DIY Arduino basierender Pulsinduktions-Metalldetektor - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:19

Dies ist ein relativ einfacher Metalldetektor mit hervorragenden Leistungen.

Schritt 1: Abdeckungsbereich

Dieser Detektor kann eine kleine Metallmünze in einer Entfernung von 15 Zentimetern und größere Metallobjekte bis zu 40-50 cm. erkennen

Schritt 2: Einführung

Pulse Induction (PI)-Systeme verwenden eine einzelne Spule sowohl als Sender als auch als Empfänger. Diese Technologie sendet starke, kurze Stromstöße (Pulse) durch eine Drahtspule. Jeder Impuls erzeugt ein kurzes Magnetfeld. Wenn der Impuls endet, kehrt das Magnetfeld die Polarität um und bricht sehr plötzlich zusammen, was zu einer scharfen elektrischen Spitze führt. Diese Spitze dauert einige Mikrosekunden und bewirkt, dass ein weiterer Strom durch die Spule fließt. Dieser Strom wird als reflektierter Puls bezeichnet und ist extrem kurz und dauert nur etwa 30 Mikrosekunden. Anschließend wird ein weiterer Impuls gesendet und der Vorgang wiederholt. Kommt ein Metallstück in den Bereich der magnetischen Feldlinien, kann die Empfangsspule eine Amplituden- und Phasenänderung des empfangenen Signals erkennen. Der Betrag der Amplitudenänderung und Phasenänderung ist ein Hinweis auf die Größe und den Abstand des Metalls und kann auch verwendet werden, um zwischen Eisen- und Nichteisenmetallen zu unterscheiden.

Schritt 3: Gebäude

Ein gutes Beispiel für einen PI-Detektor fand ich auf der Website des N. E. C. O. Projekte. Dieser Metalldetektor ist eine Symbiose aus Arduino und Android. Im Play Store können Sie die kostenlose Version der Anwendung "Spirit PI" herunterladen, die voll funktionsfähig ist, aber Sie können auch eine Pro-Version kaufen, die mehrere großartige Optionen bietet. Die Kommunikation zwischen Smartphone und Arduino erfolgt mit dem Bluetooth-Modul HC 05, Sie können jedoch jeden Bluetooth-Adapter verwenden, bei dem Sie die Baudrate auf 115200 stellen müssen. Das ursprüngliche Schema ist in der obigen Abbildung dargestellt.

Schritt 4: Geänderte Schaltung

Ich habe einige kleinere Änderungen am ursprünglichen Schema vorgenommen, um die Funktionen des Geräts zu verbessern. An die Stelle eines 150-Ohm-Widerstands habe ich ein Trimerpotentiometer mit einem Wert von 47 Kohm gesetzt. Dieser Trimer reguliert den Strom durch die Spule. Durch Erhöhen seines Wertes erhöht sich der Strom durch die Spule und die Empfindlichkeit des Geräts steigt. Die zweite Modifikation ist der Trimmerpotentiometer 100kOhm anstelle des Widerstands 62k im Original. Mit diesem Trimer stellen wir die Spannung von ca. 4,5 V auf A0-Eingang auf Arduino ein, da mir aufgefallen ist, dass bei verschiedenen Operationsverstärkern und Betriebsspannungen der Wert dieses Widerstands unterschiedlich sein sollte.

In diesem speziellen Fall verwende ich zur Stromversorgung des Geräts einen 4-Lithium-Ionen-Akku, der in Reihe geschaltet ist, sodass die Spannung etwas größer als 15 V ist. Da Arduino maximal 12V Eingangsspannung akzeptiert, habe ich einen Stabilisator für 5V (7805) auf dem kleinen Kühlkörper montiert, um den Arduino direkt an +5V-Pin zu betreiben.

Schritt 5: Spule

Die Spule besteht aus isoliertem Kupferdraht mit einem Durchmesser von 0,4 mm und enthält 25 Windungen in Form eines Kreises mit einem Durchmesser von 19 Zentimetern Spule (die Elemente sind mit Leim zu verkleben, und zwar ohne Schrauben)

Wie Sie auf dem Video sehen können, kann eine kleine Metallmünze in einer Entfernung von 10-15 Zentimetern erkannt werden, während ein größeres Metallobjekt von 30-40 Zentimetern und mehr erkannt wird. Dies sind hervorragende Ergebnisse, wenn man bedenkt, dass die Herstellung und Einstellung des Geräts relativ einfach sind.