Металлоискатели “Малыш-FM2”

 

 

 

Представленная  конструкция является продолжением  предидущей версии металлодетектора “Малыш-FM”.
В ней  учтены пожелания повторивших “Малыша”.

“Малыш-FM2” обзавелся сразу двумя внешними генераторами. Зачем? Есть на то причины.
У первого “Малыш-FM” была проблема с питанием. Точнее он страдал из-за недостаточно хорошо работающего стабилизатора 78L05. Эта микросхема построена так, что для нормальной стабилизации напряжение на входе должно быть больше выходного минимум на 2,5В. При питании от “Кроны” это означало, что при просадке напряжения ниже 8В начинало “плыть” выходное напряжение стабилизатора. Из-за этого начинала смещаться частота поискового генератора и либо происходили ложные сработки либо приходилось програмно игнорировать небольшой дрейф. Из-за этого изрядно падала чувствительность прибора. И если в качестве пинпоинтера (как изначально прибор задумывался) это не сильно “напрягало”, то в качестве поискового (а такой вариант собрали многие) это очень сильно портило настроение.
В новом варианте “Малыш-FM2” я постарался уйти от этой проблемы сразу двумя способами: заменив стабилизатор с 78L05 на такой же распространенный LM317L. И второй шаг – снизил напряжение питания контроллера до 3,3В. Теперь стабилизатор устойчиво держит напряжение на выходе вплоть до 6В. Это в несколько раз увеличило срок службы батареи и подняло стабильность работы прибора в целом.
Но также и добавило проблему. Согласно документации производителя при питании 3,3В микроконтроллер может устойчиво работать на частотах до 10МГц. А это в 2 раза снизило бы разрешающую способность (а значит и чувствительность) металлодетектора. Чтобы этого не произошло пришлось встроенный кварцевый генератор (который очень неустойчиво стартовал при пониженном напряжении) сделать внешним. На это пришлось потратить целый транзистор. Благодаря этому контроллер стал устойчиво запускаться в тех условиях, когда он работать уже не должен.
Вторая проблема “Малыш-FM” была в том, что генератор на встроенном компараторе контроллера при всей экономичности решения имел 2 недостатка: при небольших колебаниях питания его частота начинала смещаться и второй – значительная чувствительность к перепадам температуры. Изменение температуры тоже вызывало дрейф частоты. С этим приходилось бороться опять же програмно – снижая чувствительность к дрейфу частоты генератора.
Поэтому и второй генератор “вылез наружу” за пределы контроллера. Это известная схема на двух транзисторах, работающих в барьерном режиме. Это очень стабильная схема. При всей своей простоте она обеспечивает максимально возможную стабильность частоты для LC генератора без термостатирования контура.
Из-за того, что многие столкнулись с трудностями при поисках “звонкого” пьезо-излучателя для “Малыш-FM” в “Малыш-FM2” я изначально применил выход с усилителем на транзисторе. Это позволяет использовать практически любые наушники или динамики. Громкость звучания легко подбирается последовательно включенным резистором.

Частота поискового генератора осталась прежней (18-20кГц) но по совету опытных в строительстве металлодетекторов людей я решил немного изменить баланс в контуре. Так как чувствительным элементом является катушка, то изменения в её индуктивности должны быть больше. Значит для сохранения частоты нужно увеличив индуктивность катушки уменьшить емкость конденсатора контура. Что и было сделано в данной схеме.
Замечу, что очень удобным материалом для намотки поисковой катушки оказались пенопластовые плитки для отделки потолков. Стоят они дешево, очень легко обрабатываются, весят ненамного больше воздуха.

 

Для тех, кого пугает перспектива настройки частоты контура в этой версии “Малыш-FM2” сохранена звуковая индикация ошибок калибровки:
если при включении или нажатии кнопки калибровки вместо сигнала “фьють!” (признак успешности процедуры)
в динамике раздался длительный гудок и один короткий писк – частота контура сильно занижена;
если коротких сигналов два – частота завышена;
если звучат три коротких сигнала – частота нестабильна, контроллер не может дождаться нескольких замеров с обной частотой. Чаще всего это означает либо помехи в окружающем пространстве либо нестабильное питание (сильно севшая батарейка);
если сигнал включения есть с паузой в 2-3 секунды, а сигналов ошибки нет – это признак того, что поисковый генератор не работает.
Так как основные элементы вынесены из контроллера на плату, это дает возможность при желании что-то улучшить попробовать другие схемные решения для этих узлов.
Несколько сделанных плат показали высокую степень повторяемости. Как писали раньше в конце инструкций радиоконструкторов “Старт”: “..правильно собранное устройство в настройке не нуждается и начинает работать сразу.
В архиве более крупная схема, файл платы устройства “под утюг” с монтажными обозначениями деталей и осциллограма с выхода поискового LC генератора.

 

 

Распиновка PIC12F629 при програмировании такая:
1. Vdd +5V
4. Vpp +12V (задаётся программатором в режиме программирования)
6. PGC
7. PGD
8. Vss корпус

 

 Мой отзыв о работе  “Малыш-FM2”:

 

Чёткого разделения металла на цветной и чёрный нет, всё зависит от размеров цели и от цвета металла.

 Хорошо находит трубы и гвозди в досках и стенах – это уже оправдывает его изготовление.

А вот его реакция на электрошнур от электрочайника в воздухе равна нулю, как при включеном, так и выключенм электрочайнике, не видит он электрошнура.

 

Поскольку я имею детектор металла «Магнум» для более ответственных поисков, то “Малыш – FM2” меня вполне устраивает как пинпоинтер при ремонтах квартир.

 

 

Основанием для намотки моей поисковой катушки я использовал кусок пластмассовой трубы  Ø90мм. Катушка  содержит примерно 115 витков провода Ø 0,25мм. Корпус склеил из пластмассы китайским клеем “супер”

 

Вид со стороны дорожек

 

 

Вид со стороны деталей

 

 

А это фотографии моего  “Малыш – FM2”

 

 Фото моего “Малыша”

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 А это для справки:

 

Металлоискатели “Малыш-FM2”: 2 комментария

  1. 35stupenek

    Сделал. Розличает металы четко. Но стабильности маловато, может потому что екрана на катушке еще нет? Катушка овал 8 см. на 4 см., на 5 коп ссср. около 6 см., на 2 коп. ссср. 4.5 см. Все внутри корпуса Z – 14. Нормальные показатели или слабовато?

    1. admin Автор записи

      У меня точно такие же показатели, правда у меня нет Советских денег, поэтому пробывал с 50 центами евро – 8см и с 2 центами евро – 4,5 см. Диаметр моей катушки 9,5 см.Стабильности так же маловато, но при поиске труб в стене и гвоздей в досках его работа вполне удовлетворительна. На песчаном пляже пробывал искать монеты – пустая трата времени. А вот “Магнум” монеты на пляже ищет отлично. За полтора часа 8 евро нашёл на пляже Кошта Капарика в Португалии, но полиция не даёт искать – запрещено законом.

Комментарии запрещены.