DIY detektor kovin na osnovi Arduino: 5 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:05

To je relativno preprost detektor kovin z odličnimi zmogljivostmi.

1. korak: Razpon pokritosti

Ta detektor lahko zazna majhen kovinski kovanec na razdalji 15 centimetrov in večje kovinske predmete do 40-50 cm

2. korak: Uvod

Sistemi pulzne indukcije (PI) uporabljajo eno tuljavo kot oddajnik in sprejemnik. Ta tehnologija pošilja močne, kratke izbruhe (impulze) toka skozi tuljavo žice. Vsak impulz ustvari kratko magnetno polje. Ko se impulz konča, magnetno polje obrne polarnost in se nenadoma zruši, kar povzroči oster električni skok. Ta konica traja nekaj mikrosekund in povzroči, da skozi tuljavo teče še en tok. Ta tok se imenuje odsevni impulz in je izredno kratek, traja le približno 30 mikrosekund. Nato se pošlje nov impulz in postopek se ponovi. Če kos kovine pride v območje linij magnetnega polja, lahko sprejemna tuljava zazna spremembo tako amplitude kot faze sprejetega signala. Količina spremembe amplitude in faze je pokazatelj velikosti in razdalje kovine ter se lahko uporablja tudi za razlikovanje med železnimi in barvnimi kovinami.

3. korak: Gradnja

Dober primer detektorja PI sem našel na spletnem mestu N. E. C. O. projekti. Ta detektor kovin je simbioza Arduina in Androida. V Trgovini Play lahko prenesete brezplačno različico aplikacije "Spirit PI", ki je popolnoma funkcionalna, lahko pa kupite tudi profesionalno različico, ki ima več odličnih možnosti. Komunikacija med pametnim telefonom in Arduinom poteka z modulom Bluetooth HC 05, lahko pa uporabite kateri koli vmesnik Bluetooth, na katerem morate hitrost prenosa pretvoriti v 115200. Prvotna shema je prikazana na zgornji sliki.

4. korak: Spremenjeno vezje

V prvotno shemo sem naredil nekaj manjših sprememb, da bi izboljšal lastnosti naprave. Namesto 150-ohmskega upora sem postavil trimer potenciometer z vrednostjo 47 Kohms. Ta trimer uravnava tok skozi tuljavo. S povečanjem njegove vrednosti se tok skozi tuljavo poveča in občutljivost naprave se poveča. Druga sprememba je trimer 100kOhm namesto upora 62k v izvirniku. S tem trimerjem smo na Arduinu nastavili napetost približno 4,5 V na vhod A0, ker sem opazil, da bi morala biti vrednost za različne operacijske ojačevalnike in delovne napetosti različna.

V tem konkretnem primeru za napajanje naprave uporabljam 4 litij-ionsko baterijo, ki je zaporedno priključena, tako da je napetost nekaj večja od 15 V. Ker Arduino sprejema največ 12V vhodne napetosti, sem na majhen hladilnik namestil stabilizator za 5V (7805) za napajanje Arduina neposredno na +5v pin.

5. korak: Tuljava

Tuljava je izdelana iz izolirane bakrene žice s premerom 0,4 mm in vsebuje 25 navitij v obliki kroga s premerom 19 centimetrov. Pri končni izdelavi je potrebno zagotoviti, da v bližini tuljava (elementi morajo biti zlepljeni z lepilom in brez vijakov)

Kot lahko vidite na videoposnetku, je majhen kovinski kovanec mogoče zaznati na razdalji 10-15 centimetrov, večji kovinski predmet pa 30-40 centimetrov in več. To so odlični rezultati, če upoštevamo, da sta izdelava in nastavitev naprave razmeroma preprosti.