Design DIY para bobinas de detector de metal de pulso

**%&#!%&#! ** ### O design dos detectores de bobina de pulso para detectores de bobina de pulso de detecção de metais são uma escolha popular entre entusiastas e profissionais para detectar objetos metálicos. Embora existam vários projetos e métodos, a funcionalidade principal permanece consistente: esses dispositivos utilizam uma bobina para gerar pulsos magnéticos, que são então usados ​​para detectar objetos metálicos nas proximidades. #### As especificações da bobina e profundidade de detecção A eficácia de um detector de bobina de pulso depende em grande parte do tamanho da bobina. A profundidade em que um objeto pode ser detectado é influenciado pelo diâmetro da bobina e pelo tamanho do alvo. Geralmente, a profundidade máxima de detecção é estimada em até cinco vezes o diâmetro da bobina, enquanto o menor objeto detectável deve ser de cerca de 5% do diâmetro da bobina. Para aplicações práticas, como procurar moedas ou jóias, as bobinas que variam de 25 cm a 40 cm de diâmetro são tipicamente suficientes. No entanto, para alvos mais profundos, como uma cobertura de ferro de 20 cm enterrada a uma profundidade de dois metros, pode ser necessária uma bobina maior de cerca de 1 metro de diâmetro. O design da bobina pode variar em forma, sendo as bobinas redondas as formas mais comuns, embora as formas quadradas e elípticas também possam ser utilizadas. Os valores de indutância para essas bobinas geralmente caem entre 300 a 500 μh e, para esse projeto, assumiremos uma indutância de 400 μh. Considerações na fonte de alimentação Uma fonte de alimentação confiável é crucial para a operação de um detector de bobina de pulso. Uma fonte de alimentação dupla que fornece ± 10 volts ou ± 12 volts geralmente é ideal. No entanto, o uso de uma única bateria de 10 ou 12 volts, juntamente com um conversor CC/DC para gerar o segundo trilho de tensão, pode simplificar o design. Deve -se tomar cuidado, pois a saída do conversor DC/DC pode introduzir tensão de ondulação, o que pode afetar o desempenho do detector, especialmente em frequências mais altas. A bobina de pulso é energizada através de um transistor ou MOSFET de alta velocidade, que permite que a corrente se acumule até ser limitada pela resistência do circuito. Um campo magnético mais forte pode penetrar mais no solo, mas se a duração do pulso for muito longa, pode levar à saturação do solo e impedir a detecção de objetos menores. Uma duração de pulso de cerca de 250 microssegundos geralmente é ideal. Cálculos de indutância e resistência ao projetar a bobina, tanto a indutância quanto a resistência devem ser cuidadosamente calculadas. A resistência da bobina influencia a corrente máxima que pode fluir através dela, o que, por sua vez, afeta a força do campo magnético gerado. Por exemplo, uma bobina com uma resistência geral de cerca de 3 ohms pode permitir uma corrente de aproximadamente 4 amperes quando alimentada por uma fonte de 12 volts durante uma duração de pulso de 250 microssegundos. As dimensões físicas da bobina, incluindo diâmetro do fio e número de voltas, também são fundamentais. Uma tabela que resume esses parâmetros pode ajudar a alcançar os valores desejados de indutância e resistência, garantindo que a bobina opere efetivamente dentro dos limites especificados. #### Curva de descarga e processamento de sinal A curva de descarga da bobina pode ser dividida em três fases distintas: 1. ** Fase um: Efeito de quebra no MOSFET de unidade ** Nesta fase inicial, o MOSFET controla o pulso de corrente através a bobina. Se o MOSFET estiver desligado, a corrente que flui através de um resistor paralelo induzirá uma tensão na bobina. A duração desta fase pode ser calculada com base na indutância da bobina e na resistência no circuito. 2. ** Fase dois: Decaimento de alta corrente ** Depois que a tensão induzida ultrapassa a tensão de quebra do MOSFET, a corrente começa a decair exponencialmente. Esta fase é caracterizada por uma rápida queda na tensão, tornando difícil realizar medições confiáveis. A maioria dos detectores de metal ignora essa fase para se concentrar no próximo estágio. 3. ** Fase três: Correntes de decaimento atual e Foucault ** Na fase final, a corrente continua a decair, influenciada pela presença de metais próximos. Esta fase é crucial para a detecção, pois fornece informações sobre o tipo de metal presente. No entanto, os níveis de sinal são baixos, exigindo amplificação significativa para análises precisas. A discriminação de sinal ### desafia a análise de sinais durante a detecção apresenta desafios. Os baixos níveis de sinal exigem amplificação de alto ganho, que também pode amplificar o ruído. Os detectores de metal tradicionais com detecção de pulso geralmente têm a média dos sinais, em vez de analisá-los em detalhes, levando a poucas capacidades de discriminação. Os projetos avançados podem empregar processamento de sinal digital para aprimorar a precisão da detecção e fornecer informações mais detalhadas sobre os metais detectados. Em resumo, o design e a funcionalidade dos detectores de bobina de pulso giram em torno da cuidadosa seleção do tamanho da bobina, considerações da fonte de alimentação e técnicas eficazes de processamento de sinal. Ao entender esses princípios, os entusiastas podem criar dispositivos de detecção de metais eficientes e eficazes adaptados às suas necessidades específicas.