Металлоискатель - средство поиска потерянных в огороде ключей от автомобиля или канализационных люков под листьями во время осени:)

Этот металлоискатель называется Quasar (Квазар), разработал его Андрей Фёдоров, но не обошлось без помощи форумчан md4u.ru, которые подсказывали советом и сообщали об ошибках во время тестирования новых версий программного обеспечения.

Квазар является металлоискателем с прямой обработкой, работающий по принципу баланса индукции. Основными преимуществами таких металлоискателей является возможность отстройки от грунта, а также различие металлов по их сопротивлению и ферромагнитным свойствам.

Этот металлоискатель умеет определять какой металл лежит под землёй, правда, не со 100% вероятностью, но он легко определяет цветные металлы от чёрных, а в большинстве случаев какой именно из цветных металлов находиться под его катушкой.

Умеет оповещать хозяина о металле под землёй с помощью звуков, различных по тональности (частоте), и выводить информацию на шеснадцатисимвольный двухрядный дисплей в виде гистограммы, имеет кучу настроек, но обо всём по порядку.
Осторожно, картинок далее чуть более, чем много.

В текущей реализации мы имеем:

• Автоотстройку от грунта
• Автонастройку резонанса и ручной режим
• Регулировку громкости
• Регулировку яркости дисплея
• Режим пинпоинтера
• Задание границы низкого уровня напряжения питания для автоотключения
• Калибровку по ферриту с возможностью подстройки
• Возможность выбора озвучиваемых целей (маска)
• Несколько звуковых схем озвучки
  • Scheme 1: Частота плавно меняется в зависимости от VDI цели во всём диапазоне
  • Scheme 2: Частота плавно меняется в зависимости от VDI от 0 (90) до 41 (131) градуса. Цели ниже 0 озвучиваются низким тоном, выше 41 - высоким тоном
  • Scheme 3: Цели ниже 0 (90) озвучиваются низким тоном, выше 0 (90) - высоким тоном
• Три грубых уровня усиления
• По 30 плавных уровней усиления
• Фильтр грунта
• Просмотр баланса катушек в реальном времени

Схема не сложная, нет особо дефицитных деталей. Скачать её можно

Начнём со штанги. Она осталась ещё с более простой реализации металлоискателя "Volksturm sm+geb". Делалась она из труб ПВХ с переходниками под 45 градусов. До склеивания эта конструкция представляла собой что-то типа этого:

После склейки мы имеем рабочую палку:

Катушкодержатель выполнили с помощью пластиковых болтовых соединений, использующихся в той же сантехнике, который потом присоединяется к катушке с помощью эпоксидного клея и имеет возможность отсоединения от штанги:

Подлокотник мы сделали из фотобарабана большого копира формата А3:) То есть немного болгарки, дрели, крепим на штангу и получается довольно недурная держался всей конструкции.

Ручку обматываем чем-нибудь мягким, затем термоусадочной трубкой большого диаметра закрываем, греем и получается удобная, эргономичная ручка:)

С механикой почти закончили, красить будем потом. О том, как делалась плата подробно рассказывать не будем, остановимся только на существенных моментах. Корпус Cradex Z5 размерами 103*90*40 отлично вписался под печатную плату разработанную одним из участников форума под микросхемы в DIP корпусах. Ссылка на плату в конце статьи.

Покупаем детальки, меряем, насколько подходит рисунок платы, электролические конденсаторы берём из серии low-ESR.

Травили текстолит в аммоний-персульфате. Травиться быстро и красиво. Только залить тёплой водой, градусов под 80.

После производиться пайка дисплея и его первичное включение - тестирование.

Если на экране после подачи питания видна одна строка тёмных прямоугольников - экран рабочий и это его режим самотестирования - когда питание подано, но управляющих команд ещё не поступало (не было инициализации).

Вы не увидите некоторых компонентов на плате со стороны деталей, т.к. не получилось их найти в форм-факторе DIP. Это регулируемый стабилитрон TL431, пара фильтровочных конденсаторов и не красивые провода в районе операционного усилителя, т.к. оригинального найти не удалось, взяли похожий, а у него была немного другая распиновка - пришлось мудрить:)

Начинаем работу с корпусом. В нём нужно сделать несколько отверстий - для экрана, кнопок управления, разъёма подключения катушки и разъёма питания. Так же корпус необходимо изолировать от попадания влаги - иначе прибор может начать глючить либо выйти из строя. Для удобства вырезки отверстия под экран был взят такой же по функционалу экран, только с синим фильтром, так как наш зелёненький уже был припаян к плате неразъёмным соединением.

Встал он отлично, но:) Когда попытались его примерять под наш экран разочарованию не было предела:) Размеры-то у них разные оказались. Пришлось допиливать.

В итоге всё получилось. Примеряли, подключили, работает:)

Верхнюю лицевую панель утопили заподлицо с пластиком, чтобы он не выступал, т.к. потом всё это планировалось закрываться плёнкой с наклейкой. Сам экран закрепили на большое количество термоклея. Такой вид соединения имеет два преимущества: вода внутрь не попадёт и отсутствуют болтовые соединения, которые потом всё равно пришлось бы герметизировать.

Заливали обычным термопистолетом, а где оно плохо прогрелось - помогали феном с паяльной станции. В этот момент сам экран от нагревания может изменить цвет на синеватый или ещё какой-нибудь, тут главное не переусердствовать. Цвет после остывания приходит в норму и всё работает штатно.

Плату для кнопок делали сами, т.к. не было подходящей готовой под этот корпус. Файл в конце статьи будет. Диоды в ней smd.

И вот, все отверстия сделаны, плата кнопок, динамик, разъёмы питания и подключения катушек так же герметизированы термоклеем.

По поводу оформления долго думали, какой же цвет выбрать. Выбрали чёрный вариант.

Технология простая. Печатаем картинку, вырезаем отверстие под экран. Резали скальпелем. Далее клеем плёнку под экран ссади рисунка, далее берём прозрачную, матовую, самоклеющуюся плёнку и приклеиваем получившийся пирог на пластик, вырезаем лишнюю плёнку и готово!

Крепление блока к штанге организовали с помощью куска толстого оргстекла, нарезанного полоской и согнутого под воздействием локального нагрева, прикрученного одной стороной к коробке, другой к "трубодержателям" или как эта хреновина называется...

Кстати, впоследствии два крайних крепления были убраны, то есть всё это дело отлично держалось и на двух креплениях.
Итак, после проведения всех этих операций, мы покрасили штангу и вот что вышло:

Отдельно осталось рассказать про катушку. Можно сказать что это самый чувствительный элемент и он должен быть собран так, чтобы когда при поиске и задеваниях всякого рода травы и прочих предметов он не "микрофонил" и реагировал только на изменение фазы, вызванной металлом под датчиком. Сразу хотели сделать катушку как положено, намотали катушки.. Кстати, провода, все, взяли из старого CRT-монитора. Его петля размагничивания отлично подошла под передающую TX катушку, более тонкая проволока нашлась в другой катушке, провод до блока металлоискателя взяли из его неотсоединяемого VGA кабеля, в общем проводов хватило всех оттуда:)

После того, как были намотаны две катушки, одну из них (приёмную, RX) необходимо замотать в экран из фольги либо из графита. Если фольга - то необходимо сделать так, чтобы не было короткозамкнутого витка из этого экрана, если это графит - то необходимо, чтобы из центра до краёв катушки сопротивление было примерно 1 кОм.

После подбора резонансного конденсатора (прибор, конечно подстраивается сам, но мы подбирали по частоте ближе к 9 кГц) пришла пора залить эти катушки в формочке эпоксидной смолой. И тут разразился спор с коробкой и интернетом. На коробке написано разводить в соотношении 1:5. Один к пяти, блин! Учитывая, что у нас уже был некоторый опыт работы с эпоксидкой, где везде упоминалось соотношение 10-12:100, то возникло некоторое недопонимание. Но решили делать, как написано, не будет же производитель писать фигню на коробке:) И даже не решили протестировать с маленьким объёмом этой смолы. Хочется же поскорее на коп! Короче, начали заливать, потом одумались, ведь пропорции смолы и отвердителя были как раз для 10-12:100, и тут забыли, сколько уже чего залили... В общем испортили раствор, но залить попробовали:)

И оно и не подумало застывать. Что делать? Вытащили катушки из формы, очистили от смолы с горем пополам и в голову пришла ещё одна идея. Ведь наш CRT монитор - эдакий рог изобилия для построения металлоискателя:) Пригодилась ещё и подставка от него. Берём, удаляем всё лишнее, крепим катушки, заливаем эпоксидку в нормальной пропорции, сверлим отверстия - готово!

Всё это уже в первый коп на реке Сож показало свою работоспособность:

Что касается питания металлоискателя - в данный момент оно приходит от обычного свинцового аккумулятора на 12 В, который носится с собой в портфеле, но кайфа мало от такого способа. В недалёких планах есть соорудить питание на одном элементе 18650 (около 2Ач при 3,7 В), сделать индикацию уровня заряда, зарядку от usb и преобразователь 3,7-7, т.к. именно от этого напряжения питается металлоискатель. Можно было бы и до 5 Вольт, минуя стабилизатор для контроллера и АЦП, но катушку раскачивать лучше от более высокого напряжения, тогда и чувствительность будет повыше, но об этом в другом материале. Потребляет он порядка 100 мА при 7 В, поэтому от одного аккумулятора 18650 можно рассчитывать приблизительно на 10 часов работы. А главное, что эта штука будет гораздо легче свинцового аккумулятора, что позволит её закрепить вместе с блоком на штанге.

Обещанные платы в формате lay для металлоискателя Quasar, как в этой статье.

Всем добра!

Раздел FAQ создан для удобства получения основной информации о металодетекторах. Здесь можно найти описание, как настроить, видео- инструкции, схемы и т.д. Ответы на часто задаваемые вопросы. Всем, кто интересуется тем, или иным прибором, рекомендуем начать с изучения информации в этом разделе. Наполнять информацию в данный раздел можно обратившись к администратору. Приветствуем участие каждого участника форума. По мере наполнения раздела информацией, каждый из нас сможет наиболее полно изучить интересующий прибор, его возможности и характеристики, получить информационную помощь, как фундамент для последующего успешного освоения и максимально эффективного применения.

• Квазар АРМ

• Квазар АРМ - селективный металлоискатель с ЖК экраном и распределением металлов на 16 групп. Это продолжение проекта металлоискателя «Квазар». В новой схеме использован более мощный микроконтроллер ARM32, и добавлены дополнительные возможности. Данный металлоискатель имеет средний уровень сложности, для воспроизведения своими руками! За его изготовление стоит браться только людям с опытом. Тут присутствует и smd компоненты (которые могут вызвать трудности у новичка), и программируемый микроконтроллер, и катушка для IB металлоискателя с которой тоже возникает немало хлопот, при отсутствии должного опыта. Но если все эти ньюансы вас не смущают то прибор вас приятно порадует!

  Технические характеристики металлоискателя Квазар ARM:

  • Рабочая частота – от 4 до 16 кГц;
   
  • Индикация - звуковая многотональная, и визуальная ЖКИ экран.
   
  • Питание – 12 вольт.
   
  • Глубина обнаружения монеты 5 коп СССР (с катушкой ДД 23 см) – 30 см.
   
   

  Улучшения в новом Квазаре АРМ:

   
  • Убран внешний АЦП, который было трудно приобрести.
   
  • Диапазон частот от 4 до 16 кГц.
   
  • Улучшено качество звука.
   
  • Добавлены три профиля, для сохранения и восстановления настроек (А, В, С).
   
  • Появилась электронная компенсация для устранения разбалансировки катушки.
   
     

И так, в статье немного поговорим о металлоискателе квазар авр (quasar avr), заглянем в история, разберем характеристики и рассмотрим все аспекты, связанные с его созданием.

Металлоискатель квазар авр – этот прибор основан на принципе индуктивного баланса, если по-простому, то IB. Селективен и имеет VDI, 16 секторов дискриминации, каждый можно закрывать. Все запчасти, по заявлению автора, доступны. Прямая обработка сигнала.

Технические характеристики квазар:

• Дискриминация - есть, 16 секторов.
• Селективность – присутствует.
• Многотональность – присутствует.
• Рабочая частота – до 17 кГц (зависит от прошивки и катушки).

В целом, это достаточно сложный металлоискатель для сборки. Новичкам он точно не подойдет, тут хватает мороки и с платой и с катушкой. Но если вы более-менее опытный боец, то тогда запасайтесь силами и вперед.

Схема металлоискателя квазар

В принципе по схеме тут говорить нечего, тут нужно смотреть и разбираться самому, все своими силами и своими руками. Вот ее изображение, а ниже будет ссылка на нее.

Квазар авр катушка

Теперь поговорим о том, как сделать катушку на квазар. Для квазара используется DD датчик, который имеет следующие параметры:

• TX – примерно 40 или 45 витков проводом 0.5 мм.
• RX – провод 0.2 мм, количество витков – 200.

Сама схема подключения выглядит вот так:

Как видно, TX – подключен по схеме с последовательным резонансом, а RX – с параллельным. TX настраивается на частоту от 4.5 до 9 кГц, в RX на частоту ниже – от 1,5 до 2 кГц.

Настройка металлоискателя квазар

Поговорим немного о настройках данного прибора, какие оперативные настройки он имеет. Значит, металлоискатель квазар авр имеет следующие настройки:

• Регулирование громкости – от 0 до 7 единиц.
• Порог срабатывания - это величина обратная чувствительности, принимает значения от 1 до 30.
• Баланс грунта.
• Маска – закрывает не интересующие нас сектора.
• Подсветка дисплея – вкл и выкл.
• Уровень подсветки – ну тут все понятно.
• Усиление – грубое усиление тракта, один шаг в 2 раза.
• Изменение громкости – варьирует громкость, в зависимости от слабых откликов, диапазон от 1 до 32.
• Задержка звука – тут все понятно, задержка появления сигнала после обнаружения цели.
• Игнорирование импульсов – тоже инструмент против помех, закрывает те импульсы, которые малые по длительности.
• Калибровка по ферриту.
• Баланс датчика.
• Частота передачи – позволяет регулировать частоту передачи.

Закончили с настройкой квазар арм, теперь поговорим о прошивке.

Прошивка металлоискателя квазар

В принципе, тут даже нечего рассказать, качаем последнюю версию на сайте автора или у нас, и прошиваете. Вот изображения, как должны быть фьюзы.

Металлоискатель квазар отзывы

В целом, металлоискатель квазар собрал очень хорошие отзывы. Один из самых популярных самодельных приборов, по многим характеристикам, его можно сравнивать с промышленными металлоискателями среднего и высокого уровня. Отличный прибор, составляющий конкуренцию многим приборам. Его последующие версии развиты еще больше. Новичкам стоит задуматься, ведь квазар стоит дешевле, даже если у кого-то заказывать, чем та же Аська 150ая или 250ая, а характеристиками он в разы лучше. Так что думайте, решайте. Но если надумаете покупать, главное найдите хорошего продавца и изготовителя, дабы потом не мучиться и не ругаться на прибор. Очень многое зависит от изготовителя и качества сборки. Ищите отзывы.

И напоследок немного видео работы и копа с металлоискателем квазар.

(модернизация схемы)

Металлодетектор Quasar -ARM , один из наиболее популярных цифровых приборов на сегодняшний день.

Этот очень хорош, и в этом можно убедиться набрав соответствующее название в интернет поисковке или на ютубе...

И все же у прибора конечно же есть слабые места, которые мы и будем модернизировать.

Начнем со схемы прибора.

Начнем с модернизации генератора прибора, а вернее схемы раскачки Tx.

Сигнал с микроконтроллера через сопротивление R17 1 кОм поступает на схему согласования уровней выполненную на транзисторах BC846, далее сигнал попадает на схему аналогичную Mosfett «драйверу» (управление открытием и закрытием полевых транзисторов в сборке IRF7105)…

Вроде бы все хорошо, все работает, мы видим довольных пользователей. Но вот беда – не всегда на рынке деталей нам предлагают хорошие и дешевые элементы. Зачастую это ненадежный Китай, а главное – если брать дешевый прибор (дешевле чем у конкурентов), то это значит именно дешевые комплектующие.

Так вот, этот узел лично в моей практике давал уже 3 раза сбои. Приходилось менять транзистор BC846, а также доходило и до замены самой IRF7105.

В этом узле работает более десятка элементов, а значит и возможность поломки хоть одного из 10 элементов чревато отказом работы всего прибора.

Что делать?

Вариантов существует несколько. Один из них – пустить сигнал с R17 через элемент микросхемы 74НС14. Так работают каскады приборов типа Гроза или Анкер и прочие. Работают многие годы и никаких нареканий.

Но насколько это оправдано? А вдруг и это не совсем правильный шаг?!

Ну что ж… полистав информацию на просторах инета, я не без помощи своих хороших знакомых нашел специализированную микросхему - TC4420 (можно аналогичную ей).

Эта микруха в корпусе SOIC-8 уже имеет в себе и драйвер и полевую сборку на нагрузку до 1,5 Ампер!

Итог – 1 микруха вместо 10 деталек. Все гениальное – просто!

Схема измененного каскада.

Можно конечно на этом не останавливаться и безболезненно выбросить еще и С4, VD2, VD3, а также заменить резистор R2 (10 Ом) на приемлемый по току в катушке Тх (в плоть до 1-2 Ом). Тогда ток в катушке станет больше...

Однако эксперименты с R2 показали – чувствительность прибора при изменении тока катушки Тх с 50мА до 80 мА увеличивается всего на 3-5 см, на монету 5 коп СССР. Зато прожорливость прибора растет, а значит и батареи быстрее розрядяться…

Здесь есть над чем подумать. Начнем с того, что чувствительная часть приемного усилителя U1A чувствительна ко всему по обоим входам (ноги 2 и 3). Так что качество сигнала (опорного напряжения) должно быть идеальным.

Но как всегда не все так идеально как хотелось бы. Зачастую сейчас на рынке радиоэлементов микросхема МСР6022 – китайского производства и сомнительного качества. У нее проявляются такие «симптомы» - шумы по выходу U1B, вплоть до насыщения (+3,3 Вольта). Причем прибор работает отменно, если работает не более 30 минут-1,5 часа. И проявляется поломка, при долгой работе.

Все становится на свои места, если прогреть микросхему (например паяльником 8 ногу МСР6022 (+3,3Вольта). Но это только временное спасение, потому как

Решение проблемы – замена китайской микросхемы МСР6022 на AD8606 (американской фирмы Analog Devices), или настоящую МСР6022 фирмы Microchip.

Вторая беда этого узла - SMD конденсаторы 10 мкФ. Которые зачастую настолько плохи, что не держат даже такое напряжение (1,65 Вольта) и современем или сразу вылетают, превращаясь попросту в резистор.

Решение - замена на танталовые полярные конденсаторы SMD исполнения, в нужном типоразмере.

Изменения по «правильному» датчику прибора пока только в процессе… Остальное же уже опробовано и работает.

Ну и напоследок… незначительные изменения в схеме, которыми можно и пренебречь.

С плат можно убрать лишние узлы для программирования, оставив только один (я пользуюсь SWD), а также цепь подстройки контраста на ЖКИ экран – если пользоваться OLED экранами.

Фото - до - и после изменений.

Всем удачи в приборостроении и поиске. Пусть Ваш Кваза-АРМ принесет Вам классные находки и настроение!

Александр Сербин (г.Харьков)