Металлоискатель Tracker FM

Во время полевых испытаний прибор показал неплохие результаты.

Принцип действия металлоискателя. Прибор циклически измеряет частоту поискового генератора и вычисляет ее приращение. В зависимости от типа мишени (ферромагнетик или неферромагнетик), от ее размера и удаления от катушки это приращение меняет свою величину и свой знак. На основе анализа этой информации в микроконтроллере производится распознавание и индикация. Прибор может работать в статическом и динамическом режиме.

Главная особенность алгоритма это то, что на самом деле измеряется не частота, а период колебаний. Уход частоты при приближении к мишени получается достаточно малый. Чтобы измерить столь малый уход, время измерения должно быть достаточно большим - десятки секунд. Этот факт входит в противоречие с требованием работы металлоискателя в реальном масштабе времени. Для реального металлоикателя время обработки сигнала не должно превышать 20-40мс. Однако если измерять не частоту, а усредненный период колебаний генератора за 20-40мс, то можно получить вполне приемлемый результат.

Прибор работает следующим образом. Сначала измеряется период колебаний вдали от мишеней. Это значение берется в качестве эталонного. Затем в цикле производится измерение периода частоты и вычитание эталонного значения. В статическом режиме эта разность подвергается "логарифмированию" и подается на индикацию - 3 светодиода это уход частоты в плюс и столько же в минус. В динамическом режиме полученные данные подвергаются согласованной квазиоптимальной фильтрации. Это позволяет отфильтровать полезный сигнал на фоне помех от грунта и и от других дестабилизирующих факторов. Результат подается на индикацию. В этом режиме отклик нашего металлоискателя очень напоминает поведение индукционного металлоискателя - над мишенью сначала индикатор "отклоняется" в одну сторону, затем в другую. Кроме световой в приборе реализована и звуковая индикация - каждому светодиоду (кроме нулевого) соответствует звуковой сигнал определенной частоты, так что при поиске можно ограничиться слуховым контролем.

Металлоискатель Traker FM-1.

Назначение переключателей:
S0: сброс прибора;
S1: зарезервирован;
S2: Вкл - порог обнаружения высокий, Выкл - низкий;
S3: время измерения Вкл - 30ms, Выкл - 120ms(для медленного поиска);
S4: автоподстройка Вкл/Выкл (только для динамического режима);
S5: режим Вкл - статический, Выкл - динамический.

Прошивка для микроконтроллера или со страницы автора(формат Intel Hex, версия V 1.9)

Чертеж печатной платы

Чертеж печатной платы со страницы автора. Разрешение 300 dpi.

Расположение элементов

Расположение элементов со страницы автора.

Металлоискатель Traker FM-2
- является усовершенствованной версией Tracker FM-1.

В ней реализованы некоторые наши новые идеи, а также пожелания тех любителей, которые уже сделали первую версию. Прежде всего я полностью переписал программное обеспечение. (Последняя версия V3.2) Теперь в приборе при обработке используется 16-ти разрядная арифметика (раньше была 8-ми разрядная). В результате динамический диапазон металлоискателя расширился в 256 раз! Это позволило отказаться от автоподстройки за ненадобностью. Теперь прибор не глючит даже при поднесении рамки вплотную к большим мишеням.

Дальше, - введена плавная регулировка чувствительности прибора. Теперь в зависимости от помеховой обстановки или каких-либо других обстоятельств при поиске можно подбирать оптимальную чувствительность с помощью переменного резистора. Например загрубить ее, чтобы не было откликов от мелких объектов или наоборот - выставить ее на грани ложных срабатываний для получения предельной чувствительности. В версии V3.2 также как и в версии V2.0 используется режим энергосбережения.

Назначение органов управления:
S0: сброс прибора;
S1: режим Вкл - статический, Выкл - динамический.
R6: регулировка чувствительности.

Чертеж печатной платы. Разрешение 300 dpi.

Расположение элементов.

Эта модификация распространяется на коммерческой основе. На ее основе фирмой "Мастер Кит" выпущен конструктор KIT NM8041. Конструктор должен продаваться здесь.

Программу для программирования микроконтроллера, а также схемы адаптеров можно взять на страничке Александра Редчука.

Источник материала