Memoire Detecteur Metaux [PDF]

Zitiervorschau

DETECTEUR DE METAUX

Sommaire Remerciement Dédicace Table de figure……………………………………………...................... 2 Introduction ………………………………………………......................3 I.

Chapitre 1 : PARTIE THEORIQUE DE « DETECTEUR DE METAUX » A. Définition ...........................................................................................4 B. Description de forme ..........................................................................4 C. Principe de fonctionnement.................................................................4 D. Utilisassions d’un détecteur de métaux ………………………….….5 E. Tableaux des composants utiliser …………………………………...6

II.

Chapitre 2 : PARTIE PRATIQUE DE « DETECTEUR DE METAUX » A. Schéma électronique 1……………………………………………...10 B. Interprétations schéma 1…………………………………………....11 1. Bloque 01………………………………………………….11 2. Bloque 02……………………………………………….....12 C. Fonctionnement du montage 01 ……………………………………12 D. Schéma électronique 02……………………………………………..13 E. Interprétations schéma 02……………………………………….......14 1. Bloque 01…………………………………………………....14 2. Bloque 02……………………………………………………14 3. Bloque 03……………………………………………………15 F. Fonctionnement du montage 02…………….……………………….15 Conclusion………………………………...…………………………….16 Bibliographie………………………………………………………...….17 Annexe ....................................................................................................18

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DETECTEUR DE METAUX

Table de figure Figure I.E.1: Générateur………………………………………………………....6 Figure I.E.2: Oscilloscope…………………………………………………….....6 Figure I.E.3: plaque d’essais …………………………………………………....6 Figure I.E.4: Batterie ……………………………………………………………7 Figure I.E.5: schéma interne et externe de la résistance ………………………...7 Figure I.E.6: schéma interne et externe résistance variable …………………......7 Figure I.E.7: schéma interne et externe de la Capacité ……………………….....7 Figure I.E.8: schéma interne de la Bobine …………………… ………………...8 Figure I.E.9: schéma interne et externe de transistor BC549C……………….....8 Figure I.E.10: schéma interne et externe de Piezo sounder……………………...8 Figure I.E.11: schéma interne et externe de l’interrupteur ……………………...8 Figure I.E.12: Schéma interne et externe de la capacité variable………………..9 Figure I.E.13: Circuit intégrée NE555…………………………………………..9 Figure I.E.14: Comparateur TL084……………………………………………...9 Figure II.A.1 : schéma interne de première montage …………………..............10 Figure II.A.2 : Réalisation de premier montage ………………………………..10 Figure II.B.1 : partie 1 « circuit relier avec la bobine 1 »……………………...11 Figure II.B.2 : signal d’entrer « signal carrée » ………………………………...11 Figure II.B.3 : : signal de sotie «  des impulsion »……………………………..11 Figure II.B.4: schéma interne de deuxième partie «  première montage »…… ..12 Figure II.B.5: schéma de la bobine «  première montage »…………………….12 Figure II.D.1. Schéma électronique du détecteur ………………………………13 Figure II.D.2. Réalisation de montage dans plaque d’essai …………………...13 Figure II.D.3. comparateur 01 du montage …………………………………….14 Figure II.D.4. le signal de sortie du comparateur dans l’oscilloscope………….14 FigureII.D.5. comparateur 02 du montage ……………………………………14 Figure II.D.6. le signal de sortie du comparateur dans l’oscilloscope …………15 Figure II.D.7. comparateur 03 du montage ……………………………………15 Figure II.D.8. les deux sortie de comparateurs dans l’oscilloscope ……………15

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DETECTEUR DE METAUX

Introduction:

La présence de minéraux et leur importance dans la vie humaine nécessite la recherche pour la découvrir . Les métaux existent dans la nature en plusieurs types et pour simplifier, nous avons classé tous les métaux en trois types de catégorie : Ferreux « tout métal attiré facilement par un aimant (acier, fer, etc.…). D'habitude, c'est le métal le plus facile à détecter », Non-ferreux « Métaux non magnétiques hautement conducteurs (cuivre, aluminium, laiton, etc.…) » ,Acier inoxydable non magnétique «  Acier inoxydables de haute qualité . Ce sont des métaux toujours plus difficiles à détecter en raison de leur pauvre qualité de conductivité électrique ». Pour détecter ces types de métaux il faut réaliser un détecteur de métaux utile et peu couteux avec des composants simples, dans ce projet on réalise deux montage de détecteur de métaux . Qu’est-ce qu'un détecteur de métaux ? Quel est le principe de fonctionnement ? L’utilisation ? et La différence entre les deux montages ?

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DETECTEUR DE METAUX I.A.

Chapitre 01

Définition :

Le détecteur de métaux est un appareil capable de détecter la présence ou non des objets métalliques dans des différents environnement à une distance varié , selon la technologie et la puissance de l'appareil , grâce à la technologie de l'instrument il est capable de localiser tous les types de métaux . Généralement on distingue 3 types de détecteurs de métaux telle que : Détecteur à battement de fréquence , Détecteur à très basse fréquence et Détecteur à  induction pulsée .

I.B. Description de forme: Le concept de modèle basé sur une boitier électronique qui comprend un haut-parleur ,batterie , les bouton de réglage et une carte électronique la boitier connecter avec une unité portative et une tête de détection qui contient les deux bobines qui sont associer a la carte électronique du boitier en principe le poignée c'est l'outille qui reliée à la tige permettant le maintien de l'appareil et autour de laquelle s'enroule un câble blindé assurant la liaison entre le boîtier et la tête de détection.

I.C. Principe de fonctionnement La plupart des détecteurs de métaux, fonctionnent avec le même système basé sur des données très connus et indispensables telle que :  Détecteur a base fréquence : on note que le détecteur à très basse fréquence (VLF), le modèle le plus répandu dans le domaine de la détection, repose sur l'induction électromagnétique. Voici comment les détecteurs de métaux tirent parti de ce phénomène, découvert par Michael Faraday en 1831.  La tête du détection : la tête contient une bobine émettrice et une bobines réceptrices. La bobine émettrice diffuse un signal radiofréquence qui génère un champ électromagnétique. Les objets métalliques qui entrent alors en contact avec ce champ magnétique créent une perturbation. Si elle est assez importante, cette perturbation du signal alors est captée par la bobine réceptrice.  L'alimentation: L’une consiste à alimenter une des bobines avec un courant alternatif sinusoïdal et L’autre consiste à faire passer un courant continu dans la première bobine.  Décalage de phase : À noter que le signal reçu est soumis à un "décalage de phases" (c'est-à-dire un délai entre le signal émis et le signal reçu) plus ou moins important en fonction de la taille, de l'épaisseur et de la nature de l'objet détecté. Les cibles très conductrices, comme celles constituées d'argent, de cuivre ou d'or, présentent en effet une certaine résistance qui génère ce décalage. Le décalage de phases est donc un bon indicateur pour se faire une idée assez précise de la nature d'un objet sans avoir à sortir son piochon.  La détection : Le courant est ensuite amplifié, traité et converti par l’appareil en informations sonores qui permettent au prospecteur d'identifier la présence d'un objet métallique intéressant.

I.D. Utilisation d'un détecteur de métaux Télécommunication Licence

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DETECTEUR DE METAUX Généralement le détecteur est utilisé par exemple dans le domaine de la sécurité, dans les aéroports pour détecter des armes cachées sur les passagers d'un avion, dans le domaine militaire pour le déminage, dans les loisirs pour la recherche de divers objets enfouis. Mais les détecteurs a base fréquence utiliser pour retrouver des objets perdus (une bague, des clés), des objets enfouis dans le sol, des pièces de monnaie anciennes, des bijoux, des dés à coudre Il existe également des détecteurs permettant de rechercher d’éventuels débris métalliques pour les industries alimentaires ou du textile.

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DETECTEUR DE METAUX I.E. Tableaux des composants utiliser

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.1. Les outils De base Outils Définitions

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Générateur

Les schéma

Un générateur électrique est un dispositif permettant de produire de l'énergie électrique à partir d'une autre forme d'énergie

Figure I.E.1 : générateur

Oscilloscope

Est un appareil permettant d’observer la variation d’une grandeur physique (courant, tension) en fonction du temps .

Figure I.E.2 : Oscilloscope

La plaque d’essais

Une plaque d’essai sans soudures est un outil pédagogique indispensable pour découvrir l’électronique permettre de réaliser des montages.

Figure I.E.3 : plaque d’essais

Batterie 9v :

C’est une pile électrique de neuf volts. Elle est régulièrement appelée pile à transistor.

Figure I.E.4 : Batterie Les composant utilisé : «  Montage 1 et Montage 2 » Définition composant Télécommunication Licence

Les schéma

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DETECTEUR DE METAUX I.A. schéma électronique 1 :

figure II.A.1 : schéma interne de première montage La réalisation du 1 er schéma :

figure II.A.2: Réalisation de montage 01 dans plaque d’essai

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DETECTEUR DE METAUX II.B. Interprétation de schéma 1 : le 1er montage alimenté par un générateur de 9VOLT , basé sur le circuit intégrer NE555 on peut décomposé le sur deux bloque sont :

II.B.1. Bloque N° 01 : cette partie du montage basé sur un circuit intégrer NE555 ; le pin 3 du circuit représente la sortie "output" qui donne un signal carré pour alimenté la 1er bobine de transmission TX qui créer un champs électromagnétique . le pin 1 qui représente la masse "GND" , a la sortie du pin 1 donne signal de suite des impulsion.

figure II.B.1. partie 1 « circuit relier avec la bobine

 Remarque : la sortie du pin 1 et pin 3 représenté dans un oscilloscope les signaux ci-dessous

figure II.B.2: signal d’entrer « signal carrée »

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figure II.B.3: signal de sotie «  des impulsion »

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DETECTEUR DE METAUX II.B.2. Bloque N°02 :

figure II.B.4. schéma interne de deuxième partie «  première montage »

la bobine N°01 (Tx) créer un champs électromagnétique "champs électrique et magnétique" pour alimenté la 2eme bobine "Rx" bobine réceptrice que peut on conclu qu'il ya un champs entre Tx et Rx ce champs électrique alimenté les reste du circuit sa veut dire que la 2eme bobine dépend de la1 er bobine .



les bobine :

les deux bobine doive être équilibré pour ce la il faut réglé la résistance variable jusqu'a obtenir des Suits des impulsion dans l'oscilloscope tout d'abord le signal de base du bloque 1 et bloque 2 se sont symétrique .

figure II.B.5. schéma de la bobine «  première montage »

II.C. le fonctionnement: si on trouve l'état de l'équilibration on teste de montage a la présence du métal le bipeur fait un bit lorsque il n'y a un métal le bipeur reste mue .

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DETECTEUR DE METAUX II.D. schéma électronique 2 :

Figure II.D.1. Schéma électronique du détecteur

La réalisation du 2eme schéma :

Figure II.D.2. Réalisation de montage 02 dans plaque d’essai Télécommunication Licence

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DETECTEUR DE METAUX II.E. Interprétation de schéma 2 : le 2 -ème montage alimenté par un générateur de 12 VOLT basé sure circuit intégré TL084 qui contient 4 comparateurs mais dans utilisé juste 3 donc on peut décomposé le sur deux bloque sont :

II.E.1. Bloque 01 c’est le comparateur N°01 reliée a la bobine 1 dans ce cas la bas de bobine reliée a la sortie de comparateur « pin 1 » et la sortie de bobine reliée avec l’inverseur D’entrée 1 « pin 2 » pour voir la sortie du comparateur il faut reliée le non_ inverseur 1 avec la sortie1 de comparateur pour obtient le signal de sortie représenté si dessous dans l’oscilloscope comporte un signal rassemble a un signal carré . n’oubliée pas que la masse reliée avec la Vcc + « pin4 » . Figure II.D.3. comparateur 01 du schéma

Figure II.D.4. le signal de sortie du comparateur dans l’oscilloscope

II.E.2. Bloque 02 c’est le comparateur N°02 reliée a la bobine 2 dans ce cas la sortie du bobine reliée a la sortie 2 de comparateur «  pin 7 » et la base de bobine reliée avec l’inverseur D’entrée 2 « pin 6 » pour voir la sortie du comparateur il faut reliée le non_ inverseur 2 avec la sortie 2 de comparateur pour obtient le signal de sortie représenté si dessous dans l’oscilloscope comporte un signal rassemble a . carré . un signal Télécommunication Licence

FigureII.D.5. comparateur 02 du 12

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Figure II.D.6. le signal de sortie du comparateur dans l’oscilloscope

II.E.3. Bloque 03 : C’est le comparateur 03

II.F. Fonctionnement :

Figure II.D.7. comparateur 03 du montage

Pour la détection des métaux il faut trouve le même signal dans la sortie 1 et la sortie 2 donc pour le fonctionnement de détecteur il réglé de capacité variable puis on obtient un signal identique dans le comparateur 1 et comparateur 2 comme la figue si dessous .

Figure II.D.8. les deux sortie de comparateurs dans l’oscilloscope Télécommunication Licence

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Conclusion

Ce mini projet consiste à la création d’un détecteur à partir de deux montages ainsi que la base de chaque montage est ces bobine et la description la plus courante pour les bobines de détection de métaux est : elliptique comme en montage deux et double D comme dans le montage une. Alors Les bobines doubles D ne sont pas aussi profondes que les autres bobines, mais permettent un balayage plus large du sol par balayage de la bobine, et offrent également l'avantage de ne pas être affectées aussi mal par la minéralisation lourde du sol. Par rapport ou celle elliptique Le principal avantage de cette bobine est la couverture au sol par rapport au poids, l'inconvénient majeur est qu'il faut habituellement un peu plus s'habituer à la bobine pour atteindre le repérage précis de la cible par rapport au style concentrique. Enfin nous ne prétendons pas avoir résoudre le problème posé dans son intégralité mais nous somme par ailleurs convaincus que le travail élaboré n'est qu'une étape primaire aussi bien pour une carrière professionnelle que pour des études plus approfondies

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Bibliographie [1]  http://www.mr-detecteur.fr/PBCPPlayer.asp?ID=883096 [2] http://www.detecteur.fr/blog/fonctionnement-detecteur-meteau/ [3] wikipidia.com [4] Silicon chip online-poor Man’s Metal Locator by Thomas Scarborough [5] 2002 Fairchild Semiconducteur Corporation [6] Philips Semiconductors Linear products [7] 2001 STMicroelectronics-printed in Italy-all rights Reserved STMicroelectronics GROUP OF COMPANIES [8] http://www.st.com [9] Copyright 2006 Blue Point Engineering All Rights Reserved

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Annex

[1]http://www.alldatasheet.com/datasheetpdf/pdf/53594/FAIRCHI LD/NE555.html. [2]https://neurophysics.ucsd.edu/courses/physics_120/resistorcharts .pdf. [3]http://pdf.datasheetcatalog.com/datasheet/stmicroelectronics/230 1.pdf. [4] https://www.sparkfun.com/datasheets/Components/BC546.pdf.

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