(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)

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.
   
     

Одной из удачнейших разработок питерского специалиста — Андрея Федорова (ник Andy_F) — является IB (индукционно-балансный) металлодетектор Квазар АРМ, более продвинутая версия ставшего популярным «Квазара». Во второй версии применен современный и весьма быстродействующий микроконтроллер семейства STM32, что позволило новому прибору не только сильно улучшить скоростные показатели (первый Квазар подтормаживал, чего уж там..), но и обзавестись свойственными только топовым фирменным моделям «фишки» — такие как автоматический следящий баланс грунта, электронный полуавтоматический компенсатор разбаланса датчика и т. д.

Наряду с весьма впечатляющими поисковыми характеристиками, Квазар АРМ отличает очень высокая повторяемость и независимость характеристик от субъективных параметров компонентов. Это значит, что не придется подбирать конденсаторы, перебирать десятки микросхем, стараясь найти «наименее шумную и безглючную» и т. д.Правильно собранный и прошитый прибор работает сразу и не требует никаких «низкоуровневых» подстроек — все делается из меню средствами программы. Отдельно стоит выделить заложенную в программу систему самодиагностики, которая при помощи моргающего светодиода может сообщить с каким из выводов контроллера проблема, если таковая возникнет. Нельзя не похвалить встроенные средства для настройки и контроля датчиков: все крайне просто, автоматизированно и безглючно. Вообще, безглючность — отличительная черта этого прибора. Простая, но очень грамотная схема вместе с «вылизанной» программой почти не дают шанса на ошибку, поэтому осмелюсь отрекомендовать Квазар АРМ как лучший на сегодняшний день самодельный прибор по совокупности характеристик. При этом используются не дефицитные и не дорогие детали. Отмечу, что с этим прибором я провел интенсивный поисковый сезон, и кроме массы положительных эмоций и находок не получил никакого негатива. Стабильный, цепкий и глубокий аппарат, который становится как бы незаметен — ты лишь слышишь и видишь, что находится под датчиком. При этом еще остаются резервы мощности процессора и автор не перестает совершенствовать прошивку, большей частью следуя просьбам пользователей-копателей. Существует отличный форум , где можно почерпнуть массу полезной информации, в том числе и ветка по Квазару АРМ. Но поскольку она насчитывает сотни страниц, где среди массы некомпетентных мнений сложно найти крупицы знаний, я взял на себя труд несколько систематизировать и обобщить все то, что успел изучить и узнать про этот замечательный прибор. Но сразу хочу заметить, что изготовление этого прибора требует определенных навыков и хотя-бы базовых знаний радиоэлектроники. Из приборов необходим мультиметр, крайне желателен измеритель L и С, не помешает хотя-бы простейший осциллоскоп.

Итак, краткие характеристики:

• Принцип действия: индукционно-балансный, одночастотный
• Рабочая частота: 4…20 кГц, в зависимости от датчика
• Тип датчика: резонансный ТХ (последовательный контур) + резонансная РХ (параллельный контур)
• Режимы работы: динамический и статический
• Дисплей: ЖК или OLED, 2х16 знакомест
• Отображение: сигнограф 16 секторов, то же +цифры ВДИ, большие цифры ВДИ
• Индикация состояния грунта и заряда батареи
• Предупреждение о низком заряде батареи (звуковой сигнал), порог срабатывания настраивается
• Индикация силы отклика в динамическом и статическом режимах
• Индикация состояния подсветки (только в режиме сигнографа)
• Маски на сектора (запрет озвучки) — произвольно
• Отключаемый пороговый тон (Treshhold) с регулировкой громкости
• Озвучка: двух- трех- и многотональная (3 звуковых схемы), с возможностью регулировки градаций громкости от уровня сигнала
• Балансировка грунта: ручная, полуавтоматическая и автоматическая с регулировкой скорости подстройки
• Регулировка чувствительности (порог): 32 градации
• Регулировка громкости звука: 32 градации
• Регулировка интенсивности подсветки (если есть в примененном дисплее): 32 градации
• 3 пользовательских профиля (сохраняются все настройки)
• 4 фильтра под разные условия поиска (экв. параметру Reactivity в XP DEUS)
• Режим пинпоинтера VCO, с регулируемым порогом и чувствительностью
• Электронный компенсатор разбаланса датчика
• Питание: от 6 до 15В, среднее потребление 150..200мА в зависимости от настроек
• Встроенные средства для настройки датчиков
• Самодиагностика при включении

Вся информация необходимая для изготовления металлоискателя КВАЗАР своими руками

Квазар – это селективный IB металлоискатель с распознанием металлов, и прямой обработкой сигнала. Шкала ВДИ в Квазаре разбита на 16 столбиков, с возможностью удаления из поиска любых из столбиков (Закрытие их маской) а также звуковой многотональной индикацией. В последних версиях прошивки, рабочая частота Квазара может быть до 17 кГц и зависит от поисковой катушки.

Схема металлоискателя Квазар, имеет средний уровень сложности (Единственный дефицитный компонент, это MCP3201, поэтому уже существует схема металлоискателя и Квазар АВР где благодаря замене микроконтроллера эта проблема также устранена). Но наличие программируемого микроконтроллера и катушка для Квазара, как и для любых других селективных металлоискателей, создают некоторые трудности для радиолюбителей. Изготовления Квазара будит по силам, людям с опытом в изготовлении металлоискателей. В целом металлодетектор Квазар имеет средний уровень сложности для изготовления своими руками.

Скачать схему металлоискателя Квазар в формате pdf —

Наличие доступного экрана, делает Квазар очень удобным и доступным для повторения металлоискателем с распознанием металлов.

Рабочий экран металлоискателя QUASAR выглядит следующим образом:

Шкала дискриминации металлоискателя QUASAR разделена следующим образом:

Управление металлоискателем КВАЗАР, осуществляется 6 кнопками:

• SW1 «Up / Barrier+ / Autotune»
• SW2 «Enter / OK / Ground balance»
• SW3 «Right (+) / PinPointer»
• SW4 «Left (-) / Backlight»
• SW5 «Menu / Esc»
• SW6 «Down / Barrier- / Autotune»

Прошивка для металлоискателя Квазар Версия 1.4.5 (последняя на сегодня версия прошивки) –

Для прошивки микроконтроллера металлодетектора «Квазар», фьюзы программирования необходимо расставить следующим образом :

Изготовление катушки для металлоискателя КВАЗАР

Разработчик металлоискателя квазар, дает краткое описание изготовленной им поисковой катушки. Тип катушки DD внешним диаметром 230 мм. TX – 40-45 витков проводом 0,5 мм и RX – 200 витков проводом 0,2 мм. Обмотка ТХ включается к металлоискателю с последовательным резонансом, емкость конденсатора 0,3 mF, резонансная частота получилась 8,192 кГц, обмотка RX включается к металлоискателю с параллельным резонансом, и настраивается на частоту на 1,5 – 2 кГц ниже резонансной частоты ТХ.

Ниже приведена схема подключения такой катушки к металлоискателю Квазар

Описание запуска и настройки металлоискателя КВАЗАР с осцилограмами —

Описание меню и настроек в металлоискателе Квазар —

Заключение: Металлоискатель КВАЗАР имеет не сложную схему, и не дорогие комплектующие (микроконтроллер, экран и т.д.), что делает его очень привлекательным для самостоятельного изготовления. В работе Квазар показывает вполне приятные характеристики, и хорошие результаты, и вполне может конкурировать с фирменными металлоискателями начального уровня.

Свое продолжение проект металлоискателя получил в версиях и КВАЗАР AVR , поэтому стоит преступать к изготовлению именно этих вариантов металлодетектора, так как для КВАЗАРА автор перестал выпускать обновления прошивок!

При написании, использовались материалы с сайта автора — http://fandy.ucoz.org/

Все вопросы по металлоискателю Квазар можно задать в комментариях к этой статье. А также написать свой отзыв, пожелание и предложение по дополнению этого материала.

Металлодетектор «QUASAR - ARM », современный цифровой IB металлодетектор, собранный на довольно новом и современном контроллере STM32.

Этот имеет множество полезных функций и меню настройки прибора.

Что очень приятно, так это применение широкого спектра рабочих частот (одна на выбор, автоподбор частоты в резонанс под поисковый датчик и прочее), а также 8 профилей пользователя (которые могут быть сохранены или вызваны из меню).

Не смотря на мое скептическое отношение к цифровым металлодетекторам, я после первого же выхода с ним, практически в него «влюбился». Чего не могу сказать о многих фирменный приборах!!!

Технические характеристики металлодетектора Квазар АРМ с поисковым датчиком DD- 20 см:

Монета диаметром 25мм (грунт) …. до 35 см

Каска …………………………………….. до 1,2 м

Максимальная …………………………. до 1,7 м

Звуковая индикация на выбор….…... от 2 тонов и более

Визуальная индикация VDI………….. есть

Установка масок на типы металла.......есть

Принцип работы……………………….. IB (индуктивный баланс)

Датчик диаметр………………………… от 15 до 30 см

(по желанию)

Диапазон рабочих частот……………. от 6 до 20 кГц

(зависит от прошивки)

Напряжение питания ………………… 3.7-5.5 Вольт

Ток потребления ……………………… около 100-180 мА (зависит от настроек)

Вот вид собранной платы прибора (фото ниже).

…Делать плату не хотелось, как в прочем и покупать полностью готовый прибор, поэтому я ограничился покупкой пустой платы у Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра. (с впаянным прошитым контроллером). Благо такое сейчас очень даже возможно и по божеским ценам.

Схема прибора оказалась весьма несложной и я решил самостоятельно собрать и настроить данный прибор. Все необходимое оборудование для это у меня было.

Собранная плата выглядела так…

Сборке и настройке способствовали некоторые файлы, любезно предоставленные Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра. …

Все это, а также инструкцию на детектор «Квазар-АРМ» вы сможете скачать .

Небольшое видео о режимах, работе и настройке датчика:

Ну а теперь о моих впечатлениях:

Сборка была недолгой и очень приятной, так как плата была сделана на высшем уровне (маска, нумерация деталей и посадочных мест).

Прибор сразу запустился и слушался команд клавиатуры;

После изготовления DD датчика 20 см, прибор (вернее его программные возможности) помог в настройке датчика…

С датчиком 20 см показал хорошие результаты и селекцию целей;

В герметичном пластиковом корпусе опробован в условиях погружения прибора (по грудь).

Уверенная работа в воде и селекция целей.

Вот небольшое видео с моего выхода.

Ну и в заключение хочу сказать: «лучшего отечественного прибора я пока в руках не держал!».

В условиях соли и моря пользоваться Квазаром АРМ не доводилось (да и есть сомнения, пока не опробую лично)…

Ну а для этих целей (морской поиск), я собираю себе другой прибор. Ну а для тех, кто хочет иметь такой прибор, но боится собирать его самостоятельно, я всегда готов помочь. Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра. .

Метеллодетектор QUASAR - ARM будет приятным помощником в вашем поиске. Приятного поиска Вам!

Александр Сербин (г.Харьков)