Un detective, agente secreto o espía debe obligatoriamente poseer un detector de metales. Con ellos es posible descubrir armas escondidas en valijas, bajo la ropa de personas sospechosas, micrófonos escondidos bajo objetos comunes como sillones, mesas, vasos, e incluso bombas que puedan tener elementos metálicos o circuitos de accionamiento.
Otra utilidad es en el descubrimiento de producto de robo que pueda estar enterrado o incluso colocado en compartimentos ocultos de mesas o paredes, y que utilicen cajas de metal o sean de metal.
El detector que describimos en este proyecto es del tipo compacto, cuyo principio de funcionamiento es exactamente el mismo de tipos comerciales comunes. Bien montado y ajustado, puede detectar monedas a una distancia de 5 cm y objetos mayores en distancias proporcionalmente mayores.
Esta sensibilidad es la misma de los tipos comerciales comunes, sólo siendo superada por los tipos sofisticados como, por ejemplo, los diferenciales que operan por realimentación y que, además de grandes, son muy caros, como sugiere la figura 1.
La ventaja de nuestro detector es ser lo suficientemente pequeña para poder ser llevada en la valija de equipos electrónicos del agente secreto y, por eso, poder ser accedido en cualquier momento.
Compacto suficiente para ser llevado en el bolsillo, él también permite que el agente lo use sin que prácticamente nadie lo percibe, lo que puede ser necesario en un trabajo cualquiera que exija discreción.
COMO FUNCIONA
En la figura 2 tenemos el diagrama completo del detector de metales, armas y objetos sospechosos.
El principio de funcionamiento de este detector de metales es el mismo de la mayoría de los equipos comerciales, como ya hemos mencionado.
Se utilizan dos osciladores que deben operar en la misma frecuencia. Uno de los osciladores se ajusta por medio de un trimpot, de modo que se quede con la misma frecuencia del otro oscilador.
El otro oscilador, a su vez, tiene como elemento que determina la frecuencia una bobina. Esta bobina y el elemento sensible del detector.
Cuando no hay ningún material en las proximidades que pueda afectar su inductancia, como por ejemplo metales (ferrosos o no), las frecuencias de los dos osciladores son iguales y no hay señal en la salida del circuito. El golpe o el resultado de la combinación de las señales es cero.
Sin embargo, si la bobina exploradora se aproxima a cualquier objeto que altere su inductancia, la frecuencia del oscilador también cambia y el resultado será un ritmo distinto de cero.
En la salida del circuito aparece una señal cuya frecuencia es la diferencia entre las frecuencias de los dos osciladores.
A continuación se muestra que la frecuencia de esta señal será tanto mayor cuanto mayor sea la desviación causada en el oscilador que tiene la bobina a la que se aproxima el objeto.
En nuestro proyecto, los dos osciladores se elaboran en torno a las puertas de un circuito integrado 4093 y operan en frecuencias entre 100 kHz y 1 MHz.
Las señales de estos osciladores se combinan digitalmente en las otras dos puertas, disponibles en el mismo circuito integrado, y el resultado aparece en la forma de una señal rectangular de baja intensidad.
Para que esta señal pueda ser audible, usamos un amplificador con un transistor, lo que proporciona un volumen razonable.
Así, en presencia de metales, el circuito genera un tono de audio que se traduce en un silbido en el altavoz. El silbato será tanto más agudo cuanto mayor sea el objeto o más cerca del sensor está.
Para objetos muy pequeños o alejados, tenemos la producción de pulsos intervalados o clics, que aceleran a medida que nos acercamos al objeto.
La alimentación del circuito se realiza con pilas comunes y el consumo más grande ocurre justamente cuando el altavoz está emitiendo sonido, es decir, cuando se detecta algún objeto. Sin embargo, aún así el consumo es lo suficientemente pequeño para que un juego de pilas dure varias horas.
La sensibilidad de un detector de este tipo depende mucho de la forma y el tamaño de la bobina. Normalmente, se enrollan bobinas abatibles con diámetros de 10 a 60 cm.
MONTAJE
La disposición de los componentes en una placa de circuito impreso se muestra en la figura 3.
El circuito integrado debe montarse en un zócalo DlL de 14 pines para mayor seguridad y el transistor debe estar dotado de un pequeño radiador de calor que no es más que una placa de metal de unos 2 x 2 cm.
Para la bobina LX tenemos dos opciones, que dependen de la forma en que el agente secreto desea utilizar el detector.
Para una versión de campo de mayor tamaño, tenemos el montaje de la bobina en la punta de un cable, de la siguiente manera:
La bobina LX se enrolla en un molde de plástico redonda, con aproximadamente 20 a 40 cm de diámetro y unos 5 cm de altura, como muestra la figura 4.
Esta bobina consta de 40 a 60 vueltas de alambre esmaltado 28 o con espesor cercano a la misma, pues no es crítica, y conectada al aparato por medio de un cable blindado.
Para una versión portátil, la bobina puede ser enrollada en un pequeño molde plástico de 10 cm de diámetro, que quedará en el fondo de la caja, como muestra la figura 5.
El número y el grosor del hilo utilizado son los mismos que la versión más grande.
Los capacitores son cerámicos, excepto C3 que es un electrolítico para 6 V o más de tensión de trabajo.
El altavoz puede tener 5 cm o más de diámetro, dependiendo del tamaño de la caja disponible.
Para las pilas se debe utilizar el soporte apropiado y observar la polaridad de su conexión.
El único ajuste es del trimpot que, para mayor precisión, puede ser del tipo multivoltas, pero en este caso debe hacerse el debida alteración en el diseño de la placa de circuito impreso.
AJUSTE Y USO
Conecte el aparato accionando S1 y lentamente vaya girando P1, hasta que el sonido se vuelva más grave, finalmente parando.
Aproximando pequeños objetos de metal de la bobina el sonido debe volver haciéndose tanto más agudo cuando mayor sea el objeto o mayor sea su aproximación.
Con esta comprobación, el aparato estará listo para su uso.
Para utilizar el detector, basta con aproximar la bobina sensora del objeto sospechoso o del lugar donde se cree que hay algún objeto de metal oculto.
Si hay algún objeto de metal, hilo, canalización de metal o arma, el aparato debe emitir sonido. El agente aprenderá con el tiempo a evaluar qué tipo de objeto está siendo detectado por la propia manera como ocurre la emisión del sonido.
Semiconductores:
CI-1 - 40938 - circuito integrado CMOS
Q1 - BD135 - transistores NPN de uso general
Resistores: (1/8 W, 5%)
R1 - 1 k ohms
P1 - 100 k ohms - trimpot - ver texto
Capacitores:
C1, C2 - 220 pF - disco cerámico
C3 - 10 uF / 6 V - electrolítico
Varios:
S1 - Interruptor simple
LX - Bobina exploradora - ver texto
FTE - 8 ohms x 5 cm - altavoz pequeño
B1 - 6 V - 4 pilas pequeñas
Placa de circuito impreso, caja para montaje, zócalo para el circuito integrado, soporte de 4 pilas pequeñas, radiador de calor para el transistor, hilos esmaltados para la bobina, molde plástica para la bobina, cable blindado, soldadura, etc.