Hvordan lage en metalldetektor krets?

En metalldetektor er en vanlig gadget som brukes til å sjekke mennesker, bagasje eller sekker i kjøpesentre, innkvartering, filmkorridorer og så videre for å garantere at personen ikke transporterer metaller eller ulovlige ting som våpen, bomber og så videre. Metalldetektorer identifiserer nærheten til metaller. Mange typer metalldetektorer kan sees i markedet. Disse inkluderer håndholdte metalldetektorer, gjennomgående metalldetektorer, metalldetektorer for bakkesøk osv.

En enkel metalldetektorkrets kan lages hjemme i liten skala. I dette prosjektet skal vi lage en enkel metalldetektorkrets ved hjelp av en nærhetssensor. Alle komponentene som brukes er veldig enkle og lett tilgjengelige i markedet.

Hvordan designe en metalldetektorkrets ved hjelp av TDA0161?

Nå som vi vet hva vi skal gjøre i dette prosjektet, la oss begynne å samle inn ytterligere informasjon ved å lage en komplett liste over komponenter og gjennomgå en kort studie i utgangspunktet.

Trinn 1: Samle komponentene

Den beste tilnærmingen for å starte et prosjekt er å lage en liste over komponenter og gå gjennom en kort studie av disse komponentene, fordi ingen vil holde seg midt i et prosjekt bare på grunn av en manglende komponent. En liste over komponenter som vi skal bruke i dette prosjektet er gitt nedenfor:

Trinn 2: Studere komponentene

Som vi nå kjenner til hovedkonseptet bak dette prosjektet, og vi også har en komplett liste over komponenter, går vi et skritt videre og går gjennom en kort studie av noen hovedkomponenter som skal brukes til å lage f kretsen.

TDA0161 Nærhetsdetektor ICer en nærhetsdetektor Ic. Den er produsert av STMicroelectronics. Den brukes til å oppdage metallgjenstander. Den utfører denne oppgaven ved å oppdage små endringer i tapene av høyfrekvente virvelstrømmer. Ved hjelp av en evig innstilt krets fungerer TDA0161 IC som en oscillator. Utgangssignalet bestemmes av endringen i forsyningsstrømmen. Dette betyr at strømmen vil være høy når et metall som er innvendt, vil være i nærheten av spolen, og strømmen vil være lav hvis det ikke er noe metallgjenstand i nærheten av spolen. TDA0161 IC består av 8 pinner. Denne IC-en kommer i dual-inline-pakker.

2N2222 Transistor: Det er den mest kjente NPN bipolare krysset transistor. Denne transistoren brukes mest til bytte og forsterkning. Hovedårsaken bak berømmelsen er at den er billig, liten størrelse og dens evne til å håndtere en høy strømverdi sammenlignet med lignende små transistorer. Normalt kan denne transistoren takle en høy strømstyrke på opptil 800 mA. Denne transistoren består av silisium eller germanium materiale. I prosessen med forsterkning påføres det analoge inngangssignalet til samleren, og det utgangsforsterkede signalet sendes til basen. dette analoge signalet kan være et talesignal.

Veroboard er et godt valg å lage en krets fordi den eneste hodepinen er å plassere komponenter på Vero-board og bare lodde dem og kontrollere kontinuiteten ved hjelp av Digital Multi Meter. Når kretsoppsettet er kjent, kutt brettet i en rimelig størrelse. For dette formål plasserer du brettet på skjærematten og ved å bruke et skarpt blad (sikkert) og ved å ta alle sikkerhetsforholdsregler, mer enn en gang skårer lasten opp og under langs den rette kanten (5 eller flere ganger), og kjører over blenderåpningene. Etter å ha gjort det, plasser komponentene på kortet tett for å danne en kompakt krets og lodd pinnene i henhold til kretsforbindelsene. I tilfelle feil, prøv å løse loddene og lodde dem igjen. Til slutt, sjekk kontinuiteten. Gå gjennom følgende trinn for å lage en god krets på et Veroboard.

De summer er en slags elektronisk lydsamler med en koordinert struktur. Det brukes vanligvis som en stemmeutstyr i elektroniske gjenstander som PC-er, skrivere, replikeringsmaskiner, mekanisk varslingsmontering, elektroniske leker, auto-elektroniske innretninger, telefoner osv. I dette prosjektet skal vi bruke en summer til å slå alarm når pinnen blir plukket ut av hovedkretsen.

Trinn 3: Blokkdiagram

De tre hovedkunsten i metalldetektorkretsen er LC-krets, Nærhetssensor, utgang Summer og LED.LC-kretsen er laget ved å koble til en kondensator og en spiral av kobbertråd i en parallell konfigurasjon.

Når spolen vil oppdage metallet nær overflaten, vil det utløse nærhetssensoren som deretter sender signalet til utgangskretsen, og den vil slå på LED-lampen og lyde på summeren. Så i utgangspunktet i LC-krets, når et materiale med samme frekvens kommer nær kobberspiralen, vil det begynne å resonere. Dette begynner å lade kondensatoren. Kondensatoren og induktoren vil bli ladet alternativt i LC-kretsen. Når kondensatoren vil bli fulladet, vil ladingen overføres til induktoren, og når ladningen over kondensatoren nærmer seg null, vil den trekke ladning fra induktoren. Denne prosessen gjentar seg igjen og igjen.

EN Nærhetssensorer en sensor som brukes til å oppdage et objekt uten fysisk kontakt. Arbeidsprinsippet til en IR-sensor og en nærhetssensor er den samme. Det sender også et signal og det viser ikke noe på utgangen før det er noen endring i det reflekterte signalet. Det er så mange typer nærhetssensorer tilgjengelig i markedet, vi bruker den som vil sende et utgangssignal når den oppdager et metallisk motiv.

Trinn 4: Arbeid av kretsen

Siden vi nå har all nødvendig informasjon om komponentene som brukes og kretsens arbeid, la oss gå et skritt foran og begynne å forstå hovedarbeidet til metalldetektorkretsen.

Den viktigste metalldetektordelen av kretsen er den parallelle konfigurasjonen av kondensatoren og induktorspolen. Denne LC-kretsen hjelper nærhetssensoren å svinge med en bestemt frekvens. Når metallobjekter som har en resonansfrekvens nær spolespolen, på grunn av loven om elektromagnetisk induksjon, vil en indusert strøm bli indusert i spolen ved gjensidig induksjon. Dette vil endre signalet som strømmer gjennom spolen til nærhetssensoren.

Et potensiometer er en variabel motstand hvis verdi kan endres. Den brukes i denne kretsen for å endre verdien på LC-kretsen. Det må huskes at verdien av nærhetssensoren skal kontrolleres når ingen metallgjenstand er i nærheten av spolen. Hvis spolen har et metallgjenstand i nærheten, vil verdien av nærhetssensoren endres fordi LC-kretsen vil ha et annet signal i seg.

Nå sendes det endrede signalet i spolen til nærhetssensoren. denne sensoren vil undersøke dette signalet og reagere deretter. Hvis signalet er på rundt 1 mA, betyr det at det ikke er noe metallgjenstand i nærheten av spolen. Hvis strømmen er nesten mer enn 8 mA, indikerer det at det er en metallgjenstand i nærheten av spolen.

Så når utgangspinnen til nærhetssensoren er høy, vil det bli gitt en positiv spenning til transistoren, og den vil sende et signal for å slå på lysdioden og summeren.

Trinn 5: Montering av komponentene

Nå som vi vet hovedarbeidet og også hele kretsen til prosjektet vårt, la oss gå videre og begynne å lage maskinvaren til prosjektet vårt. En ting må holdes oppmerksom på at kretsen må være kompakt og komponentene må plasseres så nært.

1. Ta en Veroboard og gni siden med kobberbelegget med skrapepapir.
2. Plasser nå komponentene forsiktig og nær nok til at kretsens størrelse ikke blir veldig stor
3. Gjør koblingene forsiktig ved hjelp av loddejern. Hvis det gjøres feil mens du gjør tilkoblingene, kan du prøve å avlaste tilkoblingen og lodde tilkoblingen riktig, men til slutt må forbindelsen være tett.
4. Når alle tilkoblingene er gjort, utfør en kontinuitetstest. I elektronikk er kontinuitetstesten kontrollen av en elektrisk krets for å kontrollere om strømmen strømmer i ønsket bane (at det i sikkerhet er en total krets). En kontinuitetstest utføres ved å sette en liten spenning (kablet i ordning med en LED eller opprørsdel som skaper en del, for eksempel en piezoelektrisk høyttaler) over den valgte veien.
5. Hvis kontinuitetstesten består, betyr det at kretsen er tilstrekkelig laget etter ønske. Den er nå klar til å bli testet.

Kretsen vil se ut som bildet nedenfor:

Fordeler

Ettersom hvert prosjekt har sine fordeler og ulemper, er noen av fordelene og ulempene med denne metalldetektorkretsen listet opp nedenfor.

1. Nærhetsdetektoren IC TDA0161-basert metalldetektorkrets er et veldig enkelt og småskala prosjekt som kan gjøres veldig enkelt hjemme. Så den kan brukes i hjem, kontorer, arbeidsplasser osv. For å finne små metallgjenstander, for eksempel jernspiker, sølv- eller gullsmykker osv.
2. Siden denne nærhetssensoren fungerer som den skal, er det ikke nødvendig å bruke noen form for mikrokontroller.

Ulemper

Siden dette er en hjemmelaget metalldetektorkrets i liten skala, er den største ulempen med kretsen hans problemet med deteksjonsområdet. For denne kretsen bør avstanden til en metallgjenstand være minst 10 mm fra metalldetektorkretsens spole.

applikasjoner

Det er flere anvendelser av en metalldetektor. Noen av disse er oppført nedenfor.

1. Metaldetektorer brukes i inngangen til et sted der sikkerhet er nødvendig. Dette vil bli brukt til å oppdage skadelige våpen.
2. Metaldetektorer brukes til å oppdage sølv, jern, gull, etc.
3. Siden dette prosjektet er laget i liten skala, kan det brukes i hjem for å oppdage små metallgjenstander som jernspiker osv.