# آموزش جامع ساخت دستگاه فلزیاب

“`html

آموزش کامل ساخت دستگاه فلزیاب حرفه‌ای

مقدمه

دستگاه فلزیاب وسیله‌ای الکترونیکی است که وجود فلزات در اطراف خود را تشخیص می‌دهد. این دستگاه‌ها در انواع مختلفی از جمله فلزیاب‌های پالسی، VLF (فرکانس بسیار پایین) و PI (القاء پالسی) ساخته می‌شوند. در این آموزش، ساخت یک فلزیاب پالسی ساده اما مؤثر را آموزش خواهیم داد.

اصول کار فلزیاب پالسی

فلزیاب پالسی با ارسال پالس‌های کوتاه و قوی از جریان الکتریکی از طریق یک سیم پیچ (کویل) کار می‌کند. این پالس‌ها یک میدان مغناطیسی موقت ایجاد می‌کنند. وقتی فلزی در این میدان قرار گیرد، جریان‌های گردابی در فلز القا می‌شود که میدان مغناطیسی ثانویه ایجاد می‌کند. این میدان توسط کویل دریافت شده و دستگاه آن را تشخیص می‌دهد.

شکل ۱: نمودار اصول کار فلزیاب پالسی

مواد و قطعات مورد نیاز

مراحل ساخت فلزیاب

۱. ساخت کویل جستجو

کویل مهمترین بخش فلزیاب است. برای ساخت آن:

• حدود 20 دور سیم مسی با قطر 0.5-1mm به دور یک قاب دایره‌ای با قطر 15-20cm بپیچید
• دو سر سیم را به خوبی عایق‌زدایی کنید
• کویل را با نوار چسب یا اپوکسی محکم کنید
• مقاومت کویل باید حدود 2-5Ω باشد

شکل ۲: نمونه کویل جستجو ساخته شده

۲. مدار فرستنده پالس

این مدار پالس‌های جریان را به کویل ارسال می‌کند:

1. پین دیجیتال 9 آردوینو را به پایه گیت ترانزیستور IRF740 وصل کنید
2. درین ترانزیستور را به یک سر کویل وصل کنید
3. سورس ترانزیستور را به زمین مدار وصل کنید
4. سر دیگر کویل را به مثبت منبع تغذیه (9V) وصل کنید
5. یک دیود 1N4148 را به صورت معکوس موازی با کویل قرار دهید (برای حفاظت از ترانزیستور)

۳. مدار گیرنده

برای دریافت سیگنال‌های برگشتی:

1. یک مقاومت 1kΩ را به صورت سری با کویل قرار دهید
2. از یک خازن 100nF برای فیلتر کردن نویز استفاده کنید
3. سیگنال را به پین آنالوگ A0 آردوینو وصل کنید

۴. مدار صوتی

برای ایجاد صدای هشدار:

1. پین دیجیتال 10 را به یک مقاومت 220Ω وصل کنید
2. سر دیگر مقاومت را به بلندگو وصل کنید
3. سر دیگر بلندگو را به زمین وصل کنید

۵. برنامه‌نویسی آردوینو

کد زیر را در محیط آردوینو آپلود کنید:

// کد فلزیاب پالسی ساده با آردوینو
const int txPin = 9;     // پین فرستنده
const int rxPin = A0;    // پین گیرنده
const int buzzerPin = 10; // پین بوق
int pulseDelay = 1000;   // تأخیر بین پالس‌ها (میکروثانیه)
int threshold = 100;     // آستانه تشخیص فلز

void setup() {
  pinMode(txPin, OUTPUT);
  pinMode(buzzerPin, OUTPUT);
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  // ارسال پالس
  digitalWrite(txPin, HIGH);
  delayMicroseconds(pulseDelay);
  digitalWrite(txPin, LOW);
  
  // خواندن پاسخ
  int response = analogRead(rxPin);
  Serial.println(response);
  
  // بررسی وجود فلز
  if(response > threshold) {
    tone(buzzerPin, 1000, 200); // صدای هشدار
    delay(100);
  }
  
  delay(50);
}

۶. مونتاژ نهایی

1. تمام قطعات را روی برد بورد مونتاژ کنید
2. کویل را به مدار وصل کنید
3. باتری را متصل کنید
4. مدار را در یک محفظه مناسب قرار دهید
5. کویل را به یک دسته وصل کنید تا استفاده راحت‌تر شود

شکل ۳: نمونه فلزیاب مونتاژ شده

تنظیم و کالیبراسیون

پس از مونتاژ، دستگاه نیاز به تنظیم دارد:

1. دستگاه را در محیطی بدون فلز روشن کنید
2. مقادیر خوانده شده در سریال مانیتور را مشاهده کنید
3. مقدار threshold را در کد طوری تنظیم کنید که در حالت عادی هشداری ندهد
4. یک شیء فلزی را تست کنید و حساسیت را تنظیم کنید
5. میزان pulseDelay را برای بهینه‌سازی عملکرد تغییر دهید

بهبود عملکرد دستگاه

برای بهبود عملکرد فلزیاب خود می‌توانید:

• از کویل با کیفیت‌تر استفاده کنید
• مدار را روی PCB مونتاژ کنید تا نویز کاهش یابد
• از فیلترهای نویز بهتر استفاده کنید
• کد را برای تشخیص انواع فلزات مختلف بهینه کنید
• یک نمایشگر OLED برای نمایش اطلاعات اضافه کنید

عیب‌یابی

نتیجه‌گیری