Detektor ko vin. Ali ste si kdaj že le li, da bi na šli skri ti za klad? S A M O G R A D N J E / D e tek tor ko vin

Transcript

1 1 Detektor ko vin Ali ste si kdaj že le li, da bi na šli skri ti za klad? AV TOR: BE REND TO MI SLAV E-POŠTA: PRODAJA: Ena od pr vih na prav, ki sem jih na re dil še kot mla do stnik, je bil preprost detektor kovin. Kasneje sem izdelal nekaj kosov detektorjev po na črtih, ki so bili objavljeni v reviji SAM. Glede na po nud bo in ce ne, ki se gib lje jo med ne kaj sto in ne kaj tisoč evrov, sem se odlo čil, da izdelam malce posodobljeno ina čico Pusle induction detektorja. Z napredovanjem tehnologije so napredovali tudi detektorji kovin, ki danes slonijo na mikroprocesorjih. Mikroprocesorji zamenjujejo veliko število vezij tako, digitalnih kot tudi analognih. V tem prispevku bom opisal izdelavo detektorja kovin, ki deluje na "pulse induction" principu. Detektor je občutljiv in enostaven za izdelavo, vendar pa ima pomanjkljivost, da ne razlikuje vrste kovin. Pa poglejmo zgodovino detektorjev kovin. ZGO DO VI NA Že od dav ni ne so si lju dje že le li in stru ment, ki bi jim po magal priti do skritega zaklada. Prvi zapisi sežejo v leto 1830 in poskuse geologa R. W. Foxa. Prvi detektorji so zaznavali samo prevodnost tal in s tem tudi prisotnost mineralov. Le ta 1879 je pro fe sor D. E. Hu ges predstavil prvi "induction balance" (IB) detektor kovin. Detektor je bil uporabljen v londonski bolnišnici za določanje kovinskih predmetov v ljudskih telesih. Ta princip delovanja tudi danes uporablja veliko sodobnih detektorjev kovin le ta je Gra ham Bell upo rabil de tek tor ko vin in z njim na šel izstrelek, ki je zadel predsednika Jamesa Garfielda. Prvi prenosni detektorji so se pojavili leta 1925, njihov izumitelj pa je bil Ger hard Fis cher, ki je ka sne je usta no vil po dje tje A&S Company, katero je tudi izdelovalo prve komercialne naprave. Principi delovanja se niso veliko spremenili, spremenil se je način obdelave signalov, s tem pa tudi občutljivost in natančnost detektorjev kovin. Princip pri Sli ka 1: Pr vi po sku si upo ra be de tek tor jev ko vin vseh detektorjih temelji na dejstvu, da se induktivnost tuljave spreminja, če se v njeni bližini nahaja kovinski predmet. PRIN CI PI DE LO VA NJA NE KA TE RIH DE TEK TOR JEV KO VIN IB (IN DUC TI ON BA LA CE) To je eden od naj sta rej ših prin ci pov in kljub te mu se da nes še vedno uporablja. Na sliki 3 je prikazana blok shema IB detektorja. Detektor de lu je na ze lo niz kih fre kven cah, od 15 do 25 khz (VLF). Oscilator v iskalni tuljavi ustvari elektromagnetno polje, katero se induktivno prenaša tudi na drugo tuljavo. Obe tuljavi se medsebojno prekrivata, tako da na ojačevalnik prihaja samo manjši del signala. Ta signal se ojači ter usmeri v detektorju. Iz de tek tor ja se sig nal pe lje na DC oja čevalnik. Tako dobljen eno smer ni sig nal se pe lje na vez je "cho per". Cho per je vez je, ki enosmerni signal prekinja v taktu, ki ga določi oscilator. Namreč frekvenca oscilatorja se deli z določenim faktorjem. Rezultat tega je impulzni signal, katerega peljemo na NF ojačevalnik. V primeru, da se v bližini iskalnih tuljav najde kovinski predmet, bo ta predmet porušil ravnovesje med tuljavami in se bo v "spre jem ni tu lja vi'' in du ci ra la vi šja na pe tost. Posledično bo na vhodu v choper višja napetost, kar bo ustvarilo močnejši NF signal na izhodu. To pomeni, da se nastali ton spreminja amplitudno, frekven ca pa osta ne ena ka. Prednosti tega principa je velika ob čutljivost, pomanjkljivosti pa so potreba po ze lo na tan čni izdelavi in uglaševanju iskal nih tu ljav in vpliv tal na de lo vanje. BFO (BE AT FREKVENCY) To je prav ta ko ena od naj sta rej ših metod odkrivanja kovinskih predmetov. Princip delovanja je zelo enostaven. Sestavni del oscilatorja 1 je iskalna tuljava. Frekvenca oscilatorja je odvisna od induktivnosti tuljave. Oscilator 1 je uglašen na fre kven co, ki je sko raj ena ka frekvenci oscilatorja 2, kateri je po navadi narejen s kristalom zaradi večje sta bilno sti fre kven ce. Ko iskal no tu lja vo približamo feromagnetnemu materialu, se induktivnost tuljave spremeni, posledica tega je sprememba frekvence

2 2 S A M O G R A D N J E / D e tek tor ko vin S spremenljivim kondenzatorjem na oscilatorju A nastavimo frekvenco oscilatorja, tako da bo ton na izhodu ojačevalnika čim bolj stabilen, razlika med frekvencami pa čim ve čja. V primeru, da se v bližini tuljave najde kovinski predmet, se bo spremenila induktivnost tuljave, s tem pa tudi frekvenca oscilatorja 1, posledično pa tudi izhodna frekvenca. Induktivnost tuljave se ne bo veliko spremenila, s tem pa bo tudi razlika izhodne frekvence zelo majhna. V primeru, da oscilatorja nihata na frekvenci 200 khz in se in duk tiv nost spre me ni za 0,01 %, se bo iz ho dna fre kven ca spre me ni la za 20 Hz. Da bi pri šli do ve čje razlike, moramo povišati frekvenci obeh oscilatorjev, to pa povleče za se boj tu di samo stabilnost nihanja oscilatorja, tako da moramo najti neko optimalno vrednost. Pre dno sti te ga de tek tor ja so eno stav na iz de la va in eno stavna izdelava iskalne tuljave. Pomanjkljivost je zelo velik vpliv tal na delovanje detektorja. Slika 2: Eden prvih komercialnih detektorjev kovin T/R (TRAN SMITT/RE CEI VE) T/R (transmitt/receive) detektorji so zelo podobni IB detek- oscilatorja 1. Oba signala peljemo v me šal nik, ki nam da na iz ho du ves spek ter fre kvenc, se pra vi obe vhodni frekvenci, višje harmonične frekvence, pa tudi frekvenci, ki sta vsota in raz li ka obeh fre kvenc. Raz li ka obeh fre kvenc bo v človeku slišnem področju in bo toliko višja, kolikor bolj se bo spremenila induktivnost iskalne tuljave. Zato s filtrom izločimo samo razliko frekvenc, katera mora biti v slušnem področju, jo vodimo na nizkofrekvenčni oja čevalnik in v slušalke. Kolikor bolj visok bo pisk v slušalkah, toliko bolj je spremenjena induktivnost iskalne tuljave. Sli ka 3: Blok she ma IB de tek tor ja ko vin tor jem. Sig nal iz osci la tor ja se z ene strani pelje na iskalno tuljavo ter na vez je za ome je va nje sig na la (limiter). Signal iz sprejemne tuljave se oja či in pe lje na vez je za ome jeva nje. Na faz ni de tek tor pri ha ja ta dva signala, ki morata po amplitudi ime ti enak ni vo, faz ni za suk med nji ma pa mo ra bi ti tak šen, da sta v protifazi in je na detektorju umerjen iz ho dni sig nal nič. Sli ka 4: Blok she ma BFO (be at frekvency) de tek tor ja ko vin V primeru, da se v bližini iskalne glave (tuljav) najde kovinski predmet, se sklop med obema tuljavama pokvari in napetost na sekundarni tuljavi bo tako napetostno kot fazno spremenjena, fazno ravnovesje pa MAREC 2007 SVET ELEKTRONIKE

3 3 PI (PUL SE IN DUC TI ON) PI detektorji delujejo na popolnoma drugačnem principu, čeprav tudi oni izkoriščajo spremembo induktivnosti tuljave. Na sliki 7 je prikazana blok shema PI detektorja. Generator impulzov ustvarja impulze, ki so časovno usklajeni in se z ene strani peljejo na močnostno stopnjo in na elektronsko stikalo. Ko na tuljavo pripeljemo impulz velike moči, se okrog tuljave ustvari zelo moč no mag net no po lje. Iz gled im pul za na tu lja vi vidi mo na sli ki 8. Slika 5: Blok shema T/R (Transmitt/recive) detektorja kovin bo po ru še no, kar bo da lo eno smer no na pe tost, ki jo oja čimo v DC oja čevalniku in prikažemo na instrumentu. Tudi pri tej izvedbi je uglaševanje tuljav zelo težavno, prav tako vpliv tal zelo otežuje delo s tem detektorjem v primeru, da nima vezja za avtomatsko prilagajanje. Sli ka 6: Blok she ma OR (off re so nan ce) iz re so nan ce de tek tor ja ko vin OR (OFF RE SO NAN CE) IZ RE SO NAN CE Pri tej vrsti detektorja se signal iz oscilatorja pelje z ene strani preko zapornega nihajnega kroga na ojačevalnik, z druge strani preko vezja za uravnoteženje pa signal vodimo na drugi oja čevalnik. Zaporni nihajni krog je uglašen na frekvenco oscilatorja, tako da maksimalno duši prehod signala. Signali se iz ojačevalnikov peljejo na detektorje. Iz detektorjev se signali peljejo na diferencialni ojačevalnik. Če je vezje uravnoteženo, bo signal na izhodu diferencialnega ojačevalnika enak nič. Prisotnost kovine v bližini iskalne tuljave spremeni induktivnost tuljave, s tem resonančno frekvenco nihajnega kroga, ki na en krat ni več ista fre kven ca kot fre kven ca oscilatorja, in s tem postane zaporni nihajni krog prepustnejši za frekvenco oscilatorja. Izhod iz diferencialnega ojačevalnika ne bo več enak nič. Iz hod iz oja čevalnika vodimo na instrument za optično indikacijo ali pa na napetostno upravljan oscilator za tonsko indikacijo. Ko prekinemo tok na tuljavi, pride do rušenja magnetnega polja in s tem do samoindukcije. Dobimo po amplitudi zelo velik napetostni impulz nasprotne polaritete. Da zaradi parazitih kapacitivnosti ne bi prišlo do nihanja, tuljavo zadušimo z uporom. Kovina v bližini tuljave bo poveča la in duk tiv nost tu lja ve in s tem ener gi jo, ki se bo spro ščala po prekinitvi toka, tako dobimo dodatno napetost v tuljavi. Te dodatne napetosti so zelo majhne, vendar dovolj velike, da jih lahko zaznamo. Ker so ovrednotenja vredne napetosti šele po preteku nekega časa, se šele takrat pozna razlika med impulzom, kadar je v bližini feromagnetni material, in impulzom, ka dar ga ni. Še le po pre te ku te ga časa elektronsko stikalo spusti signal v integrator. Le-ta časovno sešteva (integrira) napetost po času. Napetost iz integratorja vodimo na ojačevalnik ter na vezje za indikacijo oziroma na napetostno krmiljen generator tona. Prednost tega detektorja je enostavna izdelava iskalne tu lja ve ter ne ob čutljivost na vpliv tal (razen, če ne vsebujejo veliko mineralov). Pomanjkljivost te izvedbe je, da ne razlikuje vrste kovin, prav tako iskalna glava za ve čjo ob čutljivost ne sme vsebovati kovinskih delov. Pomanjkljivost je tudi velika poraba energije in malo bolj zapletena izvedba. PI DE TEK TOR KO VIN, UPRAV LJAN Z MI KRO PRO CE SOR JEM Če za PI detektor uporabimo mikroprocesor, nam le-ta reši celo vrsto nalog. Generira nam potrebne impulze točno zahtevane frekvence, točno meri čas in časovno odvisno meri Slika 7: Blok shema PI (Pulse induction) detektorja kovin

4 4 S A M O G R A D N J E / D e tek tor ko vin Na vratih C.0, ki so konfigurirana kot izhod, procesor ustvarja kra tek im pulz (100 do 450 μs). To je im pulz, ki bo v na ši iskalni tuljavi ustvaril magnetno polje. Od širine tega impulza je odvisna tudi moč našega detektorja. Širši impulz bo v tuljavi ustvaril močnejše magnetno polje, s tem pa tudi ve čji doseg detektorja. Širino impulza lahko spreminjamo v korakih po 50 μs, in si cer med 100 in 450 μs. Im pulz s proce sor ja pe lje mo na go nil nik za P-FET U5 (ICL7667). P-FET ima vlogo moč no stne sto pnje. Za kaj P-FET? V pri me ru, da bi upora bi li N-FET, to je na pe tost, ki je za nas za ni mi va, bi se do gajalo okrog napajalne napetosti, to pa pomeni, da bi morali oja čevalnik napajati z dvojno napetostjo (+12 V ter -12 V). Posledično bi morali napetost, ki jo merimo s procesorjem, nekaj krat zma njša ti, pre den bi jo me ri li, ker na AD pre tvor nik lahko pripeljemo napetost do 5 V. Slika 8: Izgled impulza na iskalni tuljavi PI detektorja odzive. Namesto integratorja nam kar s svojim hitrim A/D pretvornikom ob pravem času izmeri napetost odzivnega impulza. Za sr ce de tek tor ja sem iz bral ATMe ga8, ker ima vse, kar potre bu jem. Lah ko de la s tak tom do16 MHz, ima 6 AD pre tvorni kov, do volj RAM-a in Flash spo mi na ter do volj pi nov za priklop po tre bne pe ri fe ri je. Za pri kaz in for ma cij sem upo ra bil LCD dis plej (2 x 16 zna kov). Na sliki 9 je prikazana shema detektorja. Celo shemo lahko razdelimo na nekaj delov: napajalni del, mikroprocesor s prikazovalnikom in elementi za nastavitev parametrov, močnostni del, iskalna tuljava, de tek tor in oja čevalnik. OPIS VEZ JA Na pe tost ba te ri je pri pe lje mo na vez je pre ko du šil ke (le-ta zaduši motnje, ki jih ustvarjata močnostni del in iskalna tuljava). Za du šil ko se na ha ja za ščitna dioda, ki "poreže" negativne konice, ki nastanejo zaradi samoindukcije v tuljavi, prav tako ščiti vezje pred napačno priklopljeno polariteto baterije. Sle di elek tro lit ski kon den za tor ve li ke ka pa ci te te ( μf). Ta kon den za tor je ze lo po mem ben, ker brez nje ga lah ko pride do sesedanja napetosti baterije ob generiranju impulza. Na tej toč ki se na ha ja iz hod za moč no stni del (+12 V). Sledi petvoltni regulator, katerega procesor potrebuje za svoje de lo va nje. Ker za de lo va nje oja čevalnika potrebujemo tudi negativno napetost, sem uporabil ICL7660 (U2). Na nogici 5 U2 dobimo napetost -5 V. Že prej sem po ve dal, da je ze lo po mem bno, kdaj bo mo me rili napetost na iskalni tuljavi. Od tega je v veliki meri odvisna tudi občutljivost detektorja. Časovna zakasnitev merjenja je odvisna tudi od tuljave in širine impulza. Širši impulz bo v iskalni tuljavi ustvaril več ener gi je, s tem pa tu di bolj po časno upadanje napetosti na tuljavi. Zaradi tega so predvidene tipke za nastavitev teh parametrov (sirina+, sirina-, zakasnitev+ in zakasnitev-). Kot FET sem upo ra bil IRF9630, ki pre ne se mak si mal no negativno napetost okrog 200 V. Veliko bolje bi se obnesel MPT2P50E, ki pre ne se na pe tost do 400 V, ven dar ga ni sem našel. Je težje dobavljiv. Na tranzistor obvezno dajte hladilno telo, ker se bo tranzistor med delovanjem segreval, še posebej, če boste uporabljali slabo izdelano iskalno tuljavo. Na source FET-a je priklopljena iskalna tuljava, vzporedno njej pa upor, ki ima vlogo zadušiti oscilacije v tuljavi. Vzporedno uporu in tuljavi je priklopljena dvosmerna supresorska dioda D2 PKE6KE400CA (200 ali 400 V, od vi sno od tran zi stor ja, ki ga uporabljamo). Ta dioda ima namen zaščititi tranzistor pred prevelikimi negativnimi napetostmi, ki se ustvarjajo na tu lja vi. Obliko impulza na iskalni tuljavi lahko vidimo na sliki 11. Vzporedno temu delu je priklopljen detektorski del, ki je se stav ljen iz upo ra R2 in di o de D3. Di o da D3 je su pre sor ska dvosmerna dioda P6KE5VCA. Dioda omeji signal na vhodu v oja čevalnik. Oja čevalnik je narejen z operacijskim ojačevalnikom LF356 (ne kaj slab še se obne se jo LF357 ali LM318, so pa še ve dno uporabni). S potenciometrom, ki je vezan na nogice 1 in 5, lahko premikamo signal proti pozitivnem ali negativnem polu napajanja, s tem pa nastavljamo ničlo našega detektorja. Sig nal na iz ho du iz oja čevalnika lahko vidimo na sliki 12. Ker na A/D pretvornik lahko pripeljemo samo pozitivne nape to sti, se na iz ho du iz oja čevalnika nahaja dioda D4 (priporo čam uporabo hitre Shotky diode). Signal peljemo na vhod procesorja ADC2. Kot referenčno napetost sem uporabil napetost napajanja +5 V. Napetost bomo merili z zakasnitvijo, ki jo določimo s tipkama 'Zak.+' in Zak.-'. Z za ka sni tvi jo bo mo do lo čili trenutek merjenja glede na uporabljeno tuljavo in moč detektorja. Zakasnitev lahko nastavljamo v korakih po 5 μs, in si cer v razpo nu od 40 do 85 μs. Moč detektorja nastavljamo s tipkami 'sir.+' in 'sir.-' v raz po nu 100, 200, 300, 350, 400 in 450 μs. Na vhod ADC5 je preko delilnika pripeljana napetost napaja nja, ker de tek tor na za četku delovanja ter približno vsake pol mi nu te pre ver ja sta nje ba te ri je. V pri me ru, da je na petost ba te ri je ma njša od 9 V, pro ce sor ne bo us tvar jal im pul- MAREC 2007 SVET ELEKTRONIKE

5 5 Slika 9: Shema PI detektorja, narejenega z mikrokontrolerjem zov na de tek tor ski tu lja vi in nas bo pre ko LCD-ja opo zo ril, da je napetost baterije nizka (detektor bo prenehal z delovanjem). LCD je pri klo pljen na vra ta D, in si cer na mal ce ne o bi čajen način. Ba scom je ze lo po tra ten s časovnimi intervali. Navaden ukaz LCD "nnn" vza me za iz pis ve li ko ča sa, ker pro gram po poslanem ukazu v LCD čaka določen čas, da kr mil nik v LCD-ju opra vi de lo. Da bi se izog ni li te mu, sem upo ra bil uka ze: $lib "lcd4busy.lib" Const _lcdport = Portd Const _lcdddr = Ddrd Const _lcdin = Pind Const _lcd_e = 2 Const _lcd_rw = 1 Const _lcd_rs = 0 Po uporabi takšne konfiguracije LCD-ja je izpis na LCD dovolj hiter, s tem pa tudi detektor lahko hitreje premikamo preko iskalne površine. Prav zaradi tega bodite pozorni, če bo ste upo ra bi li dis plej iz kak šne dru ge na pra ve, ker je pin R/W verjetno povezan na negativni pol napajanja, tukaj pa je vezan na pind.1. LCD NAM PO NU JA VSE PO DAT KE, KI JIH PO TRE BU JE MO. V zgornji vrstici je najprej izpisana napetost napajanja, sledi širina impulza v μs ter zakasnitev merjenja, prav tako v μs. V spod nji vr sti ci se na ha ja BAR GRAPH dis plej in na kon cu vr stice še šte vil čna vrednost meritve. Na izhodna vrata B.0 je priklopljen PIEZZO zvoč nik. Da nam ne bi bilo potrebno neprekinjeno gledati v LCD, sem dodal še zvočno opozorilo, ki zvok ustvarja v prekinitveni rutini po vsakem ciklu meritev. Zvok spreminja frekvenco in ne intenzitete. Pri normalnem delovanju bomo iz zvočnika slišali samo "klik" vsako sekundo. Glede na izmerjeno vrednost bo zvok spreminjal frekvenco, kar je bolj zaznavno kot sprememba intenzitete zvoka. Na za čet ku pro gra ma naj prej na sta vim por te, za to ker so po resetu vsi porti na visokem nivoju, kar bi imelo za posledico prevaja nje FET-a, za to portc.0 ta koj na sta vim kot iz ho dni ter ga po stavim na nizek nivo. Sledi definiranje ADC-a, nastavitev Timer0 (za ustvarjanje zvoka), definiranje LCD-ja ter spremenljivk. Prav ta ko na za četku programa preverim napetost baterije. V pri me ru, da je na pe tost ma njša od 9 V, gre pro gram v pod program, v katerem izpiše opozorilo, da je napetost baterije nizka in se vr ti v ne skon čni zanki, uporaba detektorja ni mogoča. Če je napetost baterije v mejah, potem program preide v glavno zan ko. V glav ni zan ki, ki jo po no vim 40-krat, us tva rim im pulz, po impulzu počakam za vrednost nastavljene zakasnitve ter opravim meritev. Vseh 40 meritev seštejem ter po 40 ciklih de-

6 6 S A M O G R A D N J E / D e tek tor ko vin lim s 40, da do bim sred njo vre dnost. Na osnovi srednje vrednosti izpišem vre dnost na LCD-ju v obli ki bar graph paličnega diagrama ter to isto vrednost iz pi šem še šte vil čno na kon cu druge vrstice. Številčna vre dnost nam bolj na tan čno po ve, za kak šno ve likost spre mem be gre, ker z gra fičnim prikazom ne moremo dovolj natančno prikazati vrednosti. Istočasno glede na srednjo vrednost spremenim ton pi ska ča. Prav tako pogledam, ali je spremenjena katera od nastavitev "MOČ" "ZAKASNITE". V primeru, da se nova meritev razlikuje od stare, ustrezno spremenim vrednost dane spremenljivke ter jo izpišem na LCD dis plej. Na ta na čin var čujem s ča som, ki ga LCD po trebu je za iz pis. Napetost napajanja ne meri vseskozi, ampak meritev opravi približno vsakih 30 sekund. ISKAL NA TU LJA VA Izdelava iskalne tuljave ni zahtevna. Najlažje jo boste naredi li ta ko, da na kos le sa na ri še te krog pre me ra 20 cm. Ta ko na ri san krog raz de li te na 16 ena kih de lov. Na žeb lji ček navlecite košček bužirke ter ga zabijete na ozna čeno mesto na krožnici. Na tako pripravljeno pripravo navijte 30 ovojev lakirane bakrene žice premera 0.6 mm. Ko navijete tuljavo, vzemite sukanec in zraven vsakega žebljička trdo zvežite ovoje, prav tako to naredite tudi med žebljički. Odstranite žebljičke in z izolirnim trakom trdo ovijte na vi tje. Na kon cu na vi tja pri spaj kaj te ko ak si al ni ka bel, ki naj ne bo da ljši od 2 m, ter z njim po ve ži te tu lja vo z de tek tor jem. Tako narejeno tuljavo pritrdite na kakšno osnovo iz vezanega le sa ali po do bno, da jo bo ste lah ko na kon cu pri tr di li na drog, ki bo tudi nosilec celotne naprave. Manjša tuljava vam bo omogočila iskanje manjših predmetov, ampak bo obenem zmanjšala doseg, večja tuljava vam bo omogočila iskanje ve čjih predmetov na ve čji razdalji, ven dar bo manj ob čutljiva za manjše pred me te. Lah ko pre iz ku si te tudi druge oblike (tuljava znotraj tulja ve ali pa obli ka de te lji ce). Sam nisem preizkušal teh oblik, delal sem z 20- in 30-centimetrskimi tuljavami in dosegel takšno občutljivost, da je de tek tor zaz nal ko va nec za 20 centov na razdalji več kot 20 cm. Pomembno je, da sama tuljava ne vsebuje kovinskih delov (nosilci ali drog, TIME na katerega bo pripeta tuljava). 80ms Induktivnost tuljave naj bi bila okrog 400 μh in vse v bli ži ni te vrednosti bo dovolj dobro. V primeru, da boste eksperimentira li z raz ličnimi tuljavami, predlagam, da detektor priklopite na napajanje preko ustreznega ampermetra, ker boste na Slika 10: Oblika signala na iskalni tuljavi (50 V/div 50 μs/div) ta na čin videli, ali je vaša tuljava zunaj meja. Če bo ste ime li premalo ovojev, bo poraba toka moč no na ra sla, kar bo imelo za posledico močno segrevanje, morda pa tudi uničenje FET tranzistorja. Prav tako vam predlagam, da eksperimente s tuljavami opravljate pri najmanjši moči detektorja, se pravi s krajšimi impulzi. IZ DE LA VA Detektor kovin je narejen na enostranskem tiskanem vezju di men zij 89,4 x 69,5 mm. Kot po moč pri izdelavi uporabite sliko 17 (razpored elementov spodaj) in sliko 16 (razpored elementov zgoraj). Izdelavo začnite z montažo SMD komponent, kajti, če ni mate priprav za to delo, vam bo tiskano vezje stalo stabilno na mizi. Nadaljujte s postavitvijo kratkostičnikov (na tiskanem vezju se nahajajo 3 kratkostičniki), nadaljujte z montažo podnožij za integrirana vezja ter z ostalimi komponentami. Dušilko lahko naredite na koščku feritnega jedra tako, da na- Slika 11: Izgled signala na izhodu oja čevalnika brez prisotnosti kovinskih de lov v bli ži ni tu lja ve MAREC 2007 SVET ELEKTRONIKE

7 7 Za napajanje priporočam uporabo NiCd akumulatorjev (navadne baterije vas bo do dra go sta le). Jaz ose bno sem uporabil baterije iz starega NMT telefona (10,8 V/1.700 mah). TIME 80ms UPO RA BA IN UGLA ŠE VA NJE Po kon čanem sestavljanju najprej pod povečevalnim steklom preverimo običajne napake, ki so posledica površnosti pri izdelavi, kratki stiki, neprispajkani elementi in podobno. Pri začetnikih, ki delajo s SMD komponentami, se pogosto zgo di, da ka te re ga od pi nov ne prispajkajo! Slika 12: izgled signala, ko je v bližini tuljave prisoten kovanec vijete 10 do 15 ovojev bakrene izolirane žice pre me ra 0,6 mm ali pa upo ra bi te kak šno tuljavo, navito na feritni prstan (iz odvrženega avtopolnilca za GSM telefone). Kondenzator C1 postavite v ležeči po lo žaj, ker bo drugače ovi ral mon ta žo de tek tor ja v ohi šje. Na koncu na tranzistor privijačite hladilno telo, ki bo skrbelo za odvajanje odvečne toplote tranzistorja. Prav tako s koščki izoliranega prevodnika povežite potenciometer, tipke in LCD displej. Te elemente namenoma nisem postavil na tiskano vezje, ker ta na čin olajša vgradnjo v ohišje, katerega si bo ste iz bra li po la stni že lji. Sli ka 14: Ti ska no vez je de tek tor ja Po preverjanju lahko brez iskalne tuljave priklo pi mo na pa ja nje. V pri me ru, da ima mo pri roki ampermeter, bilo bi dobro, da pomerimo porabo toka, ki mora znašati približno 40 do 50 ma, na dis ple ju pa mo ra mo ime ti za četni tekst (če tega ni s trimer potenciometrom PT2, nastavimo kontrast LCD-ja), zatem pa prikazano napajalno napetost. Sli ka 15: Raz po red ele men tov zgo raj Če je vse tako lahko, odklopimo napajanje ter priklopimo iskalno tuljavo. Ponovno priklo pi mo na pa ja nje. Po ne kaj se kun dah bomo iz zvoč ni ka za sli ša li ton (ka kr šen ko li), na LCD-ju pa se bo do po ja vi li po dat ki (Sli ka 13(PI dis plej.jpg):pri kaz po dat kov na LCD displeju). Iskalno tuljavo odmaknemo od vseh kovinskih predmetov vsaj meter stran in s potenciometrom P1 ("NIČLA") na sta vi mo ton na pri bliž no 1 Hz. V pri me ru, da ni mož no

8 8 S A M O G R A D N J E / D e tek tor ko vin ICL 7667 Kosovnica MAREC 2007 SVET ELEKTRONIKE

9 9 Za nekaj elementov povezava: ICL 7667 (U5 MC34063 se zamenja z ICL 7667) Namesto D4 lahko uporabite NXP - BAT85 - DIODE, SCHOTTKY, 200M, 30V, DO-34 nastaviti najnižjega tona, spremenite zakasnitev vzor čenja s tipkami za zakasnitev. Potem gledamo na številčno vre dnost na LCD-ju in s po ten ci o me trom P1 "NI ČLA" po sku si mo na stavi ti vre dnost med 5 in 8 (naj ve čja ob čutljivost). Iskalni tuljavi približamo kakšen kovinski predmet, iz zvočnika se mora slišati zvok, ki spreminja frekvenco glede na približevanje/oddaljevanje kovinskega predmeta, prav tako se bo spreminjal palič ni pri kaz na LCD dis ple ju. Lahko se poigramo tudi z močjo in zakasnitvijo, da ugotovimo naj ve čjo ob čutljivost detektorja. Namreč za nastavitev ob čutljivosti ni predpisane procedure, to bomo morali ugotoviti kar s preizkušanjem. IN ŠE EN NA SVET V primeru, da imate v bližini vklopljen televizijski sprejemnik ali ra čunalniški monitor, ga izklopite, ker se tuljava obnaša kot antena in VN del televizorja moč no mo ti de lo va nje. Sam sem imel nekaj težav, ker je televizija zelo blizu mize, kjer sem delal. Vse je bilo dobro, dokler nekdo ni prižgal televizije, jaz pa te ga ni sem re gis tri ral. Ne kaj ur de la je šlo za iska nje na pa ke, ki je ni bi lo! Demo verzijo programske kode (PID Demo.hex) lahko snamete s spletne strani revije Svet elektronike (demo verzija deluje enako kot original, je pa časovno omejeno delovanje na pri bliž no 3 mi nu te). Sprogramiran mikroprocesor in tiskano vezje pa bosta naprodaj v prodajnem servisu revije Svet elektronike. Bodite pozorni pri uporabi detektorja. Lahko se zgodi, da najde te kak šen pred met iz pre te klih vojn. Ne gle de na sta rost minsko eksplozivnih sredstev, ta sredstva predstavljajo veliko nevarnost in jih celo pirotehniki velikokrat ne odstranjujejo, am pak jih uni či jo na me stu, kjer so naj de na! Upo ra ba na lastno odgovornost. Zaradi uporabe za iskanje min detektorju kovin velikokrat rečemo tudi ''mino detektor''. Želim vam veliko zabave in uspeha pri iskanju skritega zaklada. AX ELEKTRONIKA D.O.O., POT HEROJA TRTNIKA 45, 1000 LJUBLJANA! Sli ka 16: Raz po red ele men tov spo daj