Project: Metal Detector Pulse Induction

courtesy of : Sascho Varna Bulgaria , www.thunting.com , www.geotech1.com

Metal detector yang dibahas kali ini adalah berbasis Pulse Induction. Apakah pulse induction ? Yang dimaksud adalah efek flyback dari rangkaian inductive / lilitan. Ketika suatu tegangan diberikan kepada lilitan dan kemudian tiba-tiba sumber tegangan ini dihilangkan maka mendadak muncul suatu tegangan terbalik yang nilainya tinggi dalam waktu yang sesaat. Effect flyback ini banyak digunakan pada pembangkitan tegangan tinggi pada tabung katoda untuk mempercepat larinya elektron. Tabung katoda ini lazimnya dinamakan televisi Tabung.

Bagaimana dengan metal detecting ? perhatikan gambar grafik dibawah ini :

Gambar diatas menunjukkan perbandingan waktu decay (menuju 0)  vs Tegangan yang dihasilkan oleh efek flyback. Level tegangan yang berbeda akan muncul ketika ada benda logam yang mempengaruhi induktansi lilitan. Karena ada perbedaan inilah maka pendeteksian logam dapat dilakukan dengan melakukan komparasi tegangan standar tanpa logam disekitar lilitan(tegangan referensi) dengan tegangan yang dihasilkan saat ada benda logam yang berada dekat induktor. Prinsipnya adalah sebagai berikut :

1. Rangkaian timer untuk menandakan pemutusan tegangan ke lilitan dan timer untuk melakukan pencuplikan sinyal decay/flyback (contoh pada grafik sinyal akan dibandingkan pada saat 30uS)

2. Transistor daya sebagai pengatur tegangan flyback yang tinggi

3. Voltage clipper sehingga tegangan flyback yang tinggi dapat dibaca opamp 

4. Komparator tegangan decay dan tegangan referensi/tanpa logam (low noise opamp)

5. Amplifier sinyal output komparator yang sangat kecil (high gain opamp)

6. Penanda / sound generator yang akan berbunyi ketika ada logam terdeteksi

skematik :
(klik buat memperbesar)

replacement (ga ada di ps. genteng surabaya 2N4393 => 2N3288 atau yg lain)

coil inductor 25 lilitan kawat enamel(dinamo) 0.5mm , diameter 20-30 cm

layout komponen :

Tantangan yang akan dihadapi pada perancangan berdasarkan rangkaian dari orang bulgaria ini adalah penggunaan voltage doubler menggunakan transistor untuk menghasilkan tegangan (+) , GND dan (-). Clock yang dibuat untuk mengerjakan fungsi timer dan fungsi voltage doubler sangatlah tidak stabil. Sehingga untuk menghasilkan kesatabilan, komponen yang digunakan , semisal resistor harus dipilih resistor film atau capacitor yang berkualitas setara tantalum atau MKV. 

Penentuan tegangan referensi , terlihat pada gambar yaitu trimpot multiturn warna biru, sangatlah menuntut kesabaran. Jauhkanlah benda logam ketika melakukan setting ! Penulis sampai dibuat pusing, ternyata ada kunci motor yang ada disaku celana yang menyebabkan referensi berubah-rubah terus (terdeteksi terus). 


Hasil dari project ini seperti pada video berikut :

Logam terdeteksi dengan jarak maksimum 50 cm (jarak udara)

NB: Penulis menerima pembelian komponen dan layout PCB pun akan dikasikan, tapi jangan suruh untuk membuatnya karena kapok ...komponen yang dijual di pasaran membuat frustasi...dari 3 buah detector yang dibuat, hanya 1 yang berhasil jalan...cape dehh...