Индукционен металдетектор на базата на Arduino на базата на DIY: 5 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:52

Това е сравнително прост металдетектор с отлични характеристики.

Стъпка 1: Обхват на покритие

Този детектор може да открие малка метална монета на разстояние 15 сантиметра и по-големи метални предмети до 40-50 см

Стъпка 2: Въведение

Системите с импулсна индукция (PI) използват една бобина като предавател и приемник. Тази технология изпраща мощни, кратки изблици (импулси) на ток през намотка от тел. Всеки импулс генерира кратко магнитно поле. Когато импулсът приключи, магнитното поле обръща полярността и се срива много внезапно, което води до остър електрически скок. Този скок продължава няколко микросекунди и кара друг ток да премине през бобината. Този ток се нарича отражен импулс и е изключително кратък, продължаващ само около 30 микросекунди. След това се изпраща друг импулс и процесът се повтаря. Ако парче метал попадне в обхвата на линиите на магнитното поле, приемната намотка може да открие промяна както в амплитудата, така и във фазата на получения сигнал. Размерът на промяната на амплитудата и фазата е индикация за размера и разстоянието на метала и може също да се използва за разграничаване между черни и цветни метали.

Стъпка 3: Изграждане

Намерих добър пример за PI детектор на сайта на N. E. C. O. проекти. Този металдетектор е симбиоза на Arduino и Android. В Play Store можете да изтеглите безплатната версия на приложението „Spirit PI“, което е напълно функционално, но също така можете да закупите професионална версия, която има няколко страхотни опции. Комуникацията между смартфона и Arduino се осъществява с Bluetooth модула HC 05, но можете да използвате всеки Bluetooth адаптер, на който трябва да превърнете скоростта на предаване на 115200. Оригиналната схема е дадена на фигурата по -горе.

Стъпка 4: Модифицирана верига

Направих няколко малки промени в оригиналната схема, за да подобря характеристиките на устройството. На мястото на 150-омов резистор сложих тример потенциометър със стойност 47 Kohms. Този тример регулира тока през бобината. Увеличавайки стойността му, токът през бобината се увеличава и чувствителността на устройството се увеличава. Втората модификация е тримерно гърне 100kOhm вместо резистор 62k в оригинал. С този тример зададохме напрежението от около 4.5V на вход A0 на Arduino, защото забелязах, че за различни операционни усилватели и работно напрежение стойността на този резистор трябва да е различна.

В този конкретен случай, за захранване на устройство използвам 4 литиево-йонна батерия, свързана последователно, така че напрежението е нещо по-голямо от 15v. Тъй като Arduino приема максимум 12V входно напрежение, поставих стабилизатор за 5V (7805), монтиран на малкия радиатор за захранване на Arduino директно към +5v щифт.

Стъпка 5: Бобина

Намотката е изработена от изолирана медна тел с диаметър 0,4 мм и съдържа 25 намотки във формата на кръг с диаметър 19 сантиметра. При крайната изработка е необходимо да се гарантира, че няма метални предмети близо до бобина (елементите трябва да бъдат залепени с лепило и без винтове)

Както можете да видите на видеото, малка метална монета може да бъде открита на разстояние 10-15 сантиметра, докато по-голям метален предмет от 30-40 сантиметра и повече. Това са отлични резултати, като се има предвид, че изработката и настройката на устройството са относително прости.