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DIY敏感的Arduino IB金属探测器
张勇
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描述
金属探测器是一种检测附近是否存在金属的仪器。这次我将向您展示如何在 Arduino 微控制器和其他几个组件的帮助下制作一个非常灵敏但简单的“感应平衡”型金属探测器。
感应平衡原理使用两个线圈，它们的排列方式使得它们之间几乎没有感应拾取。调制信号被馈入一个。当金属靠近时，电磁场会受到干扰，另一个线圈会接收到明显更高的信号。
在我之前的一些视频中，您可以看到不同类型的金属探测器的制作过程。就检测能力而言，这款探测器是最灵敏的，但还有一个很大的优势是它是一个独立的仪器，不使用智能手机，是之前灵敏度最接近这款的之一。得益于微控制器，结构非常简单，而且还配备了带有 LM358 IC 的微弱信号放大模块，订购价格不到 50 美分。但是对于那些无法获得这个模块的人，我还提供了一个示意图，其中放大是使用两个标准 NPN 晶体管完成的，设备的灵敏度与上一个案例相同。
工作原理如下：Arduino 在引脚 8 上产生信号，然后由 MOSFET 晶体管放大并馈送到发射器线圈。然后，接收器线圈的信号通过 LM358 模块（或在第二种选择中使用两个晶体管）放大并传送到 A0 模拟输入。我们还在模拟输入端有两个电位器，可调节反应阈值，从而调节仪器的灵敏度。检测金属物体时，蜂鸣器和 LED 可作为声音和视觉指示。
正如我之前提到的，该设备构建起来相对简单，并且包含几个组件：
- Arduino纳米微控制器
- LM358 低信号放大器模块
- 功率 mosfet 晶体管（在我的情况下为 STP65NF06，但您可以使用任何功率 mosfet，例如 IRF630）
- 两个电位器 10K ohms
- 蜂鸣器
- 引领
- 和带有适当电容器的双 D 形搜索线圈，在这种情况下为 1 microF。
要制作这个项目，您可以从 PCBWAY 订购 PCB 原型。如何订购非常简单，您将以 5 美元的价格获得 10 块 PCB，PCB 质量非常好 TG150-160。您可以为该威廉希尔官方网站 设计 Gerber 文件并将其上传到他们的网站（www.pcbway.com）一般情况下，发货订单只需 3 到 5 天。
现在谈谈线圈。它们由 60 匝 0, 4mm^2 (32 swg) 漆包铜线组成，盘绕成直径为 15 cm 的圆形。然后将它们弯曲成字母 D 的形状。电线应紧密缠绕在一起，并保持良好的捆扎和胶带，以便在从前者中取出时保持在一起。需要两个这样的线圈，并且两者都是相同的。您将在我之前的视频中找到更多关于如何缠绕线圈的信息。探测器的灵敏度主要取决于线圈，尤其是它们的位置。将它们放在理想的位置需要大量的耐心和时间，但这是制造设备的最大乐趣，尤其是当我们达到最佳性能时。
首先，我们需要将两个线圈轻轻固定在您在视频中看到的形状。两个电位器都应该在中间位置左右，打开探测器，小心地将线圈移动到声音会丢失的位置。然后我们将电位器移动到声音出现之前的位置。我们现在正在用一个更大的金属物体测试这个操作。这个过程需要重复很多次，直到我们得到最大的灵敏度。在带有放大器模块的版本中，我们可以尝试通过逆时针转动两个电位器来进一步提高灵敏度，但是检测器更加不稳定并且对线圈的最小位移非常敏感。
在视频中可以看到，这款探测器可以检测20厘米以上距离的小硬币，40厘米距离的硬盘驱动器，以及80厘米以上距离的大型金属物体。空气。
当然，定位埋在土壤中的物体的能力取决于土壤条件。干沙是最有利的，粘土是最差的介质。
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