Este fue uno de mis primeros proyectos.
Detector de metales por inducción de pulso
Si transmitimos un impulso electromagnético con
cierta duración y ponemos un objeto metálico cerca de este transmisor, entonces
el siguiente efecto aparecerá: Después del inicial efecto del impulso, un
desvanecimiento en la corriente eléctrica impulsada ocurre en el objeto
metálico. Este desvanecimiento del
impulso es un resultado del fenómeno físico de la autoinducción. Después del final del impulso
electromagnético transmitido, un impulso electromagnético de desvanecimiento
secundario se transmite del objeto. Si podemos recoger este impulso secundario,
tendremos información si un objeto del metal esta ahora cercano nuestro
transmisor. Ésta es la base sobre la cual los detectores de metales del impulso
se desarrollan y trabajan. La tarea principal para los desarrolladores de
detectores de metales de impulso está tomar este impulso de desvanecimiento y
procesarlo.
Los
parámetros del impulso electromagnético secundario, como la duración y
amplitud, dependen mas de la clase de metal que el objeto. Por lo tanto, el
impulso-tipo detector de metales no puede discriminar con éxito la variedad de
metales. Sin embargo, hay patentes que ofrecen una manera para definir la
diferencia muy pequeña en los tipos del impulso electromagnético secundario.
Desafortunadamente, puede ser utilizado solamente cuando tenemos igualmente
objetos del metal del tamaño, diversos metales que consisten en, y que se
colocan en la misma distancia de la antena que transmite y de recepción del
detector de metales. Y ése es porqué estas patentes no resuelven generalmente
un uso práctico.
Los
detectores de metal de impulso, como cualquier dispositivo medidor sensible,
son afectados por disturbios electromagnéticos. Si durante la recepción del
impulso electromagnético secundario del objeto del metal, puesta en una
distancia de la recepción y se recibe la antena que transmite, otra señal
electromagnética de una fuente al azar, después agregará a la señal útil. Las
fuentes para los disturbios de radio pueden ser:
Ventajas de los detectores de metales del impulso
Las ventajas
principales de los detectores de metal de impulso son la alta estabilidad de
trabajo, tan bien como la opción para una bobina que busca enorme. Esto os
concede una penetración enorme de la profundidad del impulso electromagnético.
La tierra y el agua no tiene ningún efecto en ellos. Ése es porqué los
detectores de metales del impulso son primarios usado para la caza en grandes
profundidades, bajo el agua, en la frontera entre la tierra y el agua, y en las
playas. El diseño simple de la bobina que busca, comparado a los otros tipos de
detectores, y el efecto mínimo la temperatura y otros cambios del clima tienen
en ella, marcas el detector una opción útil.
Este tipo de
detectores no puede discriminar los metales y ésa es su desventaja principal.
Para este propósito, se combinan a veces con los magnetómetros. Estos
magnetómetros reaccionan en los metales magnéticos solamente.
Esquema del bloque de los
detectores de metales de impulso
Consiste en:
- El transmisor
y un generador de recepción de las antenas de impulsos actuales eléctricos
- Restrictor de
la amplitud del impulso transmitido y recibido
- Preamplificador
de poco ruido
- Amplificador
útil de la señal
- Esquema para
compensar el campo magnético de la tierra
- Filtro que
acepta la señal útil solamente y que niega los ruidos externos
- Extremo-amplificador
de la señal útil
- Esquema que
hace la indicación cuando un metal es presente y detectado
- Bloque de
control
- Fuente de
alimentación
Transmitiendo y recibiendo
antenas
La antena que transmite se utiliza para emitir un
impulso electromágnetico. La antena de recepción acepta el impulso
electromágnetico secundario, transmitido por la blanco. La antena, como la
teoría para la difusión de ondas electromagnéticas se refiere, trabaja de una manera
reversible. Es decir generalmente no hay diferencia entre la antena que
transmite y de recepción. El impulso transmitido y recibido tiene una diversa
sincronización, y por lo tanto la misma antena se utiliza generalmente en los
detectores de metales del impulso.
Generador de impulsos de
corriente eléctrica
Este
generador sirve para formar la frecuencia y la duración del impulso
transmitido. Puede cuarzo-ser estabilizado o no. Si es así esto hace el
detector de metales entero mucho más estable y levanta su capacidad de negar
malos ruidos. En el microprocesador los detectores controlados, el procesador
sí mismo definen la duración y la frecuencia del impulso transmitido.
Restrictor de la amplitud para
el impulso transmitido y recibido
El impulso transmitido puede alcanzar una amplitud
de 400V - 500V. La vanguardia del impulso electromagnético secundario recibido,
si la blanco está bastante cercana, puede alcanzar 20V - 50V también. Por esta
razón, un restrictor de la amplitud tiene que ser puesto en el circuito de
entrada. No interfiere con la sensibilidad del detector, porque es la señal
útil en condiciones normales bajo bastante. El restrictor de la amplitud
disminuye la señal en la entrada del preamplificador a los valores de 0,2V a
0,7V.
Preamplificador de poco ruido
Disminuido ya por la señal del restrictor de la
amplitud alcanza la entrada del preamplificador. La señal se amplifica al valor
máximo posible, que es cuando los ruidos en el amplificador, la antena y el
restrictor no tiene ningún efecto sobre la forma y amplitud de la señal útil
recibida.
Esquema para la extracción de la
señal útil
Después de que se amplifique, la señal útil se
extrae de la señal de entrada principal. Esto sucede con una selección de
tiempo. La selección exacta es de gran importancia para el trabajo estable del
detector. Generalmente, es hecha por el bloque de control de un
microprocesador.
Amplificador de la señal útil
La señal útil ya extraída se amplifica en un
amplificador de baja frecuencia de la corriente alterna. Este amplificador
tiene características absolutamente estrechas de una frecuencia, que ayuda a
separar ruidos de la señal útil. Se capsula en una conexión reversa negativa.
Esta conexión reversa quita la “flotación de cero” de los amplificadores de la
operación, en los cuales el amplificador de la señal útil se basa encendido.
Proyectar para compensar el
campo magnético de la tierra
El campo magnético de la tierra crea una energía
electromotora adicional en la bobina de recepción. Esto causa disturbios en los
detectores de metales más sensibles. Por lo tanto, un esquema adicional para
compensar el campo magnético está instalado en éstos tipo de detectores.
Filtrar aceptar la señal útil
solamente y la nagación de los ruidos externos
En orden un detector de metales a ser bastante
sensible y con tanto cuanto sea posible el nivel inferior de los ruidos
indeseados, la señal útil de baja frecuencia, después de amplificado, es
procesado por un filtro de banda estrecha. Los filtros pueden ser pasivos y activos.
Los activos se utilizan en los detectores de metales más sensibles y tienen un
muy de banda estrecha para aceptar en la gama de baja frecuencia. Esto
contribuye en un de alto grado para reducir los ruidos indeseados en el
detector de metales.
Extremo-amplificador de la señal
útil
A pesar de alto amplificar de la señal útil, tiene
una amplitud pequeña. De modo que la amplitud de esta señal pueda accionar la
indicación del detector de metales, debe ser amplificada además por el
extremo-amplificador.
Proyectar haciendo la indicación
cuando un metal es presente y detectado
Se utiliza un indicador de la representación
visual o del sonido. La combinación de las ambas indicaciones es posible sin
embargo. El sistema visual de la indicación puede ser flecha-como el
dispositivo análogo, una exhibición del LCD o un indicador del LED con un
número de diodos ligeros. La indicación sana consiste en un altavoz o los
auriculares. Éste es el sistema de la indicación que ofrece el uso más fácil y
el trabajo más cómodo con el detector, puesto que deja el foco del operador en
el campo del trabajo.
Bloque de control
El bloque de control maneja el detector de metales
entero. Puede consistir en esquemas digitales discretos, o sea un
microprocesador sí mismo, que es la variante prefferent. En los detectores de
metales profesionales, conceden el operador control sobre el trabajo del
microprocesador, que fija muchos parámetros del ajuste del detector disponibles
que se modificarán fácilmente. Los ejemplos son: anchura y frecuencia del
impulso que sonda, colocando para el impulso que selecciona del esquema para la
extracción de la señal, del etc. útiles.
Fuente de alimentación
Debido a sus especificaciones, el detector de metales del impulso utiliza una cantidad perceptiblemente mayor de energía de la energía que los otros tipos de detectores. Por lo tanto, necesita una fuente de energía que sea estable y con bastante capacidad de salida de energía.
El anterior es el esquema del circuito objeto de
este desarrollo.
En este proyecto
Usamos el PIC16F628, por ser de bajo consumo pero puedes utilizar el PIC16f84 o
cualquiera que tenga los mismos pines, ya que no usa los periféricos solo lo mínimo.
