Металлоискатель на Ардуино
Добавлено: 28 ноя 2015, 09:47
Всем здравствуйте!
Итак, представляем Вашему вниманию новый проект - Металлоискатель на Ардуино !
Долго я вынашивал идею создать металлоискатель на Ардуино и вот наконец свершилось
Для создания металлоискателя на Ардуино пришлось начать с изучения принципов работы металлоискателей и ушло у меня на это, не много, не мало, 2 месяца
Ну естественно время от времени и с выходными
Перед тем как решить по какому принципу будет работать металлоискатель на Ардуино были изучены разные принципы, такие как:
1 . Простейший металлоискатель на биениях, работающий по принципу частотомера.
Его работа заключается в сравнении частот между двумя генераторами, один задающий эталонный генератор и другой генератор с LC контуром.
При настройки частоты генераторов уравниваются и при поднесении металлического предмета к катушке другого генератора происходит изменение частоты и соответственно индикация этого изменения.
Плюсы данного металлоискателя в том что он может определять тип металла , цветной и не цветной.
Минусы - малая глубина обнаружения, плохая стабильность частоты, не устойчивый к помехам.
2. Импульсный металлоискатель. схема немного по сложнее, имеет в своем составе мощный транзисторный ключ операционный усилитель.
Принцип его работы заключается в следующем, транзисторный ключ коммутирует ток в катушку, она создает вокруг себя электромагнитное поле, при наличии металлического предмета в области поля катушки в нем наводятся затухающие вихревые токи. В момент спада импульса происходит детектирование этих вихревых токов через подключенный к этой же катушке операционный усилитель.
Далее, сигнал с усилителя обрабатывается и отображается на светодиодном и звуковом индикаторе.
Плюсы - хорошая чувствительность на металлические предметы, стабильная работа, катушка очень простая в изготовлении и не требует экранирования.
Минусы - нет возможности определить тип металла .
3. Металлоискатель балансный. Данный вид металлоискателей более сложный и его изготовление новичкам будет не под силу.
Принцип его работы заключается в сведении баланса электромагнитных полей в двух катушках, приемной и передающей. Без измерительных приборов сделать это очень сложно и не всегда возможно.
В передающей катушке создаются электромагнитные импульсы а приемная катушка фиксирует их изменение при нарушении частотного баланса от появления в поле действия катушек металлического предмета.
Почти все промышленные и профессиональные металлоискатели работают именно по этому принципу.
Плюсы балансного металлоискателя - хорошая чувствительность, определение типа металла.
Минусы - сложный в изготовлении, требуется наличие измерительных приборов.
После изучения различных принципов работы металлоискателей я решил остановиться на изготовлении импульсного металлоискателя.
В качестве базовой схемы была выбрана схема металлоискателя Пират. Из нее я взял часть с транзисторным ключом, немного изменил, переделал схему включения полевого транзистора на составной биполярный транзистор.
Так же взял схему включения приемной части на операционном усилителе , переделал ее на работу с распространенным ОУ TL072CP.
Формирование, генерацию импульсов, обработку сигнала от ОУ и его индикацию я реализовал на контроллере Ардуино УНО .
Схема получилась очень простая и маленькая, и ее легко собрать в домашних условиях без печатной платы.
Я собрал все на макетной плате, стабильность схемы не смотря на навесные провода, очень даже хорошая.
Скетч для металлоискателя Arduimp на Ардуино UNO
Выкладываю фотографии металлоискателя на Ардуино.
Итак, представляем Вашему вниманию новый проект - Металлоискатель на Ардуино !
Долго я вынашивал идею создать металлоискатель на Ардуино и вот наконец свершилось
Для создания металлоискателя на Ардуино пришлось начать с изучения принципов работы металлоискателей и ушло у меня на это, не много, не мало, 2 месяца
Ну естественно время от времени и с выходными
Перед тем как решить по какому принципу будет работать металлоискатель на Ардуино были изучены разные принципы, такие как:
1 . Простейший металлоискатель на биениях, работающий по принципу частотомера.
Его работа заключается в сравнении частот между двумя генераторами, один задающий эталонный генератор и другой генератор с LC контуром.
При настройки частоты генераторов уравниваются и при поднесении металлического предмета к катушке другого генератора происходит изменение частоты и соответственно индикация этого изменения.
Плюсы данного металлоискателя в том что он может определять тип металла , цветной и не цветной.
Минусы - малая глубина обнаружения, плохая стабильность частоты, не устойчивый к помехам.
2. Импульсный металлоискатель. схема немного по сложнее, имеет в своем составе мощный транзисторный ключ операционный усилитель.
Принцип его работы заключается в следующем, транзисторный ключ коммутирует ток в катушку, она создает вокруг себя электромагнитное поле, при наличии металлического предмета в области поля катушки в нем наводятся затухающие вихревые токи. В момент спада импульса происходит детектирование этих вихревых токов через подключенный к этой же катушке операционный усилитель.
Далее, сигнал с усилителя обрабатывается и отображается на светодиодном и звуковом индикаторе.
Плюсы - хорошая чувствительность на металлические предметы, стабильная работа, катушка очень простая в изготовлении и не требует экранирования.
Минусы - нет возможности определить тип металла .
3. Металлоискатель балансный. Данный вид металлоискателей более сложный и его изготовление новичкам будет не под силу.
Принцип его работы заключается в сведении баланса электромагнитных полей в двух катушках, приемной и передающей. Без измерительных приборов сделать это очень сложно и не всегда возможно.
В передающей катушке создаются электромагнитные импульсы а приемная катушка фиксирует их изменение при нарушении частотного баланса от появления в поле действия катушек металлического предмета.
Почти все промышленные и профессиональные металлоискатели работают именно по этому принципу.
Плюсы балансного металлоискателя - хорошая чувствительность, определение типа металла.
Минусы - сложный в изготовлении, требуется наличие измерительных приборов.
После изучения различных принципов работы металлоискателей я решил остановиться на изготовлении импульсного металлоискателя.
В качестве базовой схемы была выбрана схема металлоискателя Пират. Из нее я взял часть с транзисторным ключом, немного изменил, переделал схему включения полевого транзистора на составной биполярный транзистор.
Так же взял схему включения приемной части на операционном усилителе , переделал ее на работу с распространенным ОУ TL072CP.
Формирование, генерацию импульсов, обработку сигнала от ОУ и его индикацию я реализовал на контроллере Ардуино УНО .
Схема получилась очень простая и маленькая, и ее легко собрать в домашних условиях без печатной платы.
Я собрал все на макетной плате, стабильность схемы не смотря на навесные провода, очень даже хорошая.
Скетч для металлоискателя Arduimp на Ардуино UNO
Выкладываю фотографии металлоискателя на Ардуино.