Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Wykrywacz metali - Fluxgate Magnetometr / Gradiometr

bjonix 26 Cze 2015 21:00 14325 43
  • Poniżej prezentuję konstrukcję b.dobrego wykrywacza metalu pracującego na zasadzie pomiaru odkształceń ziemskiego pola magnetycznego. Została ona oparta na projekcie J.Beckera, publikowanym w miesięczniku EP (Praktyczny Elektronik) nr 7 i 8 z roku 2004 - Cały materiał jest do ściągnięcia tutaj: http://skynet.nd.e-wro.pl/EPE-PIC.zip, na co mam zgodę autora.

    Płytki drukowane, na których zbudowałem ten przyrząd są moją autorską implementacją oryginału i wyglądają tak:
    Wykrywacz metali - Fluxgate Magnetometr / Gradiometr Wykrywacz metali - Fluxgate Magnetometr / Gradiometr

    Płyta bazowa, obsadzona elementami i osadzona w obudowie, wygląda tak:
    Wykrywacz metali - Fluxgate Magnetometr / Gradiometr

    Wnętrze obudowy wygląda tak:
    Wykrywacz metali - Fluxgate Magnetometr / Gradiometr

    Front-panel obudowy wygląda tak:
    Wykrywacz metali - Fluxgate Magnetometr / Gradiometr

    Czujniki pola geomagnetycznego typu fluxgate wraz z płytkami są pokazane tutaj:
    Wykrywacz metali - Fluxgate Magnetometr / Gradiometr

    Przyrząd jest zasilany baterią LiPoly 11,1V-850mAh 3S, co starcza na ponad 12 godzin ciągłej pracy. Konektor ładowania baterii wyprowadziłem na zewnątrz obudowy, co znacznie upraszcza konstrukcję.

    Przyrząd współpracuje z notebookiem, na dysku którego jest umieszczony program opisany w publikacji.

    Magnetometr jest bardzo czuły a przy tym prosty do wykonania.
    Jestem zadowolony z mojego dzieła.


    Fajne! Ranking DIY
    Potrafisz napisać podobny artykuł? Wyślij do mnie a otrzymasz pendrive 32GB.
  • #2 26 Cze 2015 21:46
    malina555
    Poziom 14  

    W taki sposób kolega wykonał "okienko" na LCD w tym front panelu ???

  • #3 26 Cze 2015 22:20
    kuran17
    Poziom 19  

    malina555 napisał:
    W taki sposób kolega wykonał "okienko" na LCD w tym front panelu ???

    Zapewne wyciął okienko, i nakleił zalaminowany frontpanel.

  • #4 27 Cze 2015 05:23
    krzysiek71
    Poziom 13  

    Witam.
    Kolego ciekawe urządzenie ale może jakiś filmik co potrafi sprzęcik?
    Jaki zasięg ma magnetometr itd.
    Pozdrawiam.

  • #5 27 Cze 2015 10:34
    bjonix
    Poziom 12  

    Zastosowałem obudowę Z-20A. Okienko wyciąłem "laubzegą" wzdłuż linii.
    Na wierzchu od zewnętrznej strony nakleiłem kawałek przeźroczystej folii 0.2mm za pomocą pasków taśmy klejącej dwustronnej.
    Na całą wnękę w przodzie nakleiłem etykietę, wydrukowaną na papierze samoprzylepnym, którą zafoliowałem.

    Dodano po 8 [minuty]:

    krzysiek71 napisał:
    Witam.
    Kolego ciekawe urządzenie ale może jakiś filmik co potrafi sprzęcik?
    Jaki zasięg ma magnetometr itd.
    Pozdrawiam.


    Filmiki zrobię dopiero w lipcu, w czasie wyprawy.

    Magnetometr z zasady ma duży "zasięg". Przy użyciu sensorów FGM3
    zaprojektowana przez twórcę głębokość penetracji wynosiła ~10 metrów.
    To dla zwykłych poszukiwań wystarcza. Należy przy tym pamiętać, że taki przyrząd służy głównie do poszukiwania jaskiń i innych tego typu nierównomierności w gruncie. Do poszukiwania monet się nie nadaje, ale do znalezienia hełmu, skrzynki lub armaty tak.

  • #6 27 Cze 2015 11:42
    sim_
    Poziom 18  

    Witam. Mógłbyś napisać gdzie udało Ci się zdobyć sensory FGM3 i w jakiej cenie. Pozdrawiam Janek.

  • #8 28 Cze 2015 13:25
    pawlik722
    Poziom 20  

    Kolego właśnie stałeś się bliższy mojemu sercu:) zbudowałem sobie kilka różnych wykrywaczy metali, szukam już ładnych kilka lat i zawsze marzyło mi się mieć coś co chociaż w małym stopniu wynagrodziło by mi brak georadaru. Opowiesz mi jak w tym jest rozwiązana sygnalizacja wykrycia dużego metalu oraz jak jest to obrazowane na PC? czy są to tylko wykresy czy jest opcja graficznego przedstawienia co siedzi w ziemi? jeśli tak to czy mamy tylko obraz 2D tak jak w większości podobnych urządzeń jakie oglądałem na YT czy jest też opcja pokazująca w pewnym stopniu przekrój poprzeczny? wiadomo georadar to nie jest ale jednak widziałem coś w tę stronę zmierzającego.
    W jakiej postaci sygnał jest podawany do PC? Testował kolega inne oprogramowania? I najważniejsze, gdzie kolega dostał sensory i w jakiej cenie. Nigdy za elektronika się nie podawałem ale na pewno będę próbował zbudować to urządzenie:)

  • #9 28 Cze 2015 16:58
    bjonix
    Poziom 12  

    sim_ napisał:
    Witam. Mógłbyś napisać gdzie udało Ci się zdobyć sensory FGM3 i w jakiej cenie. Pozdrawiam Janek.


    Sensory można zamówić tutaj:

    Bill Speake.
    Speake & Co Llanfapley

    web: http://www.speakesensors.com/PDF/pricelist.pdf (cena tutaj)
    e-mail: billspeake(malpa)btconnect.com

    Można płacić przez Bank, WesternUnion, Moneygram - kwestia domówienia
    Wysyła po zapłacie bez zbędnej zwłoki.

    Pozdrawiam
    Tadeusz

    Dodano po 16 [minuty]:

    pawlik722 napisał:
    Kolego właśnie stałeś się bliższy mojemu sercu:) zbudowałem sobie kilka różnych wykrywaczy metali, szukam już ładnych kilka lat i zawsze marzyło mi się mieć coś co chociaż w małym stopniu wynagrodziło by mi brak georadaru. Opowiesz mi jak w tym jest rozwiązana sygnalizacja wykrycia dużego metalu oraz jak jest to obrazowane na PC? czy są to tylko wykresy czy jest opcja graficznego przedstawienia co siedzi w ziemi? jeśli tak to czy mamy tylko obraz 2D tak jak w większości podobnych urządzeń jakie oglądałem na YT czy jest też opcja pokazująca w pewnym stopniu przekrój poprzeczny? wiadomo georadar to nie jest ale jednak widziałem coś w tę stronę zmierzającego.
    W jakiej postaci sygnał jest podawany do PC? Testował kolega inne oprogramowania? I najważniejsze, gdzie kolega dostał sensory i w jakiej cenie. Nigdy za elektronika się nie podawałem ale na pewno będę próbował zbudować to urządzenie:)


    Wszystko o co pytasz jest opisane w drugiej części publikacji - nr 8/2003, którą możesz sobie pobrać korzystając z linku podanego na początku tego postu.

    I tak do graficznego (przestrzennego) obrazowania jest potrzebny notebook (lub laptop) z wgranym na dysk notebooka programem. Program ten jest dostępny w archiwum EP lub mogę go wysłać w pliku razem z PCB.

    Sygnały Tout|Rin do PC są wysyłane kablem z gniazda RS232 -> do RS232 wprost, lub z RS232 do USB przez konwerter RS232/USB, który kupisz na Aledrogo za ~10 zł.

    Oczywiście nie jest to najnowocześniejszy sposób obrazowania, ale za te pieniądze nic lepszego nie dostaniesz. A moim zdaniem dziurę w ziemi zobaczysz wystarczająco dokładnie, albo jako słupki 3D albo jako gradient szarości na ekranie.

    pozdrawiam
    tjk

    Dodano po 23 [minuty]:

    leonow32 napisał:
    W jakiej firmie robiłeś laminaty i za ile?


    W internecie jest bardzo dużo ogłoszeń od firm, które robią dobre PCB.
    Cena zależy głównie od powierzchni jednorazowego zamówienia.
    A im więcej tym taniej - wystarczy zapytać, najlepiej najbliższego wykonawcę.

    Nie umiem wyliczyć cenę mojej pracy, poświęconej na wykonanie projektu PCB i dokumentacji wykonawczej, ponieważ robiłem to właściwie dla siebie.

    tjk

  • #10 28 Cze 2015 17:13
    TvWidget
    Poziom 32  

    Jaką zmianę pola magnetycznego w uT powodują przedmioty potencjalnie interesujące dla poszukiwaczy ?
    Czy rozwiązanie pozwalające na zobrazowanie 2D położenia nożyczek umieszczonych np. 5 cm. pod powierzchnią ziemi jest atrakcyjne czy nie ?
    Można kupić stosunkowo proste i tanie (~120zł) urządzenia, które moim zdaniem pozwalają uzyskać taki obraz. Mogę w ciągu kilku dni zrobić nawet jakieś eksperymenty w tej dziedzinie ale muszę widzieć do czego mam dążyć. Moja wiedza na temat praktycznego wykorzystania wykrywaczy metali i oczekiwań ich użytkowników jest znikoma.

  • #11 28 Cze 2015 18:09
    bjonix
    Poziom 12  

    TvWidget napisał:
    Jaką zmianę pola magnetycznego w uT powodują przedmioty potencjalnie interesujące dla poszukiwaczy ?
    Czy rozwiązanie pozwalające na zobrazowanie 2D położenia nożyczek umieszczonych np. 5 cm. pod powierzchnią ziemi jest atrakcyjne czy nie ?
    Można kupić stosunkowo proste i tanie (~120zł) urządzenia, które moim zdaniem pozwalają uzyskać taki obraz. Mogę w ciągu kilku dni zrobić nawet jakieś eksperymenty w tej dziedzinie ale muszę widzieć do czego mam dążyć. Moja wiedza na temat praktycznego wykorzystania wykrywaczy metali i oczekiwań ich użytkowników jest znikoma.


    Jak wspomniałem wcześniej "przedmioty potencjalnie interesujące dla poszukiwaczy" szukane przy pomocy magnetometru to nie nożyczki, monety czy nawet łyżki ale jaskinie, tunele, stare mury czy nawet "doły z nieboszczykami".

    Drobnicę metalową blisko powierzchni szuka się przyrządami pracującymi na innej zasadzie n.p. PI (pulse induction) lub VLF (odstrojenie sprzężonych ze sobą cewek). Natomiast każde rozwiązanie pozwalające na zobrazowanie 2D/3D położenia/zarysu przedmiotu, nawet 5 cm pod powierzchnią, jest dobre.
    Zawsze gotowy obraz jest bardziej czytelny niż sygnał dźwiękowy, którego trzeba się jednak nauczyć w praktyce.

  • #12 28 Cze 2015 18:33
    TvWidget
    Poziom 32  

    Czy taki poszukiwany tunel powoduje jakąś zauważalną zmianę pola magnetycznego ?
    Jeśli tak to jaką ?

  • #13 28 Cze 2015 18:42
    krychast
    Poziom 20  

    To statyk czy dynamik? Opisz jaką cewkę zastosowałeś.

  • #14 28 Cze 2015 19:35
    Freddy
    Poziom 43  

    krychast napisał:
    To statyk czy dynamik? Opisz jaką cewkę zastosowałeś.

    Przeczytaj kolego jeszcze raz pierwszy post, ale ze zrozumieniem.

  • #15 28 Cze 2015 20:23
    TvWidget
    Poziom 32  

    Mam mały bezprzewodowy czujnik zawierający między innymi dość czuły magnetometr i akcelerometr.
    Sprawdziłem, że wyraźnie reaguje na małe nożyczki z odległości 10 cm. Czujnik przesyła też dane pomiarowe on-line do smartfona/tabletu/PC.
    Pomyślałem sobie, że można go przykleić do jakiegoś kija i poruszać nim tak jak klasycznym wykrywaczem metalu.
    Obraz można stworzyć w następujący sposób:
    - kolor piksela (RGB) będzie zależał w od składowej zmiennej natężenia pola magnetycznego w trzech osiach
    - rysowanie w osi X można zsynchronizować z ruchami czujnika na podstawie danych z akcelerometru
    - po narysowaniu całej linii obraz przesunie się o jeden piksel w osi Y
    Co sądzicie o takim rozwiązaniu ?

  • #16 28 Cze 2015 23:57
    maciej_333
    Poziom 34  

    TvWidget napisał:
    Mam mały bezprzewodowy czujnik zawierający między innymi dość czuły magnetometr i akcelerometr.
    Sprawdziłem, że wyraźnie reaguje na małe nożyczki z odległości 10 cm. Czujnik przesyła też dane pomiarowe on-line do smartfona/tabletu/PC.
    Pomyślałem sobie, że można go przykleić do jakiegoś kija i poruszać nim tak jak klasycznym wykrywaczem metalu.
    Obraz można stworzyć w następujący sposób:
    - kolor piksela (RGB) będzie zależał w od składowej zmiennej natężenia pola magnetycznego w trzech osiach
    - rysowanie w osi X można zsynchronizować z ruchami czujnika na podstawie danych z akcelerometru
    - po narysowaniu całej linii obraz przesunie się o jeden piksel w osi Y
    Co sądzicie o takim rozwiązaniu ?

    Też kiedyś zbliżyłem przedmiot metalowy do ADXL345. Jakaś reakcja nawet była. Inna sprawa, że to nic nadzwyczajnego. ADXL345 może mierzyć statyczne przyspieszenie ziemskie. Realizacja takiego pomysłu to masa roboty z oprogramowaniem, zaś efekt marny. Uwierz mi, ale jest to 100 razy trudniejsze niż Ci się wydaje.

  • #17 29 Cze 2015 00:17
    nasty_photon
    Poziom 22  

    maciej_333 napisał:

    Też kiedyś zbliżyłem przedmiot metalowy do ADXL345. Jakaś reakcja nawet była. Inna sprawa, że to nic nadzwyczajnego. ADXL345 może mierzyć statyczne przyspieszenie ziemskie. Realizacja takiego pomysłu to masa roboty z oprogramowaniem, zaś efekt marny. Uwierz mi, ale jest to 100 razy trudniejsze niż Ci się wydaje.


    Ale ADXL345 to sam czujnik przyspieszenia a tutaj mowa o czujnikach pola magnetycznego. To są zupełnie inne sprawy.

  • #18 29 Cze 2015 00:41
    maciej_333
    Poziom 34  

    nasty_photon napisał:
    Ale ADXL345 to sam czujnik przyspieszenia a tutaj mowa o czujnikach pola magnetycznego. To są zupełnie inne sprawy.

    Tak i co z tego ? Wyraźnie napisałem, że jakiś minimalny wpływ na jego wskazania był. Praktycznego znaczenia to jednak nie ma. Chciałem zwrócić tylko uwagę, że stosunkowo tanie czujniki MEMS słabo nadają się do budowy takich urządzeń.

  • #19 29 Cze 2015 00:59
    nasty_photon
    Poziom 22  

    maciej_333 napisał:
    nasty_photon napisał:
    Ale ADXL345 to sam czujnik przyspieszenia a tutaj mowa o czujnikach pola magnetycznego. To są zupełnie inne sprawy.

    Tak i co z tego ? Wyraźnie napisałem, że jakiś minimalny wpływ na jego wskazania był. Praktycznego znaczenia to jednak nie ma. Chciałem zwrócić tylko uwagę, że stosunkowo tanie czujniki MEMS słabo nadają się do budowy takich urządzeń.


    Dyskusja w tym temacie jest o czymś innym -- nikt tutaj nie chce używać "tanich czujników MEMS" do rejestracji zmian pola magnetycznego. Być może nie zrozumiałeś o co chodzi, przeczytaj więc od początku wszystkie posty. Nie masz się co denerwować, każdy może popełnić błąd.

  • #20 29 Cze 2015 01:15
    maciej_333
    Poziom 34  

    nasty_photon napisał:
    Dyskusja w tym temacie jest o czymś innym -- nikt tutaj nie chce używać "tanich czujników MEMS" do rejestracji zmian pola magnetycznego. Być może nie zrozumiałeś o co chodzi, przeczytaj więc od początku wszystkie posty. Nie masz się co denerwować, każdy może popełnić błąd.

    Kolega TvWidget kilka postów wcześniej coś takiego prawdopodobnie zaproponował. Stąd moja wypowiedź.

  • #21 29 Cze 2015 06:40
    pawlik722
    Poziom 20  

    Przepraszam że tak się dopytuję ale mój angielski jest na poziomie słabego translatora, nie wszystko jest dla mnie jasne w artykule. Przydał by mi się taki sprzęt chociażby żeby określić dalszy kierunek odnalezionego przez nas tunelu, niestety w miejscu drogi się zapadł, i nie mamy możliwości odszukania gdzie biegnie, według starszych ludzi są 2 wersję. Jesli udało by nam się potwierdzić drugą, był by to najdłuższy tego typu tunel z tamtego okresu w naszym powiecie a może i województwie. Jeśli mógł byś mi przesłać materiały na maila był bym Ci wdzięczny. a może posiadasz w zapasie takie czujniki?

  • #22 29 Cze 2015 06:43
    atom1477
    Poziom 43  

    TvWidget nic takiego nie proponował. Może niedokładnie opisał tylko.
    Jemu chodziło o magnetometr. To on reagował na nożyczki. Akcelerometr miał być jedynie do określania pozycji tego magnetometru.
    Inna sprawa że reagowanie na nożyczki nic nie znaczy. Mogły być po prostu namagnesowane.
    Sam akcelerometr także nie określi pozycji.
    Więc pomysł tak czy inaczej chybiony.

    Gdyby ktoś chciał zamawiać sensory FGM3 to niech mi napisze na PW. Chętnie dołączę się do zamówienia.

  • #23 29 Cze 2015 07:38
    TvWidget
    Poziom 32  

    atom1477 napisał:
    TvWidget Sam akcelerometr także nie określi pozycji.
    Więc pomysł tak czy inaczej chybiony.

    Nie jest potrzebne określanie pozycji czujnika. Trzeba jedynie wykrywać chwile kiedy zmienia on kierunek ruchu. Taką informację da się bez większego problemu uzyskać na podstawie danych z akcelerometru. To czy na obrazie skala w osi X będzie idealnie liniowa czy nie nie jest chyba aż tak istotne.

  • #24 29 Cze 2015 07:57
    atom1477
    Poziom 43  

    Do wygenerowania obrazu choćby 2D, jest bardzo istotne.
    Nawet obraz 2D nie powstaje z prostego narysowania wskazań wykonanych w osiach X i Y.
    To jeszcze musi być przeliczone.
    Same pomiary dadzą jedynie macierz wejściową (owszem dwuwymiarową XY, ale tylko wejściową) do dalszych obliczeń.

  • #25 29 Cze 2015 09:20
    bjonix
    Poziom 12  

    maciej_333 napisał:
    nasty_photon napisał:
    Dyskusja w tym temacie jest o czymś innym -- nikt tutaj nie chce używać "tanich czujników MEMS" do rejestracji zmian pola magnetycznego. Być może nie zrozumiałeś o co chodzi, przeczytaj więc od początku wszystkie posty. Nie masz się co denerwować, każdy może popełnić błąd.

    Kolega TvWidget kilka postów wcześniej coś takiego prawdopodobnie zaproponował. Stąd moja wypowiedź.


    Są dostępne w sieci aplikacje dla smartfona na Androidzie, wystarczy poszukać. Dzięki takiej aplikacji smartfon, przymocowany do kija, zachowuje się jak prosty magnetometr. Ale efekt jest bardzo ograniczony a "zasięg" niewielki.

    Dodano po 22 [minuty]:

    TvWidget napisał:
    Mam mały bezprzewodowy czujnik zawierający między innymi dość czuły magnetometr i akcelerometr.
    Sprawdziłem, że wyraźnie reaguje na małe nożyczki z odległości 10 cm. Czujnik przesyła też dane pomiarowe on-line do smartfona/tabletu/PC.
    Pomyślałem sobie, że można go przykleić do jakiegoś kija i poruszać nim tak jak klasycznym wykrywaczem metalu.
    Obraz można stworzyć w następujący sposób:
    - kolor piksela (RGB) będzie zależał w od składowej zmiennej natężenia pola magnetycznego w trzech osiach
    - rysowanie w osi X można zsynchronizować z ruchami czujnika na podstawie danych z akcelerometru
    - po narysowaniu całej linii obraz przesunie się o jeden piksel w osi Y
    Co sądzicie o takim rozwiązaniu ?


    Myślę, że można by było spróbować ale z użyciem dwóch takich czujników, odległych od siebie o przynajmniej 50 cm, ułozonych w poziomie lub w pionie. Tak jak to mają profesjonalne aparaty. Wystarczyło by wtedy wykorzystanie sygnałów w osi X lub Y i implementację układu z rysunku poniżej. Wykrywacz metali - Fluxgate Magnetometr / Gradiometr

  • #26 29 Cze 2015 09:26
    TvWidget
    Poziom 32  

    W jakim celu stosuje się dwa magnetometry ?

  • #28 29 Cze 2015 13:01
    nasty_photon
    Poziom 22  

    maciej_333 napisał:
    nasty_photon napisał:
    Dyskusja w tym temacie jest o czymś innym -- nikt tutaj nie chce używać "tanich czujników MEMS" do rejestracji zmian pola magnetycznego. Być może nie zrozumiałeś o co chodzi, przeczytaj więc od początku wszystkie posty. Nie masz się co denerwować, każdy może popełnić błąd.

    Kolega TvWidget kilka postów wcześniej coś takiego prawdopodobnie zaproponował. Stąd moja wypowiedź.


    Tyle, że TvWidget napisał:

    Cytat:
    Mam mały bezprzewodowy czujnik zawierający między innymi dość czuły magnetometr i akcelerometr.


    Detekcja zaburzenia pola magnetycznego wykonywana jest MAGNETOMETREM. To sygnał z niego, zmienia wartość po zbliżeniu do metalowego przedmiotu. A akcelerometr służyłby tylko do ustalenia położenia w przestrzeni -- z podwójnego całkowania przyspieszenia. Akcelerometr nie służy do wyrywania zmian pola magnetycznego.

  • #29 29 Cze 2015 13:20
    maciej_333
    Poziom 34  

    Myślisz, że tego nie wiem ? Tym magnetometrem jest pewnie HMC5883L, lub coś w tym stylu. Rewelacji bym się nie spodziewał. Masa roboty z oprogramowaniem, a efekt będzie dość mizerny.

  • #30 29 Cze 2015 14:46
    TvWidget
    Poziom 32  

    Umieściłem bezprzewodowy czujnik FXOS8700 na końcu kija od szczotki, który tak zawiesiłem aby całość mogła poruszać się jako wahadło.
    Wykrywacz metali - Fluxgate Magnetometr / Gradiometr
    Wykrywacz metali - Fluxgate Magnetometr / Gradiometr
    Tylko takie rozwiązanie zapewnia w miarę powtarzalny ruch.
    Przy pomocy akcelerometru bez problemu udało się wykryć kierunek poruszania się czujnika. Okazało się jednak, że zmiany pola magnetycznego spowodowanego zmianą położenia czujnika są większe niż te jakie powodują nożyczki.
    Podsumowując muszę stwierdzić, że tą metodą potencjalnie da się uzyskać obraz 2D ale trzeba zapewnić poziomy ruch czujnika co wymaga budowy bardziej skomplikowanego mechanizmu.

  Szukaj w 5mln produktów