Introduccion Vigilancia mediante el uso de detectores de metales
se ha convertido en un tema polémico en muchos distritos
escolares. Algunos sostienen que los detectores de metales son
intrusivas, inconstitucional, ineficaz, evasivas, e innecesario.
En realidad, ninguna de las partes es probablemente exacta, ya
que ambos expresan tales puntos de vista extremistas. Detectores
de metal, usado responsablemente, puede ser muy eficaz en la
prevención de la violencia en las escuelas
Utilización Sus primeros usos fueron a nivel militar para
detectar la presencia de minas terrestres, minas anti-personas o
cualquier otro sistema explosivo que tuviera metal. En la
actualidad, su uso se extiende entre los aficionados a la
detección de tesoros y reliquias antiguas. Existe un gran
mercado de aparatos especializados en la búsqueda de oro,
monedas antiguas o reliquias arqueológicas.
Su uso por organismos públicos como policía para la
localización de pistas en la localización de
personas desaparecidas o en esclarecimientos de delitos en los
que pudieran existir balas perdidas, o joyas arrancadas en
forcejeos es de gran utilidad para el aporte de pruebas durante
los juicios. Desde la década de 1970 comenzó a
hacerse cada vez más frecuente el uso de esta
tecnología para el control de calidad de los productos en
las industrias farmacéutica y alimenticia. Siendo
actualmente este tipo de inspección un requisito para
muchas de las operaciones comerciales de exportación o
importación de alimentos y medicamentos.
Aplicacion Detección de cañerías en paredes
y en general, detector de masas metálicas que se
encuentren a una profundidad de hasta 50cm. La plaqueta se
alimenta con una batería de 9 /12 Vcc y tiene una salida
suficiente para excitar un par de auriculares. Un detector de
metales típicos es liviano y consta de sólo unas
pocas partes: Estabilizador (opcional) Caja de control Eje
Bobina
Tipos y modelos de detectores de metales Los detectores de
metales son dispositivos utilizados para encontrar elementos
metálicos ocultos. Estos objetos van desde monedas
antiguas hasta pepitas de oro que se encuentran comúnmente
en playas y sitios históricos. Muy Baja Frecuencia (o VLF
por sus siglas en ingles), es el tipo de detector de metales
más común debido a su amplia gama de usos. Con un
detector VLF, pueden ser detectados una variedad de diferentes
metales. Inducción de Pulsos, (o PI), es el tipo de
detector de metales especializado en la búsqueda de
objetos bajo la superficie. Oscilación de Golpe de
Frecuencia, (o BFO), es un tipo de detector de metales que tiene
el diseño más simple y barato. Por esta
razón, los detectores de metal BFO ??son populares entre
los principiantes.
materiales Resistencias: R1 = 2,7 Kohms (rojo, violeta, rojo) R2
= 3,3 Kohms (naranja, naranja, rojo) R3-R4-R6 = 100 Kohms
(marrón, negro, amarillo) R5 = 2,2 Kohms (rojo, rojo,
rojo) P1 = Preset multivueltas 10 Kohms. Capacitores: C1-C2
= 1,8 nF (Cerámico) C3 = 82 pF (Cerámico) C4-C6 =
47 nF (Cerámico) C5-C7 = 100 µF 25V
(Electrolítico) Semiconductores: IC1 = CD4011 IC2 = LM741
Varios: Conector batería 9Vcc. L1 = 6 espiras 17 cm
de diámetro con alambre esmaltado de 1mm
Principio de Funcionamiento Se basa en el empleo de dos
osciladores lógicos. El primero de ellos utiliza la bobina
L1 que es la detectora, el otro oscila a una frecuencia fija que
se regula por medio de un potenciómetro. La compuerta D de
IC1 se utiliza como inversor, y al estar asociada al resistor R1,
los capacitores C1 y C2 y la bobina L1 constituyen un oscilador
cuyo valor depende del valor de la inductancia de L1 y el valor
de los capacitores C1 y C2. Las compuertas A y B de IC1
están conectadas como oscilador estable, y su frecuencia
de oscilación está determinada por los valores de
R2, P1 y C3. Este es el oscilador número 2. Las salidas de
ambos osciladores ingresan a la compuerta C, que funciona como
mezclador de ambas señales. De este proceso de mezcla de
ambas señales se obtienen dos resultantes. la resultante
es de baja frecuencia y constituye un tono de audio. La
señal extraída de la salida de la compuerta C se
acopla capacitivamente por medio de C4 a la entrada no inversora
del amplificador operacional IC2.
La acción de esta polarización sitúa al
terminal de salida de este amplificador a una tensión
continua de aproximadamente Vcc/2, a fin de lograr una correcta
amplificación de la señal de audio. La ganancia de
la etapa está determinada por los valores de R5 y R6.
El capacitor C7 desacopla la señal del nivel de
corriente continua a fin de excitar correctamente a los
auriculares. El capacitor C6 está conectado como filtro de
fuente de alimentación. Ahora bien, cuando la
bobina L1 se aproxime a cualquier objeto metálico, se
modificará la permeabilidad magnética del medio, lo
que traerá como consecuencia, una modificación del
valor de la inductancia de L1, razón por la cual se
modificará la frecuencia del oscilador 1 y también
la frecuencia del tono de audio. El sistema tiene
bajísimo consumo, lo que permite alimentarlo con una
batería de 9 / 12 Vcc.
Notas de montaje La bobina L1 se construirá con alambre de
cobre esmaltado de 1 mm de diámetro devanando 6 espiras
sobre una forma de 17 cm. de diámetro. De ser necesario se
mantendrán unidas las espiras mediante el empleo de cinta
adhesiva. En caso de no llegarse a oir el batido de frecuencias,
modificar la cantidad de espiras de L1.
Diagramas
Circuito Integrado Es un dispositivo que cuenta con sus propios
transistores y resistores. Estos componentes internos no son
discretos, sino que están integrados. Esto significa que
se producen y conectan durante el mismo proceso de
fabricación. Debido a que sus componentes integrados son
microscópicamente pequeños, un fabricante puede
colocar cientos de ellos en el espacio que ocupa un simple
transistor discreto. Uno de los primeros CI que se fabricaron fue
el amplificador operacional (amp op.). Un amplificador
operacional característico es un amplificador de cd de
alta ganancia que opera desde los 0 HZ hasta 1MHZ. Un amp op Ci
es como una caja negra mágica con terminales externas o
puntos para conexión. Al conectar esas terminales de
conexión con voltajes de alimentación, generadores
de señal y resistencias de carga, se puede construir de
manera fácil y rápida un amplificador optimo.
CD4011 Este integrado contiene 4 operadores NAND en su interior,
de los cuales dos serán utilizados para hacer un
multivibrador que cumpla con las características
indicadas, el esquema del circuito es el que sigue
El amplificador operacional Los amplificadores operacionales son,
dispositivos compactos activos y lineales de alta ganancia,
diseñados para proporcionar la función de
transferencia deseada. Un amplificador operacional (A.O.)
está compuesto por un circuito electrónico que
tiene dos entradas y una salida, como se describe mas adelante.
La salida es la diferencia de las dos entradas multiplicada por
un factor (G) (ganancia): Vout = G·(V+ – V-). Un
amplificador operacional (A.O. también op-amp), es un
amplificador de alta ganancia directamente acoplado, que en
general se alimenta con fuentes positivas y negativas, lo cual
permite que obtenga excursiones tanto por arriba como por debajo
de masa o punto de referencia que se considere.
LM471 La serie LM741 son amplificadores operacionales de
propósito general que ofrecen un mejor rendimiento frente
a los estándares industriales, como el LM709. El LM741 es
el remplazo directo de los CIs: 709C, LM201, MC1439 y 748 en la
mayoría de las aplicaciones. Los amplificadores ofrecen
muchas características que hacen que su utilización
sea casi infalible: Protección de sobrecarga en la entrada
y la salida, su salida no queda con tensión cuando se
excede el rango en modo común, ausencia de oscilaciones.