Схема принципиальная Пинпоинтер Skanmaster

Пинпоинтер Skanmaster -  металлодетектор для максимально точного определения местоположения предмета

Технические характеристики

• Принцип действия - индуктивно -балансный
• Чувствительность на монету 5 коп. -12 см
• Режим - статический
• Температурный диапазон от -5 до +30гр.
• Потребляемый ток - 20 ма

К достоинствам схемы можно отнести высокую чувствительность и статический режим работы.

Описание схемы.

Задающий генератор прибора выполнен на транзисторе КТ3107, положительная обратная связь осуществляется через резистор R4. DA1 - входной усилитель, DA2- буферный элемент, DA3 - фазовращатель , осуществляющий установку нужной фазы синхронного детектора для компенсации грунта. DA4 - компаратор, формирующий сигнал управления синхронным детектором, выполненным на ключе микросхемы 561 КТ3. Выделенный сигнал усиливается ОУ DA5, остаточный сигнал разбалансировки датчика компенсируется подстроечным резистором "Баланс датчика".

Далее, через резистор R16 сигнал подаётся на усилитель DA6. На ОУ DA8 выполнен интегратор, устанавливающий на выходе DA6 напряжение, задающее начальный тон генератора, управляемого напряжением с помощью делителя R 28 R 29. Настройка опорного уровня происходит каждый раз при включении прибора, длительность времени настройки составляет примерно 1 сек.

Транзисторы Т2 Т3 и ОУ DA7 входят в состав генератора, управляемого напряжением (ГУН), сигнал с выхода которого через усилитель на транзисторе Т4 подаётся на звуковой излучатель. На ОУ DA 11 выполнен формирователь искусственной средней точки (U/2). Контроль напряжения на выходе DA 5 осуществляется с помощью двухуровнего компаратора собранного на ОУ DA9 DA10 и индицируется светодиодом LED 1.

Детали и конструкция.

Корпус прибора выполнен из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм. Часть корпуса занимает датчик, для повышения жёсткости и защиты от влаги отсек заливается эпоксидной смолой. Печатная плата, батарея питания жёстко закрепляются внутри корпуса для исключения ложных срабатываний от деформаций и ударов. Детали корпуса выполняются следующим образом - в области датчика фольга прорезается резаком через 2мм, боковые стенки датчика также прорезаются с шагом 2 мм, эта фольга является электростатическим экраном, все стенки соединяются пайкой и подключаются к общему проводу прибора. Таким образом, экран из рассечённой фольги должен окружать датчик со всех сторон. При этом экран не должен образовывать короткозамкнутого витка в плоскости катушек датчика.

Основа датчика - брусок нужного размера из жёсткого диэлектрического материала - например, оргстекла, полистирола или дерева. Его можно склеить и из отдельных пластин.

Особо ответственным узлом прибора является кнопка включения питания - как показала практика, это наиболее уязвимая часть прибора. Выключатели, рассчитанные на большой ток не годятся, т.к. при работе в полевых условиях контакты быстро окисляются и работа выключателя нарушается. Удачным решением проблемы является применение герконового выключателя, который можно изготовить самому.

Подстроечные резисторы "Баланс грунта" и "Баланс датчика" выводятся на заднюю часть корпуса прибора, там же закрепляется и звуковой капсюль.

Налаживание.

Прежде всего необходимо намотать катушки датчика - с одного конца приёмную (300 витков), с другого - генераторную (300 витков) и поверх неё компенсирующую (45 витков).

Подключив датчик тонким экранированным проводом к схеме произвести настройку генератора. Подбирая резистор обратной связи R4 надо добиться хорошей формы синусоиды, при этом допустимо небольшое ограничение сверху. После необходимо настроить приёмный контур в резонанс подборкой конденсатора С3. Затем, став осциллографом на выход DA1 произвести грубую компенсацию датчика, поместив его в отсек корпуса, при этом экран датчика должен быть подключён к общему проводу схемы. Подбирая количество витков компенсирующей катушки и сдвигая катушки относительно друг друга получить минимально возможный сигнал. После поместить датчик в отсек и подключив тонким проводом верхнюю крышку экрана, обеспечить полное экранирование датчика. При этом верхняя крышка экрана должна быть немного утоплена относительно уровня стенок, так, чтобы оставить место для компенсирующих рамок, в качестве которых могут быть использованы кусочки жести, меди, алюминия - материал, размер и позиция определяться будут экспериментально по минимуму сигнала на выходе DA1. После процедуры грубой настройки датчик помещается в отсек и заливается эпоксидной смолой, затем закрывается верхней экранирующей крышкой ниже относительно боковых стенок на 2 -3 мм.

После отверждения смолы с помощью рамок производится точная компенсация датчика. На этой стадии часто возникают проблемы - свести сигнал в ноль не удаётся. Иногда приходится приклеивать рамку на торец датчика или высверлив глухое отверстие в торце датчика вклеивать кусочек ферритового или металлического стержня. В конце настройки рамки закрепляют суперклеем и заливают эпоксидной смолой отсек приёмника заподлицо с боковыми стенками корпуса прибора.

Дальнейшая настройка сводится к настройке R42 так, чтобы движок подстроечника "Баланс грунта" был посередине, это удобно делать, используя в качестве имитации грунта кусок феррита. Феррит необходимо перемещать на некотором расстоянии относительно торца датчика и добиться с помощью R42 минимального изменения сигнала на выходе ОУ DA5.

Далее, резистором R28 устанавливают начальный тон ГУН -а и в заключение подбирают резистор R34, устанавливающий время настройки так, чтобы прибор гарантированно успевал настроиться.

Похожие материалы: