Металлодетектор с дискриминацией металлов"Малыш-FM" на PIC12F629/675 (с печатной платой)

October 1, 2012 by admin Комментировать »

Идея для создания этого устройства давно ненавязчиво меня беспокоила.  Изучение теории штука нужная, но иногда хочется всё-таки попробовать  набивая свои собственные шишки.  А тут еще знакомый пришел похвастать свежекупленным за 300$ досмотровым металлоискателем извесной американской фирмы GARRETT.  Конечно поигрались им. Меня задело что этот прибор “не заметил” у меня в ноге железяку с палец толщиной и длиной сантиметров 30. По весу это вполне соответствует ножу.  Вот и решился я по-быстрому сделать простой металлодетектор.
Первый раз упоминание о металлодетекторе на контроллере работающем по принципу измерения частоты настройки контура под действием внешних факторов появилось в сети благодаря Щедрину и Колоколову (торговая марка “Кощей”). В 2001 году на страницах популярного журнала посвященного микроконтроллерам  Circuit Cellar ink #130 они опубликовали статью про металлоискатель позже получивший название Tracker-FM. К сожалению при всей новизне идеи у неё есть и  недостатки. По типу данный вид металлодетекторов относится к параметрическим.  Т.е. он измеряет изменение параметров колебательного контура в процессе поиска.  Из-за этого довольно трудно детектировать полезный сигнал на фоне сильных мешающих факторов. По этой же причине чувствительность “на 5коп. СССР” (в рунете этот вид мишени используется как эталон) не превышает диаметра поисковой катушки.
Но при всех недостатках у данного типа металлодетектора есть неоспоримое преимущество – простота как самого электронного блока так и поисковой катушки.
В отличии от своих более мощных собратьев этот малыш собирается за несколько минут и не требует настройки. Всё необходимое происходит внутри контроллера на уровне программного обеспечения. В отличии от прообраза в моем металлодетекторе деталей стало еще меньше. Нет отдельного генератора – его функции легли на плечи контроллера.

Из необходимых условий для нормальной работы “Малыша-FM” только пара
хороших по термостабильности конденсаторов и правильно сделанная
катушка. Конденсаторы я взял из умершего китайского тестера DT-830. Это
качественные майларовые конденсаторы. Можно применить другие плёночные.
Неплохо, если есть под рукой прибор для измерения емкости. Если
подключить исследуемый конденсатор к прибору и начать его нагревать
рукой или охлаждать капая из пипетки растворитель для нитрокраски
показания прибора должны оставаться неизменными. От термостабильности
2-х конденсаторов контура зависит удобство работы в дальнейшем. Из новых
конденсаторов неплохо ведут себя зелёные китайские “подушечки”. В
продаже они есть на 250в. Ни в коем случае не применяйте керамические
конденсаторы. Их параметры очень сильно меняются при изменении
температуры.
Второй ответственный узел – поисковая катушка. Её
индуктивность вместе с конденсаторами образунт параллельный
колебательный контур на 19кГц. Если
конденсаторы контура
использовать 100нФ, индуктивность контура должна быть примерно равна
1250 мкГн. Это всё я рассказываю на тот случай, если Вам захочется  модернизировать
поисковый узел.
Без каких либо переделок он нормально работает в  качестве
пинпоинтера (катушка 95 витков ПЭЛ 0,1-0,18мм намотанных на стекляную
бутылку от пива диаметром 70мм) или в качестве пляжного (или
досмотрового) (катушка 55 витков ПЭЛ 0,1-0,18мм намотанных на оправку
180мм). В обеих случаях после намотки нужно зафиксировать провод ниткой и
обмотать катушку алюминиевой фольгой для запекания мяса. Это будет
статический экран. Экран в районе выводов имеет разрыв. По длине экрана
следует уложить залуженный провод и припаять его конец на “землю”
“Малыша-FM”. Если этого не сделать, частота контура будет изменяться от
приближения рук или любых предметов из-за паразитной ёмкости.  Больше
“узких мест” схема не имеет. Большинство вопросов решается
математически внутри контроллера. Остается большой простор для
творчества в плане адаптации под свои потребности.  Высокий тон
соотвествует обнаружению диамагнетиков. Низкий – ферромагнетиков.
Частота повторения импульсов пропорциональна расстоянию до цели и её
размерам.
Ток потребления сильно зависит от примененных динамиков.
Сам металлодетектор потребляет менее 10мА. Вместо пьезодинамика
(вызывной от китайского телефона) можно применить наушники. Подключать
их нужно последовательно для увеличения сопротивления. В качестве
регулятора громкости подходит переменный резистор на 1-2кОм, включенный
последовательно с наушниками. А так выглядит плата. Кто
захочет повторить обратите внимание на экран катушки. Он не должен
замыкаться, иначе будет шунтировать контур короткозамкнутым витком!


Скачать прошивку МК и печатную плату в формате LAY можно здесь.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты