В результате серфинга по интернету наткнулся на статью, в которой автор попытался воссоздать схему металлоискателя ACE 250, и производил ремонт прибора. Как оказалось мастер обладает не одной оригинальной схемой металлоискателей продвинутых фирм производителей металлоискателей. Все схемы будут выложены в разделе "СХЕМЫ". Читаем...
Сегодня (28.11.07) мне принесли Garrett ACE 250. Я иногда беру в ремонт
приборы - в основном, чтобы проверить их параметры и, если возможно, ознакомиться с конструкцией и схемой.
Жалобы: иногда не включается, хаотичные срабатывания. Проверил. Пока включается, попискивает сам по себе.
Я, конечно, пациента сразу разобрал - вскрытие покажет, чем он болен. Первый же взгляд на внутренности подтвердил предположение - скорее всего я увижу упрощенную модель типового Гарретта (CXIII и т.п.). И, правда, я сразу увидел типовой приемник и передатчик Гарреттов. Но это как раз и хорошо, эти схемы отработаны и проверены временем.
Процессор маркирован фирменной Гарретовской лейблой - и бог с ней, клон я лепить не собираюсь. Судя по кварцу 32768 Гц и 64-м ногам, это процессор с PLL. Значит, какой-нибудь Сигнал, скорее всего. Может, и нет - но мне это глубоко пополам. Надо будет - определю. Пока не надо...
Итак, вот внешний вид детектора и вид на плату с обеих сторон. Начну
разрисовывать схему - это недолго, два-три вечера,- и выложу для ознакомления. Вдруг еще у кого навернется, а их последнее время сильно рекламируют и, наверное, много продано...
Начал я с осмотра платы и прикидки, какие функциональные блоки присутствуют. Немного прозвонил схему, чтобы прикидочно очертить эти блоки. Что я искал и что нашел, видно на рисунке.
Я блоки пронумеровал и вот что получилось:
1. Приемник
2. Передатчик
3. Форм. управл.сигналов
4. Блок MCU
5. Синхронные детекторы
6. Фильтры
7. Баланс Пинпойнт ?
8. Схема Вкл-Выкл
9. Step-up
10. Стабилизатор +8В
11. УНЧ
12. Пинпойнт
Сейчас сяду схему чертить, сразу в Оркаде. Так как плата 4-слойная, что-то не увижу и прозвонить не догадаюсь. К тому же с обратной стороны ЖКИ намертво впаян. Успокаивает только то, что схема простая. Если будут замечания - сообщайте, я исправлю.
Вот и схема (Скачать). Есть нюансы - странный передатчик получился и с балансом "пинпоинт" не все понятно. В "пинпоинте" затерта микросхема (я ее ранее за ИОН принял) - а теперь и не знаю, что это... Для ОУ цоколевка какая-то не та.
В общем, схема получилась еще проще, чем я думал. Клавиатуру разрисовать не получилось, так как кнопки приклеены и отдирать я их не стал. Процессор и ЖКИ тоже разрисовывать неохота - да там и нет ничего особенного... Кстати, процессор от 4В питается - значит, не Сигнал, не MSP. Может, MB90xx. А, скорее всего, Моторола или Ренессанс, они их любят.
Приемный усилитель собран на ИМС U8. Особенностей не имеет. Я думаю, С24 имеет меньший номинал - я измерял все емкости, не отпаивая их от схемы, а вход измерителя шунтирован R14=1K. На резонансный не похож - это обычная керамика, не полистирол.
Синхронные детекторы собраны по самой простой схеме на ключах U9B, U9C.
На ИМС U10 собраны полосовые фильтры. С17-R21-C18 образуют ФВЧ2, на ОУ собран ФНЧ1. Это фильтр движения, он устраняет влияние почвы. На ИМС U11 собраны выходные ФНЧ2 (в сумме), они сглаживают сигнал и исключают ложные срабатывания от коротких помех. С выходов U10, U11 сигналы подаются на АЦП микроконтроллера и оцифровываются. Там, внутри МК, с этими сигналами что-то происходит, так как он пищит!
Канал пинпоинт собран на ИМС U5, U6, U7. На ИМС U6 собран усилитель. Это ФНЧ1 с коэффициентом усиления 400, сигнал с его выхода оцифровывается МК. U5 мне идентифицировать не удалось, так как надпись затерта. Судя по схеме включения, это может быть управляемый от МК, через VT3, источник тока. Теперь я думаю, это коммутатор. При обычном поиске он замыкает С9 на виртуальную землю, разряжая его. На вход усилителя сигналы от синхронных детекторов подаются через повторители U7A, U7B. Элементы R12-R13-C10 образуют сумматор-интегратор, он, на мой взгляд, вычитает сигнал почвы с фиксированной минерализацией около 4-5 единиц VDI. С10 устраняет помехи от мелких металлических вкраплений. На усилитель сигнал подается через С9, он совместно с U5 образует, по идее, ФВЧ1 с небольшой частотой среза - по сути, это схема автобалансировки нуля на выходе U6.
На ИМС U14 собран канал звука. Регулировки громкости нет. При отключении питания сигнал SD-U14 переводит УНЧ в режим микропотребления.
Передатчик собран на ИМС U2. Я схему не анализировал - может, где и ошибся в разводке... Вместе с С37 получается источник тока, импульсы которого подаются на параллельный резонансный контур С31-катушка передатчика. С катушки передатчика сигналы подаются на формирователи управляющих сигналов drX, drY. Они собраны по самой распространенной схеме на компараторах U12A, U12B. Пока не разбирался, где там X, а где Y. На осциллографе посмотрю.
Блок питания собран на ИМС U4, U3, U13. Применена электронная схема включения - VT1, VT2. Она особенностей не имеет. МК включается кнопкой S1. МК получает сигнал включения на 12-MCU и включает питание сигналом 34-MCU. Отключение - при вторичном нажатии S1.
Эта схема включения имеет единственный недостаток - часть схемы всегда находится под питанием (спящий режим). Хоть ток в этом режиме и маленький, но его достаточно, чтобы разъесть дорожки и переходы при влажной плате. Учтите еще, что нынче модно использовать несмываемый флюс. Вот такая экономия на промывке и нежелание использовать традиционные кнопки и тумблеры приводит к тому, что дорогостоящий прибор, живой и здоровый осенью, превращается в весенний труп. Таким вот образом я зарисовал схемы Minelab Explorer (три модификации!), White's XLT, White's DFQ, White's QXT, Garrett CXIII и, наконец, вот этот Garrett ACE 250. Не думаю, что на этом сбор схем закончится.
На U4 собран повышающий преобразователь, на U3 - стабилизатор 8В. От этого напряжения запитаны все ИМС. На U13 собран стабилизатор +4В. Это одновременно и виртуальная земля аналоговой части МД, и питание МК. Согласование выходов ОУ и АЦП МК производится резистивными делителями
(например, R23-R24).
Загадочная схема R58-R59-VT6 каким-то образом транспонирует напряжение батареи 0-6В в понятное для АЦП значение 0-3В. Надо бы промоделировать эту схему...
Вот, в общем, и все. Остальное можете сами додумать. Если есть ошибки - пишите, я исправлю.
Опять принесли Garrett ACE 250. Теперь раздавлен датчик. Это мне тоже интересно, и я взялся его починить. К сожалению, хозяин попытался сделать это сам, и "вылущил" из основания все элементы. А так как они были залиты компаундом, то в живых осталось немного... В общем, скоро выложу конструкцию датчика. А пока посмотрите, что осталось.
Обмотки перемотал, не изменяя числа витков. Так как детали схемы баланса утеряны, то просто сделал несколько отводов от катушки приемника (в "фирменной" версии один отвод) и зашунтировал переменным резистором 220ом.
Оправки под передатчик и приемник сделаны из токопроводящей пластмассы, плата, где ранее была схема баланса, имеет полигоны заземления над проводниками. А вот ввод кабеля экрана не имеет. То, чем плату заливали - какая-то полиэфирная смола с наполнителем, - не токопроводная. Поэтому я покрасил фитюльку из картона графитовым клеем (внизу рисунка, похожа на неправильную трубку для курения) и заземлил вместе с оправкой и платой. На плату установил переменный резистор. С внешней стороны датчика есть отверстие, закрытое лэйблой, для подстройки схемы - как раз напротив резистора.
Соединил обмотки, подключил к прибору и легко сбалансировал датчик подбором числа витков приемника. Резистор тоже балансировал датчик, но не много. Решил, что все в порядке и залил эпоксидной по самые края, что сделал зря...
Засада была с экраном. Все-таки экранировка пластмассовой оправкой действует
значительно хуже, чем общий экран. Хорошо еще я предусмотрел дополнительную экранировку...
Прибор срабатывал при движении датчика над землей. Приходилось снижать чувствительность до 50%. Я уже думал, что все пропало, но тут мне пришло в голову изменить со стороны разъема подключение катушечных оправок-экранов к земле. По фирменной схеме они подключены на общую землю (минус), я перекинул их на виртуальную. Результат получился хороший - землю прибор чувствовать стал значительно меньше, усиление удалось поднять почти до предела.
Вот такая получилась схема датчика. Зеленые квадраты - токопроводящие оправки, на которые и намотаны катушки. Провод не пропитывался и закреплен обычной изолентой (один виток поверх намотки).
Размах напряжения на катушке передатчика 30В, приемника 300мВ (на выходе усилителя). Сигнал приемника отстает по фазе от сигнала передатчика примерно на 90°. Чувствительность не изменилась.
