металла), и в RX начинает бежать ток, который с неё попадает в предварительный усилитель там он усиливается и подаётся в синхродетектор(см схему), а синхродетектор (СД) детектирует фазы пришедшего сигнала и выдаёт всё это в каналы усиления, в каналах это дело усиливается и попадает на компоратор МС8, задача компоратора сравнить уровни сигнала в каналах и если они совпадают то компаратор выдаёт разрешение сработать генератору звука. В общем так работают все балансники с небольшими отличиями, отличия касаются в основном способов отстройки от грунта. В Терминаторе отстройка фазовая (вырезка, проще говоря).
Проверка платы металлоискателя после пайки: Включаем питание на свежеизготовленной и тщательно промытой от флюса плате, датчик при этом не подключаем, выкручиваем ручку чувства до появления постоянного гудка динамика, касаемся пальцем разъёма датчика – звук на секунду должен прерваться. Если так есть – значит всё в порядке и плата спаяна верно и без косяков. При включении питания диод должен мигнуть и погаснуть, при отключении питания диод загорается и медленно потухает. Забегая наперёд: Индикация разряда аккумулятора выглядит так: прибор начинает издавать частые сигналы с одинаковым промежутком времени, диод при этом горит постоянно, чувствительность резко падает. Файлы различных версий печатных плат вы можете скачать в архиве.
Настройка по частоте. Все настройки производятся с тем кабелем с которым прибор и будет в дальнейшем работать. Изменять его длину после настройки нельзя. Если опыт изготовления датчиков для балансника есть, тогда вам проще будет. Далее читайте технологию намотки и настройки датчиков для металлоискателя Терминатор3. Видео по настройке прибора и последние версии плат и прошивок смотрите на форуме. Авторы проекта: a2111105, Ятоган, Radiogubitel, Электродыч. Металлоискатель Терминатор многие годы занимает почетное место в рядах самодельных металлоискателей. За эти годы было произведено множество усовершенствований, результатом которых являются различные модификации данного прибора. Рассмотрим двухтональный металлоискатель Терминатор 3 (рис. 1), работающий по принципу баланса индукции. По сути это усовершенствованный металлоискатель Терминатор 4. Его главными особенностями являются: небольшое энергопотребление, дискриминация металлов, режим цветных металлов, режим только золото и очень хорошие характеристики глубины поиска, в сравнении с полупрофессиональными фирменными металлоискателями. При сравнительно небольших затратах средств и времени, любой желающий может собрать металлоискатель Терминатор 3 своими руками, если будет точно руководствоваться подробной инструкцией в данной статье.
Изготовление монтажной платыСхема собирается на монтажной плате. Найти в продаже плату под определенную схему проблематично, так что создадим ее собственными усилиями. Ниже представлен точный план действий для удачного создания монтажной платы:
Обрезаем лишние края, оставляя в запасе 10 мм с каждой стороны. Покупаем, соответствующий размеру схемы, фольгированный текстолит с запасом 10 мм по всем сторонам. Зачищаем текстолит наждачной бумагой до блеска, при этом стараемся не стереть полностью слой меди;
Процесс изготовления можно просмотреть на видео, прикрепленном ниже. Сборка схемы и подбор деталейСхема металлоискателя изображена на рисунке 3. Руководствуясь ею и рисунком монтажной платы, производим сборку платы.
Детали, помеченные на схеме звездочкой, можно подбирать опытным путем для улучшения характеристик прибора. Но для начала рекомендуется все собрать строго по схеме, и экспериментировать когда дойдете до настройки устройства. Список деталей и комментарии к ним указаны в таблице на рисунке 4, а на рисунке 5 указана цоколевка микросхем и транзисторов.
Пайку начинаем с соединения перемычек со стороны радиодеталей. Для этого используем лакированный или изолированный провод наименьшего сечения. Перемычки помечены на монтажной схемой простыми тонкими линиями. Со стороны дорожек припаиваем smd детали – радиоэлементы миниатюрных размеров и повышенной тепловой стойкости. Они выделены желтым цветом. Затем припаиваем разъемы для микросхем и оставшиеся детали. Для элементов регулировки, включения и выключения, смены режима, батарейки, звуковой и световой индикации – выводим провода для закрепления данных деталей на корпусе. Для регулировочных резисторов находим подходящие колпачки. Так же выводим разъем для провода датчика. Образец собранной платы с разъемом, регуляторами и выключателями изображен на рисунке 6.
Конденсатор C2.3 и переключатель SA3 собираем навесным монтажом. Для проверки работоспособности собранной схемы, подключаем батарейку напряжением 9 В. При включении аппарата, светодиод должен засветиться и погаснуть, так же и при выключении. При касании разъема для датчика, звук металлоискателя должен прекратиться на маленький промежуток времени. В максимальном положении регулятора чувствительности должен быть тональный звук, а при минимальном – отсутствовать. Не забываем проверить все контрольные напряжения на схеме. Для этого включаем на тестере режим постоянного напряжения в пределах 20 В. Минусовой щуп прикладываем к минусу платы, а плюсовым измеряем напряжения на точках по схеме. Корпус делается из любой пластмассовой коробки нужных размеров и закрепляется на штанге металлоискателя. Можно использовать корпус от других металлоискателей, таких как терминатор м или терминатор трио. Подписываем кнопки и регуляторы в соответствии с выполняемыми функциями. При удачном создании такой схемы, вы получите ценный опыт, который понадобится, чтобы собрать максимально сложный металлоискатель своими руками. Комплектующие датчика (катушки) металлоискателяВажной частью любого металлоискателя является датчик. Он состоит из катушек в корпусе, которыми и осуществляется поиск посредством передачи и приема сигнала. Для сборки датчика металлоискателя понадобится следующий набор комплектующих:
В первую очередь понадобится корпус для катушек датчика. Для качественного металлоискателя рекомендуется купить готовый корпус типа кольцо. Так же вы можете изготовить его сами, но это потребует больших затрат времени и высокой степени мастерства и сообразительности. В купленном корпусе уже будут присутствовать выемки для катушек необходимого диаметра, вывод для провода и крепления для штанги. Штангу для датчика можно изготовить из любой прочной палки, трубы ПВХ и другого диэлектрического материала. Наматываем внешнюю обмотку, называемую в дальнейшем TX. Диаметр подбираем по корпусу, около 20 см. Наматывание обмотки производим по часовой стрелке на круглый предмет такого же диаметра, например на вырезанный пенопласт. Обмотка производится двумя сложенными проводами в количестве 30 витков. Должно получиться 4 вывода, из которых 2 вывода разных проводов с разных сторон соединяем между собой. Плотно закрепляем участки обмотки нитками и покрываем лаком. После просушки изолируем обмотку изолентой и сверху обматываем фольгой. В конце обмотки фольгу не соединяем, оставляем промежуток 1-2 см. К фольге припаиваем и выводим провод, и снова обматываем изолентой катушку TX. Внутреннюю обмотку, называемую RX, изготавливаем таким же образом, но диаметром в 2 раза меньше. Количество витков 48. Так же как и в катушке TX соединяем между собой два провода. Среднюю обмотку называют компенсационной или CX. Наматываем против часовой стрелки 20 витков одинарным проводом с учетом того, что она должна поместиться в канавку с TX. Не изолируем и не лакируем данную обмотку. Должно получиться три катушки соответствующих рисунку 8. Закрепление катушек будет производиться после регулировки датчика.
Регулировка и сборка металлоискателяДалее представлена подробная инструкция для сборки и конечной регулировки катушек. Для этого нам понадобится осциллограф. В качестве осциллографа можно использовать компьютер. Рядом с металлоискателем не должно быть металлических предметов. Для настройки выполним 2 шага. Первым этапом настройки является выравнивание частоты катушек: Подключаем обмотку TX по схеме. Провод с экранированной фольги подключается к общему экранированному контакту соединительного провода, а затем на минус платы. Включаем устройство. Минусовой щуп осциллографа прилаживаем к минусу платы, а плюсовой к одному из выводов катушки. Измеряем и записываем частоту. Точно так же подключаем вместо TX катушку RX и измеряем частоту. Частота обмотки RX должна быть на 100 Гц меньше частоты TX. Регулировку осуществляем параллельным подключением конденсаторов 500 пФ к конденсатору С1. Для примера частота катушек TX и RX равняется 16500 и 15900 Гц соответственно. Следовательно, нам необходимо понизить частоту генератора для катушки TX на 500 Гц. Для этого, не отключая катушку RX, подключаем дополнительные конденсаторы, пока не добьемся частоты RX 15400 Гц. Для удобства в схеме слаживаем все емкости конденсаторов и заменяем конденсатором с емкостью этой суммы. Вторым этапом является балансировка катушек: Улаживаем все обмотки в корпус и производим соединение согласно рисунку 8. Соединение СХ и RX производим с запасом, для будущей регулировки. Минус осциллографа подключаем к минусу платы, а плюс к выводу конденсатора С5 и катушки RX. Выставляем на осциллографе время/деление 10 мс, а вольт/деление 1 В. Настройка заключается в достижении минимальной амплитуды. Придется постоянно отпаивать и запаивать вывод катушки СХ, чтобы уменьшать количество витков. Как только добились минимальной амплитуды, переключаем регулятор вольт/деление на следующее меньшее значение. Так повторяем до тех пор, пока не достигнем самого малого значения амплитуды при наименьшем вольт/делении. После этого можно залить половинку схемы эпоксидным клеем, оставляя регулировочную петлю CX и RX свободной. После просушки снова проверяем амплитуду осциллографом и осуществляем регулировку движением петли. Выбрав оптимальное положение петли, стараемся, не сдвигая ее, зафиксировать супер клеем. И после еще одной проверки полностью заливаем катушку эпоксидным клеем (рис. 9).
Собранный датчик можно так же использовать на металлоискателях терминатор про, терминатор трио и терминатор м, при правильной и качественной настройке схемы. Настройка дискриминации и подготовка к работеДля настройки включаем переключатель SA2 в режим только цветной металл. Точка отсечения феррита должна быть в районе 40 – 50 кОм, поэтому выставляем регулятор баланса грунта R8 в этот диапазон. Если точка отсечения находится в диапазоне 0 – 40 кОм – добавляем параллельно емкость к С2, а если 50 – 100 кОм – добавляем емкость к С1. Регулятор дискриминации R7 должен быть равен нулю, поэтому выкручиваем его в крайнее положение по часовой стрелке. Подносим к металлоискателю цветной металл и феррит. Если на феррит звучит два сигнала, а на цветной металл один – обмотки подключены правильно, если наоборот – меняем местами выводы катушки TX. Далее нужно настроить видимость всех металлов. Для этого, руководствуясь таблицей на рисунке 10 перемещаем видимость от слабопроводящих металлов до высокопроводящих подбором емкости конденсаторов С1 и С2.
При уменьшении емкости С1 происходит сдвиг к фольге, а при уменьшении емкости С2 – к алюминию. Добиваемся видимости всех металлов из таблицы, видимости меди и отсечения феррита при балансе грунта 40 – 50 кОм. Конденсатором С12 производим дополнительную подстройку. После настройки металлоискателя терминатор 3 выходим на территорию поиска и включаем металлоискатель выключателем SA1. Приближаем и отдаляем датчик от земли. При подаче сигналов, постепенно выкручиваем регулятор грунта R8 против часовой стрелки, добиваясь отсутствия сигналов на грунт, и убеждаемся в видимости меди. Удачное положение регулятора желательно пометить. Вращением регулятора дискриминации R7 против часовой стрелки вырезаем не нужные нам металлы. Вырезка происходит поочередно от фольги и далее, согласно таблице на рисунке 10. Ручкой чувствительности R29 можно увеличить дальность видимости металлов и подрегулировать ложные срабатывания. Переключатель SA2 рекомендуется ставить в режим все металлы, так как он немного увеличивает дальность обнаружения. Переключателем SA3 можно включить режим – только золото, работающий при включении режима – все металлы. Так как цена на цветные металлы и старые монеты бывает очень высокой, то при поисках в нужной местности вы сможете в быстрые сроки окупить самодельный металлоискатель. Жми «Нравится» и получай только лучшие посты в Facebook ↓
Вот краткие характеристики устройства Что касается режима дискриминации, тот тут используется двух тональная озвучка. При обнаружении железа устройство подает низкий сигнал, а если попадется цветной металл, тон будет высоким. Питается аппарат от источника в 9-12В. Также присутствует возможность регулировки чувствительности и есть ручная отстройка от грунта. Ну а теперь о главном, о глубине обнаружения металлоискателя. Прибор способен обнаруживать монеты диаметром 25 мм на расстоянии в 35 см по воздуху. Золотое кольцо можно поймать на расстоянии 30 см. Каску прибор обнаруживает на расстоянии порядка 1-го метра. Максимальная глубина обнаружения составляет 150 см. Что касается потребления, то без звука это порядка 35 мА. Материалы и инструменты для сборки:
Процесс изготовления металлоискателя: Шаг первый. Изготовление платы
Шаг второй. Сборка платы Как выглядит уже собранная схема, можно увидеть на фото. Автор не стал устанавливать узел, определяющий степень разрядки аккумулятора.
После сборки плату нужно проверить тестером. Нужно подключить к ней питание и проверить все стратегически важные входы и выходы. Везде питание должно быть точно таким, как на схеме. Шаг третий. Собираем катушку Для фиксирования катушки после наматывания нужно хорошо обмотать нитками и затем пропитать лаком. После того как лак засохнет, катушки обматываются изолентой. Впоследствии сверху делается экран из фольги, между началом и концом нужно сделать зазор порядка 1 мм, чтобы избежать короткозамкнутого витка.
Средний вывод ТХ необходимо подключить к земле платы, иначе не запустится генератор. Что касается среднего выхода RX, то он нужен для настройки по частоте. После настройки резонанса его нужно заизолировать и приемная катушка превращается в обычную, то есть без вывода. Что касается приемной катушки, то ее подключают вместо передающей и настраивают на 100-150 Гц ниже, чем предающая. Каждую катушку нужно настраивать отдельно, при настройке возле катушки не должно быть никаких металлических предметов. Чтобы свести баланс, катушки сдвигают, как можно увидеть на фото. Баланс должен находиться в пределах 20-30 мв, но не более 100 мв. Рабочие частоты прибора находятся в пределе от 7 кГц, до 20 кГц. Чем ниже будет частота, тем глубже будет брать прибор, но при низкой частоте дискриминация становится хуже. И наоборот, чем выше частота, тем лучше дискриминация, но при этом меньше глубина обнаружения. Золотой серединой можно считать частоту 10-14 кГц. Для подключения катушки используется четырех жильный экранированный провод. экран подключается к корпусу, два провода идут идут на передающую катушку и два на приемную.
Ну а в заключении останется лишь настроить прибор. При положении ручки дискриминатора на минимуме, прибор должен видеть все цветные металлы. Далее при накручивании дискриминатора должны вырезаться все металлы по порядку до меди, но медь вырезаться не должна. Если прибор работает именно так, как описано, значит, он собран верно. |
