Metal Detector Circuit: Вводное руководство
Безопасность — это одна из немногих вещей, которая является приоритетной, независимо от того, где вы находитесь. В результате регистрация безопасности в большинстве общественных и частных мест или областей является данностью. В случае с сотрудниками службы безопасности они используют либо металлоискатели, либо жезлы. Металлоискатели на контрольно-пропускных пунктах используют простую схему металлоискателя. В этой части мы углубимся в схему металлоискателя. Металлоискатели сегодня довольно стандартны.
Помимо типичного охранного жезла, металлоискатели бывают разных форм. Например, простые наземные поисковые металлоискатели или арт-металлоискатель.
Принцип работы схемы металлодетектора
В схемах металлодетектора используется генератор переменного тока. Вихревой ток проходит через металл, когда он активен. Следовательно, произведенный ток проходит через катушку. При этом создается переменное магнитное поле.
Магнитное поле притягивает металлические шкафы к катушке. В результате металл меняет магнитное поле, связанное с металлом. Следовательно, катушка на цепи обнаруживает изменение магнитного поля.
Преимущества
- Схемы металлодетекторов просты и удобны в использовании.
- Датчики приближения могут работать как микроконтроллеры.
Недостатки
- Металлоискатели имеют небольшую дальность обнаружения.
- Селективное распознавание неметаллических объектов.
Как собрать металлоискатель
Джагадиш Чандра Патент на металлоискатель
Давайте сосредоточимся на построении простой схемы.
Подробное изучение компонентов
ИС датчика приближения TDA0161
ИС датчика приближения TDA0161 обнаруживает металлические объекты. Он делает это, обнаруживая изменения в частотах вихревых токов без задержки.
С помощью настроенной схемы TDA0161 работает как генератор. Все изменения тока питания определяют выходной сигнал. Когда ток обнаруживает высокий сигнал, металл присутствует. Но если металла нет, то сигнал низкий.
Как правило, TDA061 представляет собой двухрядный корпус с восемью контактами.
Приемная катушка
Приемная катушка металлоискателя
Приемная катушка состоит из эмалированного медного провода 30 AWG. В качестве альтернативы вы можете заменить его на любой проводящий материал, намотанный на катушку.
После того, как вы намотали полученную катушку, вы должны перепроверить и убедиться, что у вас диаметр 5,8 см. Общее количество витков, используемых для изготовления этой катушки, колеблется от 140 до 150.
Цепь
Схема металлоискателя TDA0161
Цепь, которую мы будем использовать в этом примере, представляет собой LC-цепь. У него катушка индуктивности и конденсатор соединены параллельно.
Схема резонирует, когда рядом с ней находится материал аналогичной частоты. И конденсаторы, и индикаторы заряжаются попеременно.
Когда конденсатор полностью заряжается, заряд поступает на катушку индуктивности. Катушка индуктивности начинает заряжаться, когда в других случаях конденсатор не заряжен. Для этого конденсатор получает заряд от катушки индуктивности.
В результате заряд индуктора уменьшается. Это приводит к процессу зарядки конденсатора, чтобы заполнить индуктор следующим образом. В заключение, индукционные катушки являются устройствами хранения магнитного поля. С другой стороны, конденсаторы являются устройствами хранения электрического поля.
Подробное объяснение схемы и результатов
Вы соединили все свои компоненты и разложили их, так что пришло время начать. Давайте углубимся в эксперимент.
- LC-цепь, включая L1 и C1, обеспечивает контакт любой резонансной частоты с металлом. В результате притяжение металла и магнита создаст электрическое поле.
Результат приведет к индукции тока в катушке. Наконец, это изменит поток сигнала через приемную катушку. - Переменный резистор изменит значение датчика приближения, чтобы оно соответствовало LC-цепи. Во время эксперимента проверяйте полученное значение, когда приемная катушка не находится рядом с каким-либо металлом. Как только приемная катушка обнаружит металл, сигналы фазовой обратной связи изменятся.
- Детектор приближения обнаружит изменение сигнала и отреагирует. Выходные сигналы от датчика приближения будут 1 мА, когда нет обнаружения металла. Если есть обнаружение металла, результат будет 10 мА.
- Как только на выходе появится высокий уровень, резистор R3 покажет положительное напряжение на транзисторе Q1. В результате Q1 включится, что приведет к свечению светодиода. Позже зуммер загудит или подаст звуковой сигнал. Резистор R2 в конечном итоге будет ограничивать ток.
Результат приведет к индукции тока в катушке. Наконец, это изменит поток сигнала через приемную катушку. Металлоискатель с использованием Arduino UNO
Arduino Uno
Вы также можете собрать простой, но эффективный металлоискатель, используя Arduino.
Ваши поставки будут разными. Вам также придется сделать некоторое кодирование. Если вы решите пойти по этому пути, общие компоненты будут включать:
- кнопка триггера
- Боковая кнопка, используемая для установки частоты
- Переключатель
- 3 АА батареи — 4,5 вольт
- A Двигатель
- Простая круговая головка
- Светодиоды
- COILE
- A COILE
- A COILE
- .
- Проводящий объект
После того, как вы подключите цепь, ваша схема должна выглядеть следующим образом.
Схема металлоискателя Arduino
Приведенная выше установка использует Arduino UNO для программирования DIP ATMega328. Для начала удалите ATMega328 с макетной платы. Вы добавите ATMega328 и другие части схемы на предварительную плату.
Аккумулятор питает ATmega328. Он также питает осциллятор и двигатель со светодиодами.
Теперь пришло время написать код.
Для начала вам необходимо правильно понять простые принципы программирования. Вам понадобятся функции настройки, функции прерывания и функции цикла.
Your code should look like this:
Setup Function
Metal Detector Setup Function
Interrupt Function
Metal Detector Interrupt Function
Loop Function
Metal Detector Loop Function
Используя эту схему, вы можете поднимать токопроводящие предметы. К ним относятся небольшие металлические объекты, использующие катушку с наименьшей настройкой чувствительности.
Вы можете подобрать стальные кольца, монеты и винты с наивысшим параметром. Если вы хотите расширить диапазон детектора, вам необходимо увеличить ток, протекающий через индуктор.
В большинстве случаев достаточно двойного блока питания. Как правило, вы можете увеличить количество витков проволоки, используемых для изготовления катушки.
Эта сборка требует обучения. Тем не менее, он более продвинутый. Имея это в виду, эта схема может делать больше, чем простые схемы. Эта схема может построить широкий спектр детекторов в долгосрочной перспективе.
Например, ручной металлоискатель и даже портативный арт-металлоискатель. Если вы решите пойти по-крупному, вы можете построить промышленный металлоискатель.
Применение
Использование металлоискателя для поиска сокровищ
- Идентификация металлов, таких как золото, железо или серебро.
- Сканирование металлических предметов, нежелательных предметов, неорганических материалов.
- Картирование геологических структур.
Вывод
Вы можете экспериментировать со схемами металлоискателя безгранично. Вы можете попробовать вводить новшества или даже изобретать, основываясь на имеющихся у вас знаниях.
В заключение, если эта часть намекает на что-то, что вы нашли интересным, вы находитесь в правильном месте.
Когда вы будете готовы к дальнейшему изучению мира схем, не стесняйтесь обращаться к нам. Мы готовы удовлетворить все ваши потребности в печатных платах для разработки детекторов.
Схема металлоискателя и самодельная печатная плата
Металлоискатель
30.10.2021 | Просмотров: 4261 | Схемы | от: ELECTRONOOBS
Доля
Эта печатная плата представляет собой металлоискатель. Схема очень проста, и в этом уроке я сделаю все возможное, чтобы объяснить вам, как она работает. Я использую реальные примеры и анимацию в видео ниже, чтобы вы все поняли. Печатная плата интересна тем, что на ней уже есть катушки на плате с медными дорожками, поэтому нам не нужны внешние катушки с медными проводами. Я поделюсь с вами схемой для этого проекта и файлами GERBER на случай, если вы захотите заказать эту же плату и начать с ней тестировать. Все ссылки ниже. Итак, ребята, что вы думаете? Будет ли эта печатная плата способна обнаруживать металл, и если да, то насколько она хороша? Итак, приступим.
Часть 1 — Схема
Схема для этой печатной платы приведена ниже, и вы можете получить ее ниже, если хотите использовать те же значения. Также загрузите файлы GERBER для печатной платы из следующей главы, перейдите на сайт PCBWAY.com, загрузите zip-файл на их веб-сайт и выберите такие настройки, как цвет, материалы, количество печатных плат и так далее. Закажите печатные платы и сделайте этот же проект, чтобы узнать что-то новое. Печатная плата состоит из двух частей. Все компоненты, которые я использовал, имеют сквозное отверстие. Две катушки уже находятся на печатной плате, поэтому вам не нужно их добавлять. Все, что вам нужно, это резисторы, конденсаторы и биполярные транзисторы. Очень просто!
Часть 2 — Печатная плата
Печатная плата состоит из двух частей.
Скачать печатные платы GERBER (30.10.2021)
Часть 3 — Список деталей
Вместе с печатной платой для этого проекта нам понадобится зуммер, который будет издавать звук при обнаружении металла.
Нам нужно 3 транзистора BJT, два PNP и один NPN. Несколько конденсаторов, несколько резисторов и потенциометр. И нам нужен источник питания, который может быть простой батареей. Список компонентов очень короткий.
-
1 x GERBER скачать ССЫЛКА
-
1 х Активный зуммер ССЫЛКА Aliexpress
-
2 конденсатора по 22 пФ ССЫЛКА Aliexpress
-
2 конденсатора по 100 нФ ССЫЛКА Aliexpress
-
1 х 100 мкФ конденсатор ССЫЛКА Aliexpress
-
1 х 220K резистор ССЫЛКА Aliexpress
-
1 х 2,2K резистор ССЫЛКА Aliexpress
-
1 х 100 Ом потенциометр ССЫЛКА Aliexpress
-
1 x 9018 NPN переходная ссылка Aliexpress
-
1 x 9012 PNP переходная ссылка Aliexpress
-
1 x 9015 PNP переходная ссылка Aliexpress
-
Или купить полный КОМПЛЕКТ ССЫЛКА Aliexpress
Часть 4. Сборка печатной платы
Теперь давайте соберем печатную плату и протестируем ее.
Припаять компоненты не так сложно, так как все они сквозные. Так что просто следуйте значениям на схеме и припаивайте их один за другим. Будьте осторожны с транзисторами и не припаивайте их наоборот. У нас есть хороший шелковый слой на печатной плате, поэтому мы можем знать, где будет располагаться каждый компонент, а также полярность. Теперь все компоненты припаяны. Снимаю защиту от зуммера. Теперь нам нужно настроить точку осцилляции. Делаем это с помощью потенциометра. Как вы можете видеть на схеме, это было подключено к эмиттеру первого транзистора, поэтому, изменяя значение потенциометра, мы изменяем величину тока, проходящего через катушку, таким образом, мы регулируем амплитуду и тем самым, когда колебание начинается. Подайте на схему около 5В. Вы услышите звуковой сигнал. Вращайте потенциометр, пока звук не прекратится. Это то место, где у нас есть колебания, но амплитуда почти выключена. Теперь давайте проверим это.
Часть 5. Проверка металлодетектора
Я подношу его близко к металлу, и он издает звуковой сигнал, значит, он работает.
Даже через какой-то материал он может обнаружить металл, поэтому такие детекторы используют в аэропортах и обнаруживают металлы в карманах людей. Теперь, как вы можете видеть, расстояние обнаружения не так уж и велико. Всего несколько см, так что эта схема не так уж и разумна. Проблема в катушке на плате. Поскольку на плате петли расположены рядом, катушка занимает много места. Катушка из проволоки может иметь такое же количество петель, но на меньшей площади. Так и с печатной платой, когда металл помещается в середину, рядом с металлом находится всего несколько витков. Создание этой схемы с внешними катушками, сделанными из медного провода, может увеличить чувствительность. Таким образом, вы можете использовать ту же схему, что и у нас, на печатной плате, но вы добавляете свои собственные катушки. Индуктивность катушки может влиять на скорость колебаний и так далее, имейте это в виду.
Часть 6 — Посмотреть полное видеоруководство
Вместо зуммера вы также можете использовать светодиод, чтобы вместо звуковой сигнализации у вас была световая сигнализация.
