Détecteur ELK 41

[Guest]

Bonjour à tous, bienvenue aux nouvelles (et aux nouveaux).
Pas de panique.
Le schéma du N°41 d'Elektor est le seul montage à ma connaissance qui permette de réaliser un véritable détecteur avec discrimination et compensation de l'effet de sol qui marche bien, félicitations à l'auteur inspiré.
Il est certainement perfectible, mais réalisé exactement comme décrit dans la revue, il fonctionne immédiatement.
Ne pas oublier les modifs parues ultérieurement : Passage de l'étage de sortie en +/- 5V, remplacement du 4011 par un 4093 etc...
Avec une bobine "artisanale" il ne faut pas trop espérer obtenir les tensions de réglage citées par l'auteur et disposer d'un oscilloscope même rudimentaire, est une obligation si on veut obtenir le maximum de sensibilité de ce montage.
La bobine qui donne les meilleurs résultats est la double "D" décrite dans l'article.
Elle est assez facile à réaliser pour un bricoleur moyen.
Ceux qui disent le contraire sont donc en dessous de la moyenne... (c'est pas trop gentil, hein...Gnnn...)
L'indispensable décade de condensateurs de mon crû (voir au début du forum) permet de trouver les bonnes capas à mettre en // sur les bobines.
Après il y a les modifs à la sauce GéGé, c'est à dire l'ampli placé dans la tête qui réduit le bruit, l'augmentation du nombre de spires de la bobine de réception, etc..
Mais ça permet de gagner quelques centimètres dans la profondeur de détection, tout juste.
- Les déboires
Ceux qui se sont "plantés" sur ce montage ont été victimes de quelques chausses trappes que je vais essayer de désamorcer :
- Le plus important est que le PLL IC1 soit bien centré sur la fréquence de résonnance du couple L1 C2, le centrage dépend de la valeur de C3 et de R12 qui fixent la fréquence centrale de travail du VCO du 4046.
Le 4046 va fournir un signal à la sortie VCOout, d'une fréquence telle qu'il soit récupéré à l'entrée SIG 1/P déphasé d'exactement 90°.
Il est bien évident que les deux condensateurs C3 et C5 doivent être de la meilleure qualité possible, et de préférence appairés en valeur.
La première opération, après réalisation des bobines, et les avoir sommairement positionnées, consiste à placer la décade de capas à la place de C2, valeur 220nF avec l'oscillo connecté en // sur la bobine.
Remplacer R12 par un potentiomètre de 47K, réglé au départ sur 16K environ.
Mettre en route et observer la forme du signal, qui doit sûrement avoir n'importe quelle forme, à part sinus.
Faire varier le potentiomètre jusqu'à obtenir un signal bien sinusoïdal. Si vous y arrivez, tous les espoirs sont permis.
Sinon, vérifier les composants autour de T1 à T4.
Mesurer la période du signal à l'oscillo, elle doit se situer entre 100 et 125µs.
Resouder R12 et augmenter la décade si la période est trop courte, et inversement.
Ajuster la valeur de la décade capacitive jusqu'à obtenir une belle sinusoïde d'à peu près 100µs pour une valeur de 16K de R12.
Si vous avez réalisé la décade avec des condensateurs triés, il suffit de lire la valeur et de souder un condensateur adéquat.
Sinon, mesurer la valeur au capacimètre pour déterminer le bon condo.
Toute modification de R12 oblige à recalculer toutes les résistances situées autour des potentiomètres de réglage de l'effet de sol et de discrimination, ce n'est donc pas conseillé à moins qu'on souhaite une fréquence de travail différente, dans le but d'optimiser la détection pour l'or, par exemple.
Le plus dur est fait !
Placer la sonde de l'oscillo a la sortie de A1 et déplacer la bobine de réception de manière à obtenir un signal dont la forme soit bien visible d'au moins 100mV.
Placer la décade (encore elle !) à la place de C13 et trouver la bonne valeur pour C13, c'est à dire l'amplitude max. et la sinusoïde la plus canon (hé hé!)
Souder le condo de la bonne valeur, (on peut en mettre plusieurs en //).
Déplacer la bobine de réception de façon à mesurer le signal minimal à la sortie de A1.
Attention, ce réglage doit être mené avec soin, il conditionne la sensibilité du détecteur !
Placer P1 à P3 à mi course pour le moment.
On verra le réglage du discriminateur et de l'effet de sol plus tard.
Si vous êtes arrivés jusque là, votre détecteur marche déjà, après positionnement des potentiomètres, vous devez déjà détecter quelque chose, à part bien sûr que vous ayez fait une erreur ailleurs, mais si vous avez besoin d'aide, votre serviteur reste à l'écoute.
Les bobines :
Les bobines doivent être bobinées aussi serré que possible, et impérativement blindées, sortir un fil soudé sur le blindage de 10cm, puis recouvrir complètement d'un isolant, scotch ou mieux du tissu qui sera ensuite imprégné de résine genre araldite (après réglage final) .
Le blindage ne doit pas jamais constituer une spire fermée, prévoir une coupure d'un demi cm.
Le blindage peut être réalisé en alu ou mieux, en cuivre qui sera prélevé sur un bout de coax télé de bonne qualité, plus facile à souder.
Les bobines seront montées sur un disque en PVC ou autre matériau, et collées sur quelques points pour permettre le réglage final.
La résine finale sera coulée en deux fois pour éviter trop de contraintes.
Le câble utilisé doit comporter deux paires blindées SEPAREMENT, les deux blindages seront reliés ensemble à la masse côté carte et sur chaque feuillard isolément côté tête.
Les deux points de chaque bobine seront raccordés sur les bornes correspondantes de la carte, le blindage ne doit PAS transporter le signal.
Ce mode de câblage permet d'obtenir le minimum de bruit, qui conditionne la sensibilité du montage.
C'est tout pour aujourdhui...
A suivre, GéGé.

Et, pour les intéressés l'article de la revue et le typon modifié (corrigé ?).

[Guest]

de ' celinedetection'
Merci pour toute ses informations, c'est vraiement très sympa, mais je n'ai pas le liste exacte des modif à realiser, en effet les fichiers "rectif" qui sont dans photos ne sont pas
lisible ? Et il me semble idispensable, qui peut me les envoyer sur mon Email ?
Merci beaucoup

[Guest]

de ' patrickdet'
Pour Gégé
J'ai lu avec attention vos conseils de réglage de la partie emission réception
Une question : vous dites de ne pas changer la valeur de R12 (16k) sinon il faudra reprendre les résistances associées à la discri
Dans "le tort d'elektor" paru après lea publication de l'article ils disent : passer la valeur de R12 à 27k
J'ai réalisé ce détecteur et passée la valeur de R12 à 27k et il m'a été totalement impossible de régler la discri, ce qui va dans le sens de votre analyse.
Je vais donc ressortir mon montage du placard et remettre R12 à 16k Mais pouvez vous nous donner des infos pour régler correctement cette partie discrimination
Merci, Patrickdet

[Guest]

Bonjour,
R12 associée au condo C3 permettent de fixer le milieu de la plage d'accrochage du PLL.
Il est bien évident que cette fréquence doit être voisine de la fréquence de résonance de la bobine d'émission associée à son condensateur.
La première version, je l'ai réalisée exactement comme indiqué dans l'article, avec les valeurs de composants préconisées.
Ma première démarche a été de trouver le bon accord de la bobine d'émission SEULE d'où la décade de capas.
J'y suis parvenu et j'ai fait de même pour la bobine de réception, comme indiqué dans mon post précédent.
Et j'ai obtenu un appareil capable de voir une pièce de 1 franc à 20cm, sans discrimination ni compensation de l'effet de sol, pot à 0 (attn ils sont à l'envers), après avoir réglé l'accord et mis la sensibilité à fond.
Donc l'appareil présenté dans l'article fonctionne avec la bonne bobine, sinon ce serait bien la première fois qu'Elektor propose un circuit qui ne marche pas !
Ensuite, à la mise au point, il apparaît quelques anomalies comme par exemple, l'impossibilité d'obtenir les tensions de réglage, le basculement aléatoire du 4011 etc.
Les rectificatifs sont parus, mais j'avais déjà pris le sentier des écoliers et trouvé des réglages fonctionnels en observant à l'oscillo les déplacements de la fenêtre de IC4.
Plusieurs valeurs différentes de R12 ont été expérimentées, dans le but d'augmenter la fréquence de travail jusqu'à 20Khz, ce qui permet une meilleure sensibilité à l'or.
Chaque fois celà s'est traduit par de nouvelles bobines et bien sûr, de nouvelles valeurs de capas.
Le procédé que j'ai déjà décrit plusieurs fois dans ce même forum, consiste à trouver les bonnes bobines et les bons condensateurs.
Ce n'est qu'une fois cette opération parfaitement réalisée qu'on passera à la phase suivante, c'est à dire le réglage du discriminateur à fenêtre.
Un membre du forum m'a aimablement envoyé un rectificatif de 3 pages, avec un plan de bobine et pas mal de modifications à apporter au niveau des composants.
La fréquence de travail se situe entre 6.7 et 7.6 Khz, et la bobine d'émission devrait avoir une inductance comprise entre 2 et 2.5 mH.
Les modifications comme le changement des AOP pour des plus récents sont évidentes, ainsi que les découplages au plus près des broches d'alimentation.
Je n'ai pas tenu compte des autres modifications.
Le plus de difficile pour moi a été la chasse au bruit de fond qui conditionne directement la sensibilité.
Le résultat obtenu est un détecteur capable de rivaliser avec les meilleurs appareils du marché.
GéGé

[Guest]

de ' patrickdet'
Bonjour,
merci pour toutes ces précisions, je vais reprendre mes essais, mais il est vrai que le plus difficile est en fait de régler la partie discri car on ne sait pas trop dans quelles proportions doit se déplacer la fenêtre en fonction des différentes positions du commutateur et ça cela ne s'invente pas .
Et le dernier petit problème rencontré : il arrive au 2ème PLL determinant la position de la fenêtre de discri IC2 de s'accrocher sur des harmoniques .
Cordialement, Patrickdet

[Guest]

Bonjour,
Pour celui qui dispose d'un oscillo, même rudimentaire, l'opération ne comporte pas vraiment de difficulté.
Les potentiomètres de réglage de la discrimination et de l'effet de sol ne font que déplacer la fenêtre du discriminateur à fenêtre.
A l'oscillo, on observe la position de la sinusoïde dans la fenêtre.
Pour celà deux possibilités :
On est l'heureux possesseur d'un oscillo double trace et on observe donc les deux signaux séparément, synchro sur la sortie du second PLL.
Si on a qu'un simple trace, il suffit de "sommer" les deux signaux avec un potentiomètre d'au moins 10K, le point milieu vers l'oscillo et les deux traces superposées apparaîssent, il suffit de régler le potentiomètre pour égaliser les deux signaux, pour une observation confortable.
Le point de départ est : Discrimination OFF (pot à zéro), effet de sol OFF, position "tous métaux".
Décaler la bobine de réception de façon à avoir un signal suffisant à la sortie de A1.
J'insiste sur la nécessité de ne pas couler la résine dans la tête avant d'avoir terminé les réglages !
On doit observer le signal rectangulaire avec la sinusoïde déphasée de 180°.
Si ce n'est pas le cas, inverser la bobine de réception.
A ce moment, si on approche de la bobine un objet métallique, la sinusoïde doit se déplacer vers la gauche (ferreux), ou vers la droite (non ferreux), le galva vers la droite dans tous les cas "accept", et un beep doit retentir.
On est bien en "tous métaux"
Les potentiomètres de réglage ne servent qu'à déplacer la fenêtre du discriminateur.
On pourrait définir trois positions de base typiques :
1- La sinusoïde est déphasée de 90° en avant > position ferreux
2- La sinusoîde est déphasée de 90° en arrière > position non ferreux
3- La sinusoïde est déphasée de 180° > position tous métaux
La compensation de l'effet de sol fonctionne sur le même principe, mais la plage de réglage est plus réduite.
Après tout l'effet de sol est du à la présence de minéraux, le plus souvent ferreux.
Le décrochage du PLL et son verrouillage sur harmonique est normal dans les positions extrêmes (dscri R3).
Je vous dis tout ça de mémoire, je n'ai même pas le schéma sous les yeux, mais si il y a assez d'amateurs, je vais reprendre tous les réglages et les décrire au fur et à mesure.
GéGé

[Guest]

de ' patrickdet'
Bonjour Gégé
Merci pour toutes ces infos qui ne s'inventent pas si on n'a pas d'expérience dans le domaine de la discrimination, Je vais m'y remettre car il est vrai que ce détecteur avait l'air très sensible, mais vu que j'ai passé R12 à 27k comme spécifié dans le tort d'elector tout marche bien sauf le côté discri.
Et n'hésitez pas à nous passez vos infos car elles sont précieuses Cordialement
Patrickdet

[jojoy69]

Bonjour GeGe, Bonjour à tous les forumeur,

Je suis également dans la réalisation de ce détecteur tant convoité !

Je ne suis guerre un chercheur de trésors mais plutôt un acharné d’électronique, curieux et assoiffé (quand le temps me le permet) de comprendre ces montages.

Et aussi pour "bidouiller" un peu.

J'ai pour objectif de m'approprier une base d'un détecteur low cost (coffret plastique + canne) pour ensuite pouvoir intégrer un PCB regroupant le schéma en version CMS de ce montage.

Reste encore la question de la réalisation de cette bobine... je cherche toujours sur ce même forum, n’hésitez pas a m'indiquer l'URL d'un topic traitant déjà de cette question.

GeGe, êtes vous toujours intéressé par ce projet ? Je peux vous assister dans la réalisation du PCB en techno CMS.

N’hésitez pas a réagir sur cette Niéme relance de ce topic !

Bonne soirée !

Jojoy.

[escartefigue33]

Bonjour Jojoy,

Je ne fréquente plus trop ce forum, et comme je ne suis pas prévenu d'un nouveau post, je suis tombé par hasard sur ton message.
La réalisation de ce cuivre en SMD est une excellente idée, vu la taille de la carte originale.
Mais je reste attaché au simple face pour une réalisation perso.
Il est sans doute possible de dessiner une carte en SMD simple face avec quelques résistance 0 Ohms comme straps, je l'ai déjà fait pour d'autres montages.
Je ne suis toutefois pas opposé à une carte SMD DF, mais il faudra la faire sous-traiter.

La réalisation de la bobine ne pose pas de problème insurmontable, il faut simplement choisir la forme, et la fréquence de fonctionnement.
Pour un usage "tous métaux", la bobine en DD est la plus facile à réaliser et donne d'excellents résultats.
Pour la recherche de petits objets (pépites par ex.) avec un pointage précis, il faut passer à la bobine coaxiale, qui est un peu plus difficile à mettre au point.
La partie électronique reste identique, les condensateurs d'accord ne sont pas placés sur le cuivre mais aux bornes des bobines, il est donc inutile de les implanter.

Vu qu'il n'y a pas grand monde qui suit cette affaire, tu peux me contacter en MP.

Cdlt,
GéGé