Альтернативные датчики для металлоискателя Кощей-20М

 

Часть 6. Датчик от Fisher F2

 

В прошлой статье мы рассмотрели подключение датчика с параллельным резонансом на примере датчика  от Spectrum XLT. Теперь попробуем подключить к Кощею-20М датчик с параллельным резонансом от какого-нибудь бюджетного брендового прибора. На эту роль неплохо подходит Fisher F2. Итак, имеем штатный 8” датчик от этого металлоискателя.

 

 

Разъем у датчика достаточно распространенный пятиконтактный miniXLR, т.е. такой же, как у Кощея-20М, что не может не радовать.  Исследование цепей с помощью мультиметра, генератора и осциллографа выявляет следующую схему датчика.

 

 

Измерение параметров приемной катушки особых трудностей не представляет. А вот передающая катушка включена в параллельный контур с внутренним конденсатором. Резонанс на частоте около 6.9кГц выявляется легко. Процесс измерения индуктивности катушки и емкости конденсатора несколько сложнее. Существуют разные способы. Мы остановились на таком упрощенном: подключаем датчик к генератору сигналов через последовательный конденсатор (см. нашу статью) и ищем последовательный  и параллельный резонансы. Для минимизации погрешности важно подобрать емкость последовательного конденсатора так, чтобы резонансные частоты отличались не менее чем на 20%. То есть – находим частоты, на которых импеданс указанной цепочки, состоящей из параллельного колебательного контура датчика и дополнительного последовательно включенного конденсатора, достигает минимума и максимума.

Далее вычисляем емкость контурного конденсатора как Ck=Ce*m/(1-m), m=(F2/F1)^2,

где Ce это емкость последовательного конденсатора,  F1 – частота параллельного резонанса, F2 – частота последовательного резонанса.

Зная емкость конденсатора и частоту параллельного резонанса, легко вычисляем индуктивность катушки: Lk=1/(2*PI*SQRT(Ck*F1)) .

 

Кстати, вместо генератора можно использовать выходной каскад Кощея-20М. Правда, его частотный диапазон по сравнению с лабораторным генератором существенно меньше. А последовательный конденсатор, расположенный внутри электронного блока, не очень располагает к его оперативному подбору. Это накладывает ограничения на диапазон измеряемых величин произвольных параллельных контуров. Но для исследования “чужих” датчиков этого, как правило, хватает :-) . Частоту последовательного резонанса определяем по максимуму потребляемого тока, частоту параллельного резонанса по минимуму этого тока.

 

Теперь проанализируем распайку разъема. Видим, что контакты некоторых цепей совпадают! А для правильного подключения нужно лишь поменять местами подпайку двух контактов на кабеле датчика: 1-го  и 3-го. Или спаять несложный переходник:

 

Теперь подключаем датчик к прибору и ищем частоту последовательного резонанса. Видим, что со встроенным конденсатором 0.125мкФ эта частота получается около 5.3кГц. Нас это вполне устраивает. Выполняем полную настройку и фазовую калибровку и получаем примерно такие настроечные параметры:  ток выходного каскада 30мА, рабочая частота 5.33кГц, амплитуда выходного сигнала 99, фаза выходного сигнала 60.5 градусов, амплитуда сигнала электронной компенсации 3, фаза сигнала электронной компенсации 337.0 градуса.

Проверяем дальность обнаружения по воздуху на 5 копеек СССР. Она составляет уверенные 29см. Это неплохой результат, который еще раз подтверждает универсальность и высокую чувствительность аппаратно-программной платформы Кощей-20М. Полученная чувствительность почти такая же, как с датчиком от другого бюджетного прибора Ace250, который мы рассматривали в одной из прошлых статей. Но датчики для Fisher F2/F4 дешевле, а потребление прибора с ними вдвое меньше. К недостаткам следует отнести их меньшую распространенность и необходимость небольшой перепайки разъема. Также кронштейны крепления к штанге у этих датчиков выглядят хлипковато.

 

PS. Чуть позже мы испытали 4" датчик Fisher F2/F4. На отдельную статью это испытание не тянет, поэтому приводим результаты здесь же. Как и следовало ожидать, его настроечные параметры получились близки. А на 5-ти копеечную монету он показал достойные 20см! Вполне подходящий датчик для поиска на замусоренных местах.

Продолжение следует…