Металлоискатель из ардуино с распознаванием металлов: Металлоискатель на Arduino своими руками
alexxlab | 13.04.2023 | 0 | Разное
РАЗМИНИРУЮ ДАЧУ МЕТАЛЛОДЕТЕКТОРОМ — voltNik
Привет друзья, сегодня будем разминировать дачный участок
Как некоторые уже знают недавно на у меня построился дачный дом. Строительство велось зимой, а дом хоть и построен на нагелях, но при его строительстве конечно же использовались гвозди. У строителей они просыпались, выпадали из рук в варежках, падали в снег с опилками и там терялись. Наступила весна, снег растаял и все это ушло в землю. Пройдя вокруг дома мне удалось визуально найти более 50 гвоздей от маленьких сороковок, до больших двухсоток. Но в итоге я понял, что полностью разминировать территорию так не получится и всегда останется шанс словить гвоздь в ногу.
Поэтому заказал на Алиэкспресс не дорогой, но достаточно продвинутый металл-детектор. Модель называется Smart Sensor A944M. Его делает та же контора, что выпускает популярные и качественные лазерные рулетки SNDWAY, на которые я уже неоднократно делал обзоры.
Если вы не знали, то металл-детекторы работают примерно, так же как примитивный радар.
У них есть две катушки, одна создает излучение, и направляет его в грунт. И если там находится металл, то он переизлучает радиоволны. Тем самым отражая полученный сигнал. Вот тут как раз и нужна вторая катушка, которая называется поисковой. Она и улавливает этот отраженный сигнал от металла и включает звуковой сигнал обнаружения.
Металл-детектор продается с российского склада, и в Подмосковье мне его доставил курьер на третий день после заказа. Привезли большую коробку, внутри нее находится сам инструмент в разобранном виде. Электронный блок управления, тут даже есть небольшой светодиодный фонарик. Питание инструмента происходит от литий-ионного аккумулятора на 7.4 вольта емкостью 1200 миллиампер, также есть зарядка с USB кабелем для него. Регулируемая выдвижная штанга, комплект пластиковых гаек с винтами для сборки металл-детектора, наушники. И небольшая инструкция на английском. Диаметр катушки внушительный, 30 сантиметров.
Сама сборка простая и металл-детектор собирается в рабочее состояние за пять минут, в инструкции указано что и куда нужно прикручивать.
Управление предельно простое. Слева находится ручка регулировки чувствительности, а справа ручка дискрима и баланса, она позволяет отсеивать мелкие гвозди и пробки, чтобы металл-детектор реагировал только на цветной металл. Над дискримом расположен переключатель режима работы. Доступен либо баланс грунта, либо режим распознавания металлов. Баланс грунта нужен для подстройки под тип минерализации почвы чтобы добиться максимальной глубины обнаружения, в этом режиме металл-детектор реагирует на все металлы. А в режиме распознавания металлов можно производит отсев цветных металлов от чермета. Т.е. вы можете отсеять мелкие гвозди и пробки настроив металл-детектор только на поиск цветных металлов. По центру находится кнопка сброса, при ее нажатии происходит автоматическая подстройка уровня чувствительности.
Ну что, погнали на дачу собирать гвозди! В сумме весь поиск занял у меня около 5 часов, и за это время было найдено больше сотни гвоздей и саморезов разных размеров. Снимать всё я конечно не стал, поэтому покажу вам только самое интересное.
Например, вот в этой куче опилок было найдено около 20 гвоздей. Найти их без металлоискателя было бы сложно. И все равно у вас не будет полной уверенности в том, что вы все собрали. Тут нашлись и маленькие гвозди, и огромные.
А из самых интересных находок на участке была пуля, еще на большой глубине громко звенело донце от артиллерийского снаряда. Это видимо 85й или 88й калибр. А также нашлись несколько осколков. Если гвозди были найдены на поверхности или в нескольких сантиметрах от нее, то эхо войны располагалось на глубине около полуметра и приходилось долго и много копать. Конечно еще встречались куски арматуры. Ну и для интереса пацанов на участке специально закопали несколько кладов с монетками.
В итоге металл-детектор за день справился со своей задачей полностью разминировав территорию участка от гвоздей и саморезов. Для чего он собственно и покупался. Пройдя с ним вокруг дома второй раз он уже нигде не звенел и у меня появилась полная уверенность в том, что теперь можно будет босиком ходить по траве.
Батарея так полностью и не разрядилась, хотя часть поиска проходила вечером со включенным светодиодным фонарем.
Чувствительность оказалась достаточной, пуля и вот эти небольшие металлические фрагменты были найдены на глубине от 30 до 50 сантиметров. И конечно выкапывать их было обидно. Весь поиск я выполнял в режиме баланса грунта откапывая все что звенело.
Дискрим также хорошо работает и можно настроить чтобы металл-детектор срабатывал только на цветные металлы. Например, золотое кольцо по воздуху он ловит примерно на 20 сантиметрах, при этом не срабатывая на гвозди.
Это мой первый опыт эксплуатации металл-детектора, и поиск можно значительно ускорить, если использовать дополнительный инструмент Пинпоинтер, он позволяет более точно локализовать расположение металла в отвале грунта. Такой инструмент используют профи и по стоимости он вполне бюджетен, себе уже заказал. Ну и конечно не нужно забывать про магниты, они тоже позволяют быстрее обнаружить железо в грунте.
Формально этот металл-детектор относится к начальному бюджетному классу, он легко позволяет искать чермет и если вы планируете откапывать все подряд что находите или если просто хотите попробовать коп, то вариант отличный.
При такой стоимости он быстро окупит себя несколькими царскими монетами или тремя сотнями кило чермета. Т.е. за день или за пару дней поиска его стоимость легко можно отбить.
Заказывал металл-детектор на сайте Алиэкспресс, ссылка для заказа есть в описании видео. А сегодня на этом все, всем спасибо за просмотр, и пока-пока!
Сделай сам чувствительный металлоискатель Arduino IB (монета из большого объекта 25 см на расстоянии более 100 см) – Поделитесь проектом
Металлоискатель — это инструмент, который обнаруживает присутствие металла поблизости. На этот раз я покажу вам, как сделать очень чувствительный, но простой в сборке металлоискатель типа «Inductoion Balance», сделанный с помощью микроконтроллера Arduino и нескольких других компонентов. В принципе индукционного баланса используются две катушки, расположенные таким образом, что между ними практически нет индуктивного навода. Модулированный сигнал подается на один. Когда металл приближается, электромагнитное поле возмущается, и другая катушка улавливает значительно более высокий сигнал.
В нескольких моих предыдущих видеороликах вы можете увидеть изготовление различных типов металлодетекторов. По возможностям обнаружения этот детектор является самым чувствительным, но также большим преимуществом является то, что он является автономным прибором и не использует смартфон, как один из предыдущих, который имеет наиболее близкую к этому чувствительность. Конструкция действительно проста благодаря микроконтроллеру, а также модулю усиления слабого сигнала с микросхемой LM358, который можно заказать менее чем за пятьдесят центов. Однако для тех, кто не может приобрести этот модуль, я также представил принципиальную схему, на которой усиление выполнено с помощью двух стандартных транзисторов NPN, при этом чувствительность устройства такая же, как и в предыдущем случае.
Принцип работы следующий: Arduino формирует сигнал на выводе 8, который затем усиливается MOSFET-транзистором и подается на катушку передатчика.
Затем сигнал катушки Receiver усиливается модулем LM358 (или двумя транзисторами во втором варианте) и подается на аналоговый вход A0. У нас также есть два потенциометра на аналоговых входах, которые регулируют порог реакции и, следовательно, чувствительность прибора. Зуммер и светодиод служат звуковой и визуальной индикацией при обнаружении металлического предмета.
Как я упоминал ранее, устройство относительно простое в сборке и состоит из нескольких компонентов:
– микроконтроллер Arduino nano
– модуль усилителя слабого сигнала LM358
Силовой МОП-транзистор, например IRF630)– Два потенциометра 10 кОм
– Зуммер
– Светодиод
– Поисковые катушки типа Double D с соответствующими конденсаторами, в данном случае 1 мкФ. 92 (32 s.w.g.) эмалированной медной проволоки, намотанной в кольцо диаметром 15 см. Затем они сгибаются в форме буквы D. Проволока должна быть намотана близко друг к другу и хорошо скручена и заклеена лентой, чтобы она не склеивалась при извлечении из формирователя.
Таких катушек требуется две, и обе одинаковые. Подробнее о том, как наматывать катушки, вы узнаете из моих предыдущих видео. Чувствительность детектора во многом зависит от катушек и особенно от их размещения. Установка их в идеальное положение требует много терпения и времени, но это самое большое удовольствие в создании устройства, особенно когда мы добиваемся наилучшей производительности.
Сначала нам нужно слегка зафиксировать две катушки в форме, как вы видите на видео. Оба потенциометра должны быть около среднего положения, включите детектор и осторожно переместите катушки в положение, при котором звук будет потерян. Затем перемещаем потенциометры в положение до появления звука. Сейчас мы тестируем операцию с более крупным металлическим объектом. Эту процедуру нужно повторить много раз, пока не получим наибольшую чувствительность. В варианте с модулем усилителя можно попытаться еще больше повысить чувствительность, повернув два потенциометра против часовой стрелки, но тогда детектор более нестабилен и очень чувствителен к минимальному смещению катушек.
Как видно на видео, этот детектор может обнаружить мелкую монету на расстоянии 20 см и более, жесткий диск на расстоянии 40 см и крупный металлический предмет на расстоянии более 80 см в воздухе.
Возможность находить объекты, зарытые в почву, конечно же, зависит от состояния почвы. Сухой песок является наиболее подходящей средой, а глина – худшей средой.
Схема металлодетектора с использованием Arduino
Инженерные проекты
Схема металлоискателя с использованием Arduino — это электронное устройство, которое используется для обнаружения металлических предметов, таких как металлические монеты, железная руда, алюминий или серебро, золото и т. д. Это устройство можно использовать в местах, где обнаружение металлов является обязательным, например, в больнице, аэропорты и т. д., потому что это может быть вредно.
Мы уже публиковали простую схему металлоискателя с использованием транзисторов и RC-компонентов. Принцип работы тот же, за исключением схемы обработки. Схема металлоискателя, размещенная здесь, использует плату Arduino UNO или аналогичную. Этот проект можно использовать для обнаружения подземных кабелей или любых металлических предметов. Это устройство начинает издавать звуковой сигнал всякий раз, когда обнаруживает любой металлический предмет.
Практические катушки индуктивности (катушки), используемые на радиочастотах и выше, имеют номинальную индуктивность в генри и максимальный номинальный ток. Индукторы накапливают энергию в окружающем магнитном поле и теряют (рассеивают) энергию на сопротивлении своей обмотки.
Описание схемы металлоискателя с использованием Arduino:
Эта схема металлоискателя показана на рисунке 1. Эта схема металлоискателя разработана с использованием платы Arduino UNO или эквивалентной, поисковой катушки, зуммера, диода 1N4148 и нескольких других электронных компонентов.
типа резистор-конденсатор и т.д.
Сравнение поисковой катушки из 26 витков провода с отводом в центре. Можно использовать провода калибра от 24 SWG до 36 SWG. Здесь мы сконструировали поисковую катушку, намотав провод на коробку для часов диаметром 10 см, как показано на рисунке 2.
Вместо катушки с ферритовым сердечником мы использовали катушку с воздушным сердечником, потому что, когда поисковая катушка обнаруживает металл, металлическая деталь действует как сердечник поисковой катушки. Таким образом, общий индуктор увеличивается. Индуктивность индуктора зависит от внутреннего сердечника катушки.
Формула для расчета индуктивности катушки индуктивности:
Где
= абсолютная магнитная проницаемость и ее значение для свободного пространства или воздуха.
N = количество витков
A = площадь внутренней жилы в м 2
l = длина провода в метрах Параллельную LC-цепь иногда называют колебательной схемой.
Энергия запасается в каждом реактивном элементе (L и C), сначала в одном, а затем передается в другом. Передача энергии между двумя элементами будет происходить с естественной скоростью, равной резонансной частоте, и имеет синусоидальную форму. Диод Д 1 используется в качестве резистора, поскольку он снижает напряжение. Резистор R 1 используется в качестве токоограничивающего резистора и, таким образом, ограничивает ток на выводе Arduino.
Для аудиовизуального эффекта мы использовали зуммер и светодиод. При обнаружении металла активируются как зуммер, так и светодиод.
Цепь бака LR подключена к аналоговым контактам A4 и A5, которые подают импульс и, таким образом, генерируется ЭДС. Эта сгенерированная ЭДС сохраняется в конденсаторе. Напряжение на конденсаторе доступно на аналоговом выводе Arduino. Arduino считывает это напряжение с помощью АЦП, обрабатывает его и выдает результат.
Программное обеспечение: Программный код схемы металлоискателя с использованием Arduino написан на языке программирования Arduino и скомпилирован с помощью Arduino IDE.