Circuito Detector de Metal usando 4011

 

Adoro o detectorismo, esse na realidade é um de meus Hobby´s, se quer saber mais viste o blog Detector de Metais, lá tem muitas informações interessantes. Mas vamos ao circuito, o  princípio de funcionamento deste circuito detector de metal caseiro consiste na mistura de duas frequências iguais que causa uma interferência. Quando um dos osciladores tornar-se instável,  a frequência da interferência é modificada, mudando o tom, assim alertar o usuário sobre a presença de um metal condutor próximo da bobina.

 

 

Detector de Metal barato e fácil de construir

 

Esse detector é barato e fácil de construir, não requer nem uma placa de circuito impresso e pode ser testado diretamente sobre um protoboard. Ele é  construído usando como componentes principais um transistor e um circuito integrado CMOS 4011.

 O circuito integrado 4011

O circuito integrado 4011 é constituído de quatro portas NAND com duas entradas cada, sua frequência de clock depende da tensão de alimentação, mas no máximo atinge 10 MHz. Ele opera em uma faixa de alimentação recomendada de 3 V a 15 V .

O funcionamento do Detector de Metal

O oscilador é construído com a porta NAND N1 e um filtro de cerâmica de frequência intermediário (FI) de 470kHz é usado neste oscilador. Já o segundo oscilador foi construído com a porta NAND N3 e com um circuito LC (bobina + capacitor).  A frequência do segundo oscilador é ajustada, de tal forma que irá produzir uma oscilação audível de ambas as frequências, dai o nome desse tipo de detector de metal, BFO (Oscilador de frequência de Batimento).

O ajuste deste oscilador é feito através do capacitor variável,  você deve ajustar para um parelhamento de sinais dos dois osciladores, deixe a bobina afastada de metais para evitar realimentação. O sinal que vem do segundo oscilador  é amplificado na  porta NAND  N4, mixado com o oscilador fixo na  porta NAND  N2 e amplificado novamente pelo transistor antes de ir para o auto-falante.

Se a bobina L1 do sensor chegar perto de um objeto de metal, isso irá modificar a frequência de oscilação, causando  a auto-indução da bobina,  desequilibrando a frequência e por consequência modificando o som na saída. A Bobina do detector de metais L1,  é feita de 70 voltas de fio de cobre esmaltado com diam. de 0,3 a 0,6 mm com um diâmetro de  5 cm.

O Detector de Metal

Um detector de metais é um instrumento eletrônico que detecta a presença de metal ferroso ou não ferroso nas proximidades. Os detectores de metal são úteis para encontrar objetos de metal escondidos dentro de paredes ou enterrados no solo. Eles geralmente consistem de uma unidade portátil com uma bobina sensora que pode ser varrido sobre o solo ou outros objetos.

Se a bobina se aproxima de uma peça de metal, vai soar um alerta indicado por um sinal sonoro, um led, ou a oscilação do ponteiro do galvanômetro. Normalmente, o dispositivo dá alguma indicação da distância, quando está mais próximo do metal, que é um maior tom de áudio ou o mais elevado nível do ponteiro.

Outro tipo comum de detectores são os detector estacionário. São detectores de metais utilizados para rastreio de segurança nos pontos de acesso nas prisões, bancos, tribunais, e aeroportos, para detectar armas de metal escondidas no corpo de uma pessoa.

Os primeiros detectores de metais industriais foram desenvolvidos na década de 1960 e foram amplamente utilizados para a prospecção mineral e outras aplicações industriais. Os usos incluem a desminagem (a detecção de minas terrestres ), a detecção de armas, como facas e armas de fogo, prospecção geofísica , arqueologia e caça ao tesouro .

Detectores de metais também são usados ​​para detectar corpos estranhos em alimentos, e na indústria da construção para detectar barras de aço de reforço em concreto, tubos, canos e fios enterrados em paredes e pisos.