DIY Arduino bāzes impulsa indukcijas metāla detektors: 5 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:56

Šis ir salīdzinoši vienkāršs metāla detektors ar lielisku sniegumu.

1. darbība: pārklājuma diapazons

Šis detektors var noteikt nelielu metāla monētu 15 centimetru attālumā un lielākus metāla priekšmetus līdz 40-50 cm

2. solis: Ievads

Impulsu indukcijas (PI) sistēmas izmanto vienu spoli gan kā raidītāju, gan kā uztvērēju. Šī tehnoloģija nosūta spēcīgus, īsus strāvas pārrāvumus (impulsus) caur stieples spoli. Katrs impulss rada īsu magnētisko lauku. Kad impulss beidzas, magnētiskais lauks maina polaritāti un sabrūk ļoti pēkšņi, kā rezultātā rodas strauja elektriskā smaile. Šis smaile ilgst dažas mikrosekundes un izraisa citu strāvu caur spoli. Šo strāvu sauc par atstaroto impulsu, un tā ir ārkārtīgi īsa, tā ilgst tikai aptuveni 30 mikrosekundes. Pēc tam tiek nosūtīts vēl viens impulss un process atkārtojas. Ja metāla gabals nonāk magnētiskā lauka līniju diapazonā, uztveršanas spole var noteikt izmaiņas gan saņemtā signāla amplitūdā, gan fāzē. Amplitūdas izmaiņu un fāžu maiņas apjoms norāda uz metāla izmēru un attālumu, un to var izmantot arī, lai atšķirtu melnos un krāsainos metālus.

3. solis: būvniecība

Es atradu labu PI detektora piemēru N. E. C. O. projektiem. Šis metāla detektors ir Arduino un Android simbioze. Play veikalā varat lejupielādēt bezmaksas lietojumprogrammas "Spirit PI" versiju, kas ir pilnībā funkcionāla, taču varat iegādāties arī profesionālu versiju, kurai ir vairākas lieliskas iespējas. Saziņa starp viedtālruni un Arduino tiek veikta, izmantojot Bluetooth moduli HC 05, taču jūs varat izmantot jebkuru Bluetooth adapteri, kuram jāpārvērš bodu pārraides ātrums uz 115200. Sākotnējā shēma ir parādīta attēlā iepriekš.

4. solis: modificēta ķēde

Es veicu vairākas nelielas izmaiņas sākotnējā shēmā, lai uzlabotu ierīces funkcijas. 150 omu rezistora vietā es ievietoju trimera potenciometru ar vērtību 47 Kohms. Šis trimeris regulē strāvu caur spoli. Palielinot tā vērtību, strāva caur spoli palielinās un ierīces jutība palielinās. Otra modifikācija ir trimmera katls 100kOhm, tā vietā rezistors 62k oriģinālā. Ar šo trimeri mēs iestatījām Arduino spriegumu aptuveni 4,5 V uz A0 ieeju, jo es pamanīju, ka dažādiem darbības pastiprinātājiem un darba spriegumiem šī rezistora vērtībai vajadzētu būt atšķirīgai.

Šajā konkrētajā gadījumā ierīces barošanai es izmantoju sērijveidā pievienotu 4 litija jonu akumulatoru, tāpēc spriegums ir lielāks par 15 V. Tā kā Arduino pieņem maksimāli 12 V ieejas spriegumu, es ievietoju stabilizatoru 5 V (7805), kas uzstādīts uz mazā radiatora, lai Arduino barotu tieši uz +5 V tapu.

5. solis: spole

Spole ir izgatavota no izolētas vara stieples, kuras diametrs ir 0,4 mm, un tajā ir 25 tinumi apļa formā, kuras diametrs ir 19 centimetri. Visbeidzot, ir jāpārliecinās, ka tuvumā nav metāla priekšmetu spole (elementi jāpielīmē ar līmi un bez skrūvēm)

Kā redzams video, neliela metāla monēta var tikt konstatēta 10-15 centimetru attālumā, savukārt lielāks metāla priekšmets-30-40 centimetri un vairāk. Tie ir lieliski rezultāti, ņemot vērā, ka ierīces izgatavošana un iestatīšana ir salīdzinoši vienkārša.