Как сделать датчик для эхолота
Сообщества › Охота и Рыбалка › Блог › Делаем питание эхолота
Приветствую всех любителей рыбалки и любителей что — нибудь помастерить!
Всё началось с того, что я год назад приобрёл комплект: лодку Ривьера 3200СК и мотор Mercury 5 двухтактный.
Зима предстояла длинная, а руки «чесались» ну просто сил не было. Начал с изучения просторов интернета. Абсолютно случайно на EBAY нашёл недорогой, но приличный эхолот Lowrance elite 5. Всего 16 тысяч рублей(с пересылкойиз америки) и через два месяца он у меня в руках. И что порадовало, даже русский язык есть.
Опять интернет и поиски как и чем его питать на рыбалке. Инфы конечно в инете много, но вот именно как с Mercury 5 поиметь 12 вольт ну нигде нет.
Снял маховик с мотора. Место под катушку предусмотрено, резьба в крепёжных отверстиях есть, отверстие под крепёж провода то же есть. Дело за малым — нужна катушка.
Обобщив все знания из инета заказываю на Али катушку для Hidea 9,8 (2 такта) за 376,74 руб. Она конечно же больше размером, но это не страшно. Хуже было то, что она оказалась катушкой зажигания, хотя и называлась «зарядная катушка».
Сердечник был обточен до нужного размера, катушка зажигания удалена. Провод сечением 0,75 помогли найти друзья, и он успешно был намотан на пустой сердечник в количестве 310 витков. Чтобы всё это «хозяйство» было надёжным, зафиксировал концы катушки капроновой нитью, а потом пропитал катушку эпоксидкой. Замеры показали, что без нагрузки катушка выдаёт от 14 (на х, х) до 65 вольт на почти полных оборотах. Этого вполне достаточно для питания эхолота и кое каких электрических прибамбасов.
Пока колдовал с катушкой, на Али заказал
1 Авиационный разъём «папа-мама» GX16 M16 (2 пина) 13.40 руб.
2. Крышку для авиационный разъём GX16 M16 23,30 руб
3. Автомобильные разъёмы под прикуриватель и USB 390.76 руб
4. Стабилизатор напряжения с регулировкой выходного напряжения 189,92 руб
5. Регулятор- выпрямитель для скутера 281,42 руб
Конструкцию корпуса для электрики и одновременно столика для удовлетворения человеческих слабостей подсмотрел в инете и собрал его из имеющихся у меня остатков фанеры 10 и 16 мм. Собирал на саморезах с клеем ПВА. Когда столик был полностью готов покрыл его яхтным лаком на 3 раза с промежуточным зашкуриванием для устранения «ворса» от фанеры.
Для окончательной сборки в местных магазинах купил аккумулятор 7 ач, клемники, клеммы, корпуса предохранителей, кусок резинового кабеля (2,5 м 2 х 0,75 мм2).
Кусочки цветных проводов, изолента и термотрубочки у меня всегда в наличии, поскольку «дурная» голова рукам покоя вообще не даёт.
Результаты работы на фото.
Цены на фото отличаются от тех, что были полгода назад, но если поискать, то наверно можно найти похожие и сейчас.
Комментарии 29
Хоть кто-то грамотно и доходчиво объяснил!
Подскажите, как специалист экстра-класса! )))
Купил Гладиатор 5 л.с., тот же Хайтатсу. Сразу решил заняться вопросом запитки аккумулятора от генератора.
Есть 7-9 А/ч на 12В аккумуляторы. Но возить с собой 2 (1 для эхолота, а второй про запас) тоскливо и лишний вес ни к чему!
Посмотрел по инструкции на мотор. Стоит в генераторе катушка уже, типа возбуждения. Хватит ли докупить к этому чуду выпрямитель с али, типа того, что Вы указали, подключить к катушке, а выход отправить на клеммы аккумулятора и к ним же подключить эхолот. Я не беру идеальную ситуацию, как Вы смастерили, со стабилизатором и т.д., ибо сейчас возиться особо нет времени.
Просто от катушки параллельно на выпрямитель, а с выпрямителя уже постоянку на аккумулятор и к нему же эхолот. У него питание от 12 В-20 В. Думаю, что аккумулятор будет не так сильно задирать на 5-ти сильном моторе напряжение от оборотов.
Можете прояснить ситуацию?
Заранее спасибо!
Спасибо за оценку, но я далеко не экстра класса специалист. Просто с малых лет люблю покопаться с электо и электронными штучками. А теперь по вашим вопросам.
1. В генераторе мотора на 5 л.с. стоит либо одна катушка — только зажигание или 2 катушки: зажигания и для внешних световых приборов (осветительная).
2. Родная осветительная катушка через штатный выпрямитель аккумулятор нормально может только поддерживать в заряженном состоянии, но с «0» очень долго будет аккумулятор заряжать, даже на 9 Ач.
3. Если аккумулятор будет подключен постоянно, то с одним выпрямителем с Али схема будет нормально работать.
Единственное замечание из уже двухлетнего опыта эксплуатации — генератор выдаёт напряжение выше 12 вольт на оборотах чуть выше малых. На холостом ходу оборотов всё же не хватает для зарядки аккумулятора и питания потребителей. Поэтому учитывайте это при троллинге, например.
Если ещё какие вопросы остались, то спрашивайте, хоть здесь, хоть в личке.
Удачи!
Спасибо за советы! Если можно, несколько вопросов ещё…))) Их стало ещё больше… Шутка!)))
1. В генераторе одна катушка вроде стоит (в инструкции, по крайней мере, сам не вскрывал пока, ибо времени совсем нет в связи с шизофренией, которая воздушно-капельным теперь передаётся)))). Есть катушка зажигания (она за пределами корпуса стартера) и катушка возбуждения (по форме, как у Вас на фото, внутри стартера). Все формулировки из инструкции и схемы.
В таком случаем к данной катушке подключать нельзя аккумулятор и эхолот?
2. Если подключать нельзя к единственной, а осветительной нет, то вопрос отпадает сам собой. ))) Нужно с Али заказывать и катушку. Только искать по размерам. Мотор вроде копия Хайтатсу.
3. Аккумулятор во время поездок будет подключен скорее всего постоянно. И ещё дополнительно может будет подзаряжаться через ИБП уже дома. Добирать заряд, так сказать.
Или Вы имеете ввиду, что даже с одной родной катушкой при постоянно включенном аккумуляторе и домашней дозарядкой с выпрямителем работать будет нормально? Без света, само собой. Только аккумулятор и от него эхолот.
Приветствую! Если под маховиком(не стартером) у вас стоит 1 катушка, то для питания доп потребителей нужно ставить вторую — «низковольтную». Под маховиком есть специальное место для неё — как раз напротив катушки возбуждения. То что вы описали в первом пункте вопросов — это катушка работающая только на зажигание(под маховиком), поскольку напряжение там в десятки раз больше и для питания потребителей она не подойдёт.
Ну, тогда с Али заказывать только! Единственное, есть вариант, что придёт высоковольтная, ка Вам…)))
Перематывать — ещё то счастье))). Да и провод в оплётке на дороге не лежит. И размеры катушек не все подойдут, тем более, что всё-таки китайцы и отправить могут вообще не то пальто!))) Только посадочные места мерить и указывать. Но, опять же, могут не с той оплёткой прислать и тогда тоже крутить… %-)))
Хочу завтра разобрать и посмотреть, что именно под маховиком и её размеры. И получается выход один:
1. Мерить расстояние и пытаться заказать именно то.
2. Попытаться выяснить сечение проволоки.
3. Заказать выпрямитель.
4. Если всё идеально приходит, то просто собрать/поставить и сё! )))
Если не всё гладко с катушкой с Али, то крутить, как Вы?!
5. Наслаждаться на реке и писать карты на эхолот вовремя обкатки!
Вроде так? )))
Что бы катушку не подгонять, нужно искать именно к пятисильному мотору. По проволоке и количеству витков в интернете много инфы
Спасибо за оценку, но я далеко не экстра класса специалист. Просто с малых лет люблю покопаться с электо и электронными штучками. А теперь по вашим вопросам.
1. В генераторе мотора на 5 л.с. стоит либо одна катушка — только зажигание или 2 катушки: зажигания и для внешних световых приборов (осветительная).
2. Родная осветительная катушка через штатный выпрямитель аккумулятор нормально может только поддерживать в заряженном состоянии, но с «0» очень долго будет аккумулятор заряжать, даже на 9 Ач.
3. Если аккумулятор будет подключен постоянно, то с одним выпрямителем с Али схема будет нормально работать.
Единственное замечание из уже двухлетнего опыта эксплуатации — генератор выдаёт напряжение выше 12 вольт на оборотах чуть выше малых. На холостом ходу оборотов всё же не хватает для зарядки аккумулятора и питания потребителей. Поэтому учитывайте это при троллинге, например.
Если ещё какие вопросы остались, то спрашивайте, хоть здесь, хоть в личке.
Удачи!
Вот снова вопрос по вопросу №1! )))
Нарыл схему. Там катушка зажигания вынесена за блок, а внутри возбуждения катушка. Получается, что с катушки возбуждения высокое идёт на катушку зажигания, а затем к свече?
Т.е. Всё равно катушку освещения необходимо ставить?
А количество витков от 250-350?
Да, вторую катушку по любому нужно ставить, потому что на катушке возбуждения напряжение очень высокое, а провод очень тонкий и не рассчитан на токи для питания какого-либо потребителя.
Я намотал 310 витков, но уже по опыту эксплуатации, для этого сечения провода, нужно было ещё витков 30-50 домотать, поскольку на Х.Х. немного для зарядки аккумулятора не хватает напряжения. Хотя без нагрузки и выдаёт около 14 В.
Отлично! У меня похожее решение, но чуть больше функционала www.drive2.ru/c/517713847105094290/
Еще бы ссылками на Али сопроводить-статье цены бы не было!
Модуль подводного ультразвукового дальномера. Часть третья
Самыми значимыми изменениями в проекте, по сравнению с предыдущими версиями сонара (один и два), являются упрощение аналоговой части и эволюция процесса сборки модулей в сторону большей технологичности. Испытаны разные комбинации адгезивов и компаундов для герметизации платы и излучателя внутри корпуса.
Ну и то, что теперь это коммерческий продукт, доведённый до стадии производства.
Производство
Знатно намучившись с очень неудобным Временны́м Регулятором Усиления, не решавшим проблему узкого динамического диапазона, принято решение использовать интегральный логарифмический усилитель. Господи (если ты есть), спасибо тебе и парням из Analog Devices за это чудо! Треть всего функционала сонара, без преувеличения, — это он. Обратная связь? Клиппинг? Самовозбуждение? Не, не слышал. Наш ответ — AD8310!
Предыдущий вариант тоже рабочий, но с минусами. Во-первых, два каскада активных очень узкополосных фильтров сложно настраивать. Во-вторых, схема регулировки усиления — ею нужно управлять. В-третьих, каскад амплитудного детектирования нелинеен ближе к границам своего динамического диапазона. У последних двух пунктов характеристики, отчасти, зависят от температуры и разброса параметров ключевых компонентов. Так мы пришли к логарифмическому усилителю. Новый аналоговый тракт обладаем существенным преимуществом — это измерительный прибор с логарифмической шкалой. Это позволяет делать захват всего доступного динамического диапазона (95 дБ) обычным 12 битным АЦП с высокой верностью, а регулировка усиления может быть произведена в пост-обработке на стороне ПО.
Что касается изменений в технологии изготовления. Основное – это решение проблем адгезии.
Вопрос адгезии материалов между собой очень важен, поскольку именно этим свойством, в основном, обеспечивается защита от протечек. Внутренности модуля заливаются компаундом и самое слабое место – это примыкание оболочки кабеля к заливочному компаунду, на который возложена главная обязанность по противостоянию давлению и герметизации схемы. Этот компаунд обязан иметь высокую прочность и хорошую адгезию к компонентам. Дело в том, что внутри кабеля присутствует воздух, который сжимается под давлением, заставляя внешнюю оболочку отрываться от окружающего его компаунда. Решений этой проблемы несколько. Главным действием в нашем случае было использование кабеля в полиуретановой оболочке Helukabel DataPUR-C. У него наилучшая адгезия к выбранному компаунду из множества протестированных нами кабелей. Та часть кабеля, которая заходит в корпус и заливается компаундом, дополнительно обрабатывается плазмой для ещё большего сцепления с компаундом.
Некоторый баттхёрт доставила история с RoHS. Если кратко, то RoHS – это правила Евросоюза, регламентирующие содержание опасных веществ в продукции (Свинец, ртуть, кадмий и прочая бяка). А поскольку изначально мы были нацелены на экспорт, приоритет в выборе комплектующих был отдан тем, которые имели сертификаты/декларации соответствия RoHS. Поэтому, кстати, российские комплектующие и не рассматривались. Исключение составила только, свинцовая пьезокерамика, используемая в качестве электроакустического преобразователя в сонаре. Эти материалы выведены из-под регулирования RoHS, как и любая керамика со свинцом в связанном виде (2011/65/EN Exemption 7©-I).
Получив опыт экспорта небольших партий за рубеж, до сих пор не понятен смысл постоянного применения Экспортного Контроля к нашей продукции.
Суть в том, что для некоторых категорий товаров используется разрешительный порядок экспортных операций. Это могут быть товары, применение которых возможно не только в гражданской, но и в военной сфере. Например, защищённая ЭВМ. Или болометрическая матрица. Или сонар, как в нашем случае. Чтобы получить разрешение на экспорт, в первую очередь, товар не должен обладать выдающимися характеристиками. Касательно сонаров – это, например, свойства направленности.
Характеристики нашего продукта, по сравнению с приведёнными в списке ограничений (угловое разрешение 12° против 0,5°), это как поделка первоклассника по сравнению с выпускной работой отличника аспирантуры. Но неудобство создаёт то, что, для отправки сонара новым покупателям (даже физ. лицам) за пределы нашей страны, процедуру Экспортного контроля необходимо проходить каждый раз, несмотря на то, что экспертами уже ранее было подтверждено неприменимость ограничений на вывоз в отношении нашего товара.
Стоимость этой процедуры составляет от 10 тысяч рублей, что ставит крест на привычной интернет-торговле с остальным миром.
Справедливости ради, стоит отметить, что проверяется не только свойства товара, но и причастность покупателя к запрещённым организациям.
Это не только особенность российских таможенных правил, многие страны имеют договорённости по экспортному контролю товаров двойного назначения.
Из нержавеющей стали выполнен корпус сонара, выполняющий также роль экрана для внутренней схемы. Иметь прямого гальванического контакта с элементами схемы он не должен, поэтому соединён с «землёй» через керамический конденсатор, приваренный к корпусу с помощью точечной сварки.
Все отправляемые модули проходят тестирование давлением. Несмотря на заявленную рабочую глубину 100 метров, проверочное давление – 35 Атмосфер (эквивалент почти 350 метров). Как говорится, лучше перебдеть…
Сама установка проверки давлением до предела проста. Источник давления – опрессовщик систем отопления с манометром. Барокамера – отрезок качественной полипропиленовой трубы, с одной стороны которой – штуцер, соединяющий шланг опрессовщика, а с другой – крышка с отверстием и уплотнителем для кабеля испытываемого модуля.
Один из ключевых параметров – диаграмма направленности. В качестве измерительного стенда использовалась конструкция следующего вида:
Сонар закреплён в аквариуме стационарно. Подвижная принимаемая антенна расположена на одном уровне с излучателем сонара и имеет возможность поворачиваться в пределах 180° в плоскости перпендикулярной плоскости излучателя. Таким образом мы имеем возможность измерить амплитуду принимаемого акустического сигнала в зависимости от направления приёмника относительно излучателя сонара. Один из выводов сонара был настроен на выход синхроимпульса для осциллографа, чтоб можно было однозначно отличить прямой сигнал сонара от отражённых. Измерения показали угол 12° до уровня половины от максимальной амплитуды принимаемого акустического сигнала.
График на основании полученных данных:
Опыт использования
Наивно полагая, что, бесплатно отправив образцы сонаров тестерам, мы можем получить качественную обратную связь, мы потеряли время и не получили значимых результатов тестирования. Есть ощущение, что у тестеров было бы больше мотивации разобраться с устройством, заплати они хоть 50% стоимости.
Всё-таки, качественная обратная связь – это когда ты сам становишься пользователем своего продукта.
Здесь мы плавно переходим к одному из возможных применений нашего сонара.
До подводных роботов нам пока далеко, но лодку – автопилот для батиметрии мы собрали самостоятельно.
В качестве контроллера автопилота был выбран PixHawk (ПО — ArduPilot).
Лодка движется по предварительно сформированному маршруту. Данные сонара о расстоянии до дна записываются автопилотом на карту памяти вместе с данными с GPS приёмника. Совмещая эти данные возможно составить карту дна водоёма.
В общем виде, схема подключения выглядит следующим образом:
А это — научное исследовательское судно Gretta-2 c установленным оборудованием:
В день тестирования дул сильный ветер, и нашу лоханку прилично колбасило, вследствие чего сонар периодически хватал воздух, что сказывалось на показаниях. На картинке ниже указаны эти аномальные пики на графике измеренной глубины. Так что, желающим повторить подобную конструкцию, следует уделить этому нюансу некоторое внимание.
Испытания в более удачный день позволили получить более точные данные, благодаря которым была построена карта дна небольшой части местного водоёма:
Кстати, в модуле реализовано два типа протокола: бинарный, и текстовый NMEA. Последний поддерживается платформой ArduPilot, поэтому со стыковкой сонара и контроллера автопилота проблем не возникает.
Информацию о том, как предварительно настроить наш сонар для работы в связке с ArduPilot можно посмотреть здесь.
Чтобы проводить опыты с сонаром, не обязательно иметь сложное внешнее оборудование, или обладать продвинутыми навыками программирования. Достаточно иметь Android-смартфон с предустановленным нашим GUI, любой конвертер USB->UART и кабель OTG. Можно менять такие параметры, как частоту излучения, количество импульсов в пачке, период генерации зондирующих импульсов, и много чего ещё. Результат изменения этих параметров сразу виден на экране.
Если смартфон имеет модуль GPS, то можно вести запись данных сонара и данных с GPS самого смартфона.
Изменив излучатель с диска на продолговатый параллелепипед, можно из узколучевого сонара получить некое подобие ГБО — гидролокатора бокового обзора. На минималках, конечно.
Хоть небольшая мощность и ультракомпактные размеры не позволят светить на десятки метров, но этого достаточно, чтобы ознакомиться с принципами работы ГБО, поиграться с настройками и мгновенно видеть результат изменения этих настроек.
Отдельно хотелось бы остановиться на GUI.
Вместе с тем, что он умеет менять параметры работы сонара, писать логи вместе с координатами, отправлять данные на удалённый сервер (фича в разработке), это ещё и опен-сорсный проект, написанный на Java в среде Android Studio. Тем, кто занимается мобильной разработкой и коммуникацией приложения с внешними устройствами, возможно, решения, которые реализованы в нашем приложении, будут полезны.
Ещё бы добавил, что сонар, помимо интерфейса UART, имеет несколько дополнительных дискретны входов/выходов, которые можно использовать, например, для синхронизации массива сонаров и построения подобия локатора с синтетической апертурой. Но это уже совсем другая история…
Вот такие результаты для связки сонара и обычной руки, хаотически двигаемой в направлении исследуемого объекта, можно получить, прибегнув к методам интерполяции (плафон светильника на дне метровой бадьи):