Détecteur de métaux à induction à impulsions basé sur Arduino DIY : 5 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:08

Il s'agit d'un détecteur de métaux relativement simple avec d'excellentes performances.

Étape 1: Plage de couverture

Ce détecteur peut détecter une petite pièce métallique à une distance de 15 centimètres et des objets métalliques plus gros jusqu'à 40-50cm

Étape 2: Présentation

Les systèmes à induction pulsée (PI) utilisent une seule bobine comme émetteur et récepteur. Cette technologie envoie de puissantes et courtes rafales (impulsions) de courant à travers une bobine de fil. Chaque impulsion génère un bref champ magnétique. Lorsque l'impulsion se termine, le champ magnétique inverse la polarité et s'effondre très soudainement, ce qui entraîne une forte pointe électrique. Ce pic dure quelques microsecondes et provoque le passage d'un autre courant dans la bobine. Ce courant est appelé impulsion réfléchie et est extrêmement court, ne durant qu'environ 30 microsecondes. Une autre impulsion est alors envoyée et le processus se répète. Si un morceau de métal se trouve à l'intérieur de la plage des lignes de champ magnétique, la bobine de réception peut détecter un changement d'amplitude et de phase du signal reçu. La quantité de changement d'amplitude et de changement de phase est une indication de la taille et de la distance du métal, et peut également être utilisée pour faire la distinction entre les métaux ferreux et non ferreux.

Étape 3: Construire

J'ai trouvé un bon exemple de détecteur PI sur le site du N. E. C. O. projets. Ce détecteur de métaux est une symbiose d'Arduino et d'Android. Sur le Play Store, vous pouvez télécharger la version gratuite de l'application "Spirit PI", qui est entièrement fonctionnelle, mais vous pouvez également acheter une version pro qui propose plusieurs options intéressantes. La communication entre le smartphone et l'Arduino se fait avec le module Bluetooth HC 05, mais vous pouvez utiliser n'importe quel adaptateur Bluetooth sur lequel vous devez régler le débit en bauds à 115200. Le schéma d'origine est donné dans la figure ci-dessus.

Étape 4: Circuit modifié

J'ai apporté plusieurs modifications mineures au schéma d'origine afin d'améliorer les fonctionnalités de l'appareil. A la place d'une résistance de 150 ohms, j'ai mis un potentiomètre trimère d'une valeur de 47 Kohms. Ce trimère régule le courant à travers la bobine. En augmentant sa valeur, le courant traversant la bobine augmente et la sensibilité de l'appareil augmente. La deuxième modification est le potentiomètre 100kOhm au lieu de la résistance 62k d'origine. Avec ce trimère, nous avons réglé la tension d'environ 4,5V à l'entrée A0 sur Arduino, car j'ai remarqué que pour différents amplificateurs opérationnels et tensions de fonctionnement, la valeur de cette résistance devrait être différente.

Dans ce cas particulier, pour alimenter l'appareil, j'utilise une batterie lithium-ion 4 connectée en série afin que la tension soit supérieure à 15v. Comme Arduino accepte une tension d'entrée maximale de 12V, j'ai mis un stabilisateur pour 5V (7805) monté sur le petit dissipateur thermique pour alimenter l'Arduino directement sur la broche +5v.

Étape 5: Bobine

La bobine est constituée de fil de cuivre isolé d'un diamètre de 0,4 mm et contient 25 enroulements en forme de cercle d'un diamètre de 19 centimètres. Dans la finition finale, il est nécessaire de s'assurer qu'il n'y a aucun objet métallique à proximité du bobine (les éléments sont à coller avec de la colle, et cela sans vis)

Comme vous pouvez le voir sur la vidéo, une petite pièce métallique peut être détectée à une distance de 10-15 centimètres, tandis qu'un objet métallique plus gros de 30-40 centimètres et plus. Ce sont d'excellents résultats, compte tenu du fait que la fabrication et le réglage de l'appareil sont relativement simples.