Датчик кольцо для квазар своими руками
В этой статье рассмотрим как сделать датчик кольцо для металлоискателя Квазар своими руками. Данный датчик показывает хорошие характеристики и на других типах металлоискателей.
Вначале нам потребуется намотать катушки. Передающая катушка мотается проводом диаметром 0.63-0.67мм на оправке диаметром 180мм и шириной 6мм. Эта катушка должна содержать 24 витка. Компенсирующая катушка мотается таким же проводом на оправке диаметром 74мм и шириной 6мм. Она содержит 8 витков. Эту обмотку нужно намотать аккуратно виток к витку. Поверх нее мотается приемная катушка проводом диаметром 0.31-0.33мм. Мотать нужно 240 витков. При намотке этой катушки нужно соблюсти одну тонкость – начальные витки должны как можно скорее скрыть под собой компенсирующую катушку. Благодаря этому при балансировке мы сможем обойтись без дополнительных компенсирующих цепей! А объяснение здесь простое – позже мы подключим начало обмотки приемной катушки к “земляному” потенциалу. В результате начальные витки будут экранировать остальную обмотку от компенсирующей катушки, существенно уменьшая паразитную емкостную связь. После намотки всех катушек их нужно аккуратно и плотно увязать нитками и снять с оправок.
Нелишне заметить, что обмоточные провода должны быть новые с идеальной изоляцией. Можно использовать только медные обмоточные провода. Недопустимо использовать б/у провод, добытый из обмоток электротехнических устройств – как правило, он имеет микротрещины, которые могут привести к межвитковым замыканиям, что испортит результат всей кропотливой работы.
Сначала берем заливочную форму и укладываем в радиальные “спицы” углублений полоски из стеклоткани или обычной ткани (для армирования). Сверху укладываем наши катушки. Перед укладкой узелки стягивающих нитей разворачиваем таким образом, чтобы они оказались снизу. Это приподнимет катушки и позволит смоле легко затечь под них.
Далее подключаем катушки к кабелю согласно схеме. Особое внимание следует уделить фазировке катушек при подпайке кабеля. Передающая и компенсирующая катушки должны быть включены встречно. Для удобства восприятия на схеме условно показаны начала и концы всех катушек в виде выводов, выходящих из катушек в определенном направлении. Именно так и нужно ориентировать и распаивать концы «настоящих катушек». На рисунке ниже показан способ подключения датчика с помощью “толстого” S — VHS кабеля Belsis BW 7809 PL . Такой кабель дает чуть большее потребление прибора, чем при использовании AWM 2919 (толстый VGA -кабель с двойным экранированием, используемый в компьютерных мониторах и плазменных панелях) или LIYCY — CY (монтажный слаботочный кабель с двойным экранированием). Однако BW 7809 PL гораздо проще в распайке.
Выводы катушек фиксируем с помощью небольшой цилиндрика из пластилина. Кроме фиксации выводов, он играет еще одну важную технологическую роль – в дальнейшем он формирует места выходов проводов из заливочной массы. Для этого в блистерной форме есть небольшое цилиндрическое углубление, которое должен плотно заполнить нижний конец пластилинового цилиндрика. Входы проводов обмоток в цилиндрик должны при этом располагаться на уровне горизонтальной поверхности пластика блистерной формы, а выходы в сторону распайки кабеля – выше уровня заливки эпоксидной смолы.
Теперь приступаем к предварительной балансировке датчика. Для этого располагаем датчик подальше от металлических предметов и включаем сервисный режим “Калибровка тракта”. Вначале нам необходимо включить рабочую частоту 7кГц, Устанавливаем Усиление 1 и фазовый сдвиг в районе 150-160градусов. Намоточные данные катушек подобраны таким образом, чтобы вначале компенсирующая катушка создавала небольшую избыточную компенсацию. В этом случае шкалы X и Y отклоняются вправо. А при попытке слегка приподнять малую катушку над формой, эта картина только усугубляется. Т.е. шкалы при этом не должны переходить влево через ноль. Если же у вас при подъеме все-таки показания шкал переходят через ноль, значит, из-за погрешностей в диаметрах провода или оправок получилась небольшая недокомпенсация. Тем не менее, в таком случае датчик также можно сбалансировать, об этом будет сказано ниже.
Рассмотрим способ устранения небольшой перекомпенсации. Для этого нам нужно немного удалить компенсирующую катушку от приемной. Делаем это с помощью деревянной зубочистки – внедряем ее под витки компенсирующей катушки и слегка отгибаем их к центру. При этом следим за показаниями, стремясь получить нулевой баланс по обеим шкалам X и Y.
Т.к. провод компенсирующей катушки достаточно жесткий, отогнутые витки не нуждаются в дополнительной фиксации. Следя за показаниями шкал, отгибаем необходимое число витков. Если для баланса не хватает витков одного сектора между нитяными утяжками, переходим к другому сектору. Добившись близких к нулю показаний при Усилении 1, устанавливаем Усиление 8 и корректируем положение витков. Добившись разбаланса не хуже ±20%, предварительную балансировку можно считать завершенной. Отпаиваем кабель и приступаем к заливке катушек эпоксидной смолой. Для этих целей нам понадобится примерно 100-110грамм смолы. В конце заливки загибаем “хвосты” армирующих лент вовнутрь “спиц” и оставляем форму на ровной поверхности на 24 часа для застывания смолы.
После застывания смолы извлекаем отливку из формы. Форму при этом можно не жалеть – в нужных местах кромсаем ее ножницами. Удаляем пластилин, а через образовавшееся отверстие протягиваем концы проводов на другую сторону отливки. В результате получаем такую изящную и прочную конструкцию:
Теперь датчик нужно заэкранировать . Для этих целей используем все тот же токопроводящий лак на основе нитролака и измельченного графита. . В данной конструкции экранируется не корпус, а непосредственно залитые катушки. С помощью кисти покрываем лаком “малое кольцо”. Не забываем установить вывод заземления – небольшой отрезок многожильного изолированного провода, один конец которого нужно зачистить и “распушить”, а потом смазать проводящим лаком. Для удобства этот проводник можно предварительно зафиксировать с помощью капли термоклея .
Внимание: Передающую катушку экранировать не нужно! В этой конструкции это не только избыточно, но и вредно. Избыточно потому что выходной каскад Кощея-18М имеет очень низкий импеданс, поэтому передающая катушка практически не подвержена емкостному эффекту. А вредно, потому что при близком расположении экрана от передающей катушки в нем начинают протекать ощутимые индукционные токи, которые приводят к деградации экрана и, как следствие – к ложным откликам.
Далее приступаем к размещению датчика внутри корпуса. Прикручиваем к кронштейну гермоввод. Гайку гермоввода желательно зафиксировать каким-либо клеем или компаундом. Затем пропускаем через гермоввод конец кабеля.
Теперь этот конец кабеля изгибаем и плотно укладываем внутри кроштейна , затем надежно фиксируем с помощью термоклея .
Дальше приступаем к подготовке крышек корпуса. На верхней крышке с помощью бокорезов или скальпеля нужно удалить четыре бобышки (синие стрелки). Затем сверлим шесть отверстий диаметром 3мм и зенкуем их сверлом 6-7мм под головку самореза (зеленые стрелки). Потом сверлим отверстие диаметром 7-8мм под кабель (красная стрелка). На нижней крышке только удаляем бобышки. Бобышки не выбрасываем, они нам пригодятся позже.
Далее продеваем конец кабеля в отверстие на крышке и прикручиваем кронштейн с помощью нержавеющих саморезов 3х16мм. В районе “ушей” кронштейна для повышения прочности соединения можно применить саморезы 3х20мм или 3х25мм. Внимание: саморезы должны быть обязательно нержавеющими. Они, в отличие от обычных стальных, не приводят к разбалансудатчика.
Далее вставляем датчик внутрь верхней крышки корпуса и смотрим, что у нас получилось:
Источник
Суперстабильный датчик для Квазара АРМ
Впрочем, не только для Квазара, любой самодельный IB-металлодетектор плохо относится к «плывущим» датчикам. Несложная технология позволила получить положительное отклонение остаточного разбаланса до 120мВ по Квазару АРМ при изменении внешней температуры с 24 градусов (комнатная) до -5 (температура на балконе на день эксперимента), датчик охлаждался более двух часов. Считаю, что для ДД размером 30см это весьма хороший показатель, почему и назвал «суперстабильный». Ничего инновационного в технологии нет, но дьявол, как известно, скрывается в мелочах и ньюансах. Я провел много опытов и могу уверенно рекомендовать технологию к повторению один в один, об озвученных выше ньюансах расскажу подробней по ходу фотоотчета.
Для начала немного дилетантских рассуждений, которыми я руководствовался в процессе изготовления этого датчика. Задавшись целью получить отклонения остаточного разбаланса датчика в пределах, не требующих включения компенсатора при моем диапазоне поисковых температур (условно от +30 до -5 градусов), я решил выяснить опытным путем наиболее сильно влияющие на температурную стабильность факторы.
Первое, что лежит на поверхности — ТКЕ конденсаторов. Однако, при более внимательном разборе полетов с измерительными приборами, оказалось, что я находился в плену у одного из многочисленных мифов. Этот миф касается имено конденсаторов, бытует мнение, что необходимо применять емкости с наименьшим ТКЕ и что наиболее подходящими являются полипропиленовые конденсаторы.
Источник
Датчик кольцо для квазара своими руками
| Форум » РУКОДЕЛИЕ И КУЛИНАРИЯ » Мастерклассы. » Датчик для металлоискателя КВАЗАР-АРМ (Процесс изготовления качественной катухи для металлоискателя) |
Датчик для металлоискателя КВАЗАР-АРМ
| gopik | Дата: Четверг, 12.01.2017, 16:11 | Сообщение # 1 | ||
Недавно я получил заказ, сделать датчик для металлоискателя КВАЗАР-АРМ. Человек попросил меня сделать ему сменную катушку для его прибора, с теми же параметрами что и родная, только большего диаметра, чтобы он мог пользоваться прибором не меняя его настроек. При этом диаметр катушки должен быть 30х32 (типа NEL TORNADO), и частота 7.2кГц. В этом мастерклассе я подробно опишу весь процесс изготовления качественной катухи. Так же, стоит отметить, что самого КВАЗАРА у меня пока нет, он в процессе изготовления. Для настройки катухи я буду использовать отдельно собраный генератор. Для начала включаем гугл и ищем где купить КОРПУС ДЛЯ ЗАЛИВКИ ДАТЧИКА нужного нам типоразмера. Мало того, что сам корпус придаст будущей катухе вполне заводской вид, он одновременно служит и защитой самой катухи. Так же он облегчает нам дальнейшую работу по изготовлению. Так же нам понадобится очень качественный провод, который будет соединять датчик прибора с блоком управления (мозгами), разьём, такой же как стоит на приборе заказчика, и гермоввод в соответствии с диаметром кабеля. Сразу скажу, что кабель абы какой не пойдёт. Это должен быть очень хороший и высококачественный провод с экранированными жилами. Пойдут кабеля для передачи данных, или высококачественный микрофонный провод. Я рекомендую использовать кабеля такого типа:
И так, нам нужно поместить две обмотки датчика в корпус для заливки. Я получил корпус обрезанный по краю, а внутри изготовитель не обрезал пластик. Я беру острый нож, скальпель, и обрезаю лишнее. Я обрезал только одну внутреннюю часть чтобы иметь возможность обчертить корпус для изготовления шаблона для намотки катушек (рис 1). Обрабатываем края обрезки чтобы не цеплялось. Далее, я взял подходящий по размерам кусок доски, положил будущюю катушку (половинку корпуса, так как они одинаковые) и обчертил край маркером. Это наружная часть катухи (рис 2). Теперь, отступив от этой линии во внутрь 1.5см, чертим внутреннюю часть, по которой мы будем вырезать шаблон (рис 3), ну и соответственно вырезаем его (рис 4).
Далее, вырезав шаблон, наложите его на форму под заливку датчика, и визуально убедитесь, что между шаблоном и внешней стенкой каркаса, имеется достаточно места для того чтобы разместить обмотку (рис 5). Если места недостаточно, то еще чуток подгоните шаблон. Если всё нормально, ровно, и Вы уверены, что обмотка влезет в паз корпуса, можете приступать к намотке провода. Обе обмотки мотаются на этом каркасе в одну и ту же сторону. Не забудьте пометить начало и конец обмотки, одев на концы провода разноцветные кембрики (Рис 6). Катушка ТХ: 40-45 витков, мотаем эмалированным обмоточным проводом 0.45мм. Катушка RХ: 180 -220 витков, мотаем проводом 0,18 — 0,25мм. Намотав на шаблон нужное количество витков, аккуратно стяните обмотку с шаблона и плотно умотайте её нитками по кругу. Не бойтесь, что она изогнётся и потеряет форму. После увязывания Вы сможете её выровнять, придать ей окончательную форму. После увязываеия, у Вас получится, что несколько витков не влезут в обмотку и будут торчать (Рис 7). Не бойтесь, это не косяк, так и должно быть. Не пытайтесь запихать эти витки обратно в катуху, нам они понадобятся когда мы будем сводить баланс. Придайте обмотке окончательную форму, и разместите её внутри формы так, как она потом будет лежать. Прицельтесь так сказать, Убедитесь в том, что обмотка может двигаться внутри каркаса на 3-5мм в сторону другой обмотки (Рис 8). Те же манипуляции проделайте и со второй обмоткой (Рис 9). Хотелось бы заострить внимание на том, что гермоввод и место под конденсаторы должны находится вутри ТХ (передающая, толстая обмотка). Внутри обмотки RХ не должно находится ничего постороннего. Далее, в моём случае мне нужно прицелить обмотки по частоте. Я должен удовлетворить требования заказчика и настроить катушку на частоту 7,2 килогерца. При этом предполагается конденсатор очень близкий к тому, что стоит по схеме обозначенный как С35 0,33мкФ. Если Вы желаете чтобы Ваш прибор работал примерно на желаемой Вами частоте, То советую Вам повторить манипуляции которые я делаю, чтобы подогнать количество витков обмотки ТХ, примерно под желаемую частоту. Но этот пункт можно пропустить, и подобрать конденсатор потом, хотя сделать это будет сложнее. Далее, специально для таких случаев, я собираю простенький автогенератор (точнее у меня он уже собран). Им можно настраивать обмотки датчиков на желаемую частоту не только в КВАЗАРАХ, но и в большинстве других самодельных, и даже промышленных металлоискателей. Собираем генератор по схеме на рис 10. Можно собрать навесным монтажом, или на макетке. Я собрал себе на печатке потому что я занимаюсь катухами и мне но постоянно нужен. Транзисторы могут быть любые, соответствующей структуры. Конденсатор СХ ставим 0,33мкФ, и подсоединяем нашу катушку ТХ и меряем частоту. Если полученная частота ниже желаемой, значит отматываем от нашей катушки виток другой, если выше желаемой, то нам нужно домотать виток другой. Наша цель — подогнать катушку как можно ближе к желаемой нами частоте. Пока делаем это примерно, сейчас ювелирная точность нам не нужна. Записываем полученную частоту на бумажку.
Такие же манипуляции производим с катушкой RХ. Ставим в генератор еа место конденсатора Сх — 0,033мкФ, подключаем нашу катуху, и доматывая или отматывая витки добиваемся чтобы частота нашей RХ была на 1500 герц ниже чем та, которую мы записали на бумажку для катухи TХ. Опять же повторюсь, ювелирная точность нам пока не нужна.
Далее, подсоединяем наш генератор (рис 10) к обмотке ТХ, а к конденсатору на катушке RХ подключаем осцилограф (Рис 13). Делаем предварительный баланс катушек. Всячески деформируя их и двигая внутри канавок корпуса датчика Вам необходимо добиться как можно меньшего напряжения на конденсаторе (Рис 14) Если Вам удастся добиться напряжения в пределах 100 милливольт, то в принципе предварительную подгонку обмоток можно считать законченой. Это нужно нам для того, чтобы убедиться, что мы всё делали правильно, и быть уверенными, что когда мы закончим остальные работы нам удастся без особых усилий свести баланс.
ТЕПЕРЬ АККУРАТНО ВЫНИМАЕМ ОБМОТКИ (ВМЕСТЕ С КОНДЕНСАТОРАМИ) ИЗ КОРПУСА БУДУЩЕГО ДАТЧИКА И ПРИСТУПАЕМ К СЛЕДУЮЩЕМУ ЭТАПУ Для начала нам нужно надёжно изготовить крепления ушей к штанге. Для этого берём какие нибудь подходящие куски пластмассы, текстолита, или другого жеского материала толщиной около 2мм, и вырезаем пластины которые потом вставим в пазы для ушей на корпусе. Подогнав их таким образом чтобы они свободно вставлялись туда, обматываем их бинтом или лучше стеклотканью, предварительно немного покоцав и поцарапав их чтобы придать шероховатость поверхности. (рис 15) Тот же самый приём применяем и ко внутренней поверхности корпуса. Берём крупную наждачку и обрабатываем ею всю внутреннюю поверхность и все пазы. Матуем поыерхность для лучшей агдезии. (рис 16) После этого протираем тряпкой смоченной в бензине, чтобы обезжирить поверхность и убрать пыль.
Теперь разводим немного эпоксидки, и наливаем чуть чуть в пазы для ушей катухи. Вставляем туда обмотанные стеклотканью вырезанные пластмассины. Ждём около 5-10 минут, пока налитая эпоксидка впитается в стеклоткань, и доливаем необходимое количество эпоксидки чтобы полностью заполнить пазы для ушей. (рис 17) Далее, берём кусок луженой проволоки и укладываем её на дно корпуса катухи. Можно использовать туженую жилу из многожильного провода. Закрепите его в нескольких местах с помошью термоклея (или другим клеем). Возле гнезда для гермоввода оставьте необходимую длинну чтобы потом иметь возможность припаять его к кабелю. (Рис 18)
После укладки луженого провода, я обклеиваю края катухи малярной лентой. Обклейка делается таким образом, чтобы 7-10мм от края корпуса не покрывалась графитом, чтобы небыло всяких там капель и мазков. Короче, дно и боковые стенки датчика должны быть покрыты графитом не доходя примерно сантиметра до его края. Можно просверлить отверстие и прикрутить гермоввод. (Рис 19) Корпус мы подготовили — теперь готовим графит.
Любой графит не пойдёт. Нужен именно электропроводный графит. Лучше всего для этой цели подходят роллейбусные токосъёмные щётки, но только без вкраплений меди. Можно использовать графит со щёток любого электроинструмента. Люди используют так же сердечники с батареек или грифели из карандашей. Однако, прежде чем готовить графит — измерьте его сопротивление. Я сталкивался с тем что не все карандаши или сердечеики из батареек подходят для наших целей. Возьмите карандаш (например) и замерьте его сопротивление мультиметром. Если показывает омы — то годится. а если показывает килоомы или мегаомы — то такой не пойдёт. Далее, стираем имеющийся графит в пыль. Сделать это можно с помощью напильника. наждачки. Кто то делает это с помошью молотка. Можно использовать кофемолку. Короче — используйте всё своё воображение, но вы должны получить графитовую пыль. | |||
|
