Detector de metales de inducción de pulso basado en Arduino DIY: 5 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:42

Este es un detector de metales relativamente simple con excelentes prestaciones.

Paso 1: rango de cobertura

Este detector puede detectar una pequeña moneda de metal a una distancia de 15 centímetros y objetos de metal más grandes de hasta 40-50 cm.

Paso 2: Introducción

Los sistemas de inducción de pulsos (PI) utilizan una sola bobina como transmisor y receptor. Esta tecnología envía ráfagas (pulsos) breves y potentes de corriente a través de una bobina de alambre. Cada pulso genera un breve campo magnético. Cuando el pulso termina, el campo magnético invierte la polaridad y colapsa muy repentinamente, lo que resulta en un pico eléctrico agudo. Este pico dura unos microsegundos y hace que otra corriente atraviese la bobina. Esta corriente se llama pulso reflejado y es extremadamente corta, con una duración de solo 30 microsegundos. Luego se envía otro pulso y el proceso se repite. Si una pieza de metal entra dentro del rango de las líneas del campo magnético, la bobina de recepción puede detectar un cambio tanto en la amplitud como en la fase de la señal recibida. La cantidad de cambio de amplitud y cambio de fase es una indicación del tamaño y la distancia del metal, y también se puede usar para discriminar entre metales ferrosos y no ferrosos.

Paso 3: construcción

Encontré un buen ejemplo de un detector PI en el sitio del N. E. C. O. proyectos. Este detector de metales es una simbiosis de Arduino y Android. En Play Store, puede descargar la versión gratuita de la aplicación "Spirit PI", que es completamente funcional, pero también puede comprar una versión pro que tiene varias opciones excelentes. La comunicación entre el teléfono inteligente y el Arduino se realiza con el módulo Bluetooth HC 05, pero puede usar cualquier adaptador Bluetooth en el que tenga que cambiar la velocidad en baudios a 115200. El esquema original se muestra en la figura anterior.

Paso 4: circuito modificado

Hice varias modificaciones menores al esquema original para mejorar las características del dispositivo. En lugar de una resistencia de 150 ohmios, puse un potenciómetro de ajuste con un valor de 47 Kohms. Este temporizador regula la corriente a través de la bobina. Al aumentar su valor, aumenta la corriente a través de la bobina y aumenta la sensibilidad del dispositivo. La segunda modificación es un potenciómetro de 100 kOhmios en lugar de una resistencia de 62 k en el original. Con este trimer, configuramos el voltaje de aproximadamente 4.5V a la entrada A0 en Arduino, porque noté que para diferentes amplificadores operacionales y voltajes operacionales, el valor de esta resistencia debería ser diferente.

En este caso particular, para alimentar el dispositivo utilizo una batería de iones de litio de 4 conectados en serie, por lo que el voltaje es algo mayor a 15v. Debido a que Arduino acepta un voltaje de entrada máximo de 12V, coloco un estabilizador para 5V (7805) montado en el pequeño disipador de calor para alimentar el Arduino directamente al pin + 5v.

Paso 5: bobina

La bobina está hecha de alambre de cobre aislado con un diámetro de 0,4 mm y contiene 25 devanados en forma de círculo con un diámetro de 19 centímetros. En la mano de obra final, es necesario asegurarse de que no haya objetos metálicos cerca del Bobina (los elementos deben pegarse con pegamento, y sin tornillos)

Como puede ver en el video, se puede detectar una pequeña moneda de metal a una distancia de 10-15 centímetros, mientras que un objeto de metal más grande de 30-40 centímetros y más. Estos son excelentes resultados, teniendo en cuenta que la fabricación y configuración del dispositivo son relativamente simples.