Электрооборудование

Кабель для поисковой катушки металлоискателя. Катушка из витой пары для металлоискателя

Кабель для поисковой катушки металлоискателя. Катушка из витой пары для металлоискателя

Современная электрика в доме или квартире представляет большое разнообразие технических средств, требующих контроля над подачей напряжения. Управление питанием производит реле напряжения трехфазное, замыкающее или размыкающее электрические цепи при возникновении аварийных ситуаций.

Назначение реле напряжения

Большая часть защитных устройств содержит управляющие электронные реле. При отклонении контролируемых параметров за заданные пределы они срабатывают, отключая цепи. Все реле состоят из трех элементов. Первый из них является воспринимающим. Он передает значение контролируемой величины на промежуточный элемент, где происходит ее сверка с нормативными показателями. При отклонениях сигнал передается исполнительному устройству, которое отключает питание.

Скачки напряжения при подаче электроэнергии, а также обрывы в цепи питания могут вызвать выход из строя приборов-потребителей. В изношенных электросетях может происходить слипание фаз или отгорание нулевого провода, что приводит к перекосам напряжения от 0 до 380 В. При этом могут быть испорчены все подключенные бытовые электроприборы, не имеющие защиты.

Трехфазное служит для того, чтобы мгновенно отреагировать на увеличение напряжения выше допустимого и разомкнуть электрическую цепь. Фаза отключается при возникновении магнитного потока в электромагните при прохождении по обмотке тока. С помощью электронной схемы производится настройка реле на определенные граничные значения напряжения, при превышении которых размыкаются электрические контакты в цепи нагрузки.

Реле напряжения устанавливается в квартирном электрическом щите, но есть модели, вставляемые в розетку. С их помощью выбираются нижний и верхний пределы изменения напряжения. Удобно устанавливать диапазон 180-245 В, а затем дополнительно настроить, чтобы количество срабатываний было не больше одного в месяц. Когда напряжение в сети постоянно повышенное или пониженное, целесообразно установить стабилизатор.

Подключение трехфазного реле напряжения обязательно делается после вводного автомата, номинал которого выбирается на шаг меньше, например, в соотношении 32 А и 40 А.

Реле напряжения трехфазное подключается к токоведущим и сети, а также к выходным контактам подключения нагрузки для контроля их состояния. Изменение режимов производится переключениями перемычек на клеммах реле. При срабатывании его катушка обесточивается и размыкает силовые контакты. С ними может быть связана обмотка силового контактора, который также срабатывает, отключая потребителей. Через выдержку времени, когда напряжение снова восстанавливается, реле возвращается в исходное состояние, замыкая свои силовые контакты.

Приведенная выше схема отключает потребителей при возникновении проблемы в сети. Защита может быть также построена на 3 однофазных независимых реле напряжения. Она используется при отдельных нагрузках на каждый подводящий токоведущий провод. Силовые контакторы здесь обычно не применяются, если нагрузка не выше 7 кВт. Преимуществом способа является сохранение напряжения на остальных фазах, когда одна из них отключается.

Особенности распространенных видов реле напряжения

Аппараты различаются между собой функциями и качеством. В зависимости от кого, для каких целей вам нужны такие устройства, производится их выбор и установка. Далее, рассмотрим самые востребованные приборы.

Реле РНПП-311

Устройство защищает сеть при следующих авариях:

  • превышение напряжения выставленных значений;
  • замыкание или нарушение чередования фаз;
  • перекос или обрывы фаз.

Аппарат также следит за другими параметрами сети и размыкает питание нагрузки при их отклонении от нормы. Трехфазное реле напряжения РНПП-311 может настраиваться на два режима контроля.


На передней панели расположены индикаторы наличия напряжения, подключения нагрузки и некоторых отклонений от нормы. Настройка производится шестью потенциометрами. Устанавливаются следующие параметры:

  • граничные значения максимального и минимального напряжений, а также предельная величина перекоса фаз;
  • выдержка времени отключения нагрузки при авариях;
  • задержка на подключение к сети после того, как восстановятся параметры.

Прибор остается работоспособным, когда остаются действующими ноль и одна из фаз или как минимум две.

Реле РКН-3-15-08

Прибор служит для следующих способов контроля:


Пороги срабатывания устанавливаются двумя потенциометрами. Индикация позволяет контролировать напряжение, ошибки сети и срабатывание встроенного Условия эксплуатации - обычные.

Схема подключения трехфазного реле напряжения РКН-3-15-08 практически не отличается от приведенной ранее. Она только имеет более простую настройку. На это реле напряжения трехфазное цена чуть ниже, чем на РНПП-311. Она составляет около 1500 рублей. Разные модификации обоих типов могут значительно отличаться по стоимости, все зависит от функциональности.

Приборы серии ASP

В отдельном ряду стоят полностью цифровые защитные реле серии ASP. В большинстве из них уже не найти подстроечных элементов Потенциометры зависят от влияния внешней среды, быстро стареют, изменяются номиналы, и часто пропадает контакт.

Цифровые устройства не содержат контактных механических частей, благодаря чему действие внешних факторов снижается, и возрастает их надежность. По внешнему виду приборы отличаются цифровым дисплеем. Цена у них в среднем выше, но можно найти и бюджетные позиции.

Реле ASP-3RMT

Модель является базовой, и в ней есть все самые необходимые функции, которые должно иметь реле напряжения трехфазное. Цена ее в 2 раза ниже других устройств со встроенными цифровыми вольтметрами и экранами. Если не требуется наличие дисплея, а защита нужна, прибор вполне подходит для установки.

Реле ASP-3RVN

Трехфазное реле напряжения и контроля фаз с микропроцессором применяется для управления подачей электроэнергии в холодильники, кондиционеры, компрессоры и другие устройства, Прибор удобен тем, что позволяет контролировать напряжение на каждой фазе по дисплею, а также следить за его несимметричностью. Встроенная память с питанием от независимого источника дает возможность запоминать параметры и количество аварийных отключений с возможностью вывода на экран. Для этого не требуются особые навыки по настройке. Дополнительные функции доступны через кнопки управления.

Устройство ASP-3RVN включается в сеть параллельно нагрузке аналогично схемам, представленным ранее. Аппарат следит за действующим напряжением сети. При аварии происходит размыкание его контактов, включенных в разрыв обмотки пускателя. После подключения и подачи питания реле защиты проверяет наличие напряжения. Об этом сигнализируют три светодиода. При нарушении чередования или слипания фаз на индикаторе выводятся прочерки (--). Далее, измеренные фазные напряжения выводятся на экран с интервалом в несколько секунд. При этом загораются соответствующие им светодиоды.

При аварии на экран выводятся причины ее возникновения. Настройки стоят сначала заводские, но их можно менять нажатием соответствующих кнопок. Если при установке появляются ошибки, их можно сбросить и выставить снова заводские одним нажатием кнопки. Все настройки сохраняются в памяти, и их можно проверить.

Реле контроля ABB

Одним из известных приборов для защиты электрооборудования является реле напряжения трехфазное ABB. Устройство зарекомендовало себя как одно из самых надежных при нарушении баланса напряжения. Для трехфазных сетей разработан прибор ABB SQZ3, выдерживающий напряжение до 400 В. Большой ассортимент позволяет выбрать подходящую модель для определенных условий работы. Устройство позволяет контролировать:

Заключение

Контрольное реле напряжения трехфазное является необходимой частью системы подачи электроэнергии к приборам. Оно будет надежно охранять электросеть квартиры или дома, а также дорогостоящую электронику от скачков и перекосов напряжения.

Асинхронные двигатели переменного тока являются самыми применяемыми электродвигателями абсолютно во всех хозяйственных сферах. В их преимуществах отмечается конструктивная простота и небольшая цена. При этом немаловажное значение имеет регулирование скорости асинхронного двигателя. Существующие способы показаны ниже.

Согласно структурной схеме скоростью электродвигателя можно управлять в двух направлениях, то есть изменением величин:

  1. скорость электромагнитного поля статора;
  2. скольжение двигателя.

Первый вариант коррекции, используемый для моделей с короткозамкнутым ротором, осуществляется за счет изменения:

  • частоты,
  • количества полюсных пар,
  • напряжения.

В основе второго варианта, применяемого для модификации с фазным ротором, лежат:

  • изменение напряжения питания;
  • присоединение элемента сопротивления в цепь ротора;
  • использование вентильного каскада;
  • применение двойного питания.

Вследствие развития силовой преобразовательной техники на текущий момент в широком масштабе изготовляются всевозможные виды частотников, что определило активное применение частотно-регулируемого привода. Рассмотрим наиболее распространённые методы.

Всего десять лет назад в торговой сети регуляторов частоты вращения скорости ЭД было небольшое количество. Причиной тому служило то, что тогда ещё не производились дешёвые силовые высоковольтные транзисторы и модули.

На сегодня частотное преобразование – самый распространённый способ регулирования скорости двигателей. Трёхфазные преобразователи частоты создаются для управления 3-фазными электродвигателями.

Однофазные же двигатели управляются:

  • специальными однофазными преобразователями частоты;
  • 3-фазными преобразователями частоты с устранением конденсатора.

Схемы регуляторов оборотов асинхронного двигателя

Для двигателей повседневного предназначения легко можно выполнить необходимые расчеты, и своими руками произвести сборку устройства на полупроводниковой микросхеме. Пример схемы регулятора электродвигателя приведён ниже. Такая схема позволяет добиться контроля параметров приводной системы, затрат на техническое обслуживание, снижения потребления электричества наполовину.

Принципиальная схема регулятора оборотов вращения ЭД для повседневных нужд значительно упрощается, если применить так называемый симистор.

Обороты вращения ЭД регулируются с помощью потенциометра, определяющего фазу входного импульсного сигнала, открывающего симистор. На изображении видно, что в качестве ключей применяются два тиристора, подключённых встречно-параллельно. Тиристорный регулятор оборотов ЭД 220 В достаточно часто применяется для регулирования такой нагрузки, как диммеры, вентиляторы и нагревательная техника. От оборотов вращения асинхронного ЭД зависят технические показатели и эффективность работы двигательного оборудования.

Альтернативные датчики для металлоискателя

Кощей-18М (ВМ8043)

Часть 6. Новый концентрический датчик

Несмотря на то, что нами разработаны и опубликованы уже несколько альтернативных конструкций датчиков для этого металлоискателя, по-прежнему наибольшим спросом пользуются концентрические датчики типа «кольцо». Они эргономичны, универсальны, выпускаются многими производителями. Однако, пластиковые корпуса, которые описаны и которыми ранее комплектовались наши наборы, к сожалению, сняты с производства по независящим от нас причинам. А разработанные , оказались “по зубам” не всем самодельщикам из-за хлопотности “стеклопластиково-пенопластовой ” технологии. Вместе с тем в продаже доступны новые пластиковые корпуса диаметром 200мм. Они вполне годятся и для датчиков индукционных металлоискателей. Правда, заливать прецизионную систему катушек таких датчиков непосредственно в этот корпус несколько проблематично. Поэтому нами была разработана специальная заливочная форма, изготавливаемая по блистерной технологии. Сейчас освоен серийный выпуск таких форм.

Нелишне заметить, что обмоточные провода должны быть новые с идеальной изоляцией. Можно использовать только медные обмоточные провода. Недопустимо использовать б/у провод , добытый из обмоток электротехнических устройств – как правило, он имеет микротрещины, которые могут привести к межвитковым замыканиям, что испортит результат всей кропотливой работы.

Сначала берем заливочную форму и укладываем в радиальные “спицы” углублений полоски из стеклоткани или обычной ткани (для армирования). Сверху укладываем наши катушки. Перед укладкой узелки стягивающих нитей разворачиваем таким образом, чтобы они оказались снизу. Это приподнимет катушки и позволит смоле легко затечь под них.

Далее подключаем катушки к кабелю согласно схеме. Особое внимание следует уделить фазировке катушек при подпайке кабеля. Передающая и компенсирующая катушки должны быть включены встречно. Для удобства восприятия на схеме условно показаны начала и концы всех катушек в виде выводов, выходящих из катушек в определенном направлении. Именно так и нужно ориентировать и распаивать концы "настоящих катушек". На рисунке ниже показан способ подключения датчика с помощью “толстого” S - VHS кабеля Belsis BW 7809 PL . Такой кабель дает чуть большее потребление прибора, чем при использовании AWM 2919 (толстый VGA -кабель с двойным экранированием, используемый в компьютерных мониторах и плазменных панелях) или LIYCY - CY (монтажный слаботочный кабель с двойным экранированием). Однако BW 7809 PL гораздо проще в распайке.


Выводы катушек фиксируем с помощью небольшой цилиндрика из пластилина. Кроме фиксации выводов, он играет еще одну важную технологическую роль – в дальнейшем он формирует места выходов проводов из заливочной массы. Для этого в блистерной форме есть небольшое цилиндрическое углубление, которое должен плотно заполнить нижний конец пластилинового цилиндрика. Входы проводов обмоток в цилиндрик должны при этом располагаться на уровне горизонтальной поверхности пластика блистерной формы, а выходы в сторону распайки кабеля – выше уровня заливки эпоксидной смолы.

Теперь приступаем к предварительной балансировке датчика. Для этого располагаем датчик подальше от металлических предметов и включаем сервисный режим “Калибровка тракта”. Подробности входа в этот режим описаны . Вначале нам необходимо включить рабочую частоту 7кГц, Устанавливаем Усиление 1 и фазовый сдвиг в районе 150-160градусов. Намоточные данные катушек подобраны таким образом, чтобы вначале компенсирующая катушка создавала небольшую избыточную компенсацию. В этом случае шкалы X и Y отклоняются вправо. А при попытке слегка приподнять малую катушку над формой, эта картина только усугубляется. Т.е. шкалы при этом не должны переходить влево через ноль. Если же у вас при подъеме все-таки показания шкал переходят через ноль, значит, из-за погрешностей в диаметрах провода или оправок получилась небольшая недокомпенсация . Тем не менее, в таком случае датчик также можно сбалансировать, об этом будет сказано ниже.

Рассмотрим способ устранениянебольшой перекомпенсации . Для этого нам нужно немного удалить компенсирующую катушку от приемной. Делаем это с помощью деревянной зубочистки – внедряем ее под витки компенсирующей катушки и слегка отгибаем их к центру. При этом следим за показаниями, стремясь получить нулевой баланс по обеим шкалам X и Y .


Т.к. провод компенсирующей катушки достаточно жесткий, отогнутые витки не нуждаются в дополнительной фиксации. Следя за показаниями шкал, отгибаем необходимое число витков. Если для баланса не хватает витков одного сектора между нитяными утяжками, переходим к другому сектору. Добившись близких к нулю показаний при Усилении 1, устанавливаем Усиление 8 и корректируем положение витков. Добившись разбаланса не хуже ±20%, предварительную балансировку можно считать завершенной. Отпаиваем кабель и приступаем к заливке катушек эпоксидной смолой. Для этих целей нам понадобится примерно 100-110грамм смолы. В конце заливки загибаем “хвосты” армирующих лент вовнутрь “спиц” и оставляем форму на ровной поверхности на 24 часа для застывания смолы.


После застывания смолы извлекаем отливку из формы. Форму при этом можно не жалеть – в нужных местах кромсаем ее ножницами. Удаляем пластилин, а через образовавшееся отверстие протягиваем концы проводов на другую сторону отливки. В результате получаем такую изящную и прочную конструкцию:


Теперь датчик нужно заэкранировать . Для этих целей используем все тот же токопроводящий лак на основе нитролака и измельченного графита. Подробности приготовления описаны . В данной конструкции экранируется не корпус, а непосредственно залитые катушки. С помощью кисти покрываем лаком “малое кольцо”. Не забываем установить вывод заземления – небольшой отрезок многожильного изолированного провода, один конец которого нужно зачистить и “распушить”, а потом смазать проводящим лаком. Для удобства этот проводник можно предварительно зафиксировать с помощью капли термоклея .


Внимание: Передающую катушку экранировать не нужно! В этой конструкции это не только избыточно, но и вредно. Избыточно потому что выходной каскад Кощея-18М имеет очень низкий импеданс, поэтому передающая катушка практически не подвержена емкостному эффекту. А вредно, потому что при близком расположении экрана от передающей катушки в нем начинают протекать ощутимые индукционные токи, которые приводят кдеградацииэкрана и, как следствие – к ложным откликам.

Далее приступаем к размещению датчика внутри корпуса. Прикручиваем к кронштейну гермоввод . Гайку гермоввода желательно зафиксировать каким-либо клеем или компаундом. Затем пропускаем через гермоввод конец кабеля.


Теперь этот конец кабеля изгибаем и плотно укладываем внутри кроштейна , затем надежно фиксируем с помощью термоклея .


Дальше приступаем к подготовке крышек корпуса. На верхней крышке с помощью бокорезов или скальпеля нужно удалить четыре бобышки (синие стрелки). Затем сверлим шесть отверстий диаметром 3мм и зенкуем их сверлом 6-7мм под головку самореза (зеленые стрелки). Потом сверлим отверстие диаметром 7-8мм под кабель (красная стрелка). На нижней крышке только удаляем бобышки. Бобышки не выбрасываем, они нам пригодятся позже.


Далее продеваем конец кабеля в отверстие на крышке и прикручиваем кронштейн с помощью нержавеющих саморезов 3х16мм. В районе “ушей” кронштейна для повышения прочности соединения можно применить саморезы 3х20мм или 3х25мм. Внимание: саморезы должны быть обязательно нержавеющими. Они, в отличие от обычных стальных, не приводят к разбалансу датчика.


Теперь нам нужно зафиксировать датчик внутри верхней крышки корпуса. Для этого приподнимаем датчик и наносим внутри корпуса в местах, показанных стрелками, термоклей . Термоклей должен быть хорошо разогрет. Затем плотно прижимаем датчик к крышке. В месте выхода кабеля (синяя стрелка) клей должен выступить вовнутрь и загерметизировать отверстие вокруг кабеля. Концы кабеля ориентируем вдоль днища образовавшейся “ванночки”, в которую будет производиться финишная заливка, фиксирующая выводы обмоток. По поводу термоклея хотим обратить внимание, что “не все стиральные порошки одинаково хороши” J . Очень неплохо себя зарекомендовал термоклей TOPEX . В отличие от дешевых марок клея он дает весьма надежное соединение с полистиролом и эпоксидной отливкой.


Далее подпаиваем концы катушек к кабелю согласно схеме, которая была приведена выше. Обращаем ваше внимание, что при использовании кабеля BW 7809 PL (или подобного), экранирование катушек идет только по цепи “земляного” провода приемной катушки. А экран проводника, подключаемого к передатчику, в данном включении к земле не подключен. Поэтому нужно следить за тем, чтобы при монтаже в разъеме и датчике эти экраны между собой не соприкасались!

Подключаем датчик к прибору, входим в сервисный режим и проверяем баланс. Теперь нам нужно будет уделить особое внимание выводам из более толстого провода, которые подпаиваются к кабелю. Положение этих выводов существенно влияет на баланс! Поэтому их нужно уложить оптимальным образом. Наибольшую чувствительность к балансировке эти выводы имеют при укладке рядом с приемной катушкой. Направление укладки также имеет значение. От него зависит в какую сторону мы движемся – перекомпенсации или недокомпенсации . Следим за показаниями шкал и укладываем выводы таким образом, чтобы баланс по обеим шкалам сошелся в ноль (При Усилении 8). По шкале Х допустим разбаланс ±15%. При укладке желательно оставить небольшую петельку размером 1-2см, которая будет возвышаться над поверхностью “ ванночки ” .


Отдельно следует остановиться на случае, когда балансировка с помощью имеющихся “хвостов” не получается. В этом случае один из выводов следует нарастить таким же проводом и уложить его по периметру внутри “ванночки”. Такая петля провода играет роль вспомогательной компенсирующей обмотки. Направление укладки определяем по показаниям шкал. В случае сильного разбаланса может потребоваться несколько таких витков. Таким способом можно “лечить” и перекомпенсацию , и недокомпенсацию .

Далее размещаем датчик строго горизонтально и заливаем “ванночку” эпоксидной смолой. После застывания смолы еще раз проверяем баланс и, если нужно, корректируем его с помощью петельки, оставшейся над поверхностью. Петлю нужно прижать к поверхности и изогнуть оптимальным образом, следя за показаниями шкал.


Теперь к датчику можно приклеивать нижнюю крышку. В принципе, для этого подойдет любой универсальный клей. Но наилучшие результаты дает самодельный клей, изготовленный путем растворения полистирола в дихлорэтане. Для этого нам и сгодятся удаленные ранее бобышки. Помещаем их в какой-нибудь пузырек, заливаем небольшим количеством дихлорэтана и герметично закрываем. Ждем пока полистирол полностью растворится , на что обычно требуется пара часов. Затем смесь перемешиваем и, если нужно, разбавляем дихлорэтаном до густоты сметаны. Внимание: с дихлорэтаном нужно работать в хорошо проветриваемом помещении, т.к. его пары ядовиты! Далее приступаем к склейке. Для этого нужно аккуратно промазать клеем пазы на обеих половинках и плотно сжать их. С клеем важно не переборщить, чтобы его остатки не вылезли наружу. Кстати, одно из достоинств самодельного клея в том, что он имеет такой же цвет, что и корпус. Поэтому небольшие огрехи склейки будут малозаметны. Также следует обратить внимание, что этот клей сохнет достаточно быстро. Поэтому процесс смазывания нельзя сильно затягивать (не дольше 5-10минут).

Итак, в результате всех трудов мы получили вот такой датчик.


Подключаем датчикк Кощею-18М и выполняем фазовую калибровку тракта вместе с этим датчиком. Делаем это тем же способом, который был описан в предыдущих главах. В этом экземпляре для частоты 7кГц фазовый сдвиг получился 150.5 градуса, для 14кГц – 173.6 градусов. Включаем поисковые режимы, подносим к датчику различные типовые мишени и убеждаемся в том, что прибор их обнаруживает и правильно распознает.

Выводы

При лабораторных испытаниях были получены следующие параметры:

Масса датчика – 496гр.

Дальность обнаружения по воздуху (в селективном режиме):

5коп. СССР–30см.

медная копейкаАлексея Михайловича–13см.

Потребление на частоте 7кГц – 143мА.

Потребление на частоте 14кГц – 83мА.

Электрический баланс сохраняется в диапазоне температур -10…+50 градусов Цельсия.

Из приведенных цифр видно, что максимальная глубина датчика не уступает параметрампредыдущего концентрического датчика диаметром 200мм. Вместе с тем новый датчик обладает гораздо более элегантным дизайном, имеет существенно меньшую массу.С описанным датчиком заметно меньше энергопотребление прибора. Также следует отметить, что при новом соотношении диаметров приемной и передающей катушек (1:2 вместо 1:1.4) возросла чувствительность к мелким объектам (например – монетам-чешуйкам). Но при этом несколько заострилась “конусность” диаграммы направленности.

При полевых испытаниях было замечено еще одно полезное свойство – такой датчик менее подвержен ложным откликам при ударах о ветки, толстые стебли травы и т.д. Очевидно, это связано с тем, что датчик имеет “мягкую подвеску” внутри корпуса.

Набор представляет собой комплект деталей для сборки универсального пластикового корпуса датчика (поисковой катушки) vеталлоискателя КОЩЕЙ-5И (RI8042).
В комплекте с корпусом идут кронштейн для его крепления на штанге металлоискателя.
Конструкция корпуса достаточно универсальна и позволяет изготовить датчики практически для всех других типов металлоискателей.

Ниже приведена статья про изготовление корзиночного датчика на базе этого корпуса.

Характеристики:
• Материал корпуса: Пластик;
• Цвет корпуса: Чёрный ;
• Материал метизов: Пластик;
• Диапазон рабочих температур: -10...+50 градусов Цельсия;
• Диапазон рабочих атмосферных давлений: 710...+800 мм рт. ст.;
• Относительная влажность: До 95 % (при температуре +25 градусов Цельсия);
• Упаковка: OEM;
• Размеры устройства: 200 x 200 x 80 мм;
• Общая масса набора: 180 г.

Комплект поставки:
• Пластиковый корпус (из двух половинок);
• Кронштейн для крепления на штангу;
• Гермоввод PG-7;
• Штанговый болт с гайкой (пластиковые): 1 комплект.

Для увеличения нажмите на картинку
(навигация по картинкам осуществляется стрелочками на клавиатуре)




Компоненты для сборки импульсного микропроцессорного металлоискателя КОЩЕЙ-5И (RI8042):

Корзиночный датчик КВП («витая пара»)
для металлодетектора Кощей-5И

Создание обмотки корзиночного датчика происходит в следующей последовательности :
•1. Отрезается кусок кабеля длиной 2,5 м;
•2. Маркером делаем две заметки:
•2.1. 1-ю на расстоянии 10 см от одного конца;
•2.2. 2-ю на расстоянии 67 см от того же конца (или 57 см от первой);
•3. Затем делаем петлю первого витка кабеля, совмещая две указанные выше отметки кабеля, как показано на фото.

•4. Затем начинаем продевать свободный длинный конец кабеля в образовавшуюся петлю, обвивая вторым витком кабеля первый. За один оборот витка будущей катушки датчика нужно сделать 4...5 обвивок, то есть 4...5 раз продевать свободный конец кабеля через кольцо создаваемой обмотки. Ниже изображена первая обвивка вторым витком первого витка.

При намотке всех 4-х витков необходимо следить, чтобы кабель укладывался, строго повторяя период обвивки предыдущих витков. В этом случае итоговая «баранка» полученной обмотки будет компактной, плотной и аккуратной, как это показано на фото.

•5. Концы кабеля фиксируются изолентой и отгибаются внутрь обмотки.
•6. Концы кабеля укорачиваются до свободной длины 6 см.
•7. На длине 3,5 см от концов кабеля удаляется внешняя оболочка. Делать это можно, например, маникюрными ножницами.
При любом способе главное – не повредить внутренние проводники и их изоляцию!
•8. Затем на свободном участке каждая витая пара раскручивается, чтобы в итоге получить 8 штук отдельных проводов для распайки, как это показано на фото.

•9. Концы всех проводов зачищаются на длину около 5 мм и облуживаются.
•10. Затем производится распайка концов проводов.
Семь проводов из одного конца кабеля соединяются с семью проводами другого конца кабеля. Оставшиеся свободными два провода будут выводами обмотки.
Изоляция проводов имеет четыре цвета обозначения – оранжевый (О), зелёный (З), коричневый (К), голубой (Г).
В каждой витой паре из двух проводов один – имеет сплошную окраску из четырёх указанных цветов, а другой – какую-либо комбинацию из этих цветов с белым цветом.
Комбинацию с белым цветом будем соответственно обозначать как ОБ, ЗБ, КБ и ГБ.
В таблице поясняется, каким образом соединяются концы проводов кабеля для создания обмотки из 32-х витков, а на фото показано, как это выглядит в натуре.

Провода
конца №1
Провода
конца №2
О Вывод №2 обмотки
О Соединяются между собой О Б
О Б Соединяются между собой З
З Соединяются между собой З Б
З Б Соединяются между собой К
К Соединяются между собой К Б
К Б Соединяются между собой Г
Г Соединяются между собой Г Б
Вывод №1 обмотки Г Б

•11. Места спайки проводов удобнее всего заизолировать отрезками тонкой трубки-термоусадки, как это показано на фото. Трубка нагревается монтажным феном или просто над пламенем свечи или зажигалки, после чего она плотно обтягивает место пайки и прочно на нём удерживается.

Покажем это на примере. Для сравнения, ниже приведены эпюры, наблюдаемые на экране осциллографа для нескольких вариантов его подключения к обмотке датчика:

1 - подключение ко всей обмотке датчика :

• Вертикальная чувствительность: 50 мВ/дел

• Период колебаний: 1 мкс

2 - подключение к отводу от 3/8 от общего числа витков, считая от общей шины :

• Вертикальная чувствительность: 20 мВ/дел

• Горизонтальная чувствительность: 0,5 мкс/дел

• Период колебаний: 0,75 мкс

3 - подключение к отводу от 1/8 от общего числа витков, считая от общей шины :

• Вертикальная чувствительность: 10 мВ/дел

• Горизонтальная чувствительность: 0,5 мкс/дел

• Период колебаний: 0,72 мкс

Остановимся на этом подробнее:
Тип кабеля для датчика импульсного металлодетектора не сильно критичен. Кабель должен быть многожильным, гибким, чтобы избежать изломов токопроводящих жил при длительной эксплуатации.
Сечение кабеля должно быть таким, чтобы его Омическое сопротивление было намного меньше Омического сопротивления обмотки датчика (см. выше). Это значит, что сечение каждой жилы должно быть не менее 0,15 мм 2 .
Однако, на практике выбирается намного больше, из соображений прочности, чтобы общая толщина кабеля составила около 6...7 мм. Нами был использован многожильный электротехнический кабель марки ПВС 2х0,75. Это недорогой, доступный кабель, единственным недостатком которого является его жёсткость и хрупкость при сильных морозах. При положительных температурах проблем с эксплуатацией такого кабеля нет.

•12. Отрезаем кусок кабеля длиной 1,2 м и зачищаем концы на длину 1,5 см и 3 см, как это показано на фото.

Конец с длинными выводами распаивается в корпусе датчика, конец с короткими – в разъёме. В настоящий момент мы в своих изделиях используем микрофонные разъёмы типа XLRmini на 5 контактов. Такие разъёмы применяются и в большинстве металлодетекторов других производителей. В кабельной части разъёма устанавливается также и идентифицирующий резистор номиналом 30 кОм.
Схема распайки разъёма поясняется ниже.

Внешний вид разъёма XLRmini после его распайки и после его окончательной сборки показан на фото.
Перед надеванием металлического кожуха – резистор и контакты разъёма изолируются липкой лентой или термоусадочной трубкой во избежание их контакта с кожухом.

•13. Второй конец кабеля затем продевается последовательно через:
* Пружинный хвостовик кабельного гермоввода;
* Сальник гермоввода;
* Корпус гермоввода;
* Кронштейн датчика;
* Гайку гермоввода.

•14. Корпус гермоввода с пропущенным через него кабелем привинчивается гайкой к кронштейну.
•15. Гайка затягивается и фиксируется от прокручивания в кронштейне термоклеем.
•16. Пружинный хвостовик навинчивается на корпус гермоввода, но не затягивается, чтобы кабель мог перемещаться в гермовводе.
•17. Затем конец кабеля пропускается в просверленное заранее для него отверстие диаметром 6 мм в верхней половинке корпуса датчика.
•18. В четыре также просверленных заранее отверстия диаметром 3 мм ввинчиваются саморезы из немагнитной нержавеющей стали размером М2,9х16 мм, которыми крепится кронштейн датчика, и затягиваются.
•19. После установки кронштейна необходимо отрегулировать длину конца кабеля, выходящего из половинки корпуса. Необходимо, чтобы неразделанная часть кабеля с оболочкой выходила наружу не более, чем на 1 мм.
•20. После подгонки длины выходящего кабеля он фиксируется затягиванием пружинного хвостовика гермоввода.
•21. Затем производится фиксация обмотки датчика в верхней половинке корпуса (на которой установлен кронштейн с кабелем). Для этого также используется термоклей, который достаточно нанести в двух местах окружности под обмоткой. Им же изолируются концы спаянных проводов витой пары, которые для удобства сжаты в пучок с помощью термоусадочной трубки.
•22. Наконец, соединяются пайкой выводы обмотки и концы кабеля.
Распайка – произвольная. Оранжевый провод витой пары можно припаять к голубому проводу кабеля, а бело-голубой провод витой пары – к коричневому проводу кабеля, а можно и наоборот.

В результате получаем следующий вид:

•23. Остается только залить термоклеем места пайки, а также места выхода проводов из кабеля «витая пара», для предотвращения возможного проникновения туда воды. Герметизируется также и место выхода кабеля из кронштейна датчика.
Для укладки проводов кабеля нужно не забыть вырезать кусачками два прохода во внутреннем кольцевом ребре жёсткости.

Итоговый внутренний вид датчика показан на фото:

Теперь займёмся нижней половинкой датчика.
•24. В ней также необходимо просверлить 4 сквозных отверстия для саморезов из немагнитной нержавеющей стали размером М2,9х16 мм.
Отверстия сверлятся в бонках (цилиндриках), расположенных ближе к краю корпуса датчика.
•25. Снаружи на эти отверстия необходимо нанести зенковку, то есть – выполнить небольшое конусообразное углубление сверлом большого диаметра для того, чтобы в дальнейшем в это углубление поместилась потайная головка самореза. Зенковку нужно выполнять только вручную, желательно сверлом диаметром не менее 10 мм и с очень небольшим нажимом. Попытка сделать это дрелью за долю секунды заканчивается огромным сквозным отверстием...J/L.
•26. После подготовки нижней половинки корпуса датчика обе половинки совмещаются. Если при этом оказывается, что «баранка» обмотки немного выпирает и мешает свободному совмещению половинок корпуса, то тогда её можно отформовать, слегка (или даже совсем не слегка) «прикусывая» плоскогубцами по всей окружности. Кабель «витая пара» податлив и легко держит форму.
•27. После этого обе половинки корпуса свинчиваются саморезами.

Сборка закончена!

После сборки подключаем датчик к металлоискателю Кощей-5И и проверяем работоспособность.

Как вариант – возможно соединение половинок корпуса клеем. Для этого можно использовать любой клей для склейки пластмасс. Или изготовить его самостоятельно, растворив кусочки или опилки пластика в дихлорэтане .

Для этого потребуется столовая ложка опилок и 25 мл дихлорэтана (Покупается отдельно) .

При регулярном взбалтывании на растворение уходит около суток.

ВНИМАНИЕ! Работать с дихлорэтаном нужно под вытяжкой или на открытом воздухе из-за его токсичности.
Заключение

При лабораторных испытаниях были получены следующие параметры:
• Индуктивность обмотки: 387 мкГн;
• Межвитковая ёмкость: 34 пФ;
• Сопротивление обмотки: 2 Ом;
• Дальность обнаружения монеты номиналом 5 копеек: До 28 см*.

*- Указано максимально возможное значение при минимально возможном пороге срабатывания индикации. Дальность может быть меньше при наличии индустриальных помех и экранирующего действия железобетонной арматуры условиях городской квартиры, а также при не оптимальной ориентации мишени. Например, ту же монету металлодетектор хорошо чувствует, если её плоскость параллельна плоскости датчика. Но если развернуть монету на 90 градусов (ребром к датчику) и поднести строго по оси – монета станет невидимой!
Это НЕ недостаток конкретно нашего металлодетектора – это свойство всех импульсных металлодетекторов со статическим режимом работы.

Таким образом, предложена недорогая, технологичная и лёгкая для самостоятельного повторения конструкция корзиночного датчика. Он не сложнее в изготовлении, чем традиционный датчик с обмоточным проводом, но обладает более высокой чувствительностью. По сравнению с классическим корзиночным датчиком, датчик с обмоткой из витой пары немного проигрывает по чувствительности, что связано, скорее всего, с более высоким Омическим сопротивлением обмотки.
Кроме того, мы надеемся, что предложенная конструкция датчика лучше защищена от пагубного воздействия влаги, которая, как это иногда бывает, может проникать внутрь корпуса датчика. В данной статье мы постарались очень подробно описать этапы его изготовления и надеемся, что эта конструкция станет популярной:-)