Модернизация системы питания МД на примере Garrett Ace 250

[Skinhead]

Все когда-либо на копе сталкивались с ситуацией разрядки батареек/аккумуляторов в самый неподходящий момент, к тому же, по закону Мёрфи, запасного комплекта под рукой нет Если экспедиция всерьёз и надолго, то, в принципе, и нескольких таких комплектов может не хватить из-за прожорливости МД. Всё это усугубляется высокой ценой качественных пальчиковых аккумуляторов
В аспекте вышеперечисленного использование внешних высокоёмких, необслуживаемых гелевых или AGM аккумуляторов становится очень актуальным!
Гелевые АКБ, в которых электролит сгущён силикагелем, выдерживают внушительное число циклов заряда-разряда, могут продолжительно находиться в разряженном состоянии, имеют относительно невысокий саморазряд и могут быть эксплуатированы в любом положении.
Технология AGM использует пропитанный жидким электролитом пористый заполнитель отсеков корпуса из стекловолокна. Микропоры этого материала заполнены электролитом не полностью. Свободный объем используется для рекомбинации газов. AGM АКБ уверенно работает при низких температурах (ниже −30*С).

Заканчиваю с теорией и перехожу "ближе к телу" на примере наиболее широко распространённого и горячо любимого в народе МД-ра Garrett Ace 250
Итак, для МД Garret Ace 250 необходимо 6 В постоянного тока, которые он получает из 4-х последовательно соединённых АА-батареек по 1.5 В каждая. У меня комплект свежих батареек "Durecell Alkaline" даёт 6.3 В, что моему МД-ру очень нравится

Если вместо батареек использовать NiMH-аккумы (1.2 В), то получаем недостаток напряжения: 4 х 1.2 = 4.8 В, и, как следствие, глючную и непродолжительную работу МД. Если брать 5 аккумов, получаем необходимые 5 х 1.2 = 6 В, но для 5-го аккума в батарейном отсеке нет места и в этом случае надо мастерить самопальную АКБ, содержащую эти 5 элементов, с последующим креплением конструкции на корпус МД.

При последовательном подключении аккумуляторов, их ёмкость, увы, не суммируется, т.е. получить более чем 3 Ач (при условии использования 3000 мАч элементов с правдивой ёмкостью) с такой АБ не получится.

Только паралелльное соединение позволяет суммировать ёмкость. К примеру, чтобы получить АКБ 6 В 6 Ач, собранную из элементов 1.2 В 3000 мАч, нужно запараллелить 2 стринга по 5 последовательно подключённых элементов в каждом. Если же сборка идёт из элементов на 2000 мАч, то стрингов нужно уже три.
Как итог - данное решение весьма дорого при использовании качественных, не noname, аккумуляторов с правдивой ёмкостью

В онлайн-рынке Украины встречаются необслуживаемые гелевые или AGM кислотно-свинцовые аккумуляторы на 6 В, например такой AGM:

Luxeon LX 670: 7 Ач, 151х35х95х1.2 кг, 85 грн.


Что даёт использование АКБ с ёмкостью 7 Ач?

Есть формула:

Е бат. = (Р потр. * Т рез.) / (U бат. * 0. = (I * U * T рез.) / (U бат. * 0. = (I * T рез.) / (0.

отсюда время работы

Т рез. = (Е бат. * 0. / I

В среднем МД потребляет ток 0.100 А, по-этому получаем:

Т рез. = 7 * 0.8 / 0.1 = 56 часов непрерывной (!!!) работы с разрядом аккумулятора на 80% и остатком 20% (коэффициент 0.8 в формуле).

Сделать для такого аккумулятора герметичный корпус с креплением на штангу - в принципе не проблема. А теперь - "весёлые картинки"

Общий вид:


В приближении:


Как видите, кабель питания идёт по правой стороне, чтобы не цепляться за него при носке МД, так как я - правша, но если Вы - левша, то можно реализовать и "левостороннюю" компоновку.

Конструктивно система внешнего навесного электропитания для МД (далее СВНЭ) состоит из следующих элементов:
1) АКБ (о ней я писал выше).
2) Герметичный (!!!) отсек для АКБ с надёжной крышкой. Уверен, что зачем нужна герметичность и надёжность - объяснять не надо
3) Крепление АКБ-отсека на штангу МД - простое, надёжное и легко демонтируемое.
4) Силовой кабель с надёжными разъёмами и с возможностью простого отключения СВНЭ от МД.
Само собой, количество вносимых в сам МД изменений (сверление, пайка и т.д.) должно быть сведено к минимуму, к тому же возможность использования стандартного внутреннего пальчиковобатареечного питания обязательно должна сохраниться! (Ну мало ли что?!)

Отсек для АКБ представляет собой контейнер из пищевого пластика.

Куплен был в супермаркете за 25 грн. под конкретный размер АКБ. Впрочем, в нём после исталляции батареи осталось место ещё под одну Чтобы АКБ внутри не болталась, было использовано что-то типа жёсткого поролона/мягкого пенопласта от какой-то упаковочной тары.

Герметичность отсека и надёжность закрывания крышки достигается четырьмя защёлками и резиновой прокладкой по контуру.


На крышке СВНЭ имеется выключатель (не обязательно, но весьма удобно) и силовой разъём.
Схема подключения такая:
"+"клемма АКБ - выключатель - первый контакт разъёма
"-"клемма АКБ - второй контакт разъёма.

Крепление отсека к штанге МД - два обычных крепления с защёлкой для пластиковой трубы соответствующего диаметра - прикреплено к батарейному отсеку болтом и гайкой.



Защёлка позволяет по-быстрому, без шума и пыли, демонтировать СВНЭ, например, для подзарядки или транспортировки.

Так как на МД нужно подавать "+" и "-", кабель должен быть двужильным. В качестве силового разъёма мною был выбран BNC-коннектор, дающий самое (!!!) надёжное (ни сам по себе, ни от тряски коннектор из гнезда не выскочит), но в то же время быстроразборное (повернул и потянул) соединение.

Понадобилось два коннектора типа "папа" (на кабель) и два коннектора типа "мама" (разные по конструктиву крепления) (на корпус МД и СВНЭ). Всё куплено на радиорынке за копейки

Так как BNC-коннектор разработан для коаксиала, то в качестве силового кабеля и был применён коаксиал, правда в красивой и гламурной прозрачной оболочке (тоже радиорынок). Центральная жила для "+", оплётка для "-".




Самое сложное было смонтировать BNC-разъём на крышке батарейного отсека МД.



на батарейку внимание не обращаем, она там просто так

Нужно выбрать такое место, чтобы "жопка" разъёма не мешала всяким потрохам внутри отсека и давала возможность крышке беспроблемно открываться и закрываться. Мне её ("жопку") пришлось немножечко подскоблить ножом ,

чтобы указанный на картинке пыптик входил в паз крышки.


В качестве инструментов мною были использованы острый кухонный нож для сверления дырок, ножницы, круглый напильник, линейка, карандаш и обыкновенные плоскогубцы (для обжимки разъёмов).
Так что никаких дрелей, паяльников, автогенов и токарно-фрезерных станков не понадобилось

Стоимость всего проекта - около 125 гривен, с учётом АКБ, но без учёта сбора в пенсионный фонд, шучу
Дополнительно - зарядное устройство для кислотно-свинцовых и гелевых аккумуляторов с 6 В на выходе. Я себе купил Luxeon BC-1212M за чуть меньше чем 200 гривен.

Впрочем, сгодится любое автомобильное ЗУ, умеющее выдавать 6 В!

Итоги:
Модернизированный МД успешно прошёл многочасовый тест-драйв в нескольких копах Вольтметр говорит, что напряжение совершенно не уменьшилось. Кстати, идея - встроить маленький стрелочный вольтметр в крышку СВНЭ рядом с кнопкой для контроля и оценивания уровня заряда!!!
Я ещё ни разу после монтажа АКБ не заряжал. Только после покупки один раз и всё.
Субъективно руке с МД совсем не тяжело, так как, благодаря продуманной конструкции штанги МД, рука постоянно "висит" практически вертикально вниз и мышцы плеча не напрягаются. Вес АКБ не ощущается ни сразу, ни через время.
СВНЭ занимает очень мало места в рюкзаке, за секунды демонтируется с МД, возможность использования внутреннего батарейного отсека сохранилась на 100%!

Спасибо что прочли так много букаффф!!!

[Kamelot]

Решение вопроса придумано не плохо! Но считаю для такого прибора отсек для аккумулятора и сам аккумулятор велик. Пол года необходимо выходить чтобы был замечен разряд подвесной батареи! Есть аккумуляторы поменьше, но и их хватит на очень долго! Я бы уменьшил, - это мое мнение! Высоко частотные разъемы на питание я бы не ставил тоже! Для аккуратного прибора выглядят они громоздко, выводя большую траекторию изгиба питающего провода! А это не всегда удобно при поисках в лесу в зарослях! Предпочтительней подвести провод вдоль или под ручкой прибора к нижней части блока управления!

[Skinhead]

По АКБ - да, есть менее ёмкие и, соответственно, более миниатюрные.
Эта АКБ на 7 Ач мне просто попалась быстро и по хорошей цене, а так я и сам планировал покупать на 4.5 Ач.
Бачок в самом деле мог бы быть и по-меньше, я в обзоре это упоминал, но мне, если честно, было в лом шариться по магазинам - зашёл в первый попавшийся и взял что было в наличии примерно нужного размера. На самом деле, конечно же, ёмкостей подобной конструкции немеряно в "Метро" и, притом, разных форм-факторов.
BNC-коннекторы бывают и угловые под 90 градусов, но опять же - лень было искать Как раз для зарослей BNC и хорош, поскольку никакое цепляние за ветки штекер из разъёма не выдернет. 90-градусный штекер действительно смотрелся бы эстетичнее...
В нижней части блока управления негде было смонтировать разъём, не затронув электронный "ливер", так как батарейный отсек у Аськи сверху.

Всё собрано "на коленке" и было потрачено всего несколько часов, так как на следующий день планировался коп В общем время поджимало

[Однако]

Я почти год ходил с внешним акамулятором, правда на 4 ампера,заряжал не больше 8 часов(боялся спалить прибор), зарядки хватало более 2 недель. При установке за подлокотником баланс прибора стал даже лучше!
У Вас, очень хорошо получилось!

[kimiriec.]

это интересно чувак малчик

[kimiriec.]

а можна увеличить глубену поиска прибора спомащю схемы garrett 250?

[МАКС999]

Скинхед, идея по модернизации питания металлодетектора и её воплощение в жизнь - очень одобряется и приветствуется - ибо данная тема довольно таки актуальна. Замечания и советы форумчан в данной теме - тоже очень полезны и востребованы.
Мне и самому весной этого года также пришлось основательно проработать альтернативные вопросы питания Аси250 и реализовать их на практике. Шой из этого получилось - можно просмотреть в теме "Неопасные эксперименты с АСЕ 250 в гарантийный период..." ( раздел - металлодетекторы Гаррет ) .
Желаю всем камерадам только положительно-приятных моментов от всевозможных доработок Ваших металлодетекторов...

[step_by_step]

7Ач для Аси куда движется мир...
Ставил 2.3 для импульсника и то тяжеловато, остановился на 1.3, а тут 7 да еще при таком потреблении прибора. Это оправданно если в какойто очень далекий и долгий поход к примеру на месяц, где нет возможности заряда. А так пустое увеличение веса.
Обратите внимание на литиевые элементы большой емкости, на Ebay есть интересные варианты. И с зарядкой и цены приемлемые и вес в норме.

[vohagor]

ахренеть модернизация-
плюсы- ася превращается в холодное оружие
минусы- все остальное

РЕАЛЬНОЕ РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ ПИТАНИЯ-
НОРМАЛЬНЫЕ АА аккумуляторы + комплект батареек всегда в рюкзаке, но как нз

[Skinhead]

Вы забыли ещё один плюс - заодно "качается мышца"

[игорьUKS]

Да,идея хорошая,но 7 А/ч действительно перебор,вот 1,3 было бы в самый раз.У меня на"клоне" на 1,3(правда 12 вольт),на день хватает.

[Виктор503]

Я немного по другому сделал без уродства МД
Аккумулятор с видеокамеры SHARP 6V 2400 mA
Зарядное 6V 2A (родной)
Сумка для АКБ с чехла фотоаппарата
Шлейф от старого CD привода
Всего потрачено 40грн на АКБ всё остальное взял в быту.

Да в случаи исчерпания АКБ отключаю схему и просто вставляю батарейку и радуюсь дальше!

НУ защиту на катушку с пластинки проигрывателя.

[вен]

Сколько должно быть ампер на гарет 250

[Виктор503]

не выше 4-4,5 А дальше транзисторы микросхемы греются
Повышения ампеража на страх, и риск, и выдержку МД

[LVV75]

[Лимонадный Джо]

[сазан]

Акумуляторы на 2700 без проблем работают на максимальной чуйке на асе350 два световых дня не выключая.дальше не знаю,остается два деления.

[Лимонадный Джо]

[Юрий_Ск]

Автор темы пишет:
Если вместо батареек использовать NiMH-аккумы (1.2 В), то получаем недостаток напряжения: 4 х 1.2 = 4.8 В, и, как следствие, глючную и непродолжительную работу МД.

- Начальная идея ложная: а именно, что АСЕ 250 хуже работает от аккумуляторов, которые действительно дают меньшее напряжение, чем батарейки.
Смотрим сюда:

Это кусочек схемы АСЕ 250, всю схему легко можно найти в Сети.
Напряжение с аккумуляторов или батареек поступает слева на микросхему U4 преобразователя напряжения LD1807 - эта микросхема разгоняет напряжение питания до... не знаю, не измерял, но, главное, эта микросхема умеет поднимать напряжение, начиная с 3 В, кроме того, выходное напряжение она стабилизирует на уровне примерно 9В и независимо от входного (видите, там делитель напряжения на R1,R2 - и сигнал обратно в микросхему поступает на третью ножку - вот так она как раз и стабилизирует напряжение через обратную связь).
Т.е. батарейки на входе, или аккумуляторы, даже сильно подсевшие - ей все равно - она свои 9 Вольт сделает из любых (даже 3 аккумулятора оставьте - АСЕ 250 будет работать, я проверял, попробуйте и вы, поставив на место отсутствующего аккумулятора подходящий гвоздик). Ну а дальше вы можете видеть еще два микросхемных стабилизатора: первая микросхема U3 серии TL выдает 8В и от них питается вся схема (кроме УНЧ), а вторая микросхема U13 серии МIС дает стабилизированные на сто раз 4В для питания процессора (и, если быть точным - то также раздает сдвиг половинного напряжения на все ОУ схемы).

Получается, что все задумки с внешним 6-ти вольтным питанием на АСЕ 250 - излишни. Даже скажу больше: они опасны, поскольку свинцовые аккумуляторы могут запросто зарядиться вольт до 8-ми, и тогда ваша АСЯ благополучно крякнется - микросхема входного преобразователя напряжения сгорит (та самая LD1807), а она редкая (я даже даташит не нашел), но беда в том, что она еще с собой в могилку штук пять радиодеталей утащит, и ремонт затруднится.

Из своей практики скажу - при работе от аккумуляторов GP 1000 mAh сначала напряжение быстро валится и в течение примерно 5-ти часов на прохладной погоде может с 4-х упасть до 2-х квадратиков питания. Но эти 2 квадратика на индикаторе напряжения АСИ соответствуют как раз норме напряжения на аккумуляторах (4 х 1,2В) и в этом режиме она работает еще часов 7. Какие "минусы" от такого питания? - да никаких: чуйка не падает, дискрим, пинпойнт - все отлично работает, правда тише пищит (потому что УНЧ напрямую питается), но многие и так жалуются на громкий звук АСИ.
Наступает момент, когда остается один квадратик по индикатору питания - но добродушная работяга АСЯ дает вам возможность работать еще часа два, пока не начнут заметно тускнеть все шкалы, потом она беспорядочно запикает, если на улице тепло, а в холодную погоду - просто тихо заснет и шкалы погаснут - и ВСЁ - пора домой, аккумуляторы заряжать. Правда, в холодную погоду у вас есть еще один резерв: вынуть аккумуляторы, положить в нагрудный карман, да сесть на пенек, съесть пирожок и чайку из термоса попить, минут через пятнадцать батарейки отогреются и у вас появится возможность еще 1 час поработать с АСЕй.
Если надо экономить питание - то нужно перейти на наушники (там гасящее сопротивление, которое на наушники с выхода звуковой микросхемы на 330 Ом установлено, а динамик - 16 Ом, вот и сравните токи). Мнение, что в режиме пинпойнта АСЕ больше кушает - совершенно ошибочно. В режиме обычного поиска ток скачет от 40 мА до 120 мА (на каждом махе катушкой 9х12" над пятаком СССР в 15 см. от него, но цифровым прибором трудно мерить). Если часто махать пятаком над катушкой, чтобы звук не рвался, то тогда амперметр дает показания - 24 мА, а когда под катушкой ничего нет, то маши-не маши катушкой, ток - 5,7 мА. В режиме пинпойнта ток не поднимается больше 40 мА, а если прямо над монеткой или даже положить катушку на монету - то всего 17 мА. В выключенном состоянии ток потребления АСЕ 250 составил 1 мкА.
У меня комплекта из 4-х акк. GP 1000 mAh хватает на три выхода. Очень важно - в холодную погоду после работы с МД сразу вынимайте батарейки (объяснять долго, но опасность исходит от водяных паров, которые конденсируются на плате, а она не лакированная даже, и ничего хорошего, если батарейки стоять будут и токи будут блуждать по всем проводочкам).
Поскольку иногда АСЮ превращаю в подводную, то питание менять не собираюсь, чтобы из корпуса ничего не торчало, но хотелось бы перейти на аккумуляторы ААА - там в линейке 1000 мА тоже есть, а вес вдвое ниже.

[[_Werewolf_]]

Прошу всех не забывать самый главный закон - закон сохранения энергии! Можете подымать вольты с "просевших" батареек сколько угодно, но тогда однозначно потеряете в силе тока. Ну никакие самые изощрённые микросхемы не возьмут энергию из ничего.