كاشف المعادن بالحث النبضي القائم على اردوينو DIY: 5 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:39

هذا جهاز كشف معادن بسيط نسبيًا بأداء ممتاز.

الخطوة 1: نطاق التغطية

يمكن لهذا الكاشف اكتشاف عملة معدنية صغيرة على مسافة 15 سم ، وكشف أشياء معدنية أكبر حتى 40-50 سم

الخطوة 2: مقدمة

تستخدم أنظمة الحث النبضي (PI) ملفًا واحدًا كجهاز إرسال وجهاز استقبال. ترسل هذه التقنية دفعات (نبضات) قوية وقصيرة من التيار عبر ملف من الأسلاك. كل نبضة تولد مجال مغناطيسي قصير. عندما تنتهي النبضة ، ينعكس المجال المغناطيسي القطبية وينهار فجأة ، مما يؤدي إلى ارتفاع حاد في التيار الكهربائي. يستمر هذا الارتفاع لبضعة ميكروثانية ويسبب تيارًا آخر يمر عبر الملف. يسمى هذا التيار النبضة المنعكسة وهو قصير للغاية ولا يدوم إلا حوالي 30 ميكروثانية. ثم يتم إرسال نبضة أخرى وتتكرر العملية. إذا دخلت قطعة من المعدن داخل نطاق خطوط المجال المغناطيسي ، يمكن للملف المستقبِل اكتشاف تغيير في كل من السعة والمرحلة للإشارة المستقبلة. إن مقدار تغير السعة وتغير الطور هو مؤشر على حجم ومسافة المعدن ، ويمكن أيضًا استخدامه للتمييز بين المعادن الحديدية وغير الحديدية.

الخطوة الثالثة: البناء

لقد وجدت مثالًا جيدًا لكاشف PI في موقع N. E. C. O. المشاريع. جهاز الكشف عن المعادن هذا هو تعايش بين Arduino و Android. في متجر Play ، يمكنك تنزيل الإصدار المجاني من تطبيق "Spirit PI" ، الذي يعمل بكامل طاقته ، ولكن يمكنك أيضًا شراء إصدار احترافي يحتوي على العديد من الخيارات الرائعة. يتم الاتصال بين الهاتف الذكي و Arduino باستخدام وحدة Bluetooth HC 05 ، ولكن يمكنك استخدام أي محول Bluetooth يتعين عليك تشغيل معدل البث بالباود عليه إلى 115200. المخطط الأصلي موضح في الشكل أعلاه.

الخطوة 4: الدائرة المعدلة

لقد أجريت عدة تعديلات طفيفة على المخطط الأصلي من أجل تحسين ميزات الجهاز. بدلاً من المقاوم 150 أوم ، أضع مقياس جهد تقليم بقيمة 47 Kohms. ينظم هذا القاطع التيار من خلال الملف. من خلال زيادة قيمته ، يزداد التيار عبر الملف وتزداد حساسية الجهاز. التعديل الثاني هو وعاء الانتهازي 100 كيلو أوم بدلاً من المقاوم 62 كيلو في الأصل. باستخدام أداة القطع هذه ، قمنا بضبط الجهد بحوالي 4.5 فولت على إدخال A0 على Arduino ، لأنني لاحظت أنه بالنسبة لمكبرات التشغيل المختلفة وجهود التشغيل ، يجب أن تكون قيمة هذا المقاوم مختلفة.

في هذه الحالة بالذات ، بالنسبة لجهاز التشغيل ، أستخدم بطارية ليثيوم أيون ذات 4 بطاريات متصلة في سلسلة بحيث يكون الجهد أكبر من 15 فولت. نظرًا لأن Arduino يقبل الحد الأقصى لجهد الإدخال بجهد 12 فولت ، فقد وضعت مثبتًا لـ 5 فولت (7805) مثبتًا على المبدد الحراري الصغير لتشغيل Arduino مباشرة إلى دبوس + 5 فولت.

الخطوة 5: الملف

الملف مصنوع من سلك نحاسي معزول بقطر 0.4 مم ويحتوي على 25 لف على شكل دائرة بقطر 19 سم ، وفي الصنعة النهائية من الضروري التأكد من عدم وجود أجسام معدنية قريبة من ملف (يجب لصق العناصر بالغراء ، وعدم وجود مسامير)

كما ترون في الفيديو ، يمكن اكتشاف عملة معدنية صغيرة على مسافة 10-15 سم ، بينما جسم معدني أكبر من 30-40 سم وأكثر. هذه نتائج ممتازة ، مع الأخذ في الاعتبار أن صنع الجهاز وإعداده بسيط نسبيًا.