Как сделать схему детектора металла?

Металлоискатель – это обычный гаджет, который используется для проверки людей, багажа или мешков в торговых центрах, жилых помещениях, кинотеатрах и т. Д., Чтобы гарантировать, что человек не будет перевозить какие-либо металлы или запрещенные предметы, такие как оружие, бомбы и т. Д. Металлоискатели определяют близость металлов. Многие виды металлоискателей можно увидеть на рынке. К ним относятся портативные металлоискатели, проходные металлоискатели, наземные металлоискатели и т. Д.

Схема металлоискателя

Простая схема металлоискателя может быть изготовлена ​​дома в небольшом масштабе. В этом проекте мы собираемся сделать простую схему металлоискателя, используя датчик приближения. Все используемые компоненты очень просты и легко доступны на рынке.

Как спроектировать схему металлоискателя с использованием TDA0161?

Теперь, когда мы знаем, что будем делать в этом проекте, давайте начнем собирать дополнительную информацию, составив полный список компонентов и в первую очередь пройдя краткое исследование.

Шаг 1: Сбор Компонентов

Лучший подход к запуску любого проекта – составить список компонентов и провести краткое изучение этих компонентов, потому что никто не захочет зацикливаться на середине проекта только из-за отсутствующего компонента. Список компонентов, которые мы собираемся использовать в этом проекте, приведен ниже:

Шаг 2: Изучение компонентов

Поскольку теперь мы знаем основную концепцию этого проекта и у нас также есть полный список компонентов, файлы продвигаются на шаг вперед и проходят краткое изучение некоторых основных компонентов, которые будут использоваться при создании схемы.

TDA0161 Датчик приближения IC – это датчик приближения Ic. Изготовлено STMicroelectronics. Он используется для обнаружения металлических предметов. Он выполняет эту задачу, обнаруживая небольшие изменения в высокочастотных вихревых токах. С помощью вечно настроенной схемы микросхема TDA0161 действует как генератор. Выходной сигнал определяется изменением тока питания. Это означает, что ток будет высоким, когда возражающий металл будет находиться рядом с катушкой, и ток будет низким, если рядом с катушкой нет металлических предметов. Микросхема TDA0161 состоит из 8 контактов. Эта микросхема поставляется в двухлинейных пакетах.

TDA0161

Транзистор 2N2222: это самый известный транзистор с биполярным переходом NPN. Этот транзистор в основном используется для коммутации и усиления. Основная причина его известности заключается в том, что он имеет низкую стоимость, малый размер и способность выдерживать высокое значение тока по сравнению с аналогичными небольшими транзисторами. Обычно этот транзистор может выдерживать ток до 800 мА. Этот транзистор изготовлен из кремния или германия. В процессе усиления входной аналоговый сигнал подается на его коллектор, а выходной усиленный сигнал отправляется на базу. этот аналоговый сигнал может быть речевым сигналом.

2N2222

Veroboard – хороший выбор для создания схемы, потому что единственной головной болью является размещение компонентов на плате Vero и просто пайка их и проверка целостности с помощью цифрового мультиметра. Как только схема расположения известна, обрежьте плату до разумного размера. Для этого положите доску на коврик для резки и, используя острое лезвие (надежно), и, соблюдая все меры предосторожности, несколько раз забивайте верх и основание вдоль прямой кромки (5 или несколько раз), перебегая отверстия. После этого поместите компоненты на плату близко, чтобы сформировать компактную цепь и припаять контакты в соответствии с подключением схемы. В случае какой-либо ошибки, попробуйте де-припаять соединения и перепаять их снова. Наконец, проверьте непрерывность. Выполните следующие шаги, чтобы сделать хорошую схему на Veroboard.

Veroboard

Зуммер – это своего рода электронный сборщик звука с согласованной структурой. Как правило, он используется в качестве голосового устройства в электронных устройствах, таких как ПК, принтеры, копировальные машины, механические устройства оповещения, электронные игрушки, автоэлектронные устройства, телефоны и т. Д. В этом проекте мы собираемся использовать зуммер для подачи сигнала тревоги. когда штырь выбирается из главной цепи.

Зуммер

Шаг 3: Блок-схема

Блок-схема

Три основных типа схемы металлоискателя: LC-схема, датчик приближения, выходной зуммер и светодиод. Цепь LC сделана, соединяя конденсатор и катушку из медного провода в параллельной конфигурации.

Когда катушка обнаружит металл вблизи своей поверхности, она сработает от датчика приближения, который затем отправит сигнал в выходную цепь, и включит светодиод и подаст звуковой сигнал. Таким образом, в основном в цепи LC, когда материал той же частоты подойдет к медной катушке, он начнет резонировать. Это начнет заряжать конденсатор. Конденсатор и индуктор будут заряжаться поочередно в цепи LC. Когда конденсатор будет полностью заряжен, заряд будет передан индуктору, а когда заряд через конденсатор почти приблизится к нулю, он получит заряд от индуктора. Этот процесс повторяется снова и снова.

Датчик приближения – это датчик, который используется для обнаружения n объектов без какого-либо физического контакта. Принцип работы ИК-датчика и датчика приближения одинаков. Он также испускает сигнал и ничего не показывает на выходе, пока не произойдут какие-либо изменения в отраженном сигнале. На рынке доступно так много типов бесконтактных датчиков, что мы используем тот, который посылает выходной сигнал при обнаружении металлического предмета.

Шаг 4: Работа Цепи

Поскольку теперь у нас есть вся необходимая информация об используемых компонентах и ​​работе схемы, давайте продвинемся на один шаг вперед и начнем понимать основную работу схемы металлоискателя.

Основной металлодетекторной частью схемы является параллельная конфигурация конденсатора и катушки индуктивности. Эта схема LC помогает датчику приближения колебаться на определенной частоте. Когда любой металлический объект d любой резонансной частоты приближается к катушке индуктивности, по закону электромагнитной индукции индуцированный ток будет индуцироваться в катушке посредством взаимной индукции. Это изменит сигнал, проходящий через катушку к датчику приближения.

Потенциометр – это переменный резистор, значение которого можно изменить. Он используется в этой схеме для изменения значения цепи LC. Следует помнить, что значение датчика приближения следует проверять, когда рядом с катушкой нет металлических предметов. Если рядом с катушкой находится металлический предмет, значение датчика приближения изменится, поскольку в цепи LC будет другой сигнал.

Теперь измененный сигнал в катушке отправляется на датчик приближения. этот датчик изучит этот сигнал и отреагирует соответствующим образом. Если сигнал около 1 мА, это означает, что рядом с катушкой нет металлических предметов. Если ток почти превышает 8 мА, это означает, что рядом с катушкой находится металлический предмет.

Таким образом, когда выходной контакт датчика приближения высок, на транзистор подается положительное напряжение, и он посылает сигнал для включения светодиода и зуммера.

Шаг 5: Сборка компонентов

Теперь, когда мы знаем основную работу, а также полную схему нашего проекта, давайте двигаться вперед и приступить к созданию аппаратного обеспечения нашего проекта. Следует помнить одну вещь: схема должна быть компактной, а компоненты должны быть расположены так близко.

1. Возьмите Veroboard и протрите его сторону медным покрытием скребковой бумагой.
2. Теперь поместите компоненты аккуратно и достаточно близко, чтобы размер цепи не стал слишком большим
3. Тщательно сделайте соединения, используя паяльник. Если при выполнении соединений была допущена какая-либо ошибка, попробуйте демонтировать соединение и снова правильно припаять соединение, но, в конце концов, соединение должно быть надежным.
4. После того, как все соединения выполнены, проведите проверку целостности. В электронике проверка непрерывности – это проверка электрической цепи, чтобы проверить, протекает ли ток по желаемому пути (что это определенно полная цепь). Проверка непрерывности выполняется путем установки небольшого напряжения (проводного в сочетании со светодиодом или компонентом, создающим шум), например, пьезоэлектрическим динамиком) по выбранному пути.
5. Если проверка целостности пройдена, это означает, что цепь выполнена надлежащим образом. Теперь он готов к проверке.

Схема будет выглядеть как на картинке ниже:

Принципиальная электрическая схема

преимущества

Поскольку у каждого проекта есть свои плюсы и минусы, некоторые из преимуществ и недостатков этой схемы металлоискателя перечислены ниже.

1. Цепь детектора приближения IC TDA0161 на основе металлодетектора – это очень простой и маломасштабный проект, который можно легко реализовать дома. Поэтому его можно использовать в домах, офисах, на рабочих местах и ​​т. Д. Для поиска небольших металлических предметов, например железных гвоздей, серебряных или золотых украшений и т. Д.
2. Поскольку этот датчик приближения работает правильно, нет необходимости использовать микроконтроллер любого типа.

Недостатки

Поскольку это небольшая самодельная схема металлоискателя, основным недостатком его схемы является проблема дальности обнаружения. Для этой цепи расстояние металлического предмета должно быть не менее 10 мм от катушки цепи металлоискателя.

Приложения

Есть несколько применений металлоискателя. Некоторые из них перечислены ниже.

1. Металлодетекторы используются у входа в место, где необходима безопасность. Это будет использоваться для обнаружения любого вредного оружия.
2. Металлоискатели используются для обнаружения серебра, железа, золота и т. Д.
3. Поскольку этот проект выполнен в небольших масштабах, его можно использовать дома для обнаружения небольших металлических предметов, таких как железные гвозди и т. Д.

Appuals.com является участником партнерской программы Amazon Services LLC, и мы получаем комиссию за покупки, сделанные по нашим ссылкам.