Comment fonctionne un détecteur de métaux ?

Comment fonctionne un détecteur de métaux ?

Les détecteurs de métaux fonctionnent en envoyant un courant électrique à travers un fil de cuivre enroulé pour générer un champ magnétique (cette bobine est appelée bobine de transmission ou TX). Lorsque ce champ magnétique rencontre du métal, il induit un courant opposé égal qui est échantillonné par la bobine de réception ou RX.

Quels sont les différents types de bobines de détecteur de métaux ?

À la base, chaque détecteur de métaux vendu dans le commerce fonctionne soit par induction pulsée, soit par technologie à très basse fréquence.

L’induction par impulsions détecte le métal en permettant à plusieurs reprises à un courant électrique à fort ampérage de passer à travers une bobine à faible résistance pendant une très courte période de temps. Cette action crée un champ magnétique qui se crée rapidement puis s’effondre rapidement. Lorsque le champ magnétique s’effondre, il crée une pointe de tension qui est à la fois élevée en intensité et opposée en polarité à l’impulsion d’origine. La bobine de réception (qui est souvent la même bobine que la bobine d’émission dans les bobines d’induction d’impulsions) mesure ensuite l’énergie de l’impulsion au point où elle se désintègre à zéro.

Lorsque le champ magnétique rencontre une cible, une partie de l’énergie du champ sera stockée dans l’objet. Cela fera en sorte que l’impulsion réfléchie aura moins d’énergie et prendra plus de temps pour se désintégrer à zéro. La raison pour laquelle le fait d’avoir moins d’énergie fait que l’impulsion prend plus de temps pour se désintégrer à zéro est que l’énergie est transférée par des ondes électromagnétiques. Lorsque l’énergie est prélevée sur la longueur d’onde, elle devient plus longue, ou plutôt moins fréquente, et donc plus lente.

Jusqu’au point où l’impulsion réfléchie est mesurée, le signal échantillonné, qui est collecté à partir de la bobine RX, ne contient que le signal de la bobine TX dont la tension a été réduite par une résistance pour ne pas la surcharger. Lorsque l’impulsion réfléchie est également présente, le signal envoyé du RX au circuit d’échantillonnage est modifié. Le signal qui est échantillonné est ensuite moyenné pour créer une tension de référence qui devient éventuellement la tension du courant continu alimentant le système d’alerte. Une tension plus élevée se traduira par un volume plus élevé, ou une hauteur tonale plus élevée, ou même une fréquence de clics plus élevée.

La très basse fréquence détecte le métal en permettant à un courant électrique alternatif constant de passer à travers une bobine pour créer un champ électromagnétique. La polarité de ce courant électrique est inversée des milliers de fois par seconde pour créer ce que l’on appelle la fréquence d’émission. Tout objet conducteur qui rencontre le champ magnétique sera induit par le champ magnétique changeant rapidement pour créer quelque chose connu sous le nom de courants de Foucault. Ces courants de Foucault produisent un champ magnétique pour l’objet conducteur qui a une polarité opposée au champ de transmission.

La bobine Rx est disposée de manière, par rapport à la bobine TX, à ce que l’énergie provenant du champ magnétique de la bobine TX n’affecte pas la quantité d’énergie nette à l’intérieur de la bobine RX. Cela signifie que si un champ magnétique était créé par des courants de Foucault dans un objet conducteur, ce serait la seule force agissant sur la bobine RX. Si un courant est présent, alors, dans la bobine RX, il sera échantillonné et converti en un courant continu qui alimente un dispositif d’alerte. Plus le courant dans la bobine RX est important, plus le courant allant vers le dispositif d’alerte est important. Cela l’amène à augmenter de volume, à changer de tonalité ou même à augmenter la fréquence des clics (un peu comme un détecteur de métaux induisant des impulsions).

La discrimination entre les types de métal et la détermination de la profondeur sont possibles avec des bobines à très basse fréquence. En effet, chaque métal présente sa propre réponse unique aux champs magnétiques et a des niveaux de conductivité variables. De plus, parce que le temps entre l’induction et l’échantillonnage augmentera avec la distance. En fin de compte, ces données sont toutes traitées puis catégorisées par un mini-processeur dans le détecteur de métaux qui a été programmé avec une valeur constante commune pour ces occurrences.