Магия славяно-ариев. Красота и здоровье.
Понедельник, 24.01.2022, 00:08
Меню сайта

Форма входа

Поиск

Наш опрос
Полезна ли Вам информация на нашем сайте?
Всего ответов: 95

Друзья сайта
  • СЛАВЯНСКИЙ ФОРУМ ДРУЗЕЙ
  • Официальный блог
  • Сообщество uCoz
  • FAQ по системе
  • Инструкции для uCoz

  • Статистика

    [ Новые сообщения · Участники · Правила форума · Поиск · RSS ]
    • Страница 1 из 1
    • 1
    Форум » Энерготехнологии, исследования в области энергий. » Интересные и полезные схемы и устройства. » ПИНПОИНТЕР ГНОМ-М (Двухтранзисторная схема.)
    ПИНПОИНТЕР ГНОМ-М
    gopikДата: Среда, 19.12.2018, 18:35 | Сообщение # 1
    Витязь
    Группа: Администраторы
    Сообщений: 182
    Репутация: 5
    Статус: Offline
    ПИНПОИНТЕР ГНОМ-М

    В первую очередь, хочется поблагодарить автора и разработчика этого пинпоинтера, Андрея, который дал нам этот простой пинпоинтер и позволяет комрадам свободно "копировать" его, обеспечивая бесплатными прошивками. На его САЙТЕ вы можете увидеть оригинальную схему устройства, и прошивки к различным контролерам.

    РЕСПЕКТ АВТОРУ

    Однако здесь, на своем сайте я бы хотел рассмотреть другую модификацию этого устройства, Двухтранзисторную схему, которая отличается большей стабильностью и термостабильностью. Автором этой схемы - провозгласил себя некий человек, известный на многих форумах под никами "sparkingsparking" а так же "delamorto". Мало того что он сплагиатил эту схему, назвав её СВОЕЙ, и не может ответить ни на один вопрос касательно её работы, он еще и вводит в заблуждение читателей, которые хотят разобраться. Заблуждение - в том что он говорит о наличии какого то РЕЗОНАНСА в схеме, и о том что частотозадающую емкость можно (и нужно) подобрать таким образом, чтобы загнать оба контура в резонанс. Но похоже - человек плохо учился в школе, и что такое резонанс не знает. Поэтому я сам решил разобраться с принципами работы данного устройства, и выложить их здесь, для тех кто желает не просто ПОВТОРЯТЬ схемы, а еще и понимать что он делает...

    И так... к делу:

    В ОБЩЕМ, Ниже представлена схема устройства, с модифицированным задающим генератором на двух транзисторах. Сигнал с генератора примерно в три раза по амплитуде усиливается трансформатором L2, и через емкость С2 исключающую постоянную составляющую подаётся на диоды BAV99. После диодов, на выходе мы имеем Постоянное напряжение, изменения которого и фиксирует программа контролера.

    А теперь - попробуем разобрать работу схемы "по косточкам", и сделаем выаоды.

    И так - ГЕНЕРАТОР (с трансформатором и выпрямителем)

    Генератор Т1,Т2 транзисторный аналог негатрона с N-образной ВАХ. Частотозадающая цепь C1,L1.
    Такое подключение не требует дополнительных отводов и отдельных цепей положительной обратной связи. Т1-Т2, каскад имитирующий отрицательное сопротивление. При значениях деталей указанных на схеме - генератор работает на частоте около 65кГц. Однако Емкость конденсатора C1 - рекомендуется подобрать в районе 22n-33n. В этом случае частота на которой будет работать Ваш Пинпоинтер будет в пределах 65 - 80кГц... Хотя - еще как сердечник намотаете... но к этому мы еще вернемся.

    Данный генератор, отличается высокой стабильностью в работе, потому как в данном случае транзисторы работают от напряжения порядка 0,4 - 0,6В. Рабочая точка задаётся резистором 10К на эмитерах. Однако есть и отрицательная сторона. Аплитуды сигнала на его выходе, не совсем достаточно для того чтобы на него реагировал контролер. Точнее он реагирует, но совсем слабо. Поэтому - применён трансформатор, усиливающий амплитуду сигнала примерно в 3 раза.


    Об этом генераторе, можно писать целую книгу. Там происходит много процессов, влияющих друг на друга. Так что не будем удлиннять старттопик ненужными лекциями, давайте разберемся как НАСТРОИТЬ пинпоинтер на максимальную чувствительность:

    Допустим, Вы уже собрали схему пинпоинтера... (Печатные платы и прошивки для Тиньки13 будут в конце статьи.) Конденсатор С1 желательно для начала поставить 22n. После подбора потом замените.

    Мотаем катушку.
    Для этой цели - нам понадобится ФЕРРИТ. Опыт подсказывает, что наиболее хорошие результаты ПИН показывает когда катушка намотана на ферритовом стержне длинной 7-10см, и диаметром 8-10мм. Магнитная проницаемость ферита желательно от 600НН и выше. Мотаем на этот стержень примерно 60-70 витков провода. Желательно, чтобы добротность катушки L1 была выше, чем у катушки L2. Поэтому 60 витков желательно мотать более толстым проводом. Например 0,3 - 0,4мм. Мотать желательно виток к витку, Можно распределить обмотку по всей длинне сердечника, делая промежутки между витками. Это пойдет только на пользу, хотя делать это не обязательно, потому как так сложнее мотать. Помечаем НАЧАЛО обмотки...
    Теперь, когда L1 намотана на стержень, закрепим её обматав скотчем. Я применял малярный, бумажный скотч. Достаточно одного слоя.
    Берем другой провод, более тонкий, Зачищаем и облуживаем конец... Припаиваем его к началу L1... и мотаем в том же направлении около 200 витков. Точность здесь не нужна. Можете намотать хоть 150, хоть 250... Главное чтобы их было примерно в три раза больше, однако злоупотреблять не стоит 200 будет самое то что надо. Мотать можно внавал, однако обмотку постарайтесь распределить равномерно по всей длинне сердечника. провод можно использовать ЛЮБОЙ. 0,1...0,14...0,18...0,2... Чем толще провод - тем большие "габариты" будет иметь ваша катуха, а принципиальной разницы на чуйку вы не увидите.
    Это самый простой способ намотать катуху. НО... Если вы хотите более качественную намотку - то L1.L2 можно намотать "секционно", равномерно распределив количество витков обеих катух по секциям. От этого будет только лучше, но это геморно.

    и так, у нас получился один спаянный конец, ОБЩИЙ... и два конца - толстый и тонкий...
    Если кому нужны индуктивности катушек - то у меня получилось L1 =0.176мГн, L2 = 4,85мГн

    Далее, ОБЩИЙ конец припаиваем к МИНУСУ на плате, тонкий провод - на вход C2, а толстый провод - к транзисторам. Подаём питание (у меня литий 18650), меряем напряжение на выходе генератора (на второй ножке контролера). Если нет чем померять - машем монеткой перед датчиком, фиксируем результат, но такой метод будет менее точным. Теперь - нам нужно подобрать конденсатор С1, чтобы вывести генератор на "правильную" рабочую точку. Добавляем в паралель к нашему С1 конденсаторы по 1n... Напряжение при этом должно увеличиваться. Когда нибудь оно должно стать максимальным, и при добавлении следующего 1n - оно начнет падать. Это и будет правильная рабочая точка, и последний конденсатор был лишним.

    Некоторые, как и наш лжеизобретатель, могут подумать, что так мы ищем резонанс. Но не надо заблуждаться. Резонанса тут нет и быть не может. Мало того, РЕЗОНАНС если даже и возможен в этой схеме, то он будет скорее вреден для ПИНпоинтера, нежели полезен. Ниже представлен графиа ВАХ нашего генератора, и мы просто подбираем частоту, на которой будет максимальное напряжение и ток на генераторе.

    При поднесении цели к датчику, тут жеменяется частота на которой работает генератор, и это провоцирует "обвал" напряжения на генераторе. Этот "обвал" усиливается трансформатором L2 - собственно это и является сигналом для контролера, на который он реагирует. Без трансформатора - дальность обнаружения цели меньше, потому как мы должны поднести цель ближе, чтобы создать тот "обвал" на который способен отреагировать контролер. Собственно для этого и предназначен трансформатор усилить "обвал" напряжения.

    Здесь я поясню подробнее:
    Без трансформатора, напряжение на второй ноге контролера составляет примерно 400 милливольт. Когда мы подносим "пятак" на 5 см к датчику - это напряжение составит 395милливольт. Разница - 5 милливольт на которую контролер не реагирует... подносим пятак ближе... на 3 см - будет к примеру 385мВ - и контролер выдаст сигнал... НО - у нас есть трансформатор... Поэтому исходное напряжение на второй ноге контролера уже составляет около 1200милливольт, и когда мы подносим пятак на 5 см - то "обвал" составит уже не 5 мВ как без трансформатора, а уже 15 мВ... Контролер на этот сигнал уже отреагирует.


    Собственно так и работает программа Контролера, регистрировать "обвалы" напряжения на его входе, и выдавать сигнал при регистрации подобного изменения. Остановлюсь еще на некоторых деталях программы контролера, на преимуществах и недостатках.

    И так... КОНТРОЛЕР... ATtynny13. Не совсем "сильный" агрегат среди контролеров, однако его функций и быстродействия вполне хватает для работы такого устройства как ПИНпоинтер ГНОМ -М. Прошивку для двухтранзисторной схемы написал тот же Андрей, за что ему респект и уважуха. Автор старается сделать свой ПИН как можно более простым, без лишних наворотов и кнопок. Поэтому в данном ПИНЕ есть АВТОСБРОС, который работает следующим образом:
    При включении ПИНа - контролер замеряет напряжение на второй ноге, и принимает его за константу. Далее - каждый цикл программа сравнивает эту константу с текущим значением напряжения. Если есть значительный "обвал" напряжения, то контролер выдаёт сигнал. Если резкого обвала нет, и изменения незначительны, контролер считает, что оны вызваны например, темпиратурными или иными изменениями в обстановке, не связанными с попаданием металла в поле его зрения, и сигнала не выдаёт. Через каждые три секунды например (или три цикла - незнаю точно...), происходит автосброс, и контролер снова меряет текущее напряжение на второй ноге, принимая его за константу, относительно которой производятся измерения.

    Этот метод чем то напоминает автоотстройку от "грунта" в продвинутых металлоискателях. Метод в принципе хорош тем, что позволяет ПИНУ быть более стабильным в работе, не реагировать на темпиратурный дрейф, и даже отстраиваться от земли самостоятельно. Наличие АВТОСБРОСА - позволило избавиться от кнопки СБРОС, которая оправданно раздражает многих копателей. НО... у этого метода есть и некоторые недостатки.

    При медленном приближении цели - ПИН начинает видеть пятак уже с 5 сантиметров... НО... если цель остановилась - он принимает её за константу и больше не реагирует. Реакция происходит лишь тогда когда снова придвинуть цель, и если она останется неподвижной - то он снова примет её за константу выдав только один ПИК... Стабильное определение неподвижной цели у ПИНа начинается примерно с 3.5см. Видимо в этот момент в генераторе начинаются процессы, похожие на срыв генерации (образно говоря), и ПИН на них уже четко реагирует.
    По факту - ПИН регистрирует ИЗМЕНЕНИЕ ДОБРОТНОСТИ КАТУШКИ при попадании в её поле металла. Так вот правильнее будет сказать, что когда пятак находится в 3.5 см от катушки, добротность "уходит в разнос", создавая такие изменения на входе контролера, на которые он уже четко реагирует.

    Но - это неудобство весьма относительное. В режиме реального копа, мы кончиком ПИНа постоянно водим в земле в поисках цели, и не останавливаем его при поиске. Остановка происходит лишь тогда - когда мы слышим частую "трель", свидетельствующую о том что мы носиком уже уперлись в цель, и нашли её. Так же и у нас... На расстоянии 5 см - наш пин только обнаружит пятак и выдаст сигнальчик. При приближении цели - этот сигнальчик станет чаще, на расстоянии 3 см, он будет ПИКать непрерывно, а на расстоянии в упор, он выдаст нам частую трель, так же как и Гарреттовский ПИН. Усиление частоты трели свидетельствует о приближении к цели.

    Кроме того, в программе предусмотрена функция напоминания о том, что вы забыли выключить ПИН. Каждые три минуты ПИН напоминает о себе, о том что он включен, и его желательно бы выключить в целях экономии электроэнергии. Разумеется - если он лежит без работы, и на его катушке нет значительных изменений. Если же пин в работе, и вы постоянно им что то находите - то он такого сигнала не издает.


    Собственно, по основной схеме сказать больше нечего. После сборки ПИН работает сразу, и в отладке не нуждается. Даже если вы не подберете конденсатор С1 по максимальному значению - Ваш ПИН все равно будет работать, правда при этом вы можете потерять до сантиметра "глубины". Не хотите возиться с конденсатором - ставьте сразу 33n и не парьтесь с подборкой. 3.5 - 4см для ПИНА - это вполне нормальный результат. Улучшить тут в принципе уже ничего нельзя, автор и так постарался в упрощении своего ПИНа. Поэтому я остановлюсь на некоторых других моментах:

    ИНДИКАЦИЯ:
    Как видно из схемы, у ПИНа предусмотрена световая и звуковая индикация. Если про световую сказать нечего, то на звуковой пожалуй остановлюсь поподробнее.

    И так... Мы видим на схеме, что к шестой ноге напрямую подключен динамик. Однако такое подключение не совсем корректно, и создает большую нагрузку на порт контролера. Это может привести не только к "нестабильности" работы всей схемы, глюкам и ложным сработкам, но и к выходу из строя порта контролера. Все зависит от параметров того динамика который вы используете. НО в любом случае, напрямую к 6й ноге ничего подключать нельзя.
    Вариани 1: Автор рекомендует использовать активный пьезодинамический излучатель, с резонансной частотой 4кГц. Подключать такой излучатель нужно через резистор. Подбирая номинал резистора вы тем самым регулируете громкость, с которой ПИН будет орать.
    Вариант 2: Можно использовать любой пассивный БУЗЗЕР, такой как стоит в компах. Но его нужно подключать через конденсатор 1-10мкФ. От емкости конденсатора зависит громкость, однако задирать емкость выше 10мкФ не рекомендуется, иначе перегрузите нежный порт контролера.
    Вариант 3: На мой взгляд самый надежный. Нужно спаять дополнительную схемку:

    Эта простенькая схемка, не только позволит Вам вешать любой динамик на ваше усмотрение, с возможностью делать любую громкость, но и надежно защитит порт контролера от перегрузок, а всю схему контролера от глюков и ложняков. На моём Варианте платы эта схема уже предусмотрена.

    Однако - не всех копателей устраивает звуковая индикация. Очень многие считают её неэффективной. К тому же - многие используют ПИНы в грязи и воде, а герметичный корпус не пропускает звук и уменьшает громкость в разы, какой бы она не была. Большинство копателей предпочитают сигнал типа ВИБРО. Но тат как раз не все так просто. ВИБРОМОТОРЧИК нельзя напрямую подключить к 6 ноге, и даже предложенная выше схема не совсем для него эффективна. Моторчик - довольно таки мощьное устройство, которое в момент включения потребляет большой ток, и создаёт перегрузку всей схемы. К тому же - моторчик во время работы создаёт большие помехи, и выбросы самоиндукции. Все это ведет к ложнякам и глюкам всей схемы. Но решение есть.


    Эта незатейливая схемка решает все вопросы с перегрузками и бросками. Она тоже предусмотрена на моем варианте платы.


    Пожалуй, остановлюсь еще на одном Важном моменте, зарядка ЛИТИЯ.
    Это вопрос довольно таки шепитильный. Дело в том - что литиевые аккумы нужно заряжать правильно. Если превысить напряжение заряда - то он может сделать БАБАХ... А если недозаряжать его постоянно, либо заряжать неправильно - вы его скоро выкинете, а они денег стоят немалых. На своем варианте разводки платы, я предусмотрел простой еонтролер заряда литиевых аккумов из дешовеньких и доступных деталей. TL431 + транзистор

    Наверное, сложно придумать схему из более доступных компонентов. Здесь самое сложное - это найти источник опорного напряжение TL431. Но они настолько распространены, что встречаются практически повсюду. Транзистор TIP41 можно заменить любым другим с подходящим током коллектора. Подойдут даже старые советские КТ819, КТ805 (или менее мощные КТ815, КТ817).

    Настройка схемы сводится к установке выходного напряжения (без аккумулятора!!!) с помощью подстроечного резистора на уровне 4.2 вольта. Резистор R1 задает максимальное значение зарядного тока. Данная схема полноценно реализует двухэтапный процесс заряда литиевых аккумуляторов - сначала зарядка постоянным током, затем переход к фазе стабилизации напряжения и плавное снижение тока практически до нуля.
    На вход схемы припаиваем разьём типа microUSB, и заряжать контролер можно от любого зарядника лоя мобильников, или через USB порт Вашего компьютера.


    СКАЧАТЬ АРХИВ с ПРОШИВКАМИ и Платой
    Архив содержит в себе вариант печатной платы, с возможностью подключения звука или вибро, а так же все вместе + контролер заряда аккума от USBпорта на самой плате. Две прошивки для ATtynny13 одна с нормальной чуйкой (рекомендуется, другая с усиленной. А так же готовый к распечатке вариант печатной платы в формате WORD.
    Плата проверена, испытана, косяков в разводке нету. Детали подписаны, можно собирать без схемы. Все работает как положено.


    Прикрепления: 1125735.jpg(24.5 Kb) · 3945065.jpg(28.1 Kb) · 9002264.jpg(14.4 Kb) · 2809154.jpg(13.7 Kb) · 7430747.jpg(19.3 Kb) · 1136143.jpg(19.6 Kb)
     
    gopikДата: Четверг, 20.12.2018, 16:14 | Сообщение # 2
    Витязь
    Группа: Администраторы
    Сообщений: 182
    Репутация: 5
    Статус: Offline
    Пожалуй стоит добавить некоторые замечания и наблюдения по взаимозаменяемости деталей, и развеять некоторые предрассудки, о которых я читал на других форумах.

    Начнем с сердечника. ФЕРРИТ.
    ПИНпоинтер работает на принципе регистрации изменений в добротности колебательного контура, поэтому ДОБРОТНОСТЬ катухи L1 - чем выше тем лучше. Добротность L2 - обязательно должна быть ниже чем у L1. Я уверен, что грамотеев по вычислению добротности будет не много, и ститать это все никто не будет. Поэтому - просто расскажу о некоторых моментах в намотке катухи.
    1. Катуха обязательно мотается на феррите, чем выше магнитная проницаемость выбранного феррита - тем выше добротность, и чувствительнее ПИН. Рекомендуется использовать ФЕРРИТОВЫЙ СТЕРЖЕНЬ диаметром 8-10мм, и длинной 7-10 мм. Марка феррита - от 600НН и выше.
    Однако - это не правило... можно эксперементировать. У меня ПИН нормально работает на ферритовом сердечнике длинной 39мм и диаметром 6мм. Люди мотали катушки на ферритах с фильтров 28х14х7, которые на кабелях к мониторам (например) - и тоже работало. А у некоторых - плохо работало... ФЕРРИТ ферриту рознь. Вы не знаете, что Вам попадется... Поэтому мотайте, эксперементируйте.

    2. Колличество Витков. рекомендуется 60 и 200... но это не золоиое правило. Можно намотать 75 и 200 можно 100 и 200, а можно 70 и 180... Все равно работать будет, и здесь тоже поле для экспериментов. Главное правило здесь - не количество витков, а добротность контура L1. Поэтому - желательно для намотки выбрать провод потолще. Пойдет любой от 0.25 до 1мм... Если Вы намотаете 60 витков сделав равномерные расстояния между витками - это повысит добротность контура. Так же - можно намотать "секционно", разбив длинну сердечника к примеру на 6 равных промежутков, и в каждом намотав по 10 витков... как мотают ВЧ контура. Это тоже повысит добротность.

    3. Транзисторы генератора: На многих форумах говорится, что туда нужно ставить транзисторы с максимальным коэффициентом усиления, и чем он выше тем лучше. Это заблуждение. Учитывая токи и частоты на которых работает наш генератор, транзисторы можно ставить ЛЮБЫЕ подходящие по структуре. Пойдут любые p-n-p транзисторы, импортные или отечественные... вс547... кт209... кт3107 и даже легендарный кт361... На чувствительности ПИНа это никак не скажется. Лично проверил.

    4. ДИОДНАЯ СБОРКА BAV99. Представляет собой два быстрых диода соединенных последовательно. Эта деталь применена - просто из-за удобства. Но если у Вас такой нет - можно вставить ЛЮБЫЕ диоды, например 1n4148... или кд522... Просто соблюдайте полярность.
     
    Форум » Энерготехнологии, исследования в области энергий. » Интересные и полезные схемы и устройства. » ПИНПОИНТЕР ГНОМ-М (Двухтранзисторная схема.)
    • Страница 1 из 1
    • 1
    Поиск:

    Copyright MyCorp © 2022
    Конструктор сайтов - uCoz