فلزیاب آردوینو با تبعیض. یکی از فلزیاب های ساده با تفکیک کننده مگاترون

ویژگی آن این است که دستگاه به شکل یک دستکش ساخته شده است. فلزیاب برای جستجوی خانه برای یافتن وسایل فلزی کوچک گم شده، به عنوان مثال، گوشواره، حلقه و چیزهای دیگر ساخته شده است. با این حال، بر اساس این طرح، می توانید یک فلزیاب کلاسیک برای کار در فضای باز بسازید. برای ساخت دستگاه، به حداقل مواد نیاز دارید.

قدرت فلزیاب کم است، اما برای مصارف خانگی کاملاً کافی است.

مواد و ابزار برای ساخت:
- میکروکنترلر آردوینو UNO؛
- سیم گیج 28 (قطر 0.32 میلی متر)؛
- یک سوئیچ؛
- زنگ پیزو؛
- دو مقاومت 10K؛
- یک مقاومت 1.2K؛
- دو خازن 100n
- دو خازن 22n؛
- یک ترانزیستور نوع BC547؛
- باتری 9 ولت؛
- دستکش های ساختمانی

شما همچنین به تخته سه لا، چسب چوب، آهن لحیم کاری لحیم کاری، سیم رشته، تخته نان و چیزهای کوچک دیگر نیاز دارید.

فرآیند ساخت فلزیاب:

گام یک. ساخت کلاف
برای ساخت قرقره، باید پایه، بدنه را برش دهید. نویسنده یک کلاف تخته سه لا را روی دستگاه برش می دهد، قطر آن 6 اینچ است. نتیجه دو حلقه است که بعداً با چسب چوب به هم چسبانده می شوند. پس از خشک شدن، کویل به دقت با کاغذ سنباده پردازش می شود تا صاف شود. پس از ساخت پایه، سیم را می توان روی آن پیچید. در مجموع، شما باید 30 دور سیم بچرخانید و انتهای آن حداقل 5 اینچ برای اتصال باقی بماند. شما باید سیم را محکم بپیچید، این کار عملکرد باکیفیت سیم پیچ را تضمین می کند. برای تثبیت بهتر سیم پیچ را می توان با نوار برق یا نوار روی سیم پیچید.

مرحله دو. مونتاژ مدار روی تخته نان
برای اطمینان از اینکه سیم پیچ به درستی مونتاژ شده است و کل سیستم به درستی کار می کند، ابتدا باید روی تخته نان مونتاژ شود و تنها پس از آن لحیم کاری شود. ترتیب اتصال مهم نیست، نویسنده با ترانزیستور شروع کرد، سپس مقاومت ها و خازن ها آمد. پس از این، کانکتورهای "نر و ماده" روی برد آردوینو متصل شدند.

پس از این می توانید سیم پیچ را وصل کنید. از آنجایی که سیم دارای پوشش لاک است، باید در انتهای آن با کاغذ سنباده یا یک چاقوی تیز خراشیده شود. شما باید به تماس خوبی برسید. سیم پیچ با استفاده از کانکتورهای "نر و ماده" متصل می شود. پس از مونتاژ تمام عناصر در کنترلر، می توانید سیستم عامل را دانلود کنید و بررسی کنید که چگونه همه چیز در عمل کار می کند.

مرحله سوم. نصب سیستم عامل و بررسی سیستم
در مرحله بعد باید سیستم عامل را در کنترلر دانلود کنید. همچنین ممکن است لازم باشد برخی تنظیمات را در کد انجام دهید تا فلزیاب به درستی کار کند. پس از آپلود کد، می توانید آزمایش را شروع کنید. شما باید یک منبع تغذیه 9 ولت را به سیستم وصل کنید و کلید را خاموش کنید. اگر فلزیاب کار می کند، می توانید شروع به لحیم کردن تمام عناصر روی برد کنید.

مرحله چهارم لحیم کاری مداری
همه چیز روی یک قطعه PCB مونتاژ می شود، تماس ها با استفاده از تکه های سیم به هم لحیم می شوند. در صورت لزوم می توانید با استفاده از اچ تخته مخصوص دستگاه بسازید. نحوه مونتاژ مدار را با جزئیات بیشتری در عکس مشاهده می کنید.

مرحله پنجم مرحله نهایی مونتاژ
برای محکم کردن تخته، نویسنده از یک تکه تخته سه لا استفاده می کند. اندازه آن باید متناسب با کنترلر آردوینو و برد مدار چاپی باشد. لبه ها باید سمباده شوند تا صاف شوند. برای چسباندن عناصر به تخته سه لا، می توانید از نوار دو طرفه استفاده کنید. چسب و هر روش دیگر چسباندن نیز موثر خواهد بود.

فلزیاب وسیله ای است که برای تشخیص وجود فلز در نزدیکی آن فلزیاب بدون لمس خود فلز استفاده می شود. چنین دستگاه هایی به طور گسترده ای برای جستجوی اشیاء فلزی در زمین، به عنوان مثال، معادن، گنجینه با فلزات گرانبها، عتیقه جات و چیزهای دیگر استفاده می شود. فرآیند تشخیص غیر تماسی مورد استفاده در فلزیاب با استفاده از روش سنجش القایی توضیح داده شده است. مفهوم اصلی این است که وجود فلز می تواند اندوکتانس سلف (کویل) را تغییر دهد. بنابراین، پر کردن الکترونیکی فلزیاب به سادگی اندوکتانس سیم پیچ را تعیین می کند، که سطح مورد مطالعه را بررسی می کند، و به لطف یک بلندگو یا دستگاه رابط دیگر، کاربر را در مورد یک جسم فلزی در نزدیکی آگاه می کند.

فلزیاب ها در مراکز فروش رسمی آنقدر که ما می خواهیم ارزان نیستند. اما امروزه به لطف توسعه فناوری رادیویی آماتور، می توانید خودتان با استفاده از آردوینو یک فلزیاب بسازید.

اساساً با استفاده از آردوینو می‌توانید یک اندوکتانس‌سنج ساده ایجاد کنید، یعنی دستگاهی که می‌توان از آن برای اندازه‌گیری اندوکتانس ناشناخته یک سیم پیچ استفاده کرد. این پروژه از یک مدار تشدید معمولی استفاده می کند که در آن یک خازن و یک سلف به صورت موازی به هم متصل می شوند. فرکانس تشدید طبیعی مدار LC بسته به وجود فلز در مجاورت سیم پیچ تغییر می کند. برای به دست آوردن سیگنال قابل قبول برای خواندن از مدار تشدید، از مقایسه کننده LM339 استفاده می شود. از آنجایی که نوسان از مدار LC همیشه به صورت موج سینوسی خواهد بود، این پروژه از یک آشکارساز تقاطع صفر مبتنی بر مقایسه کننده برای تبدیل موج سینوسی به پالس های فرکانس موج مربعی استفاده می کند تا برد آردوینو بتواند دوره این پالس ها را اندازه گیری کند. و بر اساس داده های به دست آمده، مهلتی برای اطلاع از وجود فلز در نزدیکی دستگاه تعیین کنید. به لطف تابع pulseIn() تعبیه شده در Arduino IDE، می توانید دوره زمانی یک پالس را اندازه گیری کنید. به عنوان مثال، pulse = pulseIn(11، HIGH، 5000). در این مورد، تابع دوره زمانی را که در طول آن پالس در خط 11 بالا باقی مانده است، برمی گرداند.

مدار فلزیاب مبتنی بر آردوینو در زیر نشان داده شده است.

دو نبض؛ void setup() (pinMode(11,INPUT)؛ pinMode(13,OUTPUT); pinMode(8,OUTPUT)؛ ) void loop() (digitalWrite(13,HIGH)؛ delayMicroseconds(5000)؛ digitalWrite(13,LOW) تأخیر میکروثانیه (100) ;

اطلاعات فقط برای اهداف آموزشی ارائه شده است.
مدیر سایت مسئولیتی در قبال عواقب احتمالی استفاده از اطلاعات ارائه شده ندارد.

هزینه آردوینوقابل استفاده در فلزیاب پالسی ( فلزیاب القایی پالس (PI)) هم به عنوان مولد پالس و هم برای پردازش و نمایش نتایج.

می توانید در مورد اصول عملکرد فلزیاب پالسی آنالوگ اطلاعات بیشتری کسب کنید.

فلزیاب پالسی من در پروژه آردوینو - FoxyPI

نسخه 1 (FoxyPI v1) (منسوخ شده)
چه خبر:نسخه اول
مجوز عمومی عمومی گنو نسخه 3.0،موجود در Githubدر مخزن https://github.com/Dreamy16101976/foxyPIv1.

ویدئوی آزمایش نمونه اولیه: https://youtu.be/VWCA6jYK5tY

نسخه 2 (FoxyPI v2) (منسوخ شده)

چه خبر:

• با استفاده از الگوریتم «میانگین متحرک»، میانگین‌گیری طول پالس سیم‌پیچ تحلیل‌شده را اضافه کرد. میانگین متحرک, M.A.);
• قابلیت پیکربندی مدت زمان پالس ها، فواصل بین آنها، زمان تاخیر و عرض پنجره میانگین متحرک با استفاده از منو، و همچنین ذخیره تنظیمات در EEPROM;
• هنگامی که مدت زمان پالس سیم پیچ تغییر می کند، یک تغییر در صدای سیگنال اضافه کرد.
• اضافه شدن حالت دینامیکی عملکرد فلزیاب؛
• درایور اصلاح شد ماسفت;
• سوئیچ های "+5 ولت" و "12 ولت" با هم ترکیب شده اند و سوئیچ آزاد برای کنترل نور پس زمینه استفاده می شود. ال سی دی-صفحه نمایش؛
• LED برای نشان دادن قدرت سیگنال اضافه شده است.

مجوز کد منبع طرح:اختصاصی .

هگز-فایلسیستم عامل FoxyPI(نسخه 2.11) برای - .
نحوه فلش زدن هگز-پرونده به هیئت مدیره آردوینو، شرح دادم.

تست و جستجوی میدانی(2016/03/26) - https://youtu.be/Xk4X6O1646M
آزمایش نمونه اولیه(4.01.2016) - https://youtu.be/ikJbqUCbyvw

مدار فلزیاب (نسخه 2):

نسخه 3 (FoxyPI v3)

چه خبر:

• برای تعیین سطح سیگنال، مانند نسخه قبلی از مقایسه کننده استفاده نمی شود، بلکه یک ADC است. آردوینو;
• دو حالت جستجو - پویا و استاتیک (تغییر بین حالت ها با فشار طولانی دکمه)؛
• یکپارچه سازی سیگنال برای افزایش پایداری استفاده می شود.
• شبیه سازی یکپارچه ساز و فیلتر بالا گذر انجام می شود.
• آیتم های منو تغییر کرد.
• نگه داشتن دکمه هنگام روشن کردن آن باعث می شود وارد منوی تنظیمات شوید.
• با فشار دادن دکمه تعادل را شروع/توقف می‌کند.
• به جای چهار سطح از دو سطح نشانه صوتی و تصویری استفاده می شود.

هیچ تبعیض هدفی در این نسخه وجود ندارد.

مدار فلزیاب (نسخه 3):

• عناصر مرتبط با استفاده از مقایسه کننده مستثنی هستند - R5, R6;
• برای افزایش بهره op-amp، مقدار مقاومت تغییر کرد R3در 320 کیلو اهم (متشکل از دو مقاومت با مقادیر اسمی 220 کیلو اهم و 100 کیلو اهم)؛
• مدار منبع تغذیه میکروکنترلر تغییر کرده است.

در مدار فلزیاب دو "سرزمین" جدا از یکدیگر - آنالوگ (آیکون زمین) و دیجیتال (آیکون مسکن).

مجوز کد منبع طرح : اختصاصی.

هگز-فایلسیستم عامل FoxyPI -

جن-فایلسیستم عامل FoxyPI(نسخه 3.3 مورخ 1398/04/16، اولین سیستم عامل موجود نسخه 3.3) برای -

نحوه فلش زدن هگز-پرونده به هیئت مدیره آردوینو، شرح دادم.

ویدئوی تست های "هوا" در حالت پویا (04/07/2019، نسخه 3.2) - https://youtu.be/HzIiA9ws0Ak
ویدئوی تست های "هوایی" و "زیرزمینی" در حالت پویا (04/11/2019، نسخه 3.3) - https://youtu.be/GwRvhjCmOE4
ویدئوی تست های "هوا" در حالت استاتیک (13/04/2019، نسخه 3.3) - https://youtu.be/1ulevNWBZ9A

شکل ظاهری واحد الکترونیکی:


نمای از بالا:
1 - ال سی دی-صفحه نمایش
2 - ال ای دی
3 - پیزودینامیک
4 - دکمه کنترل
5 - سوئیچ نور پس زمینه صفحه نمایش LCD
6 - کلید برق
7 - LED های نشان دهنده سطح سیگنال

فلزیاب به سه قسمت جدا شده منتقل می شود - واحدهای الکترونیکی و نیرو با یک دسته، یک میله، یک قرقره با سیم:

ظاهر فلزیاب مونتاژ شده:

کار با فلزیاب

روشن و راه اندازی فلزیاب

هنگامی که برق فلزیاب (سوئیچ 6) را روشن می کنید، ابتدا شمارش معکوس شروع می شود:

برای پیمایش بین آیتم های منو، فشار کوتاه دکمه (4) مورد نیاز است (ال ای دی سبز روشن می شود)، و برای انتخاب یک آیتم منو، فشار طولانی دکمه (4) لازم است (ال ای دی قرمز روشن می شود) :

برای جابجایی بین مقادیر پارامتر برای آیتم منوی انتخابی، فشار کوتاه دکمه (4) مورد نیاز است (ال ای دی سبز روشن می شود) و برای انتخاب مقدار پارامتر، فشار طولانی دکمه (4) لازم است. (ال ای دی قرمز روشن می شود):

برای خروج از منو، " خروج":

پس از اتمام شمارش معکوس، پیامی با نام دستگاه و شماره نسخه نرم افزار ("FoxyPI v3.x")، یک آرم روی صفحه نمایش (1) نمایش داده می شود، و یک سیگنال صوتی با تغییر تن از بلندگوی پیزو به صدا در می آید. 3)، مربوط به سطوح سیگنال مختلف و همراه با چراغ های LED چشمک زن:

شناسایی اهداف با استفاده از فلزیاب

سپس، اگر هیچ ورودی منو انتخاب نشده باشد، تنظیمات فعلی دستگاه نمایش داده می شود:

L - مدت زمان پالس (μs، ما)
آر - نرخ تکرار نبض (نبض/ثانیه، pps)
من - ضریب یکپارچه ساز
اف - ضریب فیلتر
اس - صدا (روشن/خاموش، بر /خاموش )

سپس تعادل انجام می شود ( صفر کردن) در حالت استاتیک:

فلزیاب در دو حالت کار می کند:

• حالت استاتیک (حالت استاتیک/غیر حرکتی) (پیش فرض) - سطح سیگنال در نظر گرفته شده است، نیازی به حرکت مداوم سیم پیچ ندارد (می توان از آن برای روشن کردن مکان هدف استفاده کرد ( مشخص کردنو به عنوان حالت جستجوی اصلی)؛
• حالت پویا(حالت پویا/حرکت) - دینامیک تغییرات سیگنال در طول فرآیند جستجو در نظر گرفته می شود، سیم پیچ باید باشد حرکتبالای سطح زمین

هنگام متعادل کردن آن توصیه می شود حرکتسیم پیچ (شبیه به اقدامات هنگام جستجو - این به ویژه هنگام تعادل در حالت پویا مهم است). تعادل خودکار مورد نیاز است در یک منطقه تمیز از خاک(نه بالای هدف) و حاوی مواد معدنی نیست. می توانید در مورد تأثیر تداخل خاک بر فلزیاب پالسی بخوانید.

تلاش برای حرکت مهم است ( جارو کردنسیم پیچ موازی با سطح زمین، در غیر این صورت به دلیل تأثیر میدان مغناطیسی زمین مقداری ولتاژ به سیم پیچ القا می شود ( EFE -اثر میدان زمین) که می تواند باعث سیگنال های نادرست شود: حتی فقط حرکت سیم پیچ بالای زمین:

اگر سیم پیچ جستجو به اشتباه جابجا شود، شار مغناطیسی $\Phi$ از طریق آن تغییر می کند:

این با این واقعیت توضیح داده می شود که شار مغناطیسی با عبارت تعیین می شود:
$\Phi = (B\, S\, sin\, \alpha)$ که $B$ القای میدان مغناطیسی زمین است، $S$ سطح مقطع سیم پیچ است، $\alpha $ زاویه بین صفحه سیم پیچ و جهت خطوط میدان میدان مغناطیسی زمین است.
در شکل بالا، در موقعیت اول سیم پیچ، شار مغناطیسی صفر است و هنگام حرکت مقداری غیر صفر به دست می آورد. به دلیل تغییر شار مغناطیسی از طریق سیم پیچ، طبق قانون القای الکترومغناطیسی، یک EMF در آن القا می شود که سیگنال دریافتی را مخدوش می کند.

حرکت نادرست سیم پیچ باعث افزایش سطح سیگنال 4000...5000 و حرکت شدید سیم پیچ از حالت افقی به عمودی - 15000...20000 می شود.

در طول فرآیند تعادل خودکار، تاخیر اولیه و مدت زمان سیگنال تجزیه و تحلیل شده تنظیم می شود، و دینامیک سیگنال (در حالت پویا) یا سطح سیگنال (در حالت استاتیک) ارزیابی می شود، در حالی که سطح "صفر" به روز می شود. با یک سیگنال صوتی کوتاه همراه است. هنگامی که به روز رسانی متوقف شد، تعادل را می توان با فشار دادن دکمه (4) متوقف کرد. همچنین می توانید با فشار دادن دکمه (4) تعادل را در حین کار شروع یا متوقف کنید. پس از تکمیل تعادل خودکار، یک سیگنال صوتی کوتاه داده می شود و مقدار "صفر" (حداکثر، در واحدهای معمولی) نمایش داده می شود.

پس از این، چرخه عملکرد اصلی فلزیاب شروع می شود و حالت فعلی روی صفحه نمایش داده می شود ( حالت ) عملیات آشکارساز، صفر - مقدار سطح "صفر" مشخص شده در هنگام تعادل (برای حالت استاتیک، مقادیر معمولی 120 000 - 125 000 ، هنگامی که مدت زمان پالس از 150 به 250 میکرو ثانیه تغییر می کند، کمی تغییر می کند. RX - نقاط شروع و پایان (محدوده) سیگنال تجزیه و تحلیل شده (مقادیر معمولی - 16...43, ، هنگامی که مدت زمان پالس از 150 به 250 میکرو ثانیه تغییر می کند، کمی تغییر می کند) برای مدت زمان پالس 150 میکرو ثانیه) (تغییر بین حالت ها با فشار طولانی دکمه (4) انجام می شود):

نشانه های مشکل(سطح/محدوده صفر)

• شکستن در سیم پیچ - 12250 / 3...4 یا 23000 / 2...4
• سیم پیچ غیر القایی (جایگزینی با مقاومت 10 اهم) - 23000 / 0...2 یا 1...3

نمونه ای از گسترش سطوح "صفر" اولیه:

111289	111701	111762	111819	112029
111907	112067	111871	111827	111625

هنگامی که یک شی "هدف" فلزی شناسایی می شود، یک سیگنال صوتی از تغییر تن به صدا در می آید و LED سبز (2)، و همچنین LED های سبز یا قرمز (7) روشن می شوند. ماهیت نشانه سمعی و بصری مطابق با پویایی (در حالت پویا) یا سطح (در حالت استاتیک) ضبط شده تغییر می کند. RX-تکانه:

ال ای دی ها	حالت استاتیک	حالت پویا
	بدون هدف	بدون هدف
	سطح سیگنال ضعیف	سطح سیگنال کاهش می یابد
	سطح سیگنال متوسط	سطح سیگنال افزایش می یابد
	سطح سیگنال قوی	-

دستگاه های الکترونیکی که در نزدیکی کار می کنند ممکن است در عملکرد فلزیاب اختلال ایجاد کنند:

تداخل از ال سی دی-تلویزیون (نمد در فاصله تا یک متر):

تداخل از CFL ها (در نزدیکی لامپ احساس می شود):

تداخل میدان مغناطیسی یک ترانسفورماتور متصل به شبکه خود را به شکل یک تریل نشان می دهد - عملیات بسیار مکرر:

در حین کار، دستگاه باید در فاصله ای از تلویزیون های کار، رایانه ها، ترانسفورماتورهای قدرت، CFL ها قرار گیرد!

راه اندازی دستگاه فلزیاب

اگر هنگام روشن کردن، دکمه (4) را تا شروع شمارش معکوس نگه دارید، سپس وارد منوی می شوید که به شما امکان می دهد تنظیمات فلزیاب را تغییر دهید.

ساختار منو (تنظیمات پیش فرض برجسته شده اند):

• لنز پالس- طول پالس (100/ 150 /200/250 ما)
• فرکانس پالس- نرخ تکرار نبض (10/20/30/40/50/60/70/ 80 /90/100 pps)
• انتگرال ک- ضریب انتگرالگر (5/ 10 /20/30/40/50)
• فیلتر K- ضریب فیلتر (10/20/30/40/50/60/70/ 80 /90/100/110/120/130/140/150/160/170/180 /190/200)
• صدا- صدا ( بر/خاموش)
• خروج- از منو خارج شوید

یک فشار کوتاه روی دکمه (4) به آیتم منوی بعدی می رود و با فشار طولانی به مقادیر تنظیمات انتخاب شده می رود.
یک فشار کوتاه به مقدار ممکن بعدی منتقل می شود و با فشار طولانی مقدار فعلی ذخیره می شود و به سطح بالای منو (به لیست تنظیمات) می رود.

پس از انتخاب خروجاز منو خارج می شود و تنظیمات را در آن ذخیره می کند EEPROM.

تست فلزیاب

برای تست فلزیاب در هنگام مونتاژ، می توانید بارگذاری کنید آردوینوتست سیستم عامل (برای نسخه 3):

هگز-فایلتست سیستم عامل FoxyPI -

جن-فایلتست سیستم عامل FoxyPI(نسخه 3.T مورخ 2019/04/24) برای -

در حالت تست، فلزیاب پس از روشن شدن، یک پالس جریان با مدت زمان 150 میکروثانیه در سیم پیچ جستجو ایجاد می کند و سپس سیگنال دریافتی را ثبت کرده و روی صفحه نمایش می دهد. با فشار دادن دکمه، یک پالس جدید تولید می شود و غیره.

نمونه هایی از سیگنال ها:
1 - بدون هدف، 2 - با هدف:

تست های فلزیاب

من آزمایش های فلزیاب را روی یک منطقه خاکی پاک شده انجام می دهم:

اهداف

اهداف مختلفی برای آزمایش استفاده می شود:


1 - صفحه آلومینیومی از هارد دیسک (ضخامت 1.3 میلی متر، قطر بیرونی 3.75 اینچ، قطر سوراخ 1 اینچ)
2 - سکه روسیه 5 روبلی از مس با روکش مس نیکل (قطر 25 میلی متر، وزن 6.45 گرم)
3 - انگشتر طلا

محدوده تشخیص هدف "در هوا":

جالب است که وقتی دو صفحه (هدف 1) روی یکدیگر قرار می گیرند، محدوده تشخیص در حال کاهش است!

با کاهش ولتاژ باتری، محدوده تشخیص به طور قابل توجهی کاهش می یابد:

در فلزیاب های خارجی، سکه 10 پنی بریتانیا اغلب به عنوان یک هدف آزمایشی استفاده می شود - 10pبا قطر 24.5 میلی متر، که قبلا (تا ژانویه 2012) از آلیاژ مس نیکل (مس 75٪، نیکل 25٪) ساخته شده بود:

مشابه چنین سکه ای سکه 25 سنت آمریکا است. - 25 سنت آمریکا ( ایالات متحده ربع) قطر 24.26 میلی متر ضخامت 1.75 میلی متر با وزن 5.67 گرم:

عمق تشخیص اعلام شده چنین سکه هایی برای فلزیاب های مختلف ( حداکثر عمق برای یک چهارم ایالات متحده):
فلزیاب سرگرمی Altai Treasure Seeker 2- 15 سانتی متر؛
فلزیاب پرستیژ- 16 سانتی متر؛
فلزیاب Supereye S3000- 18 سانتی متر؛
EE Treasure Hunter- 20 سانتی متر

محدوده تشخیص اهداف عظیم در حالت استاتیک:

محصولات ساخته شده از پودر آهن و بسیاری از قطعات فریت (1) توسط فلزیاب شناسایی نمی شوند، اما برخی از محصولات فریت (2) در داخل سیم پیچ در فاصله چند سانتی متری از سیم پیچ شناسایی می شوند:

هنگامی که یک آهنربای فریت به سرعت در داخل سیم پیچ حرکت می کند، هشدارهای کاذب رخ می دهد:

نتیجه اولین جستجو در باغ با FoxyPIنسخه 3.3 (2019/04/21):

نتیجه جستجوی دوم در باغ با FoxyPIنسخه 3.3 (2019/04/27):

و در اینجا یافته های بیشتری وجود دارد، اما پس از تصفیه الکترولیتی (در ادامه در مورد آن بیشتر توضیح می دهیم):

شما می توانید در مورد برخی از یافته های جالب بخوانید.

تمیز کردن یافته ها از زنگ زدگی

یافته های یافت شده اغلب با لایه ای از زنگ (اکسید آهن Fe 2 O 3) پوشیده شده است.
چندین روش را می توان برای تمیز کردن زنگ از یافته ها استفاده کرد:

روش شیمیایی- استفاده از یک ماده شیمیایی که زنگ زدگی را به حالتی به راحتی جداشدنی (شل) تبدیل می کند:

• اسید اگزالیک؛
• اسید اورتوفسفریک

روش الکترولیتی - موثرترین، برای حذف آلودگی و محصولات خوردگی، از جمله در باستان شناسی:

دو حالت تمیز کردن امکان پذیر است - آندی(شئی که تمیز می شود یک آند است، تمیز کردن توسط حباب های اکسیژن انجام می شود) و کاتد(شئی که تمیز می شود کاتد است و اثر تمیز کنندگی توسط حباب های هیدروژن ایجاد می شود که در طی فرآیند آندی دو برابر اکسیژن آزاد می شود - فرآیند مشابهی برای تولید هیدروژن استفاده می شود)

در زیر روش تمیز کردن کاتدی که استفاده می کنم را شرح خواهم داد.

یک ظرف پلاستیکی یا شیشه ای (غیر خوردگی) پر می شود:
2% (طبق منابع دیگر، 5 تا 10%) محلول آبی قلیایی - سود سوزآور NaOH;
محلول آبی خاکستر سودا Na 2 CO 3(1 قاشق غذاخوری در هر سه لیتر آب، اما من از محلول اشباع تر استفاده می کنم):

یک الکترود (آند) یک صفحه ساخته شده از فولاد است، از جمله فولاد ضد زنگ، ورق آهن، آلومینیوم یا برنج. من از فولاد ضد زنگ استفاده می کنم:

توجه داشته باشید.
آند فولاد ضد زنگ مواد سمی را آزاد می کند، برنج باعث آزاد شدن مس در کاتد می شود و آند آلومینیومی به سرعت فرسوده می شود.

آند و کاتد داخل محلول پایین می آیند، "+" منبع تغذیه به آند وصل می شود و "-" به قسمتی که باید تمیز شود وصل می شود (موضوع تمیز کردن را با سیم مسی می پیچم). فرآیند الکترولیز آب شروع می شود، همراه با آزاد شدن حباب های گاز و تشکیل تکه های زنگ (در کاتد - جسم در حال تمیز کردن - حباب های هیدروژن آزاد می شوند که زنگ را از بین می برند: 4H 2 0 + 4e - = 4OH + 2H 2 ).

همچنین یک توصیف جایگزین از واکنش در طی تمیز کردن کاتدی وجود دارد:
4H + + 4e - = 2H 2 (اما در این مورد یک محیط اسیدی برای تشکیل تعداد کافی یون هیدروژن لازم است).

در طول فرآیند، زنگ شروع به جمع شدن در نزدیکی آند می کند:

در پایان فرآیند، کل ظرف با ذرات زنگ پر می شود:

زنگ در طول فرآیند الکترولیز آند را می پوشاند:

کاغذ تورنسل غوطه ور در یک محلول واکنش را به یک محیط قلیایی نشان می دهد:

پس از اتمام فرآیند تمیز کردن، قسمت در حال تمیز کردن با یک لایه شل از آلودگی پوشانده می شود که با یک برس فلزی پاک می شود:

پس از تمیز کردن الکترولیتی، یافته به شکل زیر است:

اسیلوگرام

با استفاده از یک نیمکت آزمایشگاهی به عنوان یک اسیلوسکوپ دیجیتال، یک سری اسیلوگرام گرفتم:

پایه آزمایشگاهی -

ولتاژ سیم پیچ جستجو -

دستگاه فلزیاب

طرح

هالتر

برای میله فلزیاب از لوله پی وی سی به قطر 25 میلی متر و ضخامت دیواره 1.6 میلی متر استفاده کردم. PN16):

اهرم

دسته فلزیاب با استفاده از اتصالات فشرده سازی به لوله ای که واحد الکترونیکی و منبع تغذیه روی آن نصب شده است وصل می شود:

واحد الکترونیکی

من از جعبه اتصال به عنوان محفظه واحد الکترونیکی فلزیاب استفاده کردم. تایکوبا درجه حفاظت IP55(از آب و گرد و غبار) ساخته شده از PVC با ده ورودی به قطر 30 میلی متر.

نمای داخل واحد الکترونیکی:

واحد الکترونیکی با استفاده از لوله پی وی سی ثابت می شود Uنگهدارنده های شکلی که با بند نایلونی ثابت می شوند:

واحد قدرت

من از جعبه توزیع برای قرار دادن باتری ها استفاده می کنم. منبع تغذیه با استفاده از لوله PVC محکم می شود Uنگهدارنده های شکلی که با بند نایلونی ثابت می شوند.

الکترونیک

میکروکنترلر
من از یک برد استفاده می کنم آردوینو نانو 3.0.

نسخه 3 مبتنی بر 8 بیت است AVRمیکروکنترلر ATmega328P(32 کیلوبایت فلاش، 2 کیلوبایت SRAM، 1 کیلوبایت EEPROM, 3 تایمر) (نسخه دوم - روشن ATmega168) و نامه " پ"نشان می دهد" پیکو پاور".

پین های آردوینو:

نتیجه آردوینو	وقت ملاقات
D08	خروجی سیگنال ژنراتور پالس سیم پیچ
D13	خروجی LED
D11	خروجی برای اتصال یک بلندگوی پیزو
A00	ورودی ADC - برای سیگنال محدود و تقویت شده از سیم پیچ جستجو
A01	خروجی برای اتصال LED سبز
A02	خروجی برای اتصال LED قرمز
D02	ورودی اتصال دکمه
مرجع	ورودی ولتاژ مرجع برای ADC

منابع آردوینو:

برای جفت شدن با یو اس بیپورت روی برد من آردوینوتراشه مبدل استفاده می شود CH340G.

منابع تغذیه

منبع تغذیه میکروکنترلر

برای غذا آردوینومن از دو باتری لیتیوم یونی استفاده می کنم که به صورت سری وصل شده اند UltraFire ZX 18650ظرفیت هر کدام 4200 میلی آمپر ساعت:

ولتاژ مدار باز چنین باتری کاملاً شارژ شده 4.21 ولت است و در بار 10 اهم پس از 1 دقیقه کارکرد 3.61 ولت است.

ولتاژ اسمی چنین باتری 7.4 ولت است.

ولتاژ باتری 7.4 ولت برای تغذیه برد به 5 ولت تبدیل می شود آردوینوبا استفاده از تثبیت کننده یکپارچه 78L05(در نمودار نشان داده شده است VR1):

منبع تغذیه

من از باتری های قلیایی سایز 10 به عنوان منبع تغذیه برای بخش برق استفاده می کنم. A.A. (LR6).

من به برخی از باتری هایی که استفاده کرده ام امتیاز داده ام:

نوع باتری	ولتاژ بدون بار، V	ولتاژ تحت بار (پس از 1 دقیقه کار)، V
کاملیون پلاس قلیایی 1	...	... (10 اهم)
	...	... (10 اهم)
Duracell Duralock (قلیایی) 2	1,54	1.47 (10 اهم)
ارماک (قلیایی)	1,62	1.43 (10 اهم)
Energizer Max (قلیایی) 3	1,62	1,51 (10 اهم)
انرژی(قلیایی)	1,62	1.48 (10 اهم)

1 - ظرفیت اسمی 2700 میلی آمپر ساعت (با دشارژ مداوم تا 0.8 ولت با جریان 25 میلی آمپر)
2- تکنولوژی به شما امکان می دهد شارژ را در طول ذخیره سازی تا 10 سال حفظ کنید.
روی باتری ها نوشته شده " ":

1 - باتری Duracell، با استفاده از تکنولوژی تولید شده است
2- باتری های معمولی Duracell
3- به گفته سازنده:
مقاومت داخلی نامی ( IR اسمی) - 150...300 میلی اهم؛
نمودار ظرفیت خازن در مقابل جریان تخلیه:

برای قرار دادن باتری های اندازه A.A.من از یک محفظه باتری 10 سلولی استفاده می کنم:

ولتاژ اسمی چنین باتری 15 ولت است.

کویل L2طراحی شده برای کاهش تداخل ناشی از پالس های جریان سیم پیچ جستجو. دیود VD3باتری را برای افزایش نوسانات ولتاژ منفی که در اندوکتانس سیم پیچ جستجو رخ می دهد دور می زند و از قطبیت معکوس باتری محافظت می کند. خازن C1ظرفیت بزرگ یک دستگاه ذخیره انرژی است - نقش مهمی در تولید پالس های جریان در سیم پیچ دارد.

برای اتصال منابع تغذیه، از یک کانکتور چهار پین در کنار محفظه واحد الکترونیکی استفاده کنید:

1 - باتری های "+" 15 ولت
2 - باتری های "-" 15 ولت
3 - باتری های "-" 7.4 ولت
4 - باتری های "+" 7.4 ولت

کویل

پارامترهای سیم پیچ

یک سیم پیچ جستجو با قطر متوسط ​​$D$ = 25 سانتی متر (شعاع متوسط ​​$R$ = 12.5 سانتی متر) و شعاع بخش سیم پیچ $a$ = 0.29 سانتی متر حاوی $w$ = 27 دور مس لعاب شده (مقاومت $\ سیم‌های rho $ = 0.0175 اهم mm 2 / m) با قطر d$ = 0.7 میلی‌متر (شعاع سیم $r$ = 0.35 میلی‌متر، سطح مقطع سیم $S$ = 0.385 میلی‌متر مربع):

مقاومت سیم پیچ تخمین زده شده $R = (\rho ((\pi D w) \over (S))) $ = 0.964 اهم بود و مقاومت اندازه گیری شده $R $ = 1.3 اهم بود:

چندین فرمول برای محاسبه اندوکتانس چنین سیم پیچی وجود دارد.

فرمول تقریبی:

$L = ((w^2)((\mu)_0)R[(ln(((8R) \ بیش از a))))-2])$ ,

که در آن $a$ شعاع بخش سیم پیچ است.

این فرمول در کتاب [ F. W. Grover، محاسبات اندوکتانس: فرمول ها و جداول کاری، نیویورک: دوور، 1946].

برای قرقره من:
$L$ = 440 µH .

فرمول دقیق تر:

$L = (((\mu)_0) \over (4 \pi)) (w^2) D \Phi $، که $\Phi$ یک ضریب کمکی است:
$\Phi = (2 \pi [(1 + (((\گاما)^2) \بیش از 2))) (ln ((4 \ بیش از \گاما))) - 1.75 + (((\گاما ) ^ 2) \ بیش از 6) ] ) $، که $\gamma = (a \ بیش از D)$، $a$ شعاع بخش سیم پیچ است.

این فرمول در افزونه استفاده شده است چند حلقهبرای برنامه کویل 32(http://coil32.net/multi-winding-round-loop.html) برای محاسبه اندوکتانس یک سیم پیچ گرد چند دور با مقطع دایره ای (eng. حلقه گرد چند سیم پیچ با مقطع گرد).

برای قرقره من:
$\گاما $ = 0.0116;
$\Phi$ = 25.7;
$L$ = 468 µH .

فرمول انتگرال:

$L = ((\mu)_0) (w^2) (\pi) R ((\int_0^(1-(a \ بیش از R))) B_(rel)((\rho)) (\rho) \, (d(\rho)) ) $,

جایی که $B_(rel)((\rho)) = ( (1 \over \pi) (\int_0^(\pi)) ((1 - ((\rho) cos (\phi))) \over (( (1+((\rho)^2)-2(\rho)cos(\phi)))^(3 \ بیش از 2))) \, d(\phi) )$ - القای مغناطیسی نسبی در صفحه سیم پیچ در فاصله $(\rho) \ بیش از R$ در مقایسه با القایی در مرکز سیم پیچ، $a$ شعاع مقطع سیم پیچ است.

میدان مغناطیسی سیم پیچ

هنگامی که جریان $I$ از طریق چنین سیم پیچی در نقطه ای از محور سیم پیچ واقع در فاصله $z$ از صفحه سیم پیچ جریان می یابد، یک میدان مغناطیسی ایجاد می شود که قدرت آن با عبارت معروف تعیین می شود:

$H = (w (I \ بیش از 2) ((R^2) \over (((R^2 + z^2))^(3 \ بیش از 2))))$

اگر مقاومت داخلی یک باتری را 0.3 اهم، emf را 1.45 ولت در نظر بگیریم، برای ده باتری کل emf $E$ 14.5 V و مقاومت کل $R$ مدار با در نظر گرفتن مقاومت خواهد بود. از سیم پیچ جستجو 1 اهم، 4 اهم خواهد بود. با در نظر گرفتن اندوکتانس سیم پیچ برابر با 450 μH، متوجه می شویم که برای مدت زمان پالس $T$ برابر با 150 میکرو ثانیه، جریان در سیم پیچ به مقدار $(E \over R) می رسد (1 - e^(- (T R)\ بیش از L)) = 2.7 A$.

طراحی کویل

برای محافظت از سیم پیچ، می توانید از یک شیلنگ راه راه برای سیم کشی برق (معمولاً خاکستری) استفاده کنید که در امتداد بریده می شود:

یک سیم پیچ در آن وارد می شود و سپس با نوار عایق به هم چسبیده می شود. سیم پیچ در جعبه نصب با استفاده از چسب ذوب داغ و اتصالات نایلونی محکم می شود.
سیم پیچ با استفاده از یک اتصال فشرده به میله ثابت می شود که قسمت رزوه شده آن به یک لوله پلی پروپیلن به قطر 26 میلی متر پیچ می شود و با استفاده از یک نایلون و چسب حرارتی روی جلد جعبه نصب ثابت می شود:

برای اتصال سیم پیچ از یک کانکتور دو پین در کنار کیس استفاده کنید:

ژنراتور
من از یک خروجی دیجیتال برای خروجی پالس استفاده می کنم D08، آن را به عنوان "خروجی" (خروجی دیجیتال D08با خروجی مطابقت دارد PB0میکروکنترلر ATmega) .
برای سرعت بخشیدن به کارها از دستور استفاده نمی کنم دیجیتال رایتو ضبط مستقیم به پورت که تقریباً سریعتر است 10 بار!

مکاتبات بین پین های دیجیتال آردوینو و پین های پورت ATmega

خروجی دیجیتال آردوینو	پین پورت ATmega
D00	PD0
D01	PD1
D02	PD2
D03	PD3
D04	PD4
D05	PD5
D06	PD6
D07	PD7
D08	PB0
D09	PB1
D10	PB2
D11	PB3
D12	PB4
D13	PB5

پارامترهای زمان بندی ژنراتور از طریق منوی تنظیمات هنگامی که دستگاه روشن است تنظیم می شود.

بخش برق

از آنجایی که ولتاژ است ماسفت-e با خاموش شدن به شدت افزایش می یابد (به دلیل اندوکتانس سیم پیچ)، سپس ترانزیستور می تواند به حالت خرابی بهمن برود (" شکست بهمناگر ولتاژ منبع تخلیه $V_(DS)$ باشد این اتفاق می افتد ماسفت-e از ولتاژ شکست $V_(DS (BR))$ فراتر می رود.
برای ترانزیستورهای مدرن، عملکرد در این حالت استاندارد است (آنها با علامت " رتبه بندی تکراری بهمن" یا " 100٪ AVALANCE تست شدهدر این مورد، مهم است که مشخصات بهمنی ترانزیستور مانند حداکثر جریان تکراری بهمن $I_(AR)$ و حداکثر انرژی شکست بهمن تکراری $E_(AR)$ را در نظر بگیرید.
لازم است حداکثر جریان در سیم پیچ قبل از خاموش شدن از مقدار $I_(AR)$ و حداکثر انرژی ذخیره شده در سیم پیچ از مقدار $E_(AR)$ تجاوز نکند. انرژی میدان مغناطیسی سیم پیچ به صورت $(E_M) = (((L (I^2)) \over (2)))$ تعریف می شود (به عنوان مثال، برای یک سیم پیچ با اندوکتانس $L $ = 700 μH با جریان $I$ = 3 A انرژی 3.2 mJ خواهد بود.

پارامترهای برخی ماسفت:

نام	$V_(DS (BR))$، V	$I_(AR)$، A	$E_(AR)$، mJ
IRF540	100	28	15
IRF740	400	10	13
IRF840	500	8	13
FQP12N60C	600	12	22,5

من استفاده می کنم ماسفت IRF840با داشتن ویژگی های مناسب:

تسوکولفکا IRF840:

جی- کرکره، D- موجودی، اس- منبع

در طول شکست بهمن ترانزیستور، جریان سیم پیچ میرایی از بخش منبع تخلیه عبور می کند. ماسفت-a - باتری قدرت"، که مقاومت کمی دارد، که منجر به تضعیف کندتر جریان می شود.

درایور ماسفت

کنترل ماسفتبا استفاده از یک اپتوکوپلر انجام می شود PC817C(دارای سرعت 3...4 μs، تحمل جریان خروجی 50 میلی آمپر و ولتاژ در حالت بسته تا 35 ولت) و مدار ترانزیستور گسسته:

pinout PC817:

pinout BC547/BC557:

سی- کلکسیونر، ب- پایه، E- ساطع کننده

درایور مشابه در مقاله http://radiohlam.ru/raznoe/driver_polevikov.htm توضیح داده شده است.

من ویژگی های چنین درایور را بررسی کردم (زمانی که ولتاژ 5 ولت از طریق یک مقاومت 470 اهم به LED optodriver اعمال می شود):
مصرف فعلی در حالت روشن ( ماسفتباز) بسیار کوچک است، در "خاموش" ( ماسفتبسته) - با افزایش ولتاژ تغذیه از 7 به 15 ولت، از 5.8 به 12 میلی آمپر تغییر می کند. ولتاژ خروجی درایور 12.15 / 1.83 ولت (روشن/خاموش) با ولتاژ تغذیه 13 ولت است.

آشکارساز

عملکرد یک فلزیاب پالسی بر اساس اصل القای الکترومغناطیسی است - القای پالس الکترومغناطیسی (EMI).

نمودار آشکارساز فلزیاب من:

سیگنال از سیم پیچ جستجو $L1$ از طریق مقاومت محدود کننده جریان $R2$ به دیودهای $VD1$ عرضه می شود و در حالت موازی پشت سر هم وصل می شود. $VD2$، مقدار سیگنال را به ~ 1 ولت محدود می کند. این محدودیت خطای قابل توجهی ایجاد نمی کند، زیرا برای تشخیص "هدف" "دم" سیگنال مهم است، ولتاژی که در آن کسری کوچک از یک ولت است ( تا میلی ولت) - با مدل سازی تأیید شد:

چنین سیگنال ضعیفی باید برای تشخیص قابل اعتماد تقویت شود، که برای آن از تقویت کننده عملیاتی $OP1$ استفاده کردم. LM358N، مطابق با یک مدار تقویت کننده غیر معکوس سنتی متصل می شود. سود با عبارت $1+ (R3 \over R4)$ تعیین می شود، با مقادیر مشخص شده عناصر که است. 570 .

ویژگی آپ امپ LMx58امکان منبع تغذیه تک قطبی ( عرضه تک) - بر خلاف مثلاً LM318, LF356, LF357بدون نیاز به منبع ولتاژ منفی
تسوکولفکا LM358N (ن - V DIP-بدن):

نوع سیگنال در خروجی آپ امپ:

برای پردازش سیگنال از سیم پیچ جستجو، از یک میکروکنترلر داخلی استفاده می کنم ATmegaمبدل آنالوگ به دیجیتال

به ورودی مرجع ADC VREFولتاژ مرجع اعمال می شود شما رجوع کنید، برابر با 1.235 ولت که از منبع مرجع برگرفته شده است LM385Z-1.2(حالت عملکرد ADC استفاده می شود خارجی).
تسوکولفکا LM385Z:

به ورودی سیگنال ADC ADC درولتاژ سیگنال تقویت شده با تقویت کننده عملیاتی از سیم پیچ جستجو تامین می شود که توسط دیودها محدود می شود VD1و VD2. ADC از سیگنال سیم پیچ به صورت دنباله ای از اعداد نمونه برداری می کند ( سیگنال زمان سریع) با مقادیر 0 (حداقل سطح، 0 ولت)...1023 (حداکثر سطح u ref).

وجود یک هدف در نزدیکی سیم پیچ به صورت زیر آشکار می شود:
(1023 - سطح سیگنال مربوط به اضافه بار ADC)

• نقطه افست آدرست؛
• افزایش فاصله آ-ب;
• تغییر منحنی به سمت بالا

این نمودار سیگنال را با نمودار بالا مقایسه کنید:

برای تعیین حضور یک هدف، مجموع ( سیگنال زمان آهسته) تعداد معینی از سطوح سیگنال نمونه برداری شده در فواصل مساوی از یکدیگر، در یک "پنجره" زمانی ( پنجره ارزیابی). در این حالت، مقادیری که زودتر از نقطه شروع مشخص شده در هنگام تعادل قرار گرفته اند در نظر گرفته نمی شوند (برای افزایش حساسیت).


سپس توالی مقادیر کل به دست آمده یکپارچه می شود (ادغام کننده در نرم افزار شبیه سازی می شود). پارامتر فیلتر ضریب $K$ است که برابر با تعداد پالس ها در ثابت زمانی یکپارچه کننده است.
سطح سیگنال در خروجی یکپارچه ساز در حالت کار استاتیک فلزیاب تجزیه و تحلیل می شود.

هنگامی که فلزیاب در حالت پویا کار می کند، نتایج یکپارچه سازی علاوه بر این از یک فیلتر بالاگذر عبور می کند. فیلتر بالا گذر, HPF) که در نرم افزار شبیه سازی شده است. پارامتر فیلتر ضریب $K$ است که نشان می دهد فرکانس تکرار پالس چند برابر بیشتر از فرکانس قطع فیلتر است.
خروجی فیلتر سیگنالی را تولید می کند که پویایی تغییرات را مشخص می کند RX-علامت.

هنگامی که سیگنال خروجی از آستانه فراتر رفت - سطح "صفر" مشخص شده در طول تعادل، یک ماشه فعال می شود - هدف شناسایی شده در نظر گرفته می شود و یک نشانه سمعی و بصری اجرا می شود.

نشانگر صدا

من از یک عنصر پیزوالکتریک از یک آشکارساز آتش مستقل برای نشان دادن صدا استفاده می کنم. حجم صدای عنصر پیزوالکتریک به روشی بسیار عجیب به فرکانس سیگنال بستگی دارد. من توانستم مجموعه ای از فرکانس های 900 (ضعیف ترین سیگنال) - 1000 - 1100 (قوی ترین سیگنال) را پیدا کنم که برای آنها حجم صدا افزایش می یابد. برای کنترل صدای المنت پیزوالکتریک متصل به پایه 11 برد از تایمر آردوینو 2 استفاده می کنم.

حالت خاموش (فقط نشانگر LED) را می توان از طریق منوی تنظیمات هنگامی که دستگاه روشن است فعال کرد.

نشانه بصری

برای نشانه استفاده می کنم ال سی دی- نمایش از تلفن همراه :

صفحه نمایش این گوشی تک رنگ با وضوح 84×48 است:


کنترل کننده نمایش - فیلیپس PCD8544.
اتصال نمایشگر:

نمایش خروجی	نتیجه آردوینو	نمایش انتساب پین
RST	D10	تنظیم مجدد کنترلر صفحه نمایش
CE (یا CS)	D09	اجازه ورود داده به کنترل کننده نمایشگر
دی سی	D05	حالت ورودی - داده / دستورات
دین	D04	داده اتوبوس SPI
CLK (یا SCLK)	D03	دستورات اتوبوس SPI
VCC	*	ولتاژ تغذیه (2.7 ... 3.3 ولت)
B.L.	**	نور پس زمینه
GND	GND	"زمین"

دو گزینه نمایش وجود دارد LCD 5110- با تکستولیت آبی (این دقیقاً همان چیزی است که من استفاده می کنم) یا قرمز:

* ولتاژ تغذیه کنترل کننده -
آبی - به شدت 3.3 ولت(قابلیت اتصال به خروجی 3V3 آردوینو)
قرمز- به گفته برخی تایید نشدهطبق اطلاعات، می تواند ولتاژ تغذیه 5 ولت را تحمل کند (از پین ها تغذیه می شود 5 ولتیا 3V3 آردوینو)
** ولتاژ تغذیه نور پس زمینه -
آبی- پین نور پس زمینه را می توان با ولتاژ 3.3 یا 5 ولت تامین کرد
قرمز- زمین به پین ​​نور پس زمینه وصل شده است (؟)

مشکل چنین نمایشگری تماس نامطمئن پنل LCD با برد مدار چاپی از طریق کانکتور است. زبرا، که می توان آن را حذف کرد، به عنوان مثال، با لحیم کاری یک هادی که پانل را به تخته فشار می دهد - همانطور که توصیه می شود:

اگر این مشکل اصلاح نشود، باعث سیاه شدن صفحه می شود که نیاز به مقداردهی مجدد دارد.

برای کار با چنین نمایشگری در آردوینومن از کتابخانه استفاده می کنم Adafruit-PCD8544از جانب صنایع Adafruit.

سوئیچ (5) نور پس زمینه صفحه را کنترل می کند. در نور محیطی خوب، نور پس زمینه نمایشگر را می توان حذف کرد، زیرا انرژی قابل توجهی مصرف می کند.

تبعیض هدف

جریان های گردابی به دلیل وجود مقاومت الکتریکی در "هدف" کاهش می یابد. این فروپاشی با قانون نمایی $i = k H_0 (e^( (-t) \over \tau))$ توصیف می شود. ضریب $k$ توسط شکل و اندازه "هدف" تعیین می شود. ثابت زمانی $\tau = (L G) = (L \ بیش از R)$، که مدت زمان جریان گردابی را تعیین می کند، توسط هدایت الکتریکی ماده مورد نظر $G$ (یا مقاومت $R$) تعیین می شود. و اندوکتانس آن $L$.
در جدول من رسانایی الکتریکی نسبی مواد مختلف را در رابطه با طلا آورده ام:

جریان گردابی برای مطالعه خواص مواد با اندازه‌گیری هدایت الکتریکی استفاده می‌شود، زیرا مواد بسته به ترکیب و روش ساخت، دارای مقادیر رسانایی منحصربه‌فردی هستند. مقدار رسانایی مس خالص شیمیایی در دمای 20 درجه سانتیگراد به عنوان یک استاندارد - استاندارد استفاده می شود. استاندارد بین المللی مس آنیل شده (IACS) - مقاومت 1.7241x10 -8 اهم متر یا 5.8001x10 7 S/m (100% IACS). برای مثال آهن دارای مقدار رسانایی برابر با 18 درصد رسانایی مس است.

همانطور که گفته شد (مثلاً در مقاله ای از یک محقق رگ اسنیف)اهداف ساخته شده از طلا یا ورقه نازک دارای ثابت زمانی بسیار کوتاهی هستند و جریان های گردابی در آنها بر خلاف اهداف ساخته شده از آهن، مس یا نقره به سرعت پوسیده می شوند.

شدت میدان مغناطیسی اولیه $H_0$ توسط جریان اولیه در سیم پیچ تعیین می شود و طبق قانون مکعب $1 \over (h^3)$ با فاصله از سیم پیچ کاهش می یابد. مقدار شدت میدان مغناطیسی $H_0$ در امتداد محور سیم پیچ در فاصله $z$ از مرکز آن، ایجاد شده توسط $I_0$ فعلی، با عبارت: $(H_0) = ((w (R) تعیین می شود. ^2) (I_0)) \ بیش از (2 (((R^2)+(z^2)))^(3 \ بیش از 2) ) ) )$.

جریان‌های گردابی میدان مغناطیسی در حال فروپاشی خود را ایجاد می‌کنند که ولتاژی در حال فروپاشی نمایی (با همان زمان ثابت $\tau$) در سیم پیچ جستجو القا می‌کند. بزرگی این ولتاژ با دور شدن "هدف" از سیم پیچ با قدرت ششم فاصله $1 \over (h^6)$ کاهش می یابد. این منجر به طولانی شدن پالس ولتاژ روی سیم پیچ جستجو می شود که توسط فلزیاب ثبت می شود.

تجزیه و تحلیل اضافی منحنی سیگنال (ولتاژ در سراسر سیم پیچ جستجو) را می توان برای تمایز (انتخاب انواع مختلف) اهداف انجام داد.شیب منحنی در ابتدای آن را می توان با نسبت $K = ((x_t) \over (x_(t+(\Delta)t))) $ مقادیر نمونه که به عنوان مثال با پنج بازه از هم جدا شده اند تخمین زد. $(\Delta)t=5$) . در این مورد، ثابت زمانی با عبارت: $(\tau) = (((\Delta)t) \over (ln K))$ تعیین می شود.

برای مطالعه جریان های گردابی می توان از بسته های نرم افزاری برای مدل سازی فرآیندهای الکترومغناطیسی استفاده کرد. یک مثال شبیه سازی یک ترمز الکترومغناطیسی با استفاده از جریان های گردابی در بسته COMSOL Multiphysics (توضیحات - https://www.comsol.com/blogs/simulating-eddy-current-brakes/):

نظرات منفی در مورد امکان تبعیض موثر برای فلزیاب های پالسی وجود دارد.

«مطمئن‌ترین تمایز، شما با حفر هدف هستید!» (http://www.gold-prospecting-wa.com) - "مطمئن ترین متمایز کننده شما در هنگام حفر یک هدف هستید".

در کتاب " "نویسندگان Ahmet S. Turk, Koksal A. Hocaoglu, Alexey A. Vertiy

عبارات زیر آورده شده است:

"مهمترین عیب فلزیاب های پالسی، عدم توانایی در تشخیص آسان انواع فلزات است... اگر اندازه و عمق اجسام فلزی کشف شده متفاوت و ناشناخته باشد، به طور کلی غیر ممکن نوع فلز را تعیین کنید."

به عنوان نمونه ای از فلزیاب پالسی که توانایی تشخیص (فرومغناطیسی) آهنی)/غیر فرومغناطیسی ( N-FERROUS) مواد)، می توانید یک مدل بدهید PULSE STAR II.
ویژگی های تبعیض در چنین آشکارساز:

• فقط برای اهدافی با قطر حداقل 10 سانتی متر (بر خلاف VLF/TR- آشکارسازهایی که توانایی تشخیص حتی برای اجسام کوچک را دارند.
• اجسام کوچکتر به صورت فرومغناطیسی نمایش داده می شوند.
• چندین جسم کوچک غیر فرومغناطیسی به صورت یک جسم فرومغناطیسی بزرگ ظاهر می شوند.

مقاله من در Habré در مورد استفاده از شبکه عصبی برای تشخیص در فلزیاب پالسی - https://habr.com/ru/post/435884/

کار روی پروژه ادامه دارد

این بر اساس دستگاه از قبل شناخته شده "Terminator Pro" توسعه یافته است. مزیت اصلی آن تبعیض با کیفیت بالا و همچنین مصرف جریان کم است. همچنین مونتاژ دستگاه هزینه بالایی نخواهد داشت و می تواند روی هر نوع خاکی کار کند.

در اینجا مشخصات مختصری از دستگاه وجود دارد
با توجه به اصل کار، فلزیاب نیز دارای پالس متعادل است.
فرکانس کاری 8-15 کیلوهرتز است.

در مورد حالت تبعیض، از صداگذاری دو رنگ استفاده می کند. هنگامی که آهن تشخیص داده می شود، دستگاه صدای کم ساطع می کند و اگر فلز غیر آهنی تشخیص داده شود، تون بالا خواهد بود.

این دستگاه از یک منبع 9-12 ولت تغذیه می شود.

همچنین قابلیت تنظیم حساسیت و تنظیم دستی زمین وجود دارد.

خوب، اکنون در مورد چیز اصلی، در مورد عمق تشخیص فلزیاب. این دستگاه قادر است سکه هایی به قطر 25 میلی متر را در فاصله 35 سانتی متری در هوا شناسایی کند. حلقه طلا را می توان در فاصله 30 سانتی متری گرفت. حداکثر عمق تشخیص 150 سانتی متر است، در مورد مصرف، بدون صدا حدود 35 میلی آمپر است.

مواد و ابزار مونتاژ:
- مینی مته (نویسنده یک مته خانگی از موتور دارد)؛
- سیم برای سیم پیچ سیم پیچ؛
- کابل محافظ چهار هسته ای؛
- آهن لحیم کاری با لحیم کاری؛
- مواد برای ساخت کیس؛
- تخته مدار چاپی؛
- تمام اجزای رادیویی لازم و رتبه بندی آنها در عکس نمودار قابل مشاهده است.

فرآیند ساخت فلزیاب:

گام یک. تولید تخته
تخته با اچ ساخته می شود. بعد، می توانید سوراخ هایی را سوراخ کنید، قطر آنها 0.8 میلی متر است. برای این اهداف، نویسنده از یک موتور کوچک با مته نصب شده استفاده می کند.

مرحله دو. مجمع هیئت مدیره
مونتاژ باید با لحیم کردن جامپرها شروع شود. پس از این، می توانید پانل ها را زیر ریز مدارها نصب کنید و سایر عناصر را لحیم کنید. برای مونتاژ با کیفیت، داشتن تستری که بتواند ظرفیت خازن ها را اندازه گیری کند، بسیار مهم است. از آنجایی که دستگاه از دو کانال تقویت یکسان استفاده می کند، بهره در امتداد آنها باید تا حد امکان به یک مقدار نزدیک باشد، یعنی یکسان باشد. هر دو کانال آبشار یکسان باید هنگام اندازه گیری توسط تستر خوانش های یکسانی داشته باشند.

در عکس می توانید ببینید که مداری که از قبل مونتاژ شده است چگونه است. نویسنده واحدی را نصب نکرده است که میزان تخلیه باتری را تعیین کند.

پس از مونتاژ، برد باید با تستر بررسی شود. باید برق را به آن وصل کنید و تمام ورودی ها و خروجی های مهم استراتژیک را بررسی کنید. در همه جا منبع تغذیه باید دقیقاً مانند نمودار باشد.

مرحله سوم. مونتاژ سیم پیچ
سنسور DD بر اساس همان اصل برای همه متعادل کننده های مشابه مونتاژ می شود. سیم پیچ فرستنده با حروف TX و سیم پیچ گیرنده با RX مشخص می شود. در مجموع باید 30 دور سیم تا شده از وسط بسازید. سیم مورد استفاده میناکاری شده، با قطر 0.4 میلی متر است. هر دو سیم پیچ گیرنده و فرستنده توسط سیم های دوتایی تشکیل می شوند که در نتیجه چهار سیم در خروجی ایجاد می شود. در مرحله بعد، تستر باید بازوهای سیم پیچ ها را تعیین کند و ابتدای یک بازو را به انتهای بازوی دیگر متصل کند، در نتیجه ترمینال میانی سیم پیچ تشکیل می شود.

برای رفع سیم پیچ بعد از سیم پیچی باید آن را به خوبی با نخ بپیچید و سپس با لاک خیس کنید. پس از خشک شدن لاک، کویل ها با نوار الکتریکی پیچیده می شوند.

متعاقباً صفحه ای از فویل در بالا ساخته می شود ، بین ابتدا و انتها باید فاصله ای حدود 1 میلی متر ایجاد کنید تا از چرخش اتصال کوتاه جلوگیری کنید.

پایه TX وسط باید به زمین برد متصل شود، در غیر این صورت ژنراتور روشن نمی شود. در مورد میانگین خروجی RX، برای تنظیم فرکانس مورد نیاز است. پس از تنظیم رزونانس، باید عایق بندی شود و سیم پیچ دریافت کننده به یک سیم معمولی، یعنی بدون سرب تبدیل می شود. در مورد سیم پیچ گیرنده، به جای سیم پیچ فرستنده وصل شده و روی 100-150 هرتز کمتر از سیم پیچ فرستنده تنظیم شده است. هر سیم پیچ باید به طور جداگانه پیکربندی شود، در هنگام تنظیم، هیچ چیز فلزی در نزدیکی سیم پیچ وجود ندارد.

همانطور که در عکس مشخص است، برای ایجاد تعادل، سیم پیچ ها جابه جا می شوند. تعادل باید بین 20-30 میلی ولت باشد، اما بیش از 100 میلی ولت نباشد.

فرکانس کاری دستگاه از 7 کیلوهرتز تا 20 کیلوهرتز است. هرچه فرکانس کمتر باشد، دستگاه عمیق‌تر خواهد رفت، اما در فرکانس‌های پایین، تبعیض بدتر می‌شود. برعکس، هرچه فرکانس بالاتر باشد، تمایز بهتر است، اما عمق تشخیص کمتر است. میانگین طلایی را می توان فرکانس 10-14 کیلوهرتز در نظر گرفت.

برای اتصال سیم پیچ از سیم محافظ چهار هسته ای استفاده می شود. صفحه نمایش به بدنه متصل است، دو سیم به سیم پیچ فرستنده و دو سیم به سیم پیچ گیرنده می روند.

روزی روزگاری، با ساختن چندین فلزیاب با درجات مختلف کارایی با دستان خود، می خواستم نحوه عملکرد مدار آردوینو در این جهت را مطالعه کنم.

چندین مثال خوب از نحوه مونتاژ یک فلزیاب با دستان خود وجود دارد. با این حال، معمولاً یا به اجزای خارجی زیادی برای پردازش سیگنال آنالوگ نیاز دارند، یا حساسیت خروجی بسیار ضعیف است.

وقتی به فلزیاب های پالسی فکر می کنیم، موضوع اصلی چگونگی تشخیص تغییرات ولتاژ کوچک در سیگنال های مرتبط با سیم پیچ جستجو است. این تغییرات معمولاً بسیار کوچک هستند. واضح ترین رویکرد استفاده از ورودی های آنالوگ ATmega328 است. اما با نگاهی به مشخصات، دو مشکل اصلی وجود دارد: آنها عمدتاً کند هستند و وضوح (در بیشتر موارد) پایین است.

از سوی دیگر، یک فلزیاب مبتنی بر میکروکنترلر در فرکانس 16 مگاهرتز کار می کند و قابلیت زمان بندی بسیار خوبی دارد، یعنی وضوح 0.0625 میکرو ثانیه هنگام استفاده از فرکانس ساعت. بنابراین، به جای استفاده از ورودی آنالوگ برای بازخوانی، ساده ترین راه برای درک تغییرات کوچک ولتاژ دینامیکی، مقایسه تغییر افت ولتاژ در طول زمان در یک ولتاژ مرجع ثابت است.

برای این منظور ATmega328 دارای ویژگی های مقایسه داخلی مناسب بین D6 و D7 است. این مقایسه کننده قادر است یک وقفه ایجاد کند و امکان پردازش دقیق رویدادها را فراهم کند. آردوینو با استفاده از این مورد همراه با روال‌های زمان‌بندی منظم مانند millis() و micos()، و استفاده از تایمر داخلی با وضوح بسیار بالاتر ATmega328، پایه‌ای عالی برای این نوع فلزیاب است.

بنابراین، صحبت از کد منبع - یک شروع خوب می تواند برنامه ریزی مقایسه کننده داخلی برای "تغییر" قطبیت ورودی ها و استفاده از شمارنده داخلی در سریع ترین زمان ممکن برای تغییر فرکانس تغییرات باشد.

کد نهایی آردوینو:

// تعریف همه متغیرهای پیش نیاز و غیره و تنظیم رجیسترها بدون علامت char clockSelectBits = _BV(CS10); // بدون prescale، full xtal void setup() (pinMode(6,INPUT); // + مقایسه کننده - با تنظیم آنها به عنوان INPUT، آنها // بر روی pinMode امپدانس بالا (7,INPUT) تنظیم می شوند؛ // - از مقایسه کننده - با تنظیم آنها به عنوان INPUT، آنها را بر روی امپدانس بالا cli (// وقفه های توقف TCCR1A = 0) تنظیم کنید TCCR1B = 0 // مقدار اولیه شمارنده TCCR1B |= clockSelectBits را تنظیم می کند و ساعت را شروع می کند TIMSK1 = _BV(TOIE1) وقفه سرریز بیت ();<< ACD) | // Analog Comparator: Enabled (0 << ACBG) | // Analog Comparator Bandgap Select: AIN0 is applied to the positive input (0 << ACO) | // Analog Comparator Output: Off (1 << ACI) | // Analog Comparator Interrupt Flag: Clear Pending Interrupt (1 << ACIE) | // Analog Comparator Interrupt: Enabled (0 << ACIC) | // Analog Comparator Input Capture: Disabled (0 << ACIS1 | 0 << ACIS0 // interrupt on output toggle // (0 << ACIS1 | 1 << ACIS0 // reserved // (1 << ACIS1 | 0 << ACIS0 // interrupt on falling output edge // (1 << ACIS1 | 1 << ACIS0 // interrupt on rising input edge ; } // this routine is called every time the comparator creates an interrupt ISR(ANALOG_COMP_vect) { oldSREG=SREG; cli(); timeStamp=TCNT1; SREG = oldSREG; } // this routine is called every time there is an overflow in internal counter ISR(TIMER1_OVF_vect){ timer1_overflow_count++; } // this routine is used to reset the timer to 0 void resetTimer(void){ oldSREG = SREG; cli(); // Disable interrupts TCNT1 = 0; //initialize counter value to 0 SREG = oldSREG; // Restore status register TCCR1B |= clockSelectBits; // sets prescaler and starts the clock timer1_overflow_count=0; // resets overflow counter }

البته این ایده کاملاً جدید نیست. بخش عمده این کد ممکن است متفاوت باشد. سعی کنید منابع دیگری مانند TPIMD را جستجو کنید.

مرحله 1: ایده آشکارساز القایی آردوینو - سیم پیچ فلیپ

ایده این است که از آردوینو به عنوان یک آشکارساز القایی پالس استفاده شود، درست مانند TPIMD، زیرا به نظر می رسد ایده منحنی فروپاشی بسیار خوب کار می کند. مشکل آشکارسازهای القایی پالسی این است که معمولاً برای کار کردن به ولتاژهای متفاوتی نیاز دارند. یک ولتاژ برای تغذیه سیم پیچ و یک ولتاژ جداگانه برای پردازش منحنی پوسیدگی. این دو منبع ولتاژ همیشه فرآیند ساخت آشکارسازهای القایی پالسی را پیچیده می کنند.

با در نظر گرفتن ولتاژ سیم پیچ در آشکارساز PI، منحنی حاصل را می توان به دو مرحله مختلف تقسیم کرد. مرحله اول خود پالس است که سیم پیچ را نیرو می دهد و میدان مغناطیسی ایجاد می کند (1). مرحله دوم یک منحنی فروپاشی ولتاژ است که با یک پیک ولتاژ شروع می شود و سپس به سرعت به ولتاژ سیم پیچ "بدون برق" (2) تغییر می کند.

مشکل این است که سیم پیچ پس از پالس قطبیت خود را تغییر می دهد. اگر پالس مثبت باشد (Var 1. در شکل پیوست) منحنی فروپاشی منفی است. اگر پالس منفی باشد، منحنی فروپاشی مثبت خواهد بود (Var 2. در شکل پیوست).

برای حل این مشکل اساسی، سیم پیچ باید به صورت الکترونیکی پس از پالس "بالا" شود. در این حالت، پالس می تواند مثبت باشد و منحنی فروپاشی نیز مثبت باقی می ماند.

برای انجام این کار، سیم پیچ باید از Vcc و GND پس از پالس جدا شود. در این نقطه، تنها جریانی از مقاومت اسنابر جریان دارد. این سیم پیچ ایزوله و سیستم مقاومت snubber می تواند به هر ولتاژ مرجع "هدف" شود. این از نظر تئوری یک منحنی مثبت ترکیبی ایجاد می کند (پایین نقاشی را ببینید).

این منحنی مثبت می تواند توسط یک مقایسه کننده برای تعیین نقطه زمانی که ولتاژ واپاشی از ولتاژ مرجع "تقطع" می کند استفاده شود. در صورتی که گنج نزدیک سیم پیچ باشد، منحنی تضعیف و فاصله زمانی ولتاژ مرجع تغییر می کند. این تغییر قابل تشخیص است.

پس از مدتی آزمایش بر روی طرح زیر تصمیم گرفتم:

مدار از یک ماژول نانو آردوینو تشکیل شده است. این ماژول دو ماسفت را کنترل می کند که سیم پیچ (در SV3) را از طریق D10 تغذیه می کنند. هنگامی که پالس در انتهای D10 به پایان می رسد، هر دو ماسفت سیم پیچ را از 12 ولت و GND جدا می کنند.

انرژی ذخیره شده در سیم پیچ از طریق مقاومت R2 (220 اهم) آزاد می شود. در همان زمان، مقاومت R1 (560 اهم) اولین سمت مثبت سیم پیچ را به GND متصل می کند. این منحنی میرایی منفی در مقاومت R5 (330 اهم) را به منحنی مثبت تغییر می دهد. دیودها از پین ورودی آردوینو محافظت می کنند.

R7 یک تقسیم کننده ولتاژ حدود 0.04 ولت است. اکنون منحنی فروپاشی در D7 از 0.04 در D6 منفی تر می شود، وقفه ایجاد می شود و مدت زمان پس از پایان پالس حفظ می شود.

در مورد فلز نزدیک سیم پیچ، منحنی فروپاشی بیشتر طول می کشد و زمان بین پایان پالس و وقفه افزایش می یابد.

مرحله 2: ساخت آشکارساز (طرح بندی)

فرآیند ساخت یک آشکارساز بسیار ساده است. این کار را می توان بر روی تخته نان (چسبیدن به نمودار اصلی) یا با لحیم کردن قطعات روی برد مدار چاپی انجام داد.

LED D13 در برد آردوینو نانو به عنوان نشانگر فلزی استفاده می شود.

استفاده از تخته نان سریع ترین راه برای ساخت ردیاب کار می باشد. مقداری سیم کشی باید انجام شود، اما این کار را می توان روی یک تخته نان کوچک جداگانه انجام داد. تصاویر این را در 3 مرحله نشان می دهند زیرا آردوینو و ماسفت ها برخی از سیم ها را پنهان می کنند. در طول آزمایش، من به طور تصادفی دیودها را بدون اینکه متوجه شوم خاموش کردم. این به ویژه بر رفتار آشکارساز تأثیر نمی گذارد. من آنها را در نسخه PCB گذاشتم.

تصاویر اتصالات به صفحه نمایش OLED 0.96 را نشان نمی دهند. این نمایشگر به این صورت متصل می شود:

Vcc - 5 ولت (در پایه آردوینو، نه منبع تغذیه!)
GND - GND
SCL - A5
SDA-A4

این نمایشگر OLED برای کالیبراسیون اولیه آشکارساز مورد نیاز است. این کار با تنظیم ولتاژ صحیح روی PIN6 آردوینو انجام می شود. این ولتاژ باید حدود 0.04 ولت باشد. نمایشگر به شما کمک می کند ولتاژ صحیح را تنظیم کنید.

نسخه اولیه بسیار خوب کار می کند، اگرچه احتمالاً برای استفاده در میدان مناسب نیست.

مرحله 3: طراحی PCB

تا آنجا که لحیم کاری پیش می رود، من واقعاً PCB دو طرفه بالا را دوست ندارم، بنابراین مدار را برای یک طرفه تغییر دادم.

تغییرات زیر ایجاد شده است:

1. دیودها حذف شدند.
2. یک مقاومت 10 اهم به مخاطبین ماسفت اضافه شده است.
3. ولتاژ تغذیه تقسیم کننده ولتاژ در D6 توسط یک سیگنال سطح بالا در D8 تنظیم می شود
4. پین درایور ماسفت ها تغییر کرده است.

به این ترتیب می توان یک PCB یک طرفه ایجاد کرد که می تواند روی PCB جهانی لحیم شود. با استفاده از این مدار، یک آشکارساز PI با 8-10 جزء خارجی (بسته به اینکه از صفحه نمایش OLED و/یا بلندگو استفاده شده باشد) دریافت خواهید کرد.

مرحله 4: آشکارساز را تنظیم و استفاده کنید

اگر آشکارساز به درستی ساخته شده باشد و برنامه با آردوینو نوشته شده باشد، ساده ترین (اگر نه تنها) راه برای پیکربندی دستگاه استفاده از نمایشگر OLED است. صفحه نمایش به 5 ولت، GND، A4، A5 متصل است. پس از روشن شدن دستگاه، صفحه نمایش باید "کالیبراسیون" را نشان دهد. بعد از چند ثانیه باید بگوید "کالیبراسیون کامل شد" و صفحه نمایش باید سه عدد را نشان دهد.

اولین عدد "مقدار مرجع" است که در حین کالیبراسیون مشخص شده است. مقدار دوم آخرین مقدار اندازه گیری شده و مقدار سوم میانگین 32 اندازه گیری آخر است.

این سه مقدار باید کم و بیش یکسان باشند (در تست های من تا 1000). میانگین باید کم و بیش پایدار باشد.

برای شروع نصب اولیه، نباید هیچ فلزی در نزدیکی سیم پیچ وجود داشته باشد.

اکنون تقسیم‌کننده ولتاژ (مقاومت تنظیم) باید به گونه‌ای تنظیم شود که دو مقدار پایین‌تر روی حداکثر تنظیم شوند و در عین حال یک قرائت پایدار حفظ شود. یک محیط بحرانی وجود دارد که در آن میانگین شروع به خوانش های عجیب می کند. تریمر را بچرخانید تا دوباره مقادیر پایدار بدست آورید.

ممکن است اتفاق بیفتد که نمایشگر یخ بزند. فقط دکمه ریست را بزنید و دوباره شروع کنید.

برای پیکربندی من (کویل: 18 دور 20 سانتی متر) مقدار پایدار حدود 630-650 است. پس از نصب، دکمه ریست را فشار دهید، دستگاه دوباره کالیبره می شود و هر سه مقدار در یک محدوده قرار می گیرند. اگر فلز اکنون به سیم پیچ نزدیک شود، LED روی برد آردوینو (D13) باید روشن شود. بلندگوی همراه چند کلیک انجام می دهد (جای بهبود در کد منبع وجود دارد).

برای جلوگیری از انتظارات بالا:

آشکارساز برخی چیزها را تشخیص می دهد، اما بسیار ساده و محدود باقی می ماند.

برای ارائه ایده ای از قابلیت ها، برخی از آشکارسازهای دیگر را با خود مقایسه کردم. نتایج هنوز برای یک آشکارساز با 8 عنصر خارجی کاملاً چشمگیر است، اما در حد تجهیزات حرفه ای نیست.

با نگاهی به طرح و برنامه، فضای زیادی برای پیشرفت می بینم. مقادیر مقاومت بر اساس تجربه انتخاب شدند، زمان پالس 250 میلی‌ثانیه به‌طور تصادفی انتخاب شدند و پارامترهای سیم‌پیچ نیز انتخاب شدند.

فایل ها

مرحله 5: اتصال صفحه نمایش 16x2

در طول آزمایش، متوجه شدم که کتابخانه نمایشگر I2C OLED منابع زیادی را مصرف می کند، بنابراین تصمیم گرفتم از یک صفحه نمایش 16x2 با مبدل I2C استفاده کنم.

من این برنامه را برای نمایشگر LCD تطبیق داده ام و برخی از ویژگی های مفید را اضافه کرده ام. خط اول نمایشگر اکنون سطح سیگنال نشانه احتمالی را نشان می دهد. خط دوم اکنون دو مقدار را نشان می دهد. اولین نشان دهنده انحراف سیگنال جریان در مقایسه با مقدار کالیبراسیون است. این مقدار باید "0" باشد. اگر این مقدار به طور مداوم منفی یا مثبت باشد، آشکارساز باید با فشار دادن دکمه تنظیم مجدد کالیبره شود. مقادیر مثبت نشان دهنده فلز در نزدیکی سیم پیچ است.

مقدار دوم مقدار تاخیر واقعی منحنی فروپاشی را نشان می دهد. این مقدار معمولاً چندان جالب نیست، اما برای راه اندازی اولیه آشکارساز ضروری است.

این برنامه اکنون به شما امکان می دهد مدت زمان چند پالس را در یک توالی ردیابی کنید (وسیله ای برای آزمایش / بهبود عملکرد). با این حال، من هیچ پیشرفتی کسب نکردم، بنابراین پیش‌فرض روی یک عرض پالس تنظیم شده است.

راه اندازی اولیه آشکارساز

هنگام تنظیم آشکارساز، مقدار دوم خط دوم مهم است (اولی را می توان نادیده گرفت). در ابتدا مقدار ممکن است "ناپایدار" باشد (تصویر را ببینید). تریمر را بچرخانید تا مقدار به مقدار ثابتی برسد. سپس آن را بچرخانید تا مقدار را به حداکثر مقدار پایدار افزایش دهید. دکمه ریست را فشار دهید تا دوباره کالیبره شود و آشکارساز آماده استفاده است.

این تصور را داشتم که با تنظیم حداکثر مقدار پایدار، حساسیت خود را نسبت به فلزات غیر آهنی از دست دادم. بنابراین ممکن است ارزش آزمایش تنظیمات برای رفع این مشکل را داشته باشد.

قرقره ها

من 3 سیم پیچ برای آزمایش بیشتر مدار فلزیاب پالس ساختم:

• 1 -> 18 دور / 200 میلی متر
• 2 -> 25 دور / 100 میلی متر
• 3 -> 48 دور / 100 میلی متر

جالب اینجاست که همه سیم پیچ ها با عملکرد تقریباً یکسان (سکه روبل در 40-50 میلی متر در هوا) کاملاً خوب کار می کردند. این می تواند یک مشاهده بسیار ذهنی باشد.