Projeto completo do detector de metais

Detector de metais

 O detector sera composto por quatro bloco de circuito, sendo o primeiro bloco o oscilado de onda quadrada formado pelo ne555, o segundo bloco é o transmissor do sinal gerado pelo ne555, o terceiro bloco é o receptor que trabalha em sintonia com o transmissor é o quarto e ultimo bloco é o oscilador da saída.
Funcionamento.
 O receptor sera ajustado para  trabalhar na mesma frequência do transmissor, se o sinal transmitido tocar em um metal, este sinal sofrera uma mudança na frequência que sera percebida pelo receptor que dispara o oscilador de saída que emite um apito através de um buzzer ou fone de ouvido.  
No final do projeto apresentarei o diagrama completo do detector de metais e a placa de circuito impresso para montagem do detector de metais.
                                                 

Oscilador

O primeiro circuito a ser apresentado sera o oscilador do transmissor do detector de metais, que terá com principal o circuito integrado NE555, por ser de fácil aquisição no mercado de componente e por trabalhar com tensões de 5 a 12 volts e de baixo consumo.O sinal gerado pelo oscilador sera transmitido por uma bobina, esta bobina sera transmissora e receptora, ou seja este detector de metais terá apenas uma bobina.  

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Transmissor

O transmissor terá como componente principal o transistor Q2. No projeto  original utilizei o 2sc44H11,que teve um bom desempenho e o aquecimento em frequência mais elevado foi minimo.Embora utilizando outro transistor com substituto do D44H11 o aquecimento é preocupante pelo fato do consumo elevado da bateria. L2 é a bobina transmissora e receptora.darei mais detalhes desta bobina no final do artigo.o diodo D1 é um diodo zener 6,2 v.     

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Receptor

O principal componente do receptor do detector de metais é o TL072.  um duplo amplificador operacional que trabalha com tensão entre 5 a 12 V, e de fácil aquisição no mercado  de componentes  eletrônicos.  poderá também ser utilizado o  TL062 ou TL082. O circuito receptor é composto por um potenciamento identificado no diagrama como R 14,que fara o controle de ganho do receptor  que sera sincronizado com o sinal   transmitido prelo D44H11 através da bobina.

Diagrama do circuito do detector de metais

Antes de apresentar o diagrama completo do detector de metais vou dar algumas informações sobre os transistores que compõe este detector.para que  ainda não tem experiencia com transistor. Neste circuito vamos utilizar dois tipo de transistor NPN e PNP  na imagem pode ser visto o simbolo de transistor. observe que, á uma seta para dento e outra para fora. no diagrama do circuito de detector você vera este dois simbolo.

no caso de PNP podemos utilizar tanto o BC 558, BC 237 ou qualquer um outro substituto, para o NPN podemos utilizar o BC 548, BC 337, BC338 ou um substituto, levando em conta a disposição dos terminais.
Já que a placa de circuito impresso deste detector foi confeccionada para transistor de baixa potencia com o terminal  base no meio.

D44H11

Observe na imagem acima a disposição dos terminas, Coletor, base é emissor destes transistor, não a um padrão.
A posição dos terminais varia de um transistor para outro.
Os transistor citados acima como o BC548 e 558 tem a mesma posição C, B é E. são transistor de baixa potencia de uso geral.
O transistor 2SD44H11 ou simplesmente D44H11 é um transistor NPN de potencia e a posição de  seus terminais pode ser observado também na imagem  acima.

Esquema completo do detector de metais

Placa de circuito Impresso do detector de metais

  

 Este é um traçado opcional. você poderá traçar placa de acordo com as medidas que desejar.se for utilizar esta  imagem ela esta espelhada, para transferência direta para a placa de fonolite ou fibra de vidro.
No youtube á vários videos que demonstra como fazer placa de circuito impresso.
Apos fazer a corrosão com o percloreto de ferro,faça uma solução de bicarbonato de sódio, mergulhe a aplaca nesta solução por 5 minuto.
Esta solução vai neutralizar a reação do acido que mesmo depois de seco continua agido para sempre.
Como verniz pode se uma solução de breu dissolvido em álcool (Breu encontrado em lojas de suprimento para marceneiro),e é um excelente fundente.

    Bobina para o detector de metais

A confecção da bobina do detector de metais poderá ser feita seguindo as sugestões apresentadas aqui. Ou de outra maneira que você preferir.

 Eu sugiro a utilização de acrílico, polietileno ou plástico.  

Estes materiais possibilita a utilização da bobina do detector de metais embaixo d’água. 

Para a confecção do disco onde será enrolado  a bobina de fio AWG 25. Em um disco de 15 cm de diâmetro é 6 mm de espessura devera ser feito uma rebaixamento de 2 x 3 mm no topo (como uma polia). Também poderá ser feita com 2 discos de 15 cm 2 mm de espessura  é um disco de 14,4 cm de diâmetro por 2 mm de espessura. Neste caso o disco menor será colado entre os dois discos maiores.para quem disponibiliza de ferramentas apropriadas este disco poderá ser feito em casa,que não dispõe de ferramenta apropriada dever recorre a uma tornearia. 

 O projeto foi feito com uma bobina com 15 cm de diâmetro é 30 espiras de fio esmaltado AWG 25, que teve uma profundidade de alcance de 15 cm, com volume de metal referente a uma moeda de 0.5 centavos.
 Outros teste poderá  ser feito com bobinas de diversos diâmetro. Observe na imagem acima que,bobinas com diâmetro maior terá um angulo de alcance de profundidade menor.
Para a utilização da bobina do detector de metais embaixo d’água é necessário que a bobina após ser confeccionada é testada seja isolado os terminais onde foi conectado os fios de ligação da bobina com placa principal, é devera ser feito o  revestimento do fio esmaltado com resina acrílica ou colas resistente a água.

Lista de peças do detector de metais 

circuito integrado
U1 ne 555
U2 tl 072
U3 4093
U4 LM 7809

Transistor
Q1 BC237, BC558 ou equivalente
Q2  2sd44h13 ou equivalente
Q3, Q4 é Q5 BC337, BC548 ou equivalente

diodo
D1 Zener 5.1V
D2 IN4148

resistores
R1, R6 é R7 100 R  
R2, R4,R13 é R25 1 k  
R3 é R14 potenciômetro  100 k comum
R5, R8 é R17 220R  
R9  47k
R10 120k
R11, R16, R18 é R19 1 M
R12 é R21 10 k
R15  470R
R20 é R24 100 k
R23  tripont 100K controla o tom do apito emitido
Os resitores R6 é R7 1/5 W todos os demais 1/8 W.

Capacitores
C1,C5 é C6 100 nf cerâmica  
C2 220 nf cerâmica
C3 é C4 10 uf x 10 V eletrolítico
C7 é C8 100 uf x 16 v eletro litico

demais
Bobina farejadora veja acima
Placa de circuito impresso virgem 6 x 9,5 Cm 
Fone de ouvido ou buzzer
Jack para saída de áudio é Jack para entrada de alimentação opcional.
conector para bobina farejadora opcional.

Bateria para o detector de metais

A bateria para o detector de metais deverá ser de 12V com 2amperis no mínimo.

  Uma boa  bateria  vai garantir o bom desempenho do detector de metais. 

A escolha da bateria para o detector de mentais deverá lavar em conta o tempo de utilização do detector. Se for uma utilização rápida em local onde é possível fazer a recarga da bateria com facilidade é possível utilizar uma bateria pequena 12v  2amperis do  tipo de bateria de notebook mais antigo.

Certifique que a bateria esteja boa, oferecendo os  amperis  necessários. Atenção: Não confunda voltagem com amperes. Para a utilização em locais mais difíceis e distantes, sugiro bateria de nobreak  com 12v e 5ampris, 12v e 7 amperis , bateria de moto,  ou qualquer outra bateria com as mesmas características.

 Deve ser lavado em conta que algumas baterias são pesadas, não aconselho sua adaptação ao cabo do detector.

 Sugiro que o detector de metais seja montado separadamente da bateria e que seja colocado uma entrada com plug para alimentação de 12v na caixa do detector de metais,  e que a bateria menor como de notebook seja adaptada no cabo do detector com um plug que será ligado no detector por onde também será feita a recarga da mesma.

 A imagem acima da ideia de como seria. 

No caso das baterias mais pesadas como de no-break ou de moto, sugiro que a utilize dentro de uma bolsa a tiracolo.
Existe diversos tipo de bateria disponível no mercado onde você poderá escolher uma para a utilização do detector de metais.

Algumas bateria que	poderá ser utilizado no	detector de metais

 O bom desempenho do detector depende essencialmente de uma boa bateria. O consumo do detector varia de acordo com a freqüência utilizada.

Ligando é calibrando o detector de metais

      

Depois de tudo pronto, bateria carregada e conectores ligados é hora de ligar o detector de metais.

Antes de ligar o detector de metais, gire ambos os controles para o mesmo sentido até o final do curso e depois gire-os aproximadamente para o meio do curso.

Vá para um local onde não haja qualquer tipo de metal.

Ligue o detector. Você ouvirá um apito contínuo: neste momento o receptor do detector de metais estará procurando o transmissor. Aguarde uns 5 segundos até que o receptor e o transmissor entrem em sintonia, ou seja, entrem na mesma frequência.

  Ao entrar em sintonia o detector de metais ficará em silêncio.

Se o detector não entrar em sintonia, vá girando lentamente um dos controles no sentido horário ou anti-horário até que o detector entre em sintonia.

Pegue algo de metal como uma moeda, prego ou um clipe, coloque no chão e aproxime a bobina farejadora do detector de metais. Ao aproximar a bobina farejadora você deverá ouvir um apito curto e rápido.

 Na medida em que a bobina for aproximando do metal, este apito irá se tornando mais rápido, até se tornar continuo.

 Este é o momento de calibrar a distância entre a bobina farejadora e o metal detectado. 

Vá alterando entre os controles até encontrar uma distância satisfatória. 

Esta distância irá variar de acordo com o volume do metal detectado. Lembra-se, em frequências mais altas o consumo da bateria e o calor no transistor transmissor são maiores.

Feliz caçada e boa diversão.

Qualquer dúvidas ou sugestões faça contato.