1. DETECTOR DE METALES POR OSCILACIÓN DE
FRECUENCIA BATIDA
Málaga, 11 de Marzo de 2013
Fdo.: Antonio José Morente Martín

2. INDICE
Orden
Concepto
Páginas
1. MEMORIA
1.1.
1.1.1.
1.1.2.
1.1.3.
1.1.4.
1.1.5.
1.2
Memoria Descriptiva
Objeto
Antecedentes
Justificación
Datos de partida
Análisis y Descripción del circuito
Planificación y Programación (Diagrama de Gantt)
1
1
1
1
2
3-7
8
2. ANEXO
2.1.
Información técnica
Diodo de silicio 1N4148
Transistor BC547B
Regulador de voltaje 78L05
Amplificador operacional LM386N
Resonador cerámico de 455 Khz
9
10
11-12
13-14
15
3. PLANOS Y ESQUEMAS
3.1.
3.1.1.
3.1.2.
3.1.3.
3.1.4.
3.1.4.
Esquemas electrónicos
Esquema de bloques
Esquema Bloque 1 – Estabilizador de tensión
Esquema Bloque 2 – Oscilador variable
Esquema Bloque 3 – Oscilador local
Esquema Bloque 4 – Detector y amplificador de audio
3.2.
3.2.1.
3.2.2.
3.2.3.
3.2.4.
3.2.5.
3.3.
3.3.1.
3.3.2.
3.3.3.
Circuitos impresos. Capas
Componentes – TOP
Pistas – BOT
Serigrafìa – SST
Plano de montaje – AST
Plano de taladros –DRD
Informes
Lista de componentes
Estadística
Cinta de Taladrado
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
4. PLIEGO DE CONDICIONES
4.1.
4.2.
4.3.
4.4.
4.5.
Normativa de obligado cumplimiento
Proceso de fabricación
Cláusulas sobre garantías, plazo de ejecución etc …
Cláusulas de índole económica
Cláusulas de índole legal
29
30
31
32
33
5. PRESUPUESTO
5.1.
5.1.1.
5.1.2.
5.1.3.
5.2.
Presupuestos parciales
Presupuesto de componentes y material vario
Presupuesto de Mano de obra
Presupuesto de Medios auxiliares e instrumentación
Presupuesto general
34
35
36
37

3. 1. MEMORIA

4. 1.1. Memoria Descriptiva
1.1.1. Objeto
El tipo de detector de metales BFO (Beat Frequency Oscillation) es la que permite
construir detectores a menor costo. Se basa en la existencia de una bobina de
referencia y una de búsqueda que se utilizan como osciladores a una misma
frecuencia. Cuando la bobina de búsqueda se acerca a un conductor genera corrientes
de Foucault que producen un campo magnético que varía la autoinductancia de la
bobina de búsqueda. Esta variación conlleva una diferencia en las frecuencias de los
osciladores que se baten y se amplifican produciendo un sonido audible.
1.1.2. Antecedentes
No se han modificado ningún componente del circuito original aunque si es posible
utilizar otros componentes equivalentes y que pueden resultar más baratos o incluso
más accesibles para su compra.
1.1.3.
Justificación
Un detector de metales es, como su nombre lo indica, un dispositivo capaz de alterar
su estado de reposo ante la cercanía de un objeto metálico. Generalmente estos
dispositivos tienen una bobina de búsqueda como elemento sensible a la cercanía de
metales. Los detectores de metales pueden ser usados para infinidad de aplicaciones.
Las más populares son, seguridad en control de accesos, búsqueda de minas,
búsqueda de tesoros enterrados, búsqueda de caos y vigas en paredes y otras
estructuras, y también se usan detectores de metales como sensores en control
industrial.
Dada la naturaleza de cada una de estas aplicaciones, es razonable pensar que los
detectores de metales que se adapten a cada una de ellas serán diferentes entre sí.
Es por eso que resulta fundamental especificar qué tipo de detector de metales se
desea diseñar.
Proyecto: Detector de metales por oscilación de frecuencia batida
Autor: Antonio José Morente Martín
1

5. 1.1.4.
Datos de partida
Este circuito procede de un proyecto cuya dirección web es:
http://www.natureduca.com/blog/?p=2048
Proyecto: Detector de metales por oscilación de frecuencia batida
Autor: Antonio José Morente Martín
2

6. 1.1.5.
Análisis y Descripción del circuito
El producto está conformado de 4 etapas que son analizadas y resueltas por separado para
luego ser adaptadas y así conformar el detector de metales. A continuación se presenta un
diagrama en bloques del conjunto y en las secciones siguientes se analiza por separado el
funcionamiento de cada módulo. A saber, las etapas en orden son:
Estabilizador de tensión.
Oscilador variable o bobina exploradora
Oscilador local.
Detector y amplificador de audio.
B4
B3
5V
5V
5V
9V
B2
C4-C10
C10-D1
C10-D1
GND
GND
GND
C4-C10
Estabilizador de Tensión 5V
9V
B1
GND
•
•
•
•
Oscilador v ariable
Detector y Amplif icador de Audio
Oscilador Local
BLOQUE 1. ESTABILIZADOR DE TENSIÓN DE 9V A 5 V
La fuente del circuito va a ser una simple pila cuadrada de 9 voltios, pero la verdadera tensión
de alimentación del detector será de 5 voltios, cuya estabilización correrá a cargo de un circuito
integrado del tipo 78L05. El motivo de bajar y regular la tensión de 9V a 5V es para que los
osciladores reciban siempre un voltaje constante y sean lo más estables posibles, y ello se
consigue aumentando en 4 voltios el rango de tensión de reserva.
9V
VOUT
3
5V
2
VIN
GND
U1
1
7805
BT1
PILA 9V
C1
150 uF
C2
0.1 uF
3
GND
Proyecto: Detector de metales por oscilación de frecuencia batida
Autor: Antonio José Morente Martín

7. BLOQUE 2. OSCILADOR VARIABLE
El oscilador local funciona en la frecuencia de 455 Khz, pilotado por un resonador cerámico. A
su vez, el oscilador de frecuencia variable está pilotado por la bobina o cabeza detectora. En
ausencia de objetos metálicos cerca de la cabeza detectora, este oscilador trabaja en una
frecuencia muy cercana a la del oscilador local (aproximadamente entre los 445 y 465 Khz),
esa frecuencia puede ajustarse mediante un control de sensibilidad (una resistencia variable).
Q2, con sus elementos asociados conforman el oscilador de exploración. Su configuración es
muy parecida al del oscilador local, con la diferencia de que en este caso la frecuencia de
oscilación no la determina un resonador, sino una bobina (L1) que está alojada en la cabeza
detectora. También dispone de un pequeño condensador ajustable (C7) para dejar sintonizado
el oscilador en su frecuencia correcta. Finalmente, dispone de un potenciómetro (R2) que
permite el ajuste de sensibilidad de este oscilador
L1
1
5V
2
Bobina detectora 455-465 khz
R1
33k
R2
RESISTENCIA VAR 100k
Q1
BC547B
C7
60 pF
C5
0.1 uF
C4
C4-C10
15 pF
R3
100k
C3
0.1 uF
R4
2.2k
C6
2200 pF
GND
CONSTRUCCION DE LA BOBINA
La bobina no es más que hilo de cobre esmaltado extraído del primario de un transformador de
corriente. Tiene unos 0,3 mm de sección ( aunque puede utilizarse cualquier sección) y las
vueltas dependerá de la forma en que se bobine, se recomienda utilizar un medidor de
frecuencia para así asegurarnos de llegar a la frecuencia adecuada, aunque también se puede
trabajar de forma empírica e ir bobinando y comprobando en el mismo circuito si oscila.
Proyecto: Detector de metales por oscilación de frecuencia batida
Autor: Antonio José Morente Martín
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8. Se aprovechó cuatro CDs inservibles y tras aplicarle un decapante los dejé completamente
transparentes. Posteriormente los pegué cara contra cara para crear un borde más ancho.
Después en las dos caras exteriores pegué sendos cartones rígidos y también circulares, de un
diámetro ligeramente superior al de los CDs (aproximadamente 1 cm más, o sea unos 14 cm
en total), de esta manera puedo bobinar sobre el borde de los cuatro CDs pegados sin que el
hilo se salga.
Para la pantalla se usa papel de aluminio de cocina. Cubro todo el borde de la bobina, pero
hasta un máximo de 5 cm de radio hacia el interior de la circunferencia. Me aseguro de colocar
sobre el papel de aluminio un hilo de cobre con un extremo totalmente pelado pegándole
encima cinta de carrocero para que haga buen contacto; el otro extremo del cable lo uniremos
más tarde a la masa del conector BNC. Me aseguro también de dejar unos 10 cm de borde sin
cubrir de aluminio. Todo el borde de aluminio lo aseguraremos con cinta de carrocero.
En esta ilustración se puede observar el detalle de conexionado del cable coaxial y el
apantallamiento de la bobina. La malla del cable coaxial, tiene que hacer contacto a la vez con
la pantalla de aluminio y uno de los extremos del hilo, al cual le habremos limado previamente
el barniz para que haga un buen contacto.
Proyecto: Detector de metales por oscilación de frecuencia batida
Autor: Antonio José Morente Martín
5

9. BLOQUE 3. OSCILADOR LOCAL
Q2, con sus elementos asociados conforman el oscilador local, pilotado por el resonador
cerámico de 455 Khz.
La señal se deriva por C10-D1 que junto con la señal de C4 se dirigen al detector.
5V
R5
33k
C4-C10
Q2
BC547B
C8
1000 pF
C10
Y1
Resonador Cerámico 455 Khz
C10-D1
15 pF
C9
680 pF
R6
15k
GND
Proyecto: Detector de metales por oscilación de frecuencia batida
Autor: Antonio José Morente Martín
6

10. BLOQUE 4. DETECTOR DE LA SEÑAL Y AMPLIFICACIÓN DE AUDIO
Las señales de ambos osciladores llegan mediante los condensadores C4 y C10 al detector de
producto, compuesto por D1 (encargado de desdoblar la señal y quedarse con una de las
bandas de frecuencia), y R7, R8 y C11 (que forman un filtro encargado de derivar a masa la
radiofrecuencia, al ser ésta no audible).
Finalmente, C12 acopla la señal (ya audible) del detector de producto a un potenciómetro de
volumen R9 y de éste a un amplificador de audio tipo LM386 (U2), que aporta suficiente señal
para ser escuchada en unos auriculares o un pequeño altavoz.
Lo primero que se observa de ambos osciladores, es que trabajan en frecuencias demasiado
elevadas para ser escuchadas (las frecuencias audibles están entre los 20 y los 20.000
hercios), por este motivo se inyectan ambas frecuencias al detector de producto, el cual
“sumará” algebraicamente (añadiendo o restando) los dos valores, extrayendo el audio y
derivando a masa la radiofrecuencia, que no es audible.
Al detector de producto entra una frecuencia fija de 455 Khz del oscilador local.
Si se ajusta la sensibilidad para que el oscilador de exploración trabaje en 456 Khz, las dos
frecuencias al entrar en el detector de producto se suman y se restan teniendo a la salida los
siguientes valores fundamentales:
456 – 455 Khz de la resta de las frecuencias de ambos osciladores = 1 Khz.
El resultado es = 1 Khz. Esta frecuencia es audible, pues se encuentra entre los 20 y los
20.000 hz. Si no existiera diferencia de frecuencia, por ejemplo si ambas fuesen de 455 Khz, al
restarlas (455 – 455) nos daría cero (0), y por tanto la frecuencia no se movería.
Para detectar esa señal de 1 Khz (eso se hace mediante un simple diodo, partiendo la señal
por la mitad y para obtener una sola de las bandas de esa frecuencia), y a continuación se filtra
la radiofrecuencia que acompaña a esa señal (eso se hace mediante un simple condensador
cerámico, enviando la RF a masa), ya nos queda una señal audible y limpia aunque muy débil.
Se introduce esa diminuta señal en un amplificador de audio y podrá escucharse en unos
auriculares o en un pequeño altavoz.
R7
C12
9V
C10-D1
10 uF
R9
Resist v ar. 10k
R8
100k
C11
0.1 uF
3
2
+
U2
8 OHM 1W
C13
5
150 uF
4
8
1
D1
D1N4148
6
7
15k
LM386
ALTAVOZ
GND
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Autor: Antonio José Morente Martín
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11. 1.2. Planificación y
Programación

12. 1.2. Planificación y Programación (Diagramas de Gantt)
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Autor: Antonio José Morente Martín
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