DIY Arduino Βασισμένο σε ανιχνευτή μετάλλων με επαγωγή παλμών: 5 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:35

Πρόκειται για έναν σχετικά απλό ανιχνευτή μετάλλων με εξαιρετικές επιδόσεις.

Βήμα 1: Εύρος κάλυψης

Αυτός ο ανιχνευτής μπορεί να ανιχνεύσει ένα μικρό μεταλλικό νόμισμα σε απόσταση 15 εκατοστών και μεγαλύτερα μεταλλικά αντικείμενα έως 40-50 εκατοστά

Βήμα 2: Εισαγωγή

Τα συστήματα επαγωγής παλμών (PI) χρησιμοποιούν ένα μόνο πηνίο τόσο ως πομπό όσο και ως δέκτη. Αυτή η τεχνολογία στέλνει ισχυρές, σύντομες εκρήξεις (παλμούς) ρεύματος μέσω ενός πηνίου σύρματος. Κάθε παλμός δημιουργεί ένα σύντομο μαγνητικό πεδίο. Όταν τελειώσει ο παλμός, το μαγνητικό πεδίο αντιστρέφει την πολικότητα και καταρρέει πολύ ξαφνικά, με αποτέλεσμα μια απότομη ηλεκτρική ακίδα. Αυτή η ακίδα διαρκεί λίγα μικρο δευτερόλεπτα και προκαλεί ένα άλλο ρεύμα να περάσει από το πηνίο. Αυτό το ρεύμα ονομάζεται ανακλώμενος παλμός και είναι εξαιρετικά σύντομο, διαρκεί μόνο περίπου 30 μικροδευτερόλεπτα. Στη συνέχεια αποστέλλεται ένας άλλος παλμός και η διαδικασία επαναλαμβάνεται. Εάν ένα κομμάτι μετάλλου έρχεται μέσα στην περιοχή των γραμμών μαγνητικού πεδίου, το πηνίο λήψης μπορεί να ανιχνεύσει μια αλλαγή τόσο στο πλάτος όσο και στη φάση του λαμβανόμενου σήματος. Η ποσότητα αλλαγής πλάτους και αλλαγής φάσης είναι ένδειξη για το μέγεθος και την απόσταση του μετάλλου και μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για τη διάκριση μεταξύ σιδηρούχων και μη σιδηρούχων μετάλλων.

Βήμα 3: Χτίσιμο

Βρήκα ένα καλό παράδειγμα ανιχνευτή PI στην τοποθεσία του N. E. C. O. έργα. Αυτός ο ανιχνευτής μετάλλων είναι μια συμβίωση Arduino και Android. Στο Play Store, μπορείτε να κατεβάσετε τη δωρεάν έκδοση της εφαρμογής "Spirit PI", η οποία είναι πλήρως λειτουργική, αλλά μπορείτε επίσης να αγοράσετε μια επαγγελματική έκδοση που έχει πολλές εξαιρετικές επιλογές. Η επικοινωνία μεταξύ του smartphone και του Arduino γίνεται με τη μονάδα Bluetooth HC 05, αλλά μπορείτε να χρησιμοποιήσετε οποιονδήποτε προσαρμογέα Bluetooth στον οποίο πρέπει να μετατρέψετε τον ρυθμό baud σε 115200. Το αρχικό σχήμα δίνεται στο παραπάνω σχήμα.

Βήμα 4: Τροποποιημένο κύκλωμα

Έκανα αρκετές μικρές τροποποιήσεις στο αρχικό σχήμα προκειμένου να βελτιώσω τις δυνατότητες της συσκευής. Στη θέση μιας αντίστασης 150 ohm, έβαλα ένα τριμετρικό ποτενσιόμετρο με τιμή 47 Kohms. Αυτό το τρίμερ ρυθμίζει το ρεύμα μέσω του πηνίου. Αυξάνοντας την τιμή του, το ρεύμα μέσω του πηνίου αυξάνεται και η ευαισθησία της συσκευής αυξάνεται. Η δεύτερη τροποποίηση είναι το δοχείο κοπής 100kOhm αντί αντίσταση 62k στην αρχική. Με αυτό το τρίμερ, ρυθμίσαμε την τάση περίπου 4,5V στην είσοδο A0 στο Arduino, επειδή παρατήρησα ότι για διαφορετικούς ενισχυτές λειτουργίας και τάσεις λειτουργίας, η τιμή αυτής της αντίστασης θα πρέπει να είναι διαφορετική.

Στη συγκεκριμένη περίπτωση, για την τροφοδοσία της συσκευής χρησιμοποιώ μια μπαταρία ιόντων λιθίου 4 συνδεδεμένη σε σειρά, οπότε η τάση είναι κάτι μεγαλύτερο από 15v. Επειδή το Arduino δέχεται μέγιστη τάση εισόδου 12V, έβαλα ένα σταθεροποιητή για 5V (7805) τοποθετημένο στη μικρή ψύκτρα για να τροφοδοτήσει το Arduino απευθείας σε ακίδα +5v.

Βήμα 5: Πηνίο

Το πηνίο είναι κατασκευασμένο από απομονωμένο σύρμα χαλκού με διάμετρο 0,4 mm και περιέχει 25 περιελίξεις σε σχήμα κύκλου διαμέτρου 19 εκατοστών. Στην τελική κατασκευή, είναι απαραίτητο να διασφαλιστεί ότι δεν υπάρχουν μεταλλικά αντικείμενα κοντά στο πηνίο (τα στοιχεία πρέπει να κολληθούν με κόλλα και χωρίς βίδες)

Όπως μπορείτε να δείτε στο βίντεο, ένα μικρό μεταλλικό νόμισμα μπορεί να ανιχνευθεί σε απόσταση 10-15 εκατοστών, ενώ ένα μεγαλύτερο μεταλλικό αντικείμενο 30-40 εκατοστών και άνω. Αυτά είναι εξαιρετικά αποτελέσματα, λαμβάνοντας υπόψη ότι η κατασκευή και η ρύθμιση της συσκευής είναι σχετικά απλά.