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Pulsdetektor
Minipuls-3

www.pulsdetektor.de

Minipuls-3
Minipuls-3 ist das Highlight der Minipuls Serie. Dieser Detektor
ist Analog/Digital Zwitter. Läßt sich jedoch mit erweiterter Software
und einer minimalen Boardänderung zu einer digitalen 10Bit
Signalverarbeitung erweitern. Ein AT90S4433 übernimmt die
Puls - ,Tast - und Anzeigesteuerung.
Die Anzeige erfolgt über eine 16x2 Lcd im4Bit Modus.
Die mittlere Versorgungsspannung beträgt 12V/Dc.
Der Strombedarf liegt je nach Leistungseinstellung (Power) bei
120 - 300 mA. hier war bei mir schon eine Lcd mit Beleuchtung
bei einem Vorwiderstand von 47 Ohm für die Led eingeschlossen.
Minipuls-3 hat zusätzlich einen Range - Regler. Dieser Regler
kann je nach Einsatzbedingungen ferromagnetisch belastete
Böden kompensieren, dieObjektgröße einschränken oder beim
Pointing Hilfe leisten
Die zwei Trimmer dienen lediglich dazu die Akkuspannung und den
Lcd-Kontrast einzustellen.
Minipuls-3 basiert wie Minipuls-1/2 auf P-Mos Technik.
Diese Technik ist meiner Ansicht nach für den Anfänger der
problemlosere Weg.
Da Minipuls-3 Schaltungstechnisch dem Minipuls-2/1entspricht sind
sind auch die Daten ähnlich.
TechnischeDaten
Betriebsspannung
Betriebsstrom (3Ohm)
Frequenz
Pulsdauer
Primärstrom (3 Ohm)
Sekundärpeak
Akku
Akku-Kapazität (min)
Reichweite (3Ohm/280mm)

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10 - 14V/Dc
110 - 300 mA
500 Hz
75 - 320yS
1,2 - 2,2 A
400Vpk/2ys Max.
Nc/Ni-MH
500mA
1.8 m (Objektabhängig)

Diese Daten wurden am Muster mit 12V/500mA Nc-Akku
gemessen.

Schaltung
Die Schaltungbesteht aus folgenden Hauptkomponenten:
Spannungsregelteil U1 + U9
Pulsteil U11 + Q1
Verstärker und Sampler U3 + U4 + U5
Integrator und Verstärker U8
Tongenerator U6 + U7
Steuerung U12 + Lcd 16x2
Die Betriebsspannung wird über X1/ L1 angelegt. L1 hat dieAufgabe
den Einschaltstrom von C1 zu kompensieren. C1 stellt im Einschaltmoment
für den Akku einen Kurzschluß dar und reduziert praktischden Strom auf den
Innenwiderstand des Akkus. Dies kann zusätzlich den PowerOn Reset
des Prozessors stören. Durch den nacheilenden Strom von L1 wird
dies vermieden. D1 nimmt die durch das Sekundärfeld enstehenden negativen
Spannungsspitzen von der Stromversorgung . Da ein festverdrahteter Akku
vorgesehen ist wurde auf eine zusätzliche Verpolungsdiode im Eingang
verzichtet. Die Diode würdezusätzlich zu L1 einen Spannungsabfall bringen.
Der P-Mos Q1 wird von U11 geschaltet und treibt die Spule.
Die Surpressordiode D3 begrenzt den Peak auf 400V. R1 bedämpft die Spule.
Die Pulsbreite und damit die Leistung (Power) wird mit R53 eingestellt. Da die
Spule eine Induktivität ist haben wir es mit einem nacheilenden Strom zu tun.
Je länger also der Spulenstrom über Q1 ansteht umso mehrsteigt er an.
Dieser Vorgang dauert so lange bis die Spule ihren induktiven Teil verliert .
Danach haben wir es mit einem Gleichstromkreis bestehend aus
Innenwiderstand der Spannungsquelle - Drain/Source Widerstand des P-Mos
und Gleichstromwiderstand der Spule zu tun. Die maximale Pulsbreite muß
immer kleiner sein als dieser Sättigungspunkt. Alles was darüber hinausgeht
können wir als Heizmattebezeichnen. Zudem nimmt Reichweite und
Empfindlichkeit drastisch ab.
Das Mess-Signal wird über R5 /D4 dem Operationsverstärker U3 zugeführt.
Gleichzeitig wird von Q2 das Peakabhängige Synchronsignal für den Prozessor
(U12) gewonnen. U12 führt ensprechend der Programmierung dem Multiplexer U4
Tastimpulse zu. Die getasteten Mess-Signale werden durch U4 dem
Integrator U8-1 zugeführt und mit U8-2verstärkt. Die Verstärkung (Gain) kann
mit R51 variiert werden.
Das verstärkte Signal wird über R40 dem Tongenerator (VCO) bestehend
aus U6/U7 zugeführt. Von dem Poti R50 wird derSchwellwert bzw.
Arbeitspunkt des Tongenerators bestimmt.
An R39 wird das Signal für U12-ADC5 abgegriffen. Der Prozessor digitalisiert
den Messwert und stellt ihn auf der 1.Zeile der Lcd als Bargraph und auf der...