IB型金属探知機を作った。
金属探知機を作ったのでふりかえりnote。
金属探知機作りたい人はご参考に😉
成果物
想定通り動作し、目的を達成できた。精度は空気中にて17cm間隔まで反応。
ただ、外装にクイックルワイパーとHuaweiスマフォの箱流用したので(見た目が)非常にぼろい💀
経緯とゴール
別件の作業中に「君もトライだ物理探査」という本があることを発見。内容を読んで、物理探査に興味が沸いた。
今まで金属探知機作ったことないなあと思い、甥っ子のお年玉宝探しイベントにかこつけて作成。ゴールは、甥っ子が宝探しをできる程度の精度を持つ金属探知機を作ること。
原理
電磁誘導の仕組みを利用して遠隔にある金属に微弱電流を流す。
流れた電流によって、磁界が変化するので、その磁界とらえることで金属を検知するという仕組み。検出方法によっていくつかタイプがあるようだ。
今回はある程度の深さまで探知できそうなinduction-balance型を採用。
また、コイルの配置はDタイプを選択した。Aruduino Forumのトピックが参考になった。
先行調査と資料
簡単に材料がそろい、比較的精度が高そうな設計資料・手順書等を見つける。目標を高確率で達成できそうなもの。
・メーカーのキットは古典的なBFO型(?)。精度が低そうなので採用見送り。
・YouTubeで良さそうな動画を見つける。掲載日も新しいのでこれを参考に作成することにする。
・動画の回路図
・コイル：Ø12cm 70回巻 使用するUEW AWG30≒0.26mm
出来上がったコイルにはアルミホイルを巻き、GNDに落とす。これは静電シールドのため。磁界を扱うのでノイズ対策を行うことで精度が改善される。
・参考資料の参考資料
かなり詳しく説明されてる。雑な日本語訳はここ。回路図は動画と若干異なるが、取扱について詳しく書かれている。
・数字的な参考資料
資材・原価
・￥7903（自宅に在庫ある部品は未発注）
・コイル作成用のエナメル線(UEW)が高い。原価の半分がエナメル線。
必要量と失敗もかねて多めに発注したけどさすがに多すぎた。一生使える。
・電子工作あるあるだが、トランジスタは回路図通りの型番の入手が難しい。今回はamazonにたまたまあった。しかし、1個だけ欲しいのに850個セット😥
・参考：回路図に対応するパーツリスト
ハマりポイントと回避
・ノイズ対策が必要
回路とコイルの接続距離が短い場合はうまくいっていたが、外装に実装する段階で感度が非常に悪くなった。
⇒回路-コイル間の導線がノイズ影響を受けていたのが原因。シールド線を使用し、シールドをGNDに落としたら、感度が復活した。ホームセンターでマイク用コードというのを追加購入160cm*2本 700円ぐらい。
・外装部分の作成に時間がかかる
回路とコイルができればすぐ作れるかと思ったが、外装部分の製造にかなり時間がかかった。
⇒すぐできるだろうは、すぐできない。外装加工が意外と大変なので早めに時間を見積もる。
反省点と改善
・想定では、金属探知時に音が変化するのだが、成果物では音が止まることで金属を検出するというものになってしまった。ポテンションメーターの1つを発注ミスしたため、固定抵抗で無理やり対応したのが影響している？
⇒確認画面できちんと発注物を発注リストと突き合わせて再確認すること。
・納期がやばいのに年末にdiablo3やってしまった…
⇒息抜きはせめて時間を大量に食わないやつにしたい。
・回路用のケースの金属加工をやりたい！と思っているが、いつも時間が無くて適当に終わってしまっている。
⇒技術的トラウマになりつつある。制作とは別に個別に練習する。
思い出
・１月１日の深夜に延々とコイルを手巻きしてて「なんだか今年はやばそうな一年になるかもな」と感慨深かった。
・池の水全部抜くスペシャルで金属探知機ネタが出てて若干うれしかった。感度高いと地中のミネラルに反応しちゃうよね。
メモ
余った電子パーツが社会で循環する仕組みがあればいいなあと思う。