DIY Arduino -baseret pulsinduktionsmetaldetektor: 5 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:28

Dette er en relativt enkel metaldetektor med fremragende præstationer.

Trin 1: Dækningsområde

Denne detektor kan registrere en lille metalmønt i en afstand af 15 centimeter og større metalgenstande op til 40-50 cm

Trin 2: Introduktion

Pulse Induction (PI) systemer bruger en enkelt spole som både sender og modtager. Denne teknologi sender kraftige, korte bursts (pulser) af strøm gennem en trådspole. Hver puls genererer et kort magnetfelt. Når pulsen slutter, vender magnetfeltet polaritet og kollapser meget pludseligt, hvilket resulterer i en skarp elektrisk stigning. Denne stigning varer et par mikrosekunder og får en anden strøm til at løbe gennem spolen. Denne strøm kaldes den reflekterede puls og er ekstremt kort og varer kun cirka 30 mikrosekunder. En anden puls sendes derefter, og processen gentages. Hvis et stykke metal kommer inden for området for magnetfeltlinjerne, kan modtagelsesspolen registrere en ændring i både amplitude og fase af det modtagne signal. Mængden af amplitudeændring og faseændring er en indikation for metalets størrelse og afstand og kan også bruges til at skelne mellem jernholdige og ikke-jernholdige metaller.

Trin 3: Bygning

Jeg fandt et godt eksempel på en PI -detektor på stedet for N. E. C. O. projekter. Denne metaldetektor er en symbiose af Arduino og Android. I Play Store kan du downloade den gratis version af applikationen "Spirit PI", som er fuldt funktionel, men du kan også købe en pro -version, der har flere gode muligheder. Kommunikationen mellem smartphonen og Arduino sker med Bluetooth -modulet HC 05, men du kan bruge en hvilken som helst Bluetooth -adapter, som du skal dreje baudhastighed til 115200. Det originale skema er angivet i figuren ovenfor.

Trin 4: Ændret kredsløb

Jeg lavede flere mindre ændringer af det originale skema for at forbedre enhedens funktioner. I stedet for en 150-ohm modstand satte jeg et trimerpotentiometer med en værdi på 47 Kohms. Denne trimer regulerer strømmen gennem spolen. Ved at øge dens værdi øges strømmen gennem spolen, og enhedens følsomhed øges. Den anden ændring er trimmerpotte 100kOhm i stedet modstand 62k i original. Med denne trimer indstillede vi spændingen på omkring 4,5V til A0 input på Arduino, fordi jeg bemærkede, at værdien af denne modstand for forskellige driftsforstærkere og driftsspændinger skulle være anderledes.

I dette særlige tilfælde bruger jeg til strømforsyning et 4 litium-ion-batteri forbundet i en serie, så spændingen er noget større end 15v. Fordi Arduino maksimalt accepterer 12V indgangsspænding, satte jeg en stabilisator til 5V (7805) monteret på den lille køleplade for at drive Arduino direkte til +5v pin.

Trin 5: Spole

Spolen er fremstillet af isoleret kobbertråd med en diameter på 0,4 mm og indeholder 25 viklinger i form af en cirkel med en diameter på 19 centimeter. I den sidste udførelse er det nødvendigt at sikre, at der ikke er metalgenstande tæt på spole (elementerne skal limes med lim, og at der ikke er skruer)

Som du kan se på videoen, kan en lille metalmønt detekteres i en afstand af 10-15 centimeter, mens en større metalgenstand på 30-40 centimeter og mere. Disse er fremragende resultater, idet der tages hensyn til, at fremstilling og indstilling af enheden er relativt enkel.