DIY Arduino detektor metala na bazi impulsa: 5 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:07

Ovo je relativno jednostavan detektor metala s izvrsnim performansama.

Korak 1: Raspon pokrivenosti

Ovaj detektor može otkriti mali metalni novčić na udaljenosti od 15 centimetara, a veće metalne predmete do 40-50 cm

Korak 2: Uvod

Sistemi impulsne indukcije (PI) koriste jednu zavojnicu i kao odašiljač i kao prijemnik. Ova tehnologija šalje snažne, kratke rafale (impulse) struje kroz svitak žice. Svaki impuls stvara kratko magnetsko polje. Kad impuls prestane, magnetsko polje mijenja polaritet i vrlo se iznenada sruši, što rezultira oštrim električnim skokom. Ovaj skok traje nekoliko mikrosekundi i uzrokuje prolazak još jedne struje kroz zavojnicu. Ova struja se naziva reflektirani impuls i izuzetno je kratka, traje samo oko 30 mikrosekundi. Zatim se šalje drugi impuls i proces se ponavlja. Ako komad metala dođe unutar dometa linija magnetskog polja, prijemna zavojnica može otkriti promjenu amplitude i faze primljenog signala. Količina promjene amplitude i promjene faze pokazatelj je veličine i udaljenosti metala, a može se koristiti i za razlikovanje željeznih i obojenih metala.

Korak 3: Izgradnja

Pronašao sam dobar primjer PI detektora na web stranici N. E. C. O. projekti. Ovaj detektor metala je simbioza Arduina i Androida. Na Trgovini Play možete preuzeti besplatnu verziju aplikacije "Spirit PI", koja je potpuno funkcionalna, ali možete kupiti i profesionalnu verziju koja ima nekoliko sjajnih opcija. Komunikacija između pametnog telefona i Arduina odvija se putem Bluetooth modula HC 05, ali možete koristiti bilo koji Bluetooth adapter na kojem morate pretvoriti brzinu prijenosa na 115200. Originalna shema data je na gornjoj slici.

Korak 4: Izmijenjeno kolo

Napravio sam nekoliko manjih izmjena na izvornoj shemi kako bih poboljšao značajke uređaja. Umjesto otpornika od 150 ohma stavio sam trimer potenciometar vrijednosti 47 Kohms. Ovaj trimer regulira struju kroz zavojnicu. Povećanjem njegove vrijednosti povećava se struja kroz zavojnicu i povećava se osjetljivost uređaja. Druga modifikacija je trimer sa 100kOhm umjesto otpornika 62k u originalu. Ovim trimerom postavili smo napon od oko 4,5 V na ulaz A0 na Arduinu, jer sam primijetio da bi za različita operativna pojačala i radne napone vrijednost ovog otpornika trebala biti različita.

U ovom konkretnom slučaju, za napajanje uređaja koristim 4 litij-ionske baterije povezane serijski, tako da je napon nešto veći od 15v. Budući da Arduino prihvaća maksimalno 12V ulazni napon, stavio sam stabilizator za 5V (7805) montiran na mali hladnjak za napajanje Arduina direktno na +5v pin.

Korak 5: Zavojnica

Zavojnica je izrađena od izolirane bakrene žice promjera 0,4 mm i sadrži 25 namota u obliku kruga promjera 19 centimetara. U konačnoj izradi potrebno je osigurati da nema metalnih predmeta u blizini zavojnica (elementi se lijepe ljepilom i bez vijaka)

Kao što možete vidjeti na videu, mali metalni novčić može se otkriti na udaljenosti od 10-15 centimetara, dok veći metalni predmet ima 30-40 centimetara i više. Ovo su izvrsni rezultati, uzimajući u obzir da su izrada i postavljanje uređaja relativno jednostavni.