Металлодетектор на Ардуино

Blackhock
Offline
Зарегистрирован: 09.02.2018

Скиньте пожалуйста ссылку на печатную плату из 21 поста.

ua6em
ua6em аватар
Offline
Зарегистрирован: 17.08.2016

+

FoxyLab
FoxyLab аватар
Offline
Зарегистрирован: 10.06.2015

Перерисовал схему FoxyPI v3 в KiCad (кликабельна):

Blackhock
Offline
Зарегистрирован: 09.02.2018

А где скетч к вашей схеме?..

FoxyLab
FoxyLab аватар
Offline
Зарегистрирован: 10.06.2015

Готова итоговая прошивка версии 3.4 - FoxyPIv3_4.ino.eightanaloginputs.hex
Что нового:

  • исключен перегрев MOSFET-а
  • повышена стабильность работы
  • добавлена автонастройка интервала между сэмплами АЦП
  • добавлено отображение кривой сигнала после автобалансировки

[​IMG]
А вот как проявляется помеха от рядом расположенного LCD-телевизора:

FoxyLab
FoxyLab аватар
Offline
Зарегистрирован: 10.06.2015

Видеоиллюстрация стартовых процедур:
https://youtu.be/6YwlmcuxyKs

FoxyLab
FoxyLab аватар
Offline
Зарегистрирован: 10.06.2015

Готова прошивка версии 3.5 - FoxyPIv3_5.ino.eightanaloginputs.hex

Что нового:
добавлена возможность настройки контраста дисплея с помощью пункта CONTRAST сервисного меню

Пример - малый/нормальный/чрезмерный контраст:

Buldakov
Offline
Зарегистрирован: 17.01.2016

Замечания по схеме электрической. Предлагаю несколько вариантов. Вы можете выбрать любой.

1.Если вы хотите упростить схему и одновременно улучшить параметры - необходимо выкинуть U2, Q1, Q2, Q3. и вместо всего этого поставить специальную микросхему драйвера нижнего плеча полевого транзистора. например IR2121. Значительно повысится частотные свойства, будет защита полевого транзистора.

Описание подобно этому: https://elwo.ru/_fr/0/200708032.pdf

2. Если микросхему не хотите ставить то в данном узле необходимо поменять детали: Вместо D4 поставить IN4148. На место U2 поставить TLP521-1. у нее большее усиление и более высокая частота работы. При этом у PC817 частота около 80 кгц мах. Диод D5 выкинуть а резистор R11 должен быть около 47 ом. Если его не ставить или шунтировать диодом то транзистор будет самовозбуждаться на частоте несколько сотен мГц. В качестве теории ваша схема повторяет импульсный блок питания для телевизора на микросхеме UC3842. При этом у вас в данной схеме нет защиты от большого тока через транзистор.

3. И последнее. никогда не используйте микросхему LM358. особенно китайскую. Я тоже попался на ее дешивизну. Что мне не понравилось в ней: Низкая граничная частота. Большое постоянное напряжение смещения. Покупал у 5 разных магазинов. Результат у всех один. Постоянное напряжение смещение нуля составляло от 30 до 70 мв. при норме не более 3 мв. При этом оно произвольным образом плавало. Может конечно я сгущаю краски - но вы можете проверить сами. 1 вывод микросхемы замкните со 2. и у вас будет повторитель. 3 вывод микросхемы заземлите. У вас на выходе будет напряжение смещения. Если оно меньше 3 мв и не меняется во времени - значит все хорошо. Если больше - то выкидывайте эту микросхему. Поскольку она работает как усилитель с достаточно большим усилением.

 

FoxyLab
FoxyLab аватар
Offline
Зарегистрирован: 10.06.2015

Спасибо за интересные советы!

Buldakov пишет:

1.Если вы хотите упростить схему и одновременно улучшить параметры - необходимо выкинуть U2, Q1, Q2, Q3. и вместо всего этого поставить специальную микросхему драйвера нижнего плеча полевого транзистора. например IR2121. Значительно повысится частотные свойства, будет защита полевого транзистора.

Конечно, я пробовал интегральные драйвера. Например, вот такие:


Но, как это ни странно, лучшую стабильность показал именно дискретный драйвер.

Buldakov пишет:

Вместо D4 поставить IN4148

Поясните, пожалуйста, чем  плох ультрафаст?

Схема драйвера не моя, ссылка на источник есть на странице с описанием МД. Но я моделировал его в LTspice и меня вполне он устроил.

Buldakov пишет:

При этом у PC817 частота около 80 кгц мах...
никогда не используйте микросхему LM358. особенно китайскую

Совершенно верно, использованные детали далеко не идеальны. Параметры АЦП ATmega328 тоже далеко не предел совершенства. Но "challenge" был в том, чтобы этот девайс на деталях из "лучших подвалов дядюшки Ляо" :-) заработал с приемлемыми для меня параметрами, и мне это удалось. Один иностранный товарищ даже повторил эту схему и остался доволен. А если кто-то еще решит повторить, то интерфейс взаимодействия простой с МК и можно применить элементы, какие душа пожелает.

ua6em
ua6em аватар
Offline
Зарегистрирован: 17.08.2016

а LM393 подойдёт?

FoxyLab
FoxyLab аватар
Offline
Зарегистрирован: 10.06.2015

ua6em пишет:

а LM393 подойдёт?


Врядли, это компаратор.

Buldakov
Offline
Зарегистрирован: 17.01.2016

Обычно считается, что диод 4007 серии ставится в выпрямители. Они для этого специально предназначены. Серия UF - ультрафаст считается тоже самое только значительно лучше. Их обычно ставят туда же. Здесь же мы имеем ток порядка нескольких Ма. В такие цепи обычно ставят 4148. Они и дешевле и меньше размером и имеют небольшую емкость.

Теперь по поводу микросхем. Из импортного мне понравились: LM324N (правда там 4 ОУ в одном корпусе). Из микросхем же такой же цоколевки можно применить TL081 NE5534 OP07C.

TL081 подходит как полный аналог. NE5534 тоже аналог но имеет 2 диода между входами. OP07C тоже 2 диода и имеет маленькое напряжение смещения около 0.5 мв. Если использовать микросхемы со встроенными диодами то VD1 VD2 можно будет исключить.

Все микросхемы низкочастотные с частотой единичного усиления около 1 мгц и более. (Включая и LM358.) Например: Если усиление микросхемы равно 1 - то частота усиливаемого сигнала равна 1 мгц. Если в вашем случае усиление микросхемы равно около 500. - то частота усиливаемого сигнала буде только 20 кгц. При этом вам не важно какая будет форма сигнала (а будет вместо импульса уже синус) а важно то, что микросхема сама по себе будет давать задержку около 10 мкс.

Для того что бы улучшить ситуацию можно использовать более высокочастотные микросхемы. Например можно поставить не меняя схемы NE5534 с частотой около 10 мгц. OPA134 с частотой около 8 мгц они в китае качественные и недорогие и параметры хорошие.

Поэтому мой совет попробуйте поставить NE5534. по цене около 1$ за 10 шт.

https://aliexpress.ru/af/ne5534.html?trafficChannel=af&d=y&CatId=0&SearchText=ne5534&ltype=affiliate&SortType=total_tranpro_desc&page=1

И еще один вопрос. А зачем вы вообще поставили сюда оптрон? (например убрать помехи, если сгорит транзистор что бы arduino не сгорела, ну и так далее).

А по поводу рисования схемы в FoxyPI v3 в KiCad. Попробуйте еще один вариант. Он мне кажется более удобный и более распространен.

http://shemu.ru/progi/425-splan7-0-0-9

Теперь по поводу стабилизатора напряжения на 1.25в. Вы похоже не совсем подробно читали даташит. (вернее читали но не тот) На микросхему LM385 в даташите про это не сказано. Но возьмем например даташит на микросхему подобного классаTL431. открываем определенный даташит по ссылке:

https://docviewer.yandex.ru/view/959646567/?page=8&*=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%3D%3D&lang=en

и на 8 листе внизу читаем. При какой емкости конденсатора и каком токе через стабилизатор микросхема устойчива и не генерит на высокой частоте. То есть по данному графику либо конденсатор вообще не ставим, либо ставим больше 10 мкф.  Я думаю микросхемы стабилизаторов похожи и поэтому эту емкость надо увеличить.

FoxyLab
FoxyLab аватар
Offline
Зарегистрирован: 10.06.2015

Buldakov пишет:

Обычно считается, что диод 4007 серии ставится в выпрямители. Они для этого специально предназначены. Серия UF - ультрафаст считается тоже самое только значительно лучше. Их обычно ставят туда же. Здесь же мы имеем ток порядка нескольких Ма. В такие цепи обычно ставят 4148. Они и дешевле и меньше размером и имеют небольшую емкость.

75 нс и 15 пФ ультрафаста вполне пригодны в этой схеме. А разнице в цене в 21 белорусскую копейку врядли настолько заметна. Размер меньше, но это ни разу не критично в этом случае.

Buldakov пишет:

а будет вместо импульса уже синус

Ну это Вы уже слишком плохо думаете об этих деталях :-) Я видел форму сигнала, она есть и на странице с описанием, вполне классический вид, не разу не синус.

Buldakov пишет:

Для того что бы улучшить ситуацию

Меня устраивает качество работы МД (это не мысленный проект, не модель, а реально работающий прибор, настолько реально, что внешний вид электронного блока уже не слишком презентабелен и снимать ролики с крупным планом уже не слишком эстетично), поэтому улучшать для меня лично что-либо нет надобности. Но советы по деталям весьма полезны для читателей!

Buldakov пишет:

Теперь по поводу микросхем. Из импортного мне понравились: LM324N (правда там 4 ОУ в одном корпусе). Из микросхем же такой же цоколевки можно применить TL081 NE5534 OP07C.

Необходимы ОУ с однополярным питанием, поэтому TL081  и OP07C не подойдут, а NE5534 - да, вполне подходит.

Buldakov пишет:

И еще один вопрос. А зачем вы вообще поставили сюда оптрон? (например убрать помехи, если сгорит транзистор что бы arduino не сгорела, ну и так далее).

У схемы два источника питания и две земли, их надо изолировать. Почему я придумал и реализовал именно такую схему - просто мне так захотелось. Хотя я считаю себя не слишком большим волюнтаристом - не поставил же я в драйвер МП42Б :-)

Buldakov пишет:

А по поводу рисования схемы в FoxyPI v3 в KiCad. Попробуйте еще один вариант. Он мне кажется более удобный и более распространен.

http://shemu.ru/progi/425-splan7-0-0-9

Я раньше и рисовал в sPlan - схемы драйверов, которые я привел в прошлом посте, как раз и нарисованы в sPlan. Ну а сейчас перешел на KiCAD, он мне больше нравится.
Вот эта ссылка на разработчика более правильна IMHO:
https://www.electronic-software-shop.com/elektronik-software/splan-70.html?xoid=a765aupvhi9qnmv35ho32krek7
Но это при наличии свободных 50 евро.
P.S. Ребята по Вашей ссылке настолько наглые, что даже не упомянули о компании-производителе этой программы.  Но они меркнут перед http://splansoft.ru/  , указавшими авторами себя :-)

  • Автор:
    SPLANSOFT
  • Тип лицензии:
    Крякнутая

Я понимаю, что средства есть далеко не у всех. Но древний радиолюбитель, в 90-е годы в заметке в радиожурнале  предлагавший пилить сгоревшие КЦ-шки, чтобы подключиться к работающим диодам, мне симпатичнее, чем эти ребята.

Buldakov пишет:

и на 8 листе внизу читаем. При какой емкости конденсатора и каком токе через стабилизатор микросхема устойчива и не генерит на высокой частоте. То есть по данному графику либо конденсатор вообще не ставим, либо ставим больше 10 мкф.  Я думаю микросхемы стабилизаторов похожи и поэтому эту емкость надо увеличить.

Там под графиком написано: " The device is stable under all conditions with a load capacitance exceeding 300nF " . 1 мкФ > 300 нФ. Так что картинки - хорошо, но иногда текст полезнее. ;-)

Спасибо за интересную дискуссию!

 

 

Buldakov
Offline
Зарегистрирован: 17.01.2016

Теперь еще замечание по стабилизатору на 1.25в. Как я понял по схеме он питается от +5в через резистор 10ком? То есть ток через стабилизатор около 400 мка. Поскольку это довольно важный узел то от его многое зависит. Вы же знаете, чем меньше полезный сигнал, тем больше он чувствует помеху. Для этого ток лучше увеличить.Хотя это и не противоречит даташиту.

Теперь по поводу операционника. Поскольку он питается от 5в (между выв 8 и 4) То при таком усилении он будет входить в насыщение. А от туда он долго выходит. Они хорошо работают в активном режиме.

Ну и последнее по поводу помех и разделения земель. Земли обычно разделяют когда уровень сигнала составляет около 0.1 мкв. У меня был уровень сигнала в усилителе 35нв без разделения земель. При уровнях больших сигналов земли разделять смысла нет. Вам в схеме нужно было разделять не земли, а протекающие токи. Приведу в качестве примера самый простой случай неправильной земли:

Ток силовой импульсный течет от +15в - катушка - транзистор - земля - вывод -15в. А теперь поставьте в модель не идеальные компоненты и сопротивление земляного провода около 0.01 ом и его индуктивность и емкость полевичка. И посмотрите что будет. Вот от туда и ваши помехи берутся. А теперь возьмите один вывод земли с правого конца провода, а другую землю с левого конца провода. (между ними сопротивление 0.01 ом - почти перемычка. провода тестера дают 0.5 ом) И усильте на усилителе раз в 500 и посмотрите не модельку. Вы увидите не очень хорошие вещи.

А если силовой ток пустить по прежнему пути, а сигнальную землю соединить звездой в одной точке на конденсаторе питания и один из лучей звезды пустить силовой ток, то помех не будет. И земли раздельные в этом случае не нужны.

Только не забывайте учитывать токи зарядки электролитических конденсаторов. Они и вносят самые большие помехи. Допустим конденсатор плохой фирмы и имеет внутреннее сопротивление 0.1 ом. При зарядке по нему протекает импульсный ток порядка 100А. а средний ток через нагрузку 0.5 А. Вот этот ток зарядки в 100 А и даст вам помеху. А протекание тока через проводник даст вам магнитное поле, которое наведет в соседних проводниках помеху. Как у вас на фотке (ведь провода сечением не более 0.5 мм и все в куче) вот вам и основной источник помех. Ну а поскольку, вы все это я думаю, и без меня знаете. В книжках это все хорошо описано и с примерами. Думаю вы электронику изучите методом проб и ошибок. А если моделируете что то - то надо знать , что вставлять в модель, а что нет. Вы ведь наверное не моделировали с паразитными элементами?

Дерзайте, если вопросы будут то координаты вам свои оставил.

FoxyLab
FoxyLab аватар
Offline
Зарегистрирован: 10.06.2015

Buldakov пишет:

Теперь по поводу операционника. Поскольку он питается от 5в (между выв 8 и 4) То при таком усилении он будет входить в насыщение

Он войдет в насыщение при любом разумном усилении. На входе диодного ограничителя сотни вольт напряжения самоиндукции катушки, которые диодами ограничиваются до десятых. Но со времен "хаммерхэда" жалоб на это не наблюдалось.

Buldakov пишет:

Ну и последнее по поводу помех и разделения земель. Земли обычно разделяют когда уровень сигнала составляет около 0.1 мкв.

Я разделяю их совсем не из-за помех. Их нельзя не разделить, "плюс" питания одного источника - это "минус" ("земля") другого (а все из-за того самого Ленца и "минуса" в законе э/м индукции). Если их соединить, то есть некоторая вероятность, что два 18650-х могут и не выдержать к.з. :-) Что совсем не полезно :-)

Buldakov пишет:

В книжках это все хорошо описано и с примерами думаю электронику изучите методом проб и ошибок. Дерзайте, если вопросы будут то координаты вам свои оставил.

Как ни странно, несмотря на все эти "страшилки", устройство работает и радует меня.  И помехи не то чтобы как то заметны, если конечно не подносить к работающему телевизору :-)

"Il semble que la perfection soit atteinte non quand il n’y a plus rien à ajouter, mais quand il n’y a plus rien à retrancher"  Antoine de Saint-Exupéry

P.S. Менторский тон - это, наверно, нормально, но все-таки в меру  :-) А то все уж слишком серьезно )))
P.P.S. Представляю, сколько было бы возражений по поводу СДВ-приемника, но как сказал в комментариях к той хабровской статье один товарищ "собран из г.. и п... но работает".

Buldakov
Offline
Зарегистрирован: 17.01.2016

По поводу цепей питания. Если я правильно понял есть 2 батарейки включенные последовательно. Минус нижней батарейки - это одна земля. Плюс этой же батарейки это другая земля. И поэтому вы разделили земли.

Но в этом случае убрать одну землю - это очень просто. Это создать искусственную среднюю точку. Например У вас есть батарейка на 15в. Вы к ней подключаете стабилизатор на 5в. И у вас получается та же ситуация. Минус питания - это первая земля. Выход стабилизатора - это вторая земля. При этом батарейка у вас становится одна. Земля тоже становится одна (это земля с выхода стабилизатора+5в) А минус батарейки (она же первая земля) убирается и превращается в отрицательное напряжение источника питания.(стабилизатор можно заменить несколькими диодами включенных последовательно.)

Итого вся земля у вас обьединится в одной точке и это будет выход стабилизатора +5в. Поскольку у вас не будет различных внешних устройств, то проблем быть не должно. И поскольку от этого будет питаться только цифровая часть и маломощная нагрузка - то достаточно простого стабилизатора.

Вот если бы вы нарисовали это на схеме как последовательное соединение двух батареек, то вопросов бы не было. И подписали бы каждую землю у батареек.  А то на схеме вижу 2 отдельные батарейки. У каждой своя земля. И каждая на свое напряжение.

FoxyLab
FoxyLab аватар
Offline
Зарегистрирован: 10.06.2015

 

Buldakov пишет:

Но в этом случае убрать одну землю - это очень просто. Это создать искусственную среднюю точку. Например У вас есть батарейка на 15в. Вы к ней подключаете стабилизатор на 5в. И у вас получается та же ситуация. Минус питания - это первая земля. Выход стабилизатора - это вторая земля. При этом батарейка у вас становится одна.

Безусловно, есть разные варианты одинарного питания (в том числе конвертеры, "пиратский" вариант), но я умышленно захотел разделить источники питания цифровой и силовой части.

Buldakov пишет:

И подписали бы каждую землю у батареек. 

Так они подписаны GNDD, GNDA и обозначены разными значками. Но, естественно, вариант необычный, поэтому я специально выделил этот факт в описании.
 

FoxyLab
FoxyLab аватар
Offline
Зарегистрирован: 10.06.2015

 Структура сервисного меню в версии 3.5:

FoxyLab
FoxyLab аватар
Offline
Зарегистрирован: 10.06.2015

Я решил численно оценить стабильность работы моего металлодетектора - она оказалась достаточно удовлетворительной: за 15 минут работы дальность обнаружения мишеней уменьшается менее, чем на 4 %.

ua6em
ua6em аватар
Offline
Зарегистрирован: 17.08.2016

отличная стабильность

vfksi713
Offline
Зарегистрирован: 14.01.2016

Здравствуйте!

Прошу Вас связаться со мной по вашему МД на ардуино.

С уважением А.С.

FoxyLab
FoxyLab аватар
Offline
Зарегистрирован: 10.06.2015

vfksi713 пишет:

Здравствуйте!

Прошу Вас связаться со мной по вашему МД на ардуино.

С уважением А.С.

Добрый день! Спрашивайте здесь, если что-то интересует.

vfksi713
Offline
Зарегистрирован: 14.01.2016

Добрый вечер!

Я по поводу Мд Tracker-Pi на Ардуине. У меня BM8042. Вытащил старый МК и подключил макетку с ардуиной и 

Вашим скетчем. (Скетч для меня сложноват!). Все работает. Вопрос с кнопками. Автоблокировка понятно.

Чувствительность тоже, а "Верх" -"Низ" вопрос.

Так же меня интересует МД по проекту FoxyPI. Что за кнопка (4)? Ее нет на схеме.Или что-то не так понял.

Ардуину прошил. Версия 3.4. Жду, когда придут детальки.

С уважением!

А.С.

 

 

FoxyLab
FoxyLab аватар
Offline
Зарегистрирован: 10.06.2015

Добрый вечер!

Отвечу на Ваши вопросы, связанные с моим проектом.

vfksi713 пишет:

Так же меня интересует МД по проекту FoxyPI. Что за кнопка (4)? Ее нет на схеме.Или что-то не так понял.

Ардуину прошил. Версия 3.4. Жду, когда придут детальки.

С уважением!

А.С.

Лучше сначала прошить тестовую прошивку и посмотреть на вид сигнала на предмет его формы и отсутствия помех.

В версии 3.5 добавлена настройка контраста дисплея - иногда это бывает важно (изображение может быть либо неконтрастным, либо экран залит почти черным цветом).

Кнопка (4) - это самая важная кнопка :-) Именно с ее помощью происходит управление МД и его настройка (на схеме она обозначена как SW3).

С уважением, Алексей.

ua6em
ua6em аватар
Offline
Зарегистрирован: 17.08.2016

FoxyLab пишет:

Кнопка (4) - это самая важная кнопка :-) Именно с ее помощью происходит управление МД и его настройка (на схеме она обозначена как SW3).

С уважением, Алексей.

напомнили и улыбнули...Ульри, где у него кнопка... ))) (с) Караченцев

FoxyLab
FoxyLab аватар
Offline
Зарегистрирован: 10.06.2015

ua6em пишет:

FoxyLab пишет:

Кнопка (4) - это самая важная кнопка :-) Именно с ее помощью происходит управление МД и его настройка (на схеме она обозначена как SW3).

С уважением, Алексей.

напомнили и улыбнули...Ульри, где у него кнопка... ))) (с) Караченцев

OFFTOP , но Вам как радиолюбителю будет интересно - сегодня около 6 UTC  на   онлайн-SDR приемниках в разных точках планеты наблюдался вот такой чрезвычайно мощный сигнал на частоте 7220 кГц:

vfksi713
Offline
Зарегистрирован: 14.01.2016

Добрый день!

Вопрос?

Можно ли вместо драйвера на тр-ах применить драйвер TC4420(сигнал не инвертирует)?

Какая индуктивность L2?

С уважением!

А.С.

FoxyLab
FoxyLab аватар
Offline
Зарегистрирован: 10.06.2015

vfksi713 пишет:

Добрый день!

Вопрос?

Можно ли вместо драйвера на тр-ах применить драйвер TC4420(сигнал не инвертирует)?

Какая индуктивность L2?

С уважением!

А.С.

Добрый вечер!

Я пробовал интегральные драйвера (вот в этом комментарии приведены схемы http://arduino.ru/forum/apparatnye-voprosy/metallodetektor-na-arduino?pa...). Но меня не устроила стабильность работы - она ухудшилась по сравнению с дискретным вариантом. Но причины у этого странного факта могут быть разные и окончательные выводы из этого делать врядли возможно. А так то протокол взаимодействия микроконтроллера с аппаратной частью простой и можно экспериментировать.

Я в качестве L2 использовал большую "желтую" катушку из компьютерного блока питания (можно поэкспериментировать, конечно).

С уважением, Алексей.

ua6em
ua6em аватар
Offline
Зарегистрирован: 17.08.2016

интересно, что это было? 10 килогерц столь плотного забития по всему шарику и, частота непонятная, такое впечатление, что прорвалось из космоса, 10 утра, прохождение уже только ближнее

FoxyLab
FoxyLab аватар
Offline
Зарегистрирован: 10.06.2015

ua6em пишет:

интересно, что это было? 10 килогерц столь плотного забития по всему шарику и, частота непонятная, такое впечатление, что прорвалось из космоса, 10 утра, прохождение уже только ближнее

Это да,

Внушаиит (С) Хрюн (кажется, так кабанчика звали, забыл уже, давно это было...) "Куклы" или "Времечко" (всё забыл... )

Вломить с такой мощностью в достаточно широкой полосе...

Я следил за этим явлением " в прямом эфире" - не с самого начала, но до конца (скриншот мой). И вот что интересно - он исчез резко, просто исчез и все, без всякого затухания - некоторый довод в пользу "искусственного" происхождения.

kosmopoisk
Offline
Зарегистрирован: 22.08.2019

Здравствуйте, не могли бы вы поделиться файлом печатной платы из данного поста (http://arduino.ru/forum/apparatnye-voprosy/metallodetektor-na-arduino#co...)  , так как ссылка в вашем посту не работает, с уважением Дмитрий

ВН
Offline
Зарегистрирован: 25.02.2016

FoxyLab пишет:
Я пробовал интегральные драйвера (вот в этом комментарии приведены схемы http://arduino.ru/forum/apparatnye-voprosy/metallodetektor-na-arduino?pa...). Но меня не устроила стабильность работы - она ухудшилась по сравнению с дискретным вариантом. Но причины у этого странного факта могут быть разные и окончательные выводы из этого делать врядли возможно.

Судя по всему, своей схемой вы замедлили выключение транзистора до такой степени, что выброс напряжения на индуктивности не вызывает пробой того самого транзистора, откуда и улучшение стабильности работы. 

 

 

FoxyLab
FoxyLab аватар
Offline
Зарегистрирован: 10.06.2015

ВН пишет:

FoxyLab пишет:
Я пробовал интегральные драйвера (вот в этом комментарии приведены схемы http://arduino.ru/forum/apparatnye-voprosy/metallodetektor-na-arduino?pa...). Но меня не устроила стабильность работы - она ухудшилась по сравнению с дискретным вариантом. Но причины у этого странного факта могут быть разные и окончательные выводы из этого делать врядли возможно.

Судя по всему, своей схемой вы замедлили выключение транзистора до такой степени, что выброс напряжения на индуктивности не вызывает пробой того самого транзистора, откуда и улучшение стабильности работы. 

Года два назад, еще для второй версии (хотя в силовой цепи с третьей там нет отличий), я смотрел напряжение на катушке на цифровом осциллографе. Получилась вот такая картинка:

Развернуть шире по времени не позволяли возможности этого учебно-боевого поделия. Но видно, что максимум импульса практически точно равен 400 В, что подозрительно напоминает напряжение пробоя IRF740-го.

 

ВН
Offline
Зарегистрирован: 25.02.2016

 да , разрешение оставляет желать лучшего, но даже так хоть что-то видно.

Вы же недавно где-то писали, что сейчас время импульса порядка 150мкс, а не почти 250, как на картинке.

FoxyLab
FoxyLab аватар
Offline
Зарегистрирован: 10.06.2015

ВН пишет:

Вы же недавно где-то писали, что сейчас время импульса порядка 150мкс, а не почти 250, как на картинке.

Верно.

Но я  и указал, что осциллограмма снята два года назад.

ВН
Offline
Зарегистрирован: 25.02.2016

FoxyLab пишет:

Верно.

Но я  и указал, что осциллограмма снята два года назад.

да, и еще, что схема силовой части не изменилась.

Не могли бы прокомментировать причину уменьшения длительности импульса? 

Из-за того, что сопротивление катушки и мосфета мало, ток катушки возрастает практически линейно, соотв . уменьшая время импульса, уменьшается и ток катушки, одновременно уменьшается и амплитуда выброса, если нагрузка катушки осталась без изменений. Т.е. возможно вы таким путем пришли как раз к тому, чтобы мосфет гарантированно не пробивался.   

 

FoxyLab
FoxyLab аватар
Offline
Зарегистрирован: 10.06.2015

ВН пишет:

FoxyLab пишет:

Верно.

Но я  и указал, что осциллограмма снята два года назад.

да, и еще, что схема силовой части не изменилась.

Не могли бы прокомментировать причину уменьшения длительности импульса? 

Из-за того, что сопротивление катушки и мосфета мало, ток катушки возрастает практически линейно, соотв . уменьшая время импульса, уменьшается и ток катушки, одновременно уменьшается и амплитуда выброса, если нагрузка катушки осталась без изменений. Т.е. возможно вы таким путем пришли как раз к тому, чтобы мосфет гарантированно не пробивался.   

Вторая версия была построена с таким же дискретным драйвером, как и третья. И именно на второй версии я проверял различные варианты драйверов. Поэтому врядли странности с интегральными драйверами связаны с пробоем MOSFET-а.

А так то все верно, чем короче импульс, тем меньше ток, который протекает в катушке перед закрытием транзистора. В меню настроек МД можно выбрать разные варианты длительности импульса, но да, я по дефолту поставил 150 - дальность обнаружения сократилась не существенно, а батарейки таки экономятся. И для мелких мишеней получше будет.

ВН
Offline
Зарегистрирован: 25.02.2016

FoxyLab пишет:

 Поэтому врядли странности с интегральными драйверами связаны с пробоем MOSFET-а.

Вот смотрите, идем по схеме 153 поста,

падение на открытом тр. оптрона 0,2-0,4В,

в общ. точке резисторов R9,R8  напряжение +1,9В,

на  диоде Д4 +1 В,

на бэ ку3 +0,6В,

по сумме это уже 3,8В, тогда как по даташиту 

VGS(th) Gate Threshold Voltage VDS = VGS ID = 250 µA 2... 3 ... 4V

т.е. для гарантированного закрытия полевика в затворе д.б. менее 2В, что и обеспечивают интегральные драйвера.

С вашим же драйвером нельзя сказать,  какой через полевик течет ток в закрытом состоянии, возможно  те самые ID = 250 µA, возможно больше, что зависит уже от конкретного экземпляра полевика. т.е. в этой части ваша схема является уникальной и неповторяемой. 

  Общая же суть в том, что не полностью закрытый полевик вносит какое-то дополнительное сопротивление в разряд катушки, а выброс напряжения = ток в момент разрыва * сопротивление , т.е. это эквивалентное сопротивление, которое учитывает все подключенные к катушке, в том числе и сопр. полеика. 

Из этой же простенькой формулы Ui=Ir*Re можно сделать вывод, что уменьшая сопротивление нагрузки можно уменьшить амплитуду выброса.  Соотв верно и обратное.  

 

 

FoxyLab
FoxyLab аватар
Offline
Зарегистрирован: 10.06.2015

ВН пишет:

не полностью закрытый полевик вносит какое-то дополнительное сопротивление в разряд катушки

Даже если оно будет всего лишь 1 МОм - сопротивление демпфирующего резистора в 1 кОм делает несущественным влияние этого сопротивления, в эквивалентной схеме включенного параллельно демпфирующему резистору.

При моделировании драйвера в LTspice сопротивление IRF840 в выключенном состоянии составляло 2,5 МОм c  током около 6 микроампер.

ВН пишет:

выброс напряжения = ток в момент разрыва * сопротивление , т.е. это эквивалентное сопротивление, которое учитывает все подключенные к катушке, в том числе и сопр. полеика. 

Из этой же простенькой формулы Ui=Ir*Re можно сделать вывод, что уменьшая сопротивление нагрузки можно уменьшить амплитуду выброса.  Соотв верно и обратное.  

В этом "сопротивлении" определяющую роль играет номинал демпфирующего резистора (здесь его роль играют параллельно включенные  R1 и R2 c ограничивающими диодами). И естественно, его изменение влияет на переходный процесс при выключении транзистора. Для более точного анализа необходимо учитывать емкость катушки - таким образом, уже получаем переходный процесс в цепи второго порядка. Обычно характер процесса апериодический, но иногда процесс умышленно делают колебательным (без фанатизма, конечно :-), подбирая сопротивления демпфирующего резистора - это пытаются использовать при дискриминации материала мишени.
Ну а для еще более точного анализа необходимо учитывать тот факт, что катушка - это цепь с распределенными параметрами.
Ну а для еще-еще более точного учитывать тот факт, что выключение транзистора происходит не мгновенно.

ВН
Offline
Зарегистрирован: 25.02.2016

FoxyLab пишет:
Напряжение "затвор-исток" при закрывании MOSFET-а определяется только падением напряжения на R11-D5 и Uкэ открытого Q3.

Q3 там включен по схеме эмиттерного повторителя, а не ключа. 

Вы же вроде с LTspice умеете обращаться, накидайте схему да посмотрите.  

 

FoxyLab
FoxyLab аватар
Offline
Зарегистрирован: 10.06.2015

ВН пишет:

FoxyLab пишет:
Напряжение "затвор-исток" при закрывании MOSFET-а определяется только падением напряжения на R11-D5 и Uкэ открытого Q3.

Q3 там включен по схеме эмиттерного повторителя, а не ключа. 

Вы же вроде с LTspice умеете обращаться, накидайте схему да посмотрите.  

 

Естественно, я моделировал драйвер перед тем как применить.

Uкэ = 2,1 В, (при открывании MOSFET-а Uкэ = 15 В)

на R11-D5 практически ноль,

сопротивление MOSFET 2,5 МОм с током 6 мкА.

Как я написал выше, влияние этих мегаом ничтожно.

Но формально да, MOSFET таки закрыт не идеально. И что из этого? В этой схеме все не идеальное (начиная от "медленного" оптрона через "шумящий" ОУ к "грубому" АЦП ATmega) :-))) Но тем не менее работает. Так что пытаться доказать, что схема не идеальная, незачем, я и сам это знаю. Мне было интересно заставить ее работать, и у меня это получилось.

P.S. Но то, что в этот раз хотя бы меня не пытаются убедить в самовозбуждении LM385Z, уже хорошо ;-)

ВН
Offline
Зарегистрирован: 25.02.2016

FoxyLab пишет:

Естественно, я моделировал драйвер перед тем как применить.

Uкэ = 2,1 В, (при открывании MOSFET-а Uкэ = 15 В)

на R11-D5 практически ноль,

сопротивление MOSFET 2,5 МОм с током 6 мкА.

Мы говорим о динамике. То что я там посчитал выше, это напряжение к которому затвор активно стремится при выключении. Диоды проводят и при напряжение ниже 0,6 - 1, т.е. затвор будет и далее разряжаться, вопрос в том,  насколько затянется этот процесс до момента закрытия транзистора. Откуда мы снова возвращаемся к параметрам конкретного транзистора. И опять же, в самой модели тоже забит какой-то конкретный транзистор.

Т.е. вы сами пишете, что непонятки с драйверами существуют, но что там конкретно получается можно посмотреть только в самой схеме нормальным осцилом. 

п.с. Непонятки с катушкой, индуктивность известна? Также желательно было бы указать диаметр катушки и число витков. 

FoxyLab
FoxyLab аватар
Offline
Зарегистрирован: 10.06.2015

Можно сдавать норматив "Подготовка миноискателя к работе" :-)

ВН
Offline
Зарегистрирован: 25.02.2016

На счет числа витков и диаметра катушки похоже совсем глухо ...

 и  на вашей,FoxyLab, страничке по сему девайсу  на счет катушки мало что связного сказано. Т.е. зачем было весь огород городить и что-то выкладывать, если нормально не описано основное действующее лицо.

vfksi713
Offline
Зарегистрирован: 14.01.2016

Добрый вечер!

После включения выскакивает ошибка ERR 02.

Что это значит?

С уважением А.С.

FoxyLab
FoxyLab аватар
Offline
Зарегистрирован: 10.06.2015

vfksi713 пишет:

Добрый вечер!

После включения выскакивает ошибка ERR 02.

Что это значит?

С уважением А.С.

 

Добрый вечер!
Сигнал настолько сильный, что автоподстройка не справляется (участок с насыщением занимает практически весь анализируемый временной интервал).
Залейте тестовую прошивку - https://acdc.foxylab.com/sites/default/files/FoxyPIv3_TST.ino.eightanaloginputs.hex
Она будет выдавать в катушку одиночный импульс при нажатии кнопки и рисовать на экране кривую принятого сигнала.

С уважением, Алексей

vfksi713
Offline
Зарегистрирован: 14.01.2016

Тестовая прошивка.

С катушкой прямая линия.

С резистором 10ом, не большой прямой участок и чуть-чуть спадает.

Катушка 187 мкгн.

С уважением А.С.

FoxyLab
FoxyLab аватар
Offline
Зарегистрирован: 10.06.2015

vfksi713 пишет:

С катушкой прямая линия.

Линия возле верхнего края экрана (насыщение)?

На входе  AREF (VREF) напряжение 1,235 В?

Попробуйте снизить усиление ОУ, уменьшив номинал R3, например, до величины около 100 кОм.

С уважением, Алексей.

vfksi713
Offline
Зарегистрирован: 14.01.2016

Добрый день!

Подпаял 100к, картинка как положено.

Меняется с мишенью и без.

Спасибо!

С уважением А.С.

vfksi713
Offline
Зарегистрирован: 14.01.2016

P.S.

Светодиоды мигают, а звука почему-то нет.

Проскакивает только в начале и все.