SABRE ADVANCED 2

Aktualizováno 1.2.2013

Výrobní podklady | Diskuze na fóru | Diskuze na GEOTECH fóru | Úprava verze UPD_2B na verzi UPD_3 | Poslat dotaz

Úvod

Základní popis

Pro správné oživení je je nutné mít přístup k dvoukanálovému osciloskopu.. Pokud ho nemáte, bude to těžké, je potřeba něčím měřit fázové posuny mezi jednotlivými signály. Nevím, jak moc je vhodný osciloskop ze zvukové karty a PC a jak přesně dokáže měřit fázový posun mezi kanály na 10kHz, ale asi to moc přesně nedokáže. Jistou cestou pro opravdové nadšence bude využít ANALYZÁTOR CÍVEK PROFI, který umí měřit fázový posun v rozsahu 0°-359°, bohužel zatím není dokončený návrh, ten existuje jen pro verzi HOBBY a ta moc vhodná na toto není.

Předpokládám jistou znalost funkce těchto detektorů, tj. například to, že je pokud je detektor dynamický, musíte cívkou pohybovat, jinak signál zmizí, že víte, co je to fázový posun a podobně. Návod na oživení bude relativně stručný, ale pořád lepší než žádný. Taky doporučuji nějaký dohledávač předmětů, zaměření cíle samotnou DD cívkou vyžaduje určitý cvik, s koncentrickou je to lepší, ale ta zase vyžaduje větší trpělivost při prohledávání terénu díky malé šíři záběru.

Co se týká konečného nastavení potenciometrů GROUND BALANCE a DISKRIMINACE, tady budete muset experimentovat, protože každá cívka je většinou originál - ideální je si zhotovit cívku k funkčnímu detektoru oživenému pomocí EMULÁTORU CÍVKY nebo vyrobit cívku přeměřenou ANALYZÁTOREM CÍVEK. Co se týká hotových cívek, díky nedokonalostem se většinou dají přizpůsobit změnou kmitočtu TX oscilátoru, původně nežádoucí kapacitní vazby dokážou divy a cívka, která na 10kHz s detektorem nefunguje, může na 12kHz šlapat jak hodinky. Musíte experimentovat a měřit.

Doporučuji vyrobit si testovací pole někde, kde není zamořeno šrotem. Zakopejte kousek mědi asi 2x2cm a kousek rezavého železa stejných rozměrů do hloubky asi 15cm (na testy je to až až) a zapomeňte na dosahy při air-testu. Kdo má starou socialistickou 1Kčs, má vyhráno, ta je na testy diskriminace v zemi nejlepší. Dejte ji do pytlíku, než ji zakopete, ať se vám nepoškodí. Místo si samozřejmě označte, já tady mám po zahradě už docela dost zapomenutých testovacích cílů, které už nemůžu vykopat, protože je tam trávník či něco jiného.

Hodnoty některých součástek jsou určitým kompromisem, tam, kde předpokládám experimenty jsem dal větší-hranaté plošky a značku EXP.

Stejně jako Sabre Advanced 2006 je tento projekt volně ke stažení. Proti původnímu projektu byl celý detektor výrazně zjednodušen, proti prototypové light-verzi verzi je zase o něco složitější a má větší spotřebu - protoyp měl sice hromadu funkcí, ale žádná nefungovala pořádně. Takže jednotlivé funkce byly upraveny tak, aby skutečně fungovaly, konečně taky správně funguje měřící přístroj indikující sílu signálu. Není nutné používat všechny nabízené funkce, díky roztečím konektorů lze použít jumpery a nastavit si detektor podle vlastních požadavků a tím zjednodušit přední panel.

Určitě ze začátku nebude fungovat všechno přesně, jak má, sledujte prosím datum aktualizace stránky a případné opravy/úpravy.

Nicméně verze UPD_3 (včetně verze UPD_3 osazené na plošný spoj UPD_2B - viz následující obrázek) je prověřená a funguje téměř na první zapnutí a spolehlivě - je pouze nutno provést několik měření a nastavit detektor podle Vaší cívky.

Doporučená cívka

Co se týká použité cívky, vyhoví jakákoliv DD či koncentrická cívka s fázovým posunem mezi RX a TX kolem 75°. Taková cívka sice není ideální, co se týká zbytkového signálu, ale je poměrně lehce vyrobitelná a nevadí ani mírné rozladění parametrů během tvrdnutí lepidla.

Na následujícím obrázku je fotografie průběhů z bodu TP4-TX a TP6-RX, měřená s doporučenou cívkou, amplitudy špička-špička jsou cca 40V u TX a 1V u RX, samozřejmě je správně nastaven filtr RX (viz dále). Fázový posun je o něco větší než 90°, což je způsobeno připojeným paralelním kondenzátorem k cívce (asi 4N7). Po jeho odletování by fázový posun klesl pod 90° na doporučenou hodnotu. V praxi to nevadí, jen budou posunuty dráhy potenciometrů GB a DISC.

Základní parametry detektoru

Technologie VLF IB, pracovní kmitočet 10kHz (lze použít i jiný kmitočet)
Jednoduché napájení 7.2V nebo 8.4V, cca 150mA. Detektor není určený pro napájecí napětí 12V!
Jednovrstvá DPS
Zvýšený výkon díky vyššímu napájení pro TX oscilátor
Určeno pro DD cívky i horší kvality
Zvýšená odolnost proti rušení - použit speciální úzkopásmový filtr a celovlnná detekce
Volba jednotónové či dvoutónové indikace nálezu v režimu diskriminace, nastavitelná frekvence tónů
Sílu signálu lze vyhodnotit pomocí VCO, AM modulace nebo měřícím přístrojem
Ochrana akumulátorů proti hlubokému vybití
Hvězdicová struktura zemnění na DPS (lepší odolnost proti zpětným vazbám)
Pro oživení lze použít EMULÁTOR CÍVKY
Pro výrobu cívky lze použít ANALYZÁTOR CÍVEK
Hloubkový dosah : při air-testu s DD cívkou 26cm byl dosah na 1Kčs přes 30cm, na alpakovou pokličku o průměru 8cm přes 65cm. V terénu jsou tyto hodnoty menší, ovšem hodně záleží na kvalitě hledací cívky. V současné době nejlepší výsledky dosahuje cívka podle patentu Z.Jarchovského - návod bude brzy zveřejněn.

Pro úspěšné oživení je nutné mít přístup k dvoukanálovému osciloskopu !

Osazení detektoru

Důrazně doporučuji použít pro integrované obvody patice. Dále doporučuji pro součástky, které jsou na osazovacím výkresu označeny EXP použít piny z lámací lišty 2.54mm a až na ně přiletovat patřičné součástky. Např. pro rozteč 5mm ustřihněte 3 a prostřední vytáhněte, je to praktičtější na osazování. Jelikož se nevyhnete experimentování, je to lepší, než si ničit plošný spoj.

Dále nezapomeňte osadit piny i do měřících bodů TP. Cívku L1 vyrobíte tak, že na tlumivku 100uH navinete 130-140 závitů drátu o průměru cca 0.2mm, zalakujete a přetáhněte smršťovací bužírkou. Tato cívka potřebuje stínění, lze ji v nejhorším ovinout alobalem a uzemnit (pin 5), ale raději použít hliníkový kryt z tesláckých cívek. Postup vinutí je na této stránce nahoře.

Není nutné používat měřák (mikroampermetr), místo něj se dá osadit reproduktor, síla signálu i stav akumulátorů se dají posudit podle tónů, ale přece jenom měřák alespoň mě připadá praktičtější.

Postup výroby cívky pro měnič s MC34063 je ZDE»»

Oživení detektoru

Detektor je potřeba oživovat nejlépe jako celek (při správném osazení stabilizátorů nemůže vzniknout nebezpečné napětí), popř. lze dle uvážení vynechat OZ1, OZ2, OZ3, OZ4, OZ5, DD2, DD3. Plus pól napájecího napětí, napětí 8V s proudovým omezením 300mA, pro začátek připojte až na anodu VD6. Nezapomeňte na to, že detektor není určený pro 12V. Je nutno připojit TX cívku a musí kmitat oscilátor, jinak detektor přejde do úsporného režimu. RX cívku zatím nepřipojujte, mezi piny 2 a 4 konektoru KON1 připojte odpor 1M či podobný. Připojte všechny ovládací prvky včetně potenciometrů, jejich správný smysl otáčení vyzkoušíte až dodatečně, pro základní oživení to není nutné.

Připojte napájecí napětí. Zkontrolujte, zda kmitá TX oscilátor na kmitočtu cca 10kHz, popř. upravte kmitočet dle potřeby změnou kapacity C6 a CP6. Amplituda oscilací by měla být řádově desítky voltů, jinak nemusí fungovat měnič záporného napětí s NE555.
Zkontrolujte napětí za měničem a za stabilizátory. Napětí v bodě TP2 by se mělo napětí pohybovat mezi 12V-15V. Napětí nesmí překročit pracovní napětí elektrolytů, t.j. 16V ! Pokud chybí záporné napájení -8V, nebude přítomno ani kladné napájení +8V. Jako tvarovač a měnič záporného napětí slouží obvod NE555, který vyžaduje funkční TX oscilátor, t.j. i připojenou TX cívku.
Mezi piny 2 a 4 konektoru KON1 připojte odpor 1M či podobný a nastavte trimr RP4 tak, aby fáze signálu v tomto bodě byla stejná jako fáze na pinu 4 KON1 (t.j. ve stejném okamžiku budou procházet nulou). V tomto okamžiku bude i amplituda nejvyšší, při rozlaďování bude klesat a bude se posouvat fáze. Lze to dodatenčě použít i k fázové korekci celého detektoru,malou změnou RP4 se posune nastavení potenciometrů GROUND BALANCE a DISKRIMINACE. Pozor - hodnoty součástek filtru jsou spočítány na kmitočet 8-15kHz, pro jiný kmitočet si budete muset filtr přepočítat. Zjednodušeně odhadnuto, pro vyšší kmitočty než 15kHz použijte kondenzátory C11=C13=680p, pro nižší než 8kHz C11=C13=1.5N, popř. 2N2. Ke stažení je i soubor pro výpočet hodnot v OpenOffice a Excelu
Trimrem RP2 nastavte amplitudu TX tak, aby právě začal fungovat stabilizátor-omezovač amplitudy a zkontrolujte čistě sinusový průběh. Amplituda by se měla pohybovat v desítkách voltů.
Připojte Vaši cívku (či simulátor), nezapomeťe propojit jumper JMP1 a zkontrolujte fázový posun cca 75° mezi TX signálem v bodě TP4 a RX signálem v bodě TP6, který se při přiblížení barevného kovu k cívce (či stlačení tlačítka BARVA na simulátoru) bude ZVYŠOVAT. Pokud se snižuje, máte přehozené vývody od RX cívky. Na fázi má zásadní vliv paralelní kondenzátor k RX cívce C12, pro začátek ho úplně vynechejte! Jeho optimální hodnota pro tento detektor je žádný či jednotky nanofaradů, jeho změnou se vám posune i nastavení potenciometrů GB a DISKRIMINACE, protože se změní fáze signálu. Amplituda RX signálu v bodě TP6 by měla být kolem 1V, pokud je výrazně větší, musíte snížit zisk předzesilovače. Pokud je menší než 100mV, můžete zisk zvýšit.
Pro nastavení fázových poměrů pro GB a DISKRIMINACI je vždy referenčním bodem RX signál, tj. bod TP6. Vzhledem k tomu, že reference pro GB a DISKRIMINACI je odvozena od TX signálu a fázový posun RX signálu záleží na Vaší cívce, nastává nejsložitější bod, t.j. správné nastavení fází potenciometrů GB a DISKRIMINACE. Společně je lze ovlivnit kondenzátory C42,C43 a opatrně i trimrem RP4, jednotlivě pak kondenzátory C20,C26 a C44 a odpory R54 a R66 a samozřejmě také potenciometry GB a DISKRIMINACE. Referenční nastavení je na následující fotografii pod tímto postupem (POZOR - je vztaženo k RX signálu, nikoliv často používanému TX !, potenciometry jsou nastaveny do středu dráhy), praktické nastavení je třeba vyzkoušet. Diskriminaci lze vyzkoušet kdekoliv, GB je nutno otestovat venku v reálném prostředí tak, aby detektor v režimu ALL METAL (a samozřejmě ani v jiných módech) nereagoval na přibližování a vzdalování cívky od země. Nastavení bývá dost ostré a mění se s terénem. Někde nezbývá než snížit citlivost a jsme tam, kde začíná realita a končí air-testy.
Další nastavení trimrů je už jasné ze schematu, v případě akutestu si můžete vybrat tónovou či vizuální kontrolu akumulátorů (zapojením pinů V-VCO nebo M-METER konektoru KON15). V případě vizuální kontroly přes měřící přístroj doporučuji nastavit RP6 tak, aby mikroampermetr fungoval jako voltmetr, nikdy totiž nevyužijete celou stupnici. Trimr RP1 nastavte tak, aby se při vybití akumulátorů na dolní mez detektor vypnul.

Několik poznámek

Pozice součástek označené EXP jsou určeny k přizpůsobení parametrů detektoru Vašim představám a hlavně Vaší hledací cívce.
Dobře se osvědčila hledací cívka podle patentu Z. Jarchovského – její výroba je trošku složitější než klasická DD cívka, ale výsledné parametry jsou lepší.
Výšku tónu při akustické indikaci stavu akumulátoru (KON15/V) lze upravit přidáním seriového odporu řádově v kiloohmech.
Výchylku měřícího přístroje při indikaci stavu akumulátoru měřícím přístrojem (KON15/M) se dá upravit zařazením seriové zenerky nebo odporovým děličem (ve verzi UPD_3 je už na to připravený trimr).
Na pozici OZ1 lze použít jak TL064, tak i LF347, který má ovšem větší spotřebu. Na pozici OZ4 je lepší použít TL064 z důvodu většího rozkmitu výstupního napětí. Na pozici OZ2 musí být rychlý OZ, takže tam TL064 nelze použít.
Částečně snížit spotřebu lze úpravou hodnoty odporu R11 tak, aby v bodě TP2 pokleslo napětí na 11V (je potřeba rezerva 3V pro stabilizátor 78L08), je potřeba zkontrolovat i napětí na kondenzátoru C36, které musí být kolem -9V (je potřeba rezerva 1V pro záporný stabilizátor 79L08, ovšem ten lze nahradit stabilizátorem 79L05).

Referenční průběhy

Referenční průběhy pro DD cívku:

Referenční průběhy pro cívku podle patentu Z.Jarchovského:

Návod na tuto cívku bude brzy zveřejněn. Popis zatím na fóru ZDE»»

Aktualizace, dodatky, úpravy :

27.1.2013: aktualizovány a zkontrolovány výrobní podklady verzí UPD_2B a UPD_3, doplněn postup pro úpravu verze UPD_2B na verzi UPD_3

POZOR - starší verze UPD_2 a UPD_2B nejsou aktuální a nefungují tak, jako verze UPD_3.
Ovšem díky chybě ve výrobních podkladech je možné, že jste si verzi UPD_3 už stáhnuli jako verzi UPD_2B, proto to raději zkontrolujte - rozdíl ve verzích poznáte nejrychleji tak, že se v pravém dolním rohu schematu UPD_3 nachází FLICKER FILTER, který ve dvojkové řadě chybí.

Profi plošný spoj a osazené moduly

Je možno objednat osazený a částečně oživený modul, cena viz CENÍK. Samotné profi DPS jsou na dotaz, popř. je například nechat vyrobit (jednostranné vrtané 0.8mm bez potisku a bez nepájivky) po zaslání odpovídajícího PCL souboru z výrobních podkladů na kontakt na adrese http://www.tistaky.cz/

Pokud chcete při platbě předem použít vlastní variabilní symbol, použijte prosím kombinaci vašeho PSČ a datumu, t.j. například 66401 140513 (bez mezery).

Hledací cívka

K výrobě vhodné hledací cívky lze použít ANALYZÁTOR CÍVEK. Doporučuji prostudovat.

Aktualizovaný návod na výrobu vhodné DD cívky je k dipozici ZDE»», další hledací cívky jsou uvedeny ZDE»»

Příklad výroby předního panelu (fotka je prototyp, malé nepřesnosti tomu odpovídají)

Před tiskem panelu nezapomeňte nastavit měřítko tisku na 1:1, t.j vypnout v tisku přizpůsobení velikosti papíru a podobně!

Postup výroby předního panelu je ZDE »».

Stáhnout potisk panelu ve formátu PDF můžete ZDE»»