Kuidas teha metallidetektorahelat?

Metallidetektor on tavaline vidin, mida kasutatakse inimeste, pagasi või kottide kontrollimiseks kaubanduskeskustes, ööbimiskohtades, filmikoridorides ja nii edasi, et tagada, et inimene ei edasta metalle ega ebaseaduslikke asju, näiteks relvi, pomme jne. Metallidetektorid tuvastavad metallide läheduse. Turul võib näha mitut tüüpi metallidetektoreid. Nende hulka kuuluvad pihuarvutiga metallidetektorid, läbikäidavad metallidetektorid, maapealsed metallidetektorid jne

Metallidetektori vooluring

Lihtsa metallidetektori vooluahela saab kodus teha väikeses mahus. Selles projektis teeme lähedusanduri abil lihtsa metallidetektorilülituse. Kõik kasutatavad komponendid on väga lihtsad ja turul hõlpsasti kättesaadavad.

Kuidas kujundada metallidetektorahelat, kasutades TDA0161?

Nüüd, kui teame, mida selles projektis tegema hakkame, alustagem täiendava teabe kogumist, koostades täieliku komponentide loendi ja läbides esmalt lühikese uuringu.

1. samm: komponentide kogumine

Parim lähenemine mis tahes projekti alustamiseks on koostada komponentide loetelu ja läbi viia nende komponentide lühitutvustus, sest keegi ei taha jääda projekti keskele lihtsalt puuduva komponendi tõttu. Allpool on loetelu komponentidest, mida me selles projektis kasutame:

• TDA0161 Lähedetektori detektor IC
• 1k-oomi takisti
• 330 Ω takisti
• 100 Ω takisti
• 5 KΩ potentsiomeeter
• 2N2222 NPN transistor
• Summeri
• Spiraali vasktraat
• LED
• Veroboard
• Aku
• Digitaalne multimeeter

2. samm: komponentide uurimine

Kuna me teame nüüd selle projekti peamist kontseptsiooni ja meil on olemas ka täielik loetelu komponentidest, liiguvad les samm edasi ja läbivad lühikese uuringu mõnest peamisest komponendist, mida kasutatakse vooluahela loomisel.

TDA0161 Lähedetektori detektor IC on lähedusdetektor Ic. Seda toodab STMicroelectronics. Seda kasutatakse metallesemete tuvastamiseks. Ta täidab seda ülesannet, tuvastades kõrgsageduslike pöörisvoolude kadude kerged muutused. Igavesti häälestatud vooluahela abil aktsepteerib TDA0161 IC ostsillaatorit. Väljundsignaali määrab toitevoolu muutus. See tähendab, et vool on suur, kui metall, millele vastuväide esitatakse, on mähise lähedal ja vool on väike, kui mähise läheduses pole metallist eset. TDA0161 IC koosneb 8 tihvtist. See IC on saadaval kahesuunalistes pakettides.

TDA0161

2N2222 transistor: See on tuntuim NPN bipolaarse ristmiku transistor. Seda transistorit kasutatakse enamasti lülitamise ja võimendamise eesmärgil. Selle kuulsuse peamine põhjus on see, et see on madal hind, väike suurus ja võime hallata kõrge voolu väärtust võrreldes sarnaste väikeste transistoridega. Tavaliselt saab see transistor hakkama suure voolutugevusega kuni 800mA. See transistor koosneb räni- või germaaniummaterjalist. Võimendusprotsessis rakendatakse sisendanaloog signaali selle kollektorile ja väljundvõimendatud signaal saadetakse alusele. see analoogsignaal võiks olla häälsignaal.

2N2222

Veroboard on hea valik vooluringi tegemiseks, sest ainus peavalu on komponentide paigutamine Vero-plaadile ja nende lihtsalt jootmine ning järjepidevuse kontrollimine digitaalse mitmemõõturi abil. Kui vooluringi paigutus on teada, lõigake plaat mõistliku suurusega. Sel eesmärgil asetage laud lõikemattale ja kasutades teravat tera (kindlalt) ning rakendades kõiki ohutusabinõusid, asetage koorem rohkem kui üks kord ülevalt ja alusest mööda sirget serva (5 või mitu korda), sõites üle avad. Pärast seda asetage komponendid tihedalt plaadile, et moodustada kompaktne vooluring ja jootke tihvtid vastavalt vooluahela ühendustele. Mis tahes vea korral proovige ühendused lahti joota ja uuesti jootma. Lõpuks kontrollige järjepidevust. Veroboardil hea vooluringi tegemiseks tehke järgmist.

Veroboard

The helisignaal on omamoodi kooskõlastatud struktuuriga elektrooniline helikollektor. Seda kasutatakse tavaliselt elektrooniliste esemete, nagu arvutid, printerid, paljundusmasinad, hoiatusmehaaniline kokkupanek, elektroonilised mänguasjad, automaatsed elektroonilised vidinad, telefonid jms häälseadmena. Selles projektis kasutame alarmi helina kui tihvt peaahelast välja valitakse.

Summeri

3. samm: blokeerige skeem

Blokeeri skeem

Metallidetektori vooluahela kolm peamist kunsti on LC-ahel , Lähedussensor , väljund Summer ja LED. LC-ahel tehakse kondensaatori ja vasktraadist spiraali ühendamise abil paralleelses konfiguratsioonis.

Kui mähis tuvastab metalli oma pinna lähedal, käivitab see lähedusanduri, mis seejärel saadab signaali väljundahelale ning see lülitab LED-i sisse ja annab helisignaali. Nii et põhimõtteliselt LC-ahel , kui sama sagedusega materjal satub vasemähise lähedale, hakkab see resoneeruma. See hakkab kondensaatorit laadima. Kondensaator ja induktor laaditakse LC-ahelas vaheldumisi. Kui kondensaator on täielikult laetud, kantakse laeng induktiivpoolile ja kui kondensaatori laeng läheneb peaaegu nullile, tõmbab see induktorilt laengut. See protsess kordub ikka ja jälle.

TO Lähedussensor on andur, mida kasutatakse n objekti tuvastamiseks ilma igasuguse füüsilise kontaktita. IR-anduri ja lähedusanduri tööpõhimõte on sama. See väljastab ka signaali ja see ei näita väljundis midagi enne, kui peegeldunud signaalis on mingeid muutusi. Turul on saadaval nii palju tüüpi lähedusandureid, me kasutame seda, mis saadab metallobjekti tuvastamisel väljundsignaali.

4. samm: vooluringi töö

Kuna meil on nüüd kogu vajalik teave kasutatavate komponentide ja vooluahela töö kohta, liikugem sammu võrra edasi ja hakkame mõistma metallidetektori ahela põhitööd.

Vooluahela peamine metallidetektori osa on kondensaatori ja induktiivpooli paralleelne konfiguratsioon. See LC-ahel aitab lähedusanduril teatud sagedusel võnkuda. Kui mõni metallobjekt d induktorimähisele lähenes mis tahes resoneeriv sagedus, siis elektromagnetilise induktsiooni seaduse tõttu indutseeritakse poolis indutseeritud vool vastastikuse induktsiooni abil. See muudab spiraali kaudu lähedussensorini voolavat signaali.

Potentsiomeeter on muutuv takisti, mille väärtust saab muuta. Seda kasutatakse selles vooluringis LC-ahela väärtuse muutmiseks. Tuleb meeles pidada, et lähedusanduri väärtust tuleks kontrollida, kui mähise läheduses pole ühtegi metalleset. Kui mähise läheduses on metalleseme, muudetakse lähedusanduri väärtust, kuna LC-ahelas on erinev signaal.

Nüüd saadetakse mähises muutunud signaal lähedusandurile. see andur uurib seda signaali ja reageerib vastavalt. Kui signaal on umbes 1mA, tähendab see, et mähise läheduses pole metallesemeid. Kui vool on peaaegu üle 8mA, näitab see, et mähise lähedal on metalleseme.

Niisiis, kui lähedusanduri väljundnõel on kõrge, antakse transistorile positiivne pinge ja see saadab signaali LED-i ja summeri sisselülitamiseks.

5. samm: komponentide kokkupanek

Nüüd, kui teame oma projekti peamist tööprotsessi ja ka täielikku vooluringi, liigume edasi ja alustame oma projekti riistvara valmistamist. Ühte tuleb meeles pidada, et vooluring peab olema kompaktne ja komponendid asetama nii lähedale.

1. Võtke Veroboard ja hõõruge selle külge vaskkattega kaabitsapaberiga.
2. Nüüd asetage komponendid ettevaatlikult ja piisavalt lähedale, et vooluahela suurus ei muutuks väga suureks
3. Tehke ühendused ettevaatlikult jootekolvi abil. Kui ühenduste loomisel tehakse mõni viga, proovige ühendus tühjendada ja ühendus uuesti korralikult jootma, kuid lõpuks peab ühendus olema tihe.
4. Kui kõik ühendused on loodud, tehke järjepidevuse test. Elektroonikas on järjepidevuskatse elektriskeemi kontrollimine, et kontrollida, kas vool liigub soovitud rajal (et see on kindlasti kogu vooluahel). Järjepidevuskatse viiakse läbi väikese pinge (juhtmega valgusdioodi või juhtmega, mis loob osa, näiteks piesoelektrilise kõlari) juhtmega.
5. Kui järjepidevuskatse läbib, tähendab see, et vooluring on vastavalt soovile piisavalt tehtud. Nüüd on see testimiseks valmis.

Vooluring näeb välja nagu allolev pilt:

Vooluringi skeem

Eelised

Kuna igal projektil on oma plussid ja miinused, on mõned selle metallidetektori vooluahela eelised ja puudused loetletud allpool.

1. Lähedetektori detektor IC TDA0161 põhinev metallidetektori vooluring on väga lihtne ja väikesemahuline projekt, mida saab kodus väga hõlpsalt teha. Nii saab seda kasutada kodudes, kontorites, töökohtades jms väikeste metallesemete, näiteks rauast naelte, hõbe- või kuldehete jms leidmiseks.
2. Kuna see lähedusandur töötab korralikult, pole mingit tüüpi mikrokontrollerit vaja kasutada.

Puudused

Kuna tegemist on väikesemahulise omatehtud metallidetektorilülitusega, on tema vooluringi peamine puudus probleem selle avastamisulatusega. Selle vooluahela jaoks peaks metalleseme kaugus olema vähemalt 10 mm metallidetektori voolu mähisest.

Rakendused

Metallidetektorit on mitu rakendust. Mõned neist on loetletud allpool.

1. Metallidetektoreid kasutatakse koha sissepääsul, kus turvalisus on vajalik. Seda kasutatakse kahjuliku relva avastamiseks.
2. Metallidetektoreid kasutatakse hõbeda, raua, kulla jms tuvastamiseks.
3. Kuna see projekt on tehtud väikeses mahus, saab seda kasutada kodudes väikeste metallesemete (näiteks raudnaelte) tuvastamiseks.