Circuito detector de metales:una guía de introducción

La seguridad es una de las pocas cosas que es una prioridad, independientemente de dónde se encuentre en el mundo. Como resultado, el control de seguridad en la mayoría de los lugares o áreas públicos y privados es un hecho. En el caso de los agentes de seguridad, utilizan detectores de metales o varitas mágicas. Los detectores de metales en los puntos de control de seguridad utilizan un circuito detector de metales simple. En esta pieza, profundizaremos en el circuito del detector de metales. Los detectores de metales son bastante estándar hoy en día.

Además de la típica varita de seguridad, los detectores de metales vienen en diferentes formas. Por ejemplo, detectores de metales simples de búsqueda terrestre o un detector de metales de arte.

Principio de funcionamiento del circuito detector de metales

Los circuitos detectores de metales utilizan un oscilador que produce corrientes alternas. Una corriente de Foucault pasa a través del metal cuando está activa. Por lo tanto, la corriente producida pasa a través de una bobina. Hacer esto crea un campo magnético alterno.

El campo magnético atrae los armarios metálicos hacia la bobina. Como resultado, el metal cambia el campo magnético vinculado al metal. En consecuencia, la bobina del circuito detecta un cambio en el campo magnético.

Ventajas

• Los circuitos detectores de metales son simples y fáciles de usar.
• Los sensores de proximidad pueden funcionar como microcontroladores.

Desventajas

• Los detectores de metales tienen un rango de detección corto.
• Discriminación selectiva de objetos no metálicos.

Cómo construir un detector de metales

Patente del detector de metales Jagadish Chandra

Centrémonos en construir un circuito simple.

Una inmersión profunda en los componentes

IC detector de proximidad TDA0161

El detector de proximidad TDA0161 IC detecta objetos metálicos. Lo hace detectando cambios en las frecuencias de corrientes de Foucault sin demora.

Con la ayuda de un circuito sintonizado, el TDA0161 actúa como un oscilador. Todos los cambios en la corriente de suministro determinan la señal de salida. Cuando la corriente detecta una señal alta, entonces el metal está presente. Pero, si no hay presencia de metal, la señal es baja.

Generalmente, el TDA061 es un paquete dual en línea que tiene ocho pines.

Recepción de bobina

Bobina de recepción del detector de metales

La bobina receptora consta de un cable de cobre esmaltado de 30 AWG. Alternativamente, puede cambiarlo por cualquier material conductor enrollado en una bobina.

Una vez que enrolle la bobina recibida, debe verificar dos veces y confirmar que tiene un diámetro de 5,8 cm. El número total de vueltas utilizadas para fabricar esta bobina oscila entre 140 y 150.

El Circuito

Diagrama del circuito del detector de metales TDA0161

El circuito que usaremos para este ejemplo es un circuito LC. Tiene el inductor y el capacitor conectados en paralelo. El circuito resuena cuando hay un material de frecuencia similar cerca de él. Tanto los condensadores como los indicadores se cargan alternativamente.

Cuando el capacitor se carga por completo, la carga fluye hacia el inductor. El inductor comienza a cargarse cuando el capacitor no tiene carga en otros casos. Para ello, el condensador extrae carga del inductor.

Como resultado, la carga del inductor se reduce. Conduce al proceso de carga del condensador para llenar el inductor siguiendo el ejemplo. En conclusión, las bobinas de inducción son dispositivos de almacenamiento de campos magnéticos. Por otro lado, los condensadores son dispositivos de almacenamiento de campo eléctrico.

Explicación detallada del circuito y resultados

Conectó todos sus componentes y los dispuso, por lo que ahora es el momento de comenzar. Profundicemos en el experimento.

• El circuito LC, incluidos L1 y C1, obtiene cualquier frecuencia de resonancia hasta un cierre metálico. Como resultado, la atracción del metal y el imán creará un campo eléctrico. El resultado conducirá a la inducción de corriente en la bobina. Por último, cambiará el flujo de la señal a través de la bobina receptora.
• La resistencia variable cambiará el valor del sensor de proximidad para igualarlo al circuito LC. Durante el experimento, verifique el valor obtenido cuando la bobina receptora no esté cerca de ningún metal. Una vez que la bobina receptora detecta metal, las señales de retroalimentación de fase cambiarán.
• El detector de proximidad detectará el cambio de señal y reaccionará. Las señales de salida del sensor de proximidad serán de 1 mA cuando no haya detección de metales. Si hay alguna detección de metales, el resultado será de 10 mA.
• Una vez que la salida sea alta, la resistencia R3 mostrará un voltaje positivo al transistor Q1. Como resultado, Q1 se encenderá y el LED se iluminará. Más tarde, el zumbador sonará o tendrá una señal de audio. La resistencia R2 eventualmente limitará el flujo de corriente.

Detector de metales usando Arduino UNO

Arduino Uno

También puede construir un detector de metales simple pero efectivo usando un Arduino. Sus suministros variarán. También tendrás que hacer algo de codificación. Si elige seguir esta ruta, los componentes comunes incluirán:

• Botón de activación
• Un botón lateral utilizado para configurar la frecuencia
• Interruptor
• 3 pilas AA de 4,5 voltios
• Un motor
• Cabeza circular sencilla
• LED
• Un rollo de alambre
• Potenciómetro
• Altavoz
• Objeto conductor

Una vez que haya conectado su circuito, sus esquemas deberían verse así.

Diagrama esquemático del detector de metales Arduino

La configuración anterior utiliza un Arduino UNO para programar un DIP ATMega328. Para empezar, retire el ATMega328 de la placa de desarrollo. Agregará el ATMega328 y las otras partes del circuito a una placa previa.

El paquete de baterías alimenta el ATmega328. También alimenta el oscilador y el motor con LED.

Ahora es el momento de escribir su código. Para empezar, necesita una comprensión adecuada de los principios de programación simples. Necesitará funciones de configuración, funciones de interrupción y funciones de bucle.

Tu código debería verse así:

Función de configuración

Función de configuración del detector de metales

Función de interrupción

Función de interrupción del detector de metales

Función de bucle

Función de bucle de detector de metales

Usando este circuito, puede recoger objetos conductores. Estos incluyen pequeños objetos metálicos que usan la bobina con la configuración de sensibilidad más baja.

Puede recoger anillos de acero, monedas y tornillos con la configuración más alta. Si desea ampliar el alcance del detector, debe aumentar el flujo de corriente a través del inductor.

En su mayor parte, una fuente de alimentación doble será suficiente. Por lo general, puede aumentar la cantidad de vueltas de alambre utilizadas para hacer la bobina.

Hay una curva de aprendizaje para esta construcción. Es, sin embargo, más avanzado. Con esto en mente, este circuito puede hacer más que simples circuitos. Este circuito puede construir una amplia gama de detectores a largo plazo.

Por ejemplo, un detector de metales de mano e incluso un detector de metales de arte portátil. Si elige ir a lo grande, puede construir un detector de metales industrial.

Aplicaciones

Uso de un detector de metales para la búsqueda de tesoros

• Identificación de metales como oro, hierro o plata.
• Busca objetos metálicos, objetos no deseados, materiales inorgánicos.
• Mapeo de estructuras geológicas.

Conclusión

Los límites por los cuales puede experimentar usando circuitos detectores de metales son ilimitados. Puedes intentar innovar o incluso inventar en base a los conocimientos que ahora tienes.

En conclusión, si esta pieza insinuó algo que te pareció interesante, estás en el lugar correcto. Cuando esté listo para explorar más el mundo de los circuitos, no dude en comunicarse con nosotros. Estamos abiertos a satisfacer todas sus necesidades de PCB para desarrollar detectores.