גלאי מתכת אינדוקציה מבוסס דופק מבוסס ארדואינו: 5 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:15

זהו גלאי מתכות פשוט יחסית עם ביצועים מעולים.

שלב 1: טווח כיסוי

גלאי זה יכול לזהות מטבע מתכת קטן במרחק של 15 סנטימטרים, וחפצי מתכת גדולים יותר עד 40-50 ס מ

שלב 2: מבוא

מערכות Puls Induction (PI) משתמשות בסליל אחד גם כמשדר וגם כמקלט. טכנולוגיה זו שולחת התפרצויות (פולסים) עוצמתיות וקצרות של זרם דרך סליל חוט. כל דופק יוצר שדה מגנטי קצר. כאשר הדופק מסתיים, השדה המגנטי הופך את הקוטביות ומתמוטט בפתאומיות רבה, וכתוצאה מכך נקודה חשמלית חדה. ספייק זה נמשך כמה מיקרו שניות וגורם לזרם נוסף לעבור דרך הסליל. זרם זה נקרא הדופק המוחזר והוא קצר במיוחד, הנמשך כ -30 מיקרו שניות בלבד. לאחר מכן נשלחת דופק נוסף והתהליך חוזר על עצמו. אם פיסת מתכת נכנסת לטווח קווי השדה המגנטי, סליל הקבלה יכול לזהות שינוי הן במשרעת והן בשלב האות המתקבל. כמות השינוי באמפליטודה ושינוי הפאזה מהווים אינדיקציה לגודלה ולמרחקה של המתכת, וניתן להשתמש בה גם להבחנה בין מתכות ברזליות ובין ברזליות.

שלב 3: בנייה

מצאתי דוגמה טובה לגלאי PI באתר ה- N. E. C. O. פרויקטים. גלאי מתכות זה הוא סימביוזה של Arduino ו- Android. בחנות Play תוכלו להוריד את הגרסה החינמית של האפליקציה "Spirit PI", המתפקדת במלואה, אך ניתן לרכוש גם גרסת פרו הכוללת מספר אפשרויות מצוינות. התקשורת בין הסמארטפון והארדואינו מתבצעת באמצעות מודול בלוטות 'HC 05, אך ניתן להשתמש בכל מתאם Bluetooth שעליו עליך להפוך את קצב השידור ל- 115200. התוכנית המקורית ניתנת באיור לעיל.

שלב 4: מעגל שונה

ביצעתי מספר שינויים קלים בתוכנית המקורית על מנת לשפר את תכונות המכשיר. במקום נגד של 150 אוהם, הנחתי פוטנציומטר גוזם עם ערך של 47 קאוהם. טרימר זה מסדיר את הזרם דרך הסליל. על ידי הגדלת ערכו, הזרם דרך הסליל עולה ורגישות המכשיר עולה. השינוי השני הוא סיר גוזם 100kOhm במקום הנגד 62k במקור. עם טרימר זה, הגדרנו את המתח של כ -4.5 V לכניסת A0 ב- Arduino, כי שמתי לב שעבור מגברים תפעוליים ומתחי הפעלה שונים, ערך הנגד הזה צריך להיות שונה.

במקרה הספציפי הזה, לצורך הפעלת מכשיר אני משתמש בסוללת ליתיום-יון 4 המחוברת בסדרה כך שהמתח הוא משהו גדול מ -15 וולט. מכיוון שארדואינו מקבל מתח כניסה מקסימלי של 12V, הנחתי מייצב עבור 5V (7805) המותקן על גוף הקירור הקטן להפעלת הארדואינו ישירות ל- +5v סיכה.

שלב 5: סליל

הסליל עשוי מחוט נחושת מבודד בקוטר של 0.4 מ"מ ומכיל 25 פיתולים בצורת עיגול בקוטר של 19 ס"מ. בביצוע הסופי, יש לוודא שאין חפצי מתכת בקרבת סליל (האלמנטים יש להדביק בדבק ושאין ברגים)

כפי שניתן לראות בסרטון, ניתן לזהות מטבע מתכת קטן במרחק של 10-15 סנטימטרים, בעוד שחפץ מתכת גדול יותר של 30-40 סנטימטרים ויותר. אלו תוצאות מצוינות, תוך התחשבות בייצור ובהגדרת המכשיר פשוטים יחסית.