DIY Arduino pulzní indukční detektor kovů: 5 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:22

Jedná se o relativně jednoduchý detektor kovů s vynikajícími výkony.

Krok 1: Rozsah pokrytí

Tento detektor dokáže detekovat malé kovové mince na vzdálenost 15 centimetrů a větší kovové předměty až na 40–50 cm

Krok 2: Úvod

Pulzní indukční (PI) systémy používají jedinou cívku jako vysílač i přijímač. Tato technologie vysílá silné, krátké výboje (pulsy) proudu přes cívku drátu. Každý puls generuje krátké magnetické pole. Když puls skončí, magnetické pole obrátí polaritu a velmi náhle se zhroutí, což má za následek ostrý elektrický bod. Tento hrot trvá několik mikrosekund a způsobí, že cívkou protéká další proud. Tento proud se nazývá odražený impuls a je extrémně krátký, trvá jen asi 30 mikrosekund. Poté je odeslán další impuls a proces se opakuje. Pokud se kus kovu dostane do dosahu magnetických siločar, přijímací cívka může detekovat změnu amplitudy i fáze přijímaného signálu. Množství změny amplitudy a fázové změny je údajem o velikosti a vzdálenosti kovu a lze jej také použít k rozlišení mezi železnými a neželeznými kovy.

Krok 3: Budování

Dobrý příklad detektoru PI jsem našel na místě N. E. C. O. projekty. Tento detektor kovů je symbiózou Arduina a Androidu. V Obchodě Play si můžete stáhnout bezplatnou verzi aplikace „Spirit PI“, která je plně funkční, ale můžete si také zakoupit profesionální verzi, která má několik skvělých možností. Komunikace mezi smartphonem a Arduinem probíhá pomocí modulu Bluetooth HC 05, ale můžete použít jakýkoli adaptér Bluetooth, na kterém musíte nastavit přenosovou rychlost na 115200. Původní schéma je uvedeno na obrázku výše.

Krok 4: Upravený obvod

Provedl jsem několik drobných úprav původního schématu, abych vylepšil funkce zařízení. Na místo 150ohmového rezistoru jsem dal potenciometr trimru o hodnotě 47 Kohms. Tento trimr reguluje proud cívkou. Zvýšením jeho hodnoty se zvyšuje proud cívkou a zvyšuje se citlivost zařízení. Druhá modifikace je trimr 100kOhm místo rezistoru 62k v originále. Tímto trimrem jsme nastavili napětí asi 4,5V na vstup A0 na Arduinu, protože jsem si všiml, že u různých operačních zesilovačů a provozních napětí by hodnota tohoto rezistoru měla být odlišná.

V tomto konkrétním případě pro napájení zařízení používám 4 lithium-iontovou baterii zapojenou do série, takže napětí je něco většího než 15v. Protože Arduino přijímá maximálně 12V vstupní napětí, dal jsem na malý chladič namontovaný stabilizátor pro 5V (7805) pro napájení Arduina přímo na +5v pin.

Krok 5: Cívka

Cívka je vyrobena z izolovaného měděného drátu o průměru 0,4 mm a obsahuje 25 vinutí ve tvaru kruhu o průměru 19 centimetrů. V konečném provedení je nutné zajistit, aby v blízkosti nebyly žádné kovové předměty cívka (prvky se mají lepit lepidlem a že žádné šrouby)

Jak vidíte na videu, malou kovovou minci lze detekovat na vzdálenost 10–15 centimetrů, zatímco na větší kovový předmět 30–40 centimetrů a více. To jsou vynikající výsledky s přihlédnutím k tomu, že výroba a nastavení zařízení jsou poměrně jednoduché.