Практика сдвига частоты вверх и вниз, Не "лазия" в МД

[Yura_Sk]

Поскольку мы будем экспериментировать с частотами не открывая МД и ничего не меняя в его схеме, то понизить частоту мы можем, добавив в параллель обмотке Тх конденсатор, а вот повысить сможем, только лишь намотав собственный датчик/катушку.

Общей частью испытаний станет практическое измерение частоты (любого) МД, без этого никак. Воспользуемся самым простым методом бесконтактного измерения частоты.
Придется изготовить зонд:

Мотается на трех пальцах - это 5 витков любого провода, я взял от "витой пары", на картинке показаны 2 диода - можно и без них, схема заканчивается разъемом 3,5 мм "джек", его будем вставлять в звуковой вход компьютера.
Потом скачиваем из Сети прогу под названием specan22 и инсталлируем ее на компьютере.

Начинаем работу по измерению и изменению вниз частоты МД.
Проведем ее на примере катушки "НЕЛ Атака" и "аськи" (ясно дело, что катушка и МД могут быть любыми).

1. Включил АСЕ 250 и положил зонд на катушку:

...и получил частоту «до того»:

Подготовил конденсаторы:

Затем разобрал разъем (прилично собрано, разъем имеет позолоченные контакты, не понравилась глухая заливка разъема каким-то компаундом, похожего на воск — а ведь компаунд не способствует высокому Q (добротность), воздух лучше). Потом вывел наружу два проводка от шпилек 1, 4 (это выводы генераторной обмотки Тх) и подпаял самый маленький конденсатор из показанного ряда - это 0,047 мкФ. Получил вот такую АЧХ:

Можно заметить крошечный сдвиг частоты в сторону ее понижения, продолжаем эксперимент.

2. Меняем конденсатор на 0,1 мкФ, вот АЧХ:

Слева - частота с конденсатором 0,047 мкФ, справа - с конденсатором 0,1 мкФ, как видим, частота "перевалила" через 6 кГц, ура.

3. Логично было к конденсатору 0,1 мкФ подбросить в параллель 0,047 мкФ, так и сделал, и получил вот такую АЧХ:


4. Ниже этой частоты продвинуться не удалось: ставил 0,2 мкФ — не работает, с синеньким конденсатором на 0,18 мкФ генератор АСЕ 250 также не запустился, на всякий случай подбрасывал кондей на 0,33 — не заработало.

Выводы по данному эксперименту. Частоту опускать можно. Достигнут результат 5,73 кГц (а была 6,78 кГц). Но беда в том, что упала амплитуда, оценочно — на 5 дБ (см. графики), при испытаниях в квартире, упала «дальность по воздуху» на пятак СССР. Позвали в поездку по полям, поэтому экстренно свернулся: отпаял конденсаторы (там было два в параллель), но зеленые проводки оставил, поскольку эксперименты будут продолжены…

В тот же день выехал в поле, катушка пока выглядит так:


Конечно, я знаю, как можно поднять амплитуду и улучшить "склонность" к запуску генератора АСЕ 250 на еще более низкой частоте, но об этом напишу позже (или по просьбе читателей), поскольку здесь уже не обойтись без вмешательства в схему.

Пока буду отсутствовать, гляньте пожалуйста архив:
 ________________________.zip ( 112.84Кб ) Количество скачиваний: 40


- - - - - - -

Теперь попробуем изменить частоту вверх.
Как уже говорилось, без изготовления собственной катушки не обойтись, что ж, будем мотать...

Итак, беремся намотать небольшую катушку (одну половинку будущей DD-катушки) и подключив ее к генераторной части схемы АСИ, попробуем выйти на резонанс в 12 кГц.
Намотал эту катушку из проводов от «витой пары». Единственно ограничение, на которое следует ориентироваться - сопротивление данной катушки не должно превышать 4,2 Ома.

Здесь 9 витков этого кабеля, лишенного внешней оболочки, т.е. 9 х 8 = 72 витка, соответственно, распаянных «конец-начало».

Иллюстрация распайки катушки.

Катушка Тх (генераторная катушка на 72 витка) запустилась на частоте 118542 Гц (я замерял виртуальным частотомером, но опускаю из описания, чтобы не загромождать материал, впрочем, ниже будут даны скрины с программы спектроанализатора specan22).
Приемную катушку сделал на 11 х 8 = 88 витков (нашел «витую пару» чуть более тонкого диаметра, поэтому катушки кажутся одинаковыми, хотя на Rx витков больше на 22%). На сопротивление этой катушки можно не обращать внимания, да хоть 100 Ом...
Теперь у нас есть обе половинки DD-катушки, проверим возможность «сведения» катушек. Понадобится простецкий китайский тестер, умеющий мерить переменное напряжение.

Сдвиганием-раздвиганием катушек легко получается баланс "все 4 нуля", однако, если в кадр внести тестер, то баланс уходит: в данном случае вы можете видеть разбаланс в 16 мВ. К обмотке Тх временно припаян резистор на 1 Ом, его можно не ставить, есс-но в сборку катушки он уже не попал, а был нужен только на самых первых шагах эксперимента (когда я лишка боялся перегрузить микросхему генератора).
Сделаем катушки немного овальными (просто сдавив их руками). Когда они круглые, то по внешнему краю имели диаметр 10 см. Теперь приступим к "закругляющим" операциям: это изготовление кабеля, экранирование приемной катушки Rx и первое "настольное" испытание.

Пару строк теории идеальных катушек, не бойтесь и читайте...
Катушки выполнены проводом в относительно толстой полиэтиленовой изоляции с повивом, что способствует снижению межвитковой емкости и, в итоге, дает высокую добротность Q, а значит — хорошо выраженный индуктивный эффект и большой циркуляционный ток в генераторной катушке Тх. Высокая добротность также полезна и для приемной катушки Rx. Катушки «рыхлые», т.е. в проводе нет механической напряженности — это дает повышенную термостабильность. (При нагреве полиэтилен «подвинется», где наружу, где внутрь и общая площадь катушки останется неизменной, а значит L = const, R при нагреве изменится, от физики не уйдешь, но оно изменится меньше, чем у простых катушек, поскольку изначально отсутствует механическая напряженность). Есть и другие положительные эффекты (напр. отсутствие старения изоляции провода из-за магнитострикции — именно из-за нее изнашивается лак на обычных обмоточных проводах). Немаловажно и то, что в собранной конструкции, помимо провода, не будет никаких радиокомпонентов (а вспомните целые платы с радиодеталями, микросхемами и подстроечными резисторами в катушках от «брэндов»). Еще более высокие параметры можно получить, используя кабель «витая пара для компьютерных сетей», в котором каждая жилка выполнена из многожильного провода — но я не нашел такого в продаже, а этот просто был под рукой. Катушки намотаны без всяких ухищрений, за одну минуту, на банке из-под кофе.
Для изготовления соединительного кабеля берем 4 отрезка "военного" многожильного бескислородного медного провода во фторопластовой изоляции и медном посеребренном экране МГТФЭ. Пятый провод, предназначенный для соединения статического экранирования катушки с «землей» блока АСИ — тоже во фторопластовой изоляции, многожильный МГТФ. Все провода имеют длину 2 м.

Кабель получается лучшим из всех возможных (без преувеличений): каждая обмотка будет соединена с блоком АСЕ 250 двумя экранированными кабелями, по экранирующим оплеткам сигнал пускаться не будет, а статическое электричество с клетки Фарадея, окружающей приемную обмотку Rx, будет стекать в МД на шпильку 5 разъема по отдельному неэкранированному проводу. (Радиолюбитель сразу заметит, что «земля» данной конструкции разведена «пауком», поэтому все помехи, пришедшие из окружающей среды в разных фазах и амплитудах, взаимно вычтутся в точке 5 разъема).
Урок закончен, идем дальше))).


Здесь показаны обе катушки и «постель» — это стеклотекстолит, толщиной 3 мм, монтаж катушек на ней означает, что никакой работы снизу будущей DD-катушки не будет — в самом деле: положим на постель катушки Rx и Tx, окончательно "сведем", зафиксируем это дело лоскутами стеклоткани с эпоксидной смолой и ВСЁ.

Займемся "клеткой Фарадея" для обмотки Rx.



Графит от электролизной ванны у меня был. Взял сверло на 10 мм, просверлил дырку и немного разогнал ее в кубике графита, а полученный порошок собрал. Обмотал х/б ниткой катушку Rx для улучшения адгезии с клеем ПВА. Размешал клей с порошком графита в пропорции 50 на 50 и покрыл этой смесью катушку Rx. Положил намазанную катушку на предназначенное для нее место на «постели» и поставил на просушку. Катушку Tx мазать антистатиком не буду вообще.

Катушка Rx, покрытая «антистатикой», высохла. Проверил по дальним точкам катушки сопротивление графитового экрана:

1 кОм по диагонали - это норма и 10 кОм - тоже было бы нормой, потому что "статика" - это десятки тысяч вольт и они "по любому" не накопятся, а стекут на "массу" МД, невзирая на сопротивление экранирующей обмазки.

Осталось изготовить кабель и попробовать в работе эту катушку. Разрезал экран (появилась красная полоска от изоляционной ленты) и занялся соединительным кабелем.

После того, как сделал соединительный кабель (протянул 4 экранированных провода и один простой в термоусадочную трубку) и все распаял (обе катушки и провод экрана, см. схему выше), то подсоединив разъем к АСЕ 250 и убедившись что все работает (частота снизилась до 11 кГц), свел катушки до разбаланса 1 мВ и испытал на столе DD-катушку с золотой сережкой в сравнении с родной катушкой от АСЕ 250.
Итог. Для застегнутой золотой сережки стало 17 см, а было 13, для расстегнутой: стало 7 см, а было 5. Продольный размер «асиной» катушки 6,5х9″ — 22,5 см, а моей, размером 5х5,8″ — 12 см.
Интересно, что шкала дискриминации расширилась в зоне черных металлов, а начиная с пятака СССР, осталась прежней и на своем месте, 5 коп. СССР откликаются «беллтоном», а вот пятак укр. из нержавейки перекочевал на одну ячейку правее (2 ячейка шкалы), но все еще отзывается как "черное". Пинпойнт работает, т.е. фазировка обмоток Тх и Rx правильная.

Начинаем компоновать катушку.

Если щелкнуть на кадрике, то можно увидеть отвод «земли» от экрана. Он представляет собой голый медный проводок, длиной 10 см, местами вплавленный паяльником в графитовый экран. (Родная катушка попала в кадр, потому что ей тоже перепало немного эпоксидки на больные места).

Обратите внимание, что катушки Rx и Тх остались фактически не пропитанными эпоксидкой до проводов — так и задумано: это и экономия веса, но главное — сохранение высочайшей электрической добротности Q. Мы получаем броневой корпус из эпоксидной смолы со стеклотканью, но сами катушки — сухие, эпоксидка до них не добралась.

Ниже привожу сравнение основных параметров новой самодельной «катушки на золото» (так ее назвал) и маленькой штатной катушки от АСИ (показываю два скрина программы specan22).



Катушку я сделал зимой 2013 года, а по весне погоняли ее на пляже и сравнили с "Фишером F-75" в реакции на пляжное золото.
Здесь можно увидеть эту катушку в сравнении с заводскими катушками для АСЕ 250.

Катушке уже 6 лет. Она исправно работает и дает 2,5 а то и 3 своей диагонали на пятак СССР в песке, сейчас собираюсь сделать mono с подобными параметрами. Думаю, новая катушка будет лучше различать "черное" и "цветное", чем данная "катушка на золото".
Если кто пойдет этим путем, то я бы посоветовал "сведение" катушек делать на природе, вдали от промышленных и прочих помех. Также постель можно не заужать, пускай выступающий ободок рубит себе травинки и первым встречает камушки...

Ждите продолжения.

Сообщение отредактировано Yura_Sk: May 5 2019, 13:32

[gogench]

А какова то цель эксперимента?

[Yura_Sk]

Извиняюсь, что сразу не написал о цели, полагая, что хватит заглавия.
"Зауми" в этом вопросе хватает, чуть чего - разные авторы сразу осциллограф требуют, частотомеры и не только виртуальные, я предлагаю самые простые способы экспериментирования в данной области.
Конкретная цель: изменить частоту, к примеру на "аське" (АСЕ 250), и погонять в поле. Поскольку у меня несколько "асек", то будут и практические примеры, сравнение и т.д.
Как видите, уже описан практический способ измерения частоты на любом МД (меряется и амплитуда, но в сравнительных единицах, к примеру: "амплитуда сигнала на испытываемой катушке на 2 дБ больше, чем у родной катушки такого-то МД").
Вы рано задали вопрос, статья еще в процессе, щас только собрался выкладывать материал про подъем частоты.

Сообщение отредактировано Yura_Sk: May 5 2019, 13:27

[копорез]

Нихера не понятно, но очень интересно!!!

[Yura_Sk]

Да, наверное трудновато читается. Попробуйте начать с измерения частоты вашего МД, если заинтересуетесь, то продвинетесь дальше.
Перечитал и нашел ошибку - не поставил запятой в первой пробе частоты катушки:

данное измерение было сделано виртуальным частотомером и частота была 11854,2 Гц.

Сообщение отредактировано Yura_Sk: May 6 2019, 18:48