Kit DIY Detector De Metales

Este detector de metales DIY opera basado en el principio de un oscilador sensible a la perturbación de su campo electromagnético. De forma simplificada:

1. El circuito, centrado alrededor del transistor Q1 y las bobinas en la PCB (L1, L2), forma un oscilador de alta frecuencia. Este oscilador se ajusta mediante el potenciómetro (W) para que esté en un «estado crítico», es decir, apenas oscilando o al borde de la oscilación.
2. Cuando un objeto metálico se acerca a la bobina de detección (L1/L2), se inducen corrientes parásitas (Eddy currents) en el metal.
3. Estas corrientes parásitas consumen energía del campo electromagnético del oscilador, lo que causa una pérdida de energía en el circuito oscilante.
4. Esta pérdida de energía debilita o detiene la oscilación. El circuito de detección (que involucra a los transistores Q2 y Q3) monitorea el estado del oscilador.
5. Si la oscilación se debilita o cesa, el transistor Q3 se enciende, activando el buzzer y señalando la presencia de metal.

Ajustar el potenciómetro es clave para lograr la sensibilidad óptima.

Este tipo de detector de metales, basado en un oscilador simple, es generalmente sensible a una amplia gama de metales conductores. Esto incluye:

• Metales Ferrosos: Como el hierro y el acero.
• Metales No Ferrosos: Como el cobre, aluminio, latón, plata y oro.

La sensibilidad y la distancia de detección pueden variar según:

• Conductividad del Metal: Metales con alta conductividad eléctrica (como el cobre o la plata) tienden a generar corrientes parásitas más fuertes y pueden ser detectados más fácilmente o a mayor distancia que metales con menor conductividad.
• Permeabilidad Magnética: Los metales ferrosos también interactúan con el campo magnético de la bobina, lo que puede influir en la detección.
• Tamaño, Forma y Orientación del Objeto: Objetos metálicos más grandes y planos, orientados paralelamente a la bobina, suelen ser más fáciles de detectar.

Este kit no posee capacidad de discriminación entre diferentes tipos de metales; simplemente indica la presencia de un objeto metálico.

El rango de detección de un kit DIY como este es típicamente corto, generalmente en el orden de unos pocos centímetros (por ejemplo, desde 1 cm hasta quizás 5-7 cm para objetos metálicos de tamaño moderado como una moneda grande).
Los factores principales que influyen en la distancia de detección son:

• Tamaño del Objeto Metálico: Objetos más grandes serán detectados a mayor distancia que objetos pequeños.
• Tipo y Conductividad del Metal: Como se mencionó anteriormente, metales altamente conductores pueden ser detectados un poco más lejos.
• Diseño de la Bobina Sensora (en la PCB): El tamaño, número de vueltas y forma de la bobina impresa en la PCB (L1/L2) son determinantes. Bobinas más grandes suelen tener mayor alcance pero pueden ser menos sensibles a objetos muy pequeños.
• Ajuste del Potenciómetro (Sensibilidad): La calibración correcta del potenciómetro W para poner el oscilador en su punto más sensible es crucial.
• Voltaje de Alimentación: Un voltaje de batería estable y adecuado (CR2032 de 3V) es necesario para un rendimiento óptimo.

Este kit está diseñado para fines educativos y demostrativos, no para búsquedas profundas.

Para ensamblar este kit DIY de detector de metales, se requieren habilidades básicas de soldadura de componentes electrónicos «through-hole» (de inserción). Si eres nuevo en la soldadura, este puede ser un buen proyecto para practicar después de algunos ejercicios iniciales.
Las herramientas indispensables son:

• Cautín (Soldador Eléctrico): De baja potencia (ej. 15W a 30W) con una punta fina es ideal.
• Estaño para Soldar: Con núcleo de resina (flux), de un diámetro adecuado para electrónica (ej. 0.5mm a 1.0mm).
• Alicate de Corte Pequeño (o Cortafrío): Para cortar los terminales sobrantes de los componentes después de soldar.
• Pinzas Pequeñas (Opcional pero útil): Para sujetar componentes mientras se sueldan, especialmente los más pequeños.
• Lupa (Opcional pero útil): Para inspeccionar las soldaduras y la correcta orientación de los componentes.

Es importante seguir las indicaciones de la PCB para la correcta orientación de componentes polarizados como el condensador electrolítico, los transistores (9018, 9015) y el portapilas.

Que la bobina de detección (L1/L2) esté diseñada como una traza en espiral directamente en la Placa de Circuito Impreso (PCB) tiene varias implicaciones importantes:

• Facilidad de Ensamblaje: Simplifica enormemente el proceso de armado, ya que elimina la necesidad de que el usuario bobine manualmente un alambre para formar la bobina. Esto reduce errores y asegura una mayor consistencia entre kits.
• Consistencia en el Rendimiento: Al ser parte del diseño de la PCB, las características de la bobina (inductancia, resistencia) son muy consistentes de una placa a otra, lo que lleva a un rendimiento más predecible.
• Robustez Mecánica: Una bobina en PCB es mecánicamente más robusta y menos susceptible a daños o deformaciones que una bobina de alambre hecha a mano.
• Limitaciones en el Diseño: El tamaño y la forma de la bobina están fijos por el diseño de la PCB. Esto significa que no se puede modificar fácilmente para experimentar con diferentes configuraciones de bobina que podrían afectar la sensibilidad o el alcance. Para un kit educativo DIY, esto es una compensación aceptable por la facilidad de montaje.
• Rendimiento Típico de Bobinas PCB: Las bobinas en PCB para detectores de metales simples suelen estar optimizadas para un buen compromiso entre sensibilidad a objetos pequeños y un rango de detección modesto, adecuado para fines demostrativos.

El potenciómetro (W, de 100 ohms en este kit) juega un papel crucial en la calibración de la sensibilidad del detector. Su función es ajustar la ganancia o el punto de polarización del circuito oscilador (formado por Q1, L1, L2, etc.).
Para un ajuste óptimo:

1. Asegúrate de que no haya objetos metálicos cerca de la bobina de detección de la PCB.
2. Enciende el circuito (con la batería CR2032 instalada).
3. Gira lentamente el eje del potenciómetro con un destornillador pequeño. Escucharás que el buzzer puede empezar a sonar o cambiar su tono.
4. El objetivo es ajustar el potenciómetro hasta que el oscilador esté en su «estado crítico»:
   • Un método es girarlo hasta que el buzzer apenas comience a sonar o suene de forma intermitente muy suavemente.
   • Luego, retrocede muy ligeramente el ajuste hasta que el buzzer justo se silencie.
5. En este punto, el oscilador es más sensible a pequeñas perturbaciones. Acerca un objeto metálico a la bobina; el buzzer debería sonar claramente.

Este ajuste puede requerir un poco de paciencia y finura. Si el detector suena constantemente sin metal cerca, o no suena en absoluto cuando un metal está muy cerca, necesitarás reajustar el potenciómetro. La temperatura ambiente y el voltaje de la batería también pueden influir ligeramente en este punto de ajuste.

Si bien este kit es excelente para aprender sobre electrónica y los principios de la detección de metales, tiene varias limitaciones en comparación con detectores comerciales profesionales o de gama alta:

• Profundidad de Detección Limitada: Como se mencionó, el alcance es de unos pocos centímetros, mientras que los detectores comerciales pueden alcanzar profundidades mucho mayores.
• Sin Discriminación de Metales: Este kit solo indica la presencia de metal, no puede distinguir entre diferentes tipos de metales (ej. hierro vs. oro vs. aluminio). Los detectores avanzados suelen tener esta capacidad.
• Sensibilidad a Objetos Pequeños: Puede tener dificultad para detectar objetos metálicos muy pequeños o muy finos.
• Influencia de la Mineralización del Suelo: Los detectores simples pueden ser afectados por suelos con alta mineralización, dando falsas señales. Los modelos avanzados tienen circuitos de balance de tierra para mitigar esto.
• Estabilidad y Calibración: Puede requerir reajustes del potenciómetro si cambian las condiciones ambientales o el voltaje de la batería.
• Tamaño de la Bobina Fijo: No permite cambiar la bobina por otras de diferente tamaño o tipo para optimizar la búsqueda para diferentes objetivos.
• Indicación Solo Sonora: La detección se indica solo por un buzzer. Los detectores avanzados suelen tener pantallas visuales, medidores de intensidad, etc.

Este kit es una herramienta educativa y un proyecto divertido, no un sustituto de un equipo de detección de metales para aplicaciones serias de búsqueda.