Металотърсачът е обикновена джаджа, която се използва за проверка на хора, багаж или чували в търговски центрове, квартири, коридори за филми и така нататък, за да се гарантира, че човек не пренася никакви метали или незаконни неща като оръжия, бомби и т.н. Металните детектори идентифицират близостта на металите. На пазара могат да се видят много видове металотърсачи. Те включват ръчни металотърсачи, метални детектори за преминаване, метални детектори за търсене на земя и др.
Схема на металотърсач
Проста верига за металдетектор може да се направи у дома в малък мащаб. В този проект ще направим проста верига за металдетектор, използвайки сензор за близост. Всички използвани компоненти са много прости и лесно достъпни на пазара.
Как да проектирам верига на металотърсач с помощта на TDA0161?
Сега, след като знаем какво ще правим в този проект, нека започнем да събираме допълнителна информация, като направим пълен списък на компонентите и първо преминем през кратко проучване.
Стъпка 1: Събиране на компонентите
Най-добрият подход за стартиране на всеки проект е да се направи списък с компоненти и да се премине през кратко проучване на тези компоненти, защото никой няма да иска да остане в средата на проекта само поради липсващ компонент. Списък на компонентите, които ще използваме в този проект, е даден по-долу:
- TDA0161 IC детектор за близост
- 1k-омов резистор
- 330 Ω резистор
- 100 Ω резистор
- 5 KΩ потенциометър
- 2N2222 NPN транзистор
- Звънец
- Медна тел за намотка
- LED
- Вероборд
- Батерия
- Цифров мултиметър
Стъпка 2: Изучаване на компонентите
Тъй като вече знаем основната концепция зад този проект и също така имаме пълен списък с компоненти, ние се движим крачка напред и преминаваме през кратко проучване на някои основни компоненти, които ще бъдат използвани при създаването на веригата.
TDA0161 IC детектор за близост е детектор за близост Ic. Произвежда се от STMicroelectronics. Използва се за откриване на метални предмети. Той изпълнява тази задача, като открива леки промени в загубите на високочестотни вихрови токове. С помощта на вечно настроена схема, TDA0161 IC действа като осцилатор. Изходният сигнал се определя от промяната в захранващия ток. Това означава, че токът ще бъде висок, когато металът, срещу който е възражение, ще бъде близо до намотката и токът ще бъде нисък, ако в близост до намотката няма метален предмет. TDA0161 IC се състои от 8 пина. Този IC се предлага в двойни вградени пакети.
TDA0161
2N2222 транзистор: Това е най-известният NPN биполярен транзистор. Този транзистор се използва най-вече за превключване и усилване. Основната причина за славата му е, че е с ниска цена, малък размер и способността му да се справя с висока стойност на тока в сравнение с подобни малки транзистори. Обикновено този транзистор може да се справи с висок ток до 800mA. Този транзистор е изграден от силиций или германиев материал. В процеса на усилване, входният аналогов сигнал се подава към неговия колектор и изходният усилен сигнал се изпраща към основата. този аналогов сигнал може да бъде гласов сигнал.
2N2222
Вероборд е добър избор да направите схема, защото единственото главоболие е да поставите компоненти на Vero-платката и просто да ги запоите и да проверите непрекъснатостта с помощта на цифровия мултиметър. След като схемата на схемата е известна, изрежете дъската на разумен размер. За тази цел поставете дъската върху режещата подложка и като използвате остър нож (сигурно) и като вземете всички предпазни мерки, повече от веднъж вкарайте товара нагоре и в основата по правия ръб (5 или няколко пъти), прегазвайки отворите. След това поставете компонентите на платката плътно, за да образувате компактна верига и запойте щифтовете според връзките на веригата. В случай на грешка, опитайте да отпоите връзките и да ги запоите отново. И накрая, проверете приемствеността. Преминете през следните стъпки, за да направите добра схема на Veroboard.
Вероборд
The зумер е нещо като електронен колектор на звук с координирана структура. Обикновено се използва като приспособление за глас в електронни елементи като компютри, принтери, репликиращи машини, предупредително механично сглобяване, електронни играчки, автоматични електронни приспособления, телефони и др .. В този проект ще използваме зумер за подаване на аларма когато щифтът е изваден от основната верига.
Звънец
Стъпка 3: Блокова диаграма
Блокова диаграма
Трите основни изкуства на веригата на металотърсача са LC верига , Сензор за близост , изход Звуков сигнал и LED. LC веригата се прави чрез свързване на кондензатор и намотка от меден проводник в паралелна конфигурация.
Когато бобината открие метала близо до повърхността си, тя ще задейства сензора за близост, който след това ще изпрати сигнала към изходната верига и ще включи светодиода и ще подаде звуков сигнал. Така че основно в LC верига , когато материал със същата честота се доближи до медната намотка, той ще започне да резонира. Това ще започне да зарежда кондензатора. Кондензаторът и индукторът ще се зареждат алтернативно в LC веригата. Когато кондензаторът се зареди напълно, зарядът ще се прехвърли към индуктора и когато зарядът през кондензатора почти се приближи до нула, той ще изтегли заряд от индуктора. Този процес се повтаря отново и отново.
ДА СЕ Сензор за близост е сензор, който се използва за откриване на n обект без физически контакт. Принципът на работа на IR сензор и сензор за близост са еднакви. Той също така излъчва сигнал и не показва нищо на изхода, докато няма промяна в отразения сигнал. На пазара се предлагат толкова много видове сензори за близост, ние използваме този, който ще изпрати изходен сигнал, когато открие метален обект.
Стъпка 4: Работа на веригата
Тъй като вече разполагаме с цялата необходима информация за използваните компоненти и работата на веригата, нека се придвижим една крачка напред и да започнем да разбираме основната работа на веригата на металотърсача.
Основната металдетекторна част на веригата е паралелната конфигурация на кондензатора и индуктивната намотка. Тази LC верига помага на сензора за близост да трепти с определена честота. Когато който и да е метален обект има някаква резонираща честота, приближена до индукторната намотка, поради закона за електромагнитната индукция, индуциран ток ще бъде индуциран в намотката чрез взаимна индукция. Това ще промени сигнала, преминаващ през намотката към сензора за близост.
Потенциометърът е променлив резистор, чиято стойност може да се променя. Той се използва в тази схема за промяна на стойността на LC веригата. Трябва да се има предвид, че стойността на сензора за близост трябва да се проверява, когато в близост до намотката няма метален предмет. Ако бобината има метален обект близо до себе си, стойността на сензора за близост ще бъде променена, тъй като LC веригата ще има различен сигнал в себе си.
Сега промененият сигнал в бобината се изпраща към сензора за близост. този сензор ще изследва този сигнал и ще реагира съответно. Ако сигналът е около 1 mA, това означава, че в близост до намотката няма метален предмет. Ако токът е почти повече от 8mA, това показва, че в близост до намотката има метален предмет.
Така че, когато изходният щифт на сензора за близост е висок, към транзистора ще бъде подадено положително напрежение и той ще изпрати сигнал за включване на светодиода и зумера.
Стъпка 5: Сглобяване на компонентите
Сега, тъй като знаем основната работеща, а също и пълната схема на нашия проект, нека продължим напред и да започнем да правим хардуера на нашия проект. Трябва да се има предвид едно нещо, че веригата трябва да е компактна и компонентите да са разположени толкова близо.
- Вземете Veroboard и изтъркайте страната му с медното покритие със скрепер хартия.
- Сега поставете компонентите внимателно и достатъчно близо, така че размерът на веригата да не стане много голям
- Внимателно направете връзките с помощта на спойка. Ако при извършване на връзките е направена някаква грешка, опитайте се да разглобите връзката и да я запоите отново правилно, но в крайна сметка връзката трябва да е здраво.
- След като всички връзки са направени, извършете тест за непрекъснатост. В електрониката тестът за непрекъснатост е проверка на електрическа верига, за да се провери дали токът протича по желания път (че със сигурност е обща верига). Изпитването за непрекъснатост се извършва чрез задаване на малко напрежение (свързано с LED или шумове, създаващи част, например пиезоелектричен високоговорител) по избрания начин.
- Ако тестът за непрекъснатост премине, това означава, че веригата е направена адекватно по желание. Сега е готов за тестване.
Веригата ще изглежда като изображението по-долу:
Електрическа схема
Предимства
Тъй като всеки проект има своите плюсове и минуси, някои от предимствата и недостатъците на тази верига за металдетектор са изброени по-долу.
- Схемата за метален детектор IC TDA0161 на детектора за близост е много прост и малък проект, който може да се направи много лесно у дома. Така че може да се използва в домове, офиси, работни места и др. За намиране на малки метални предмети, например железни пирони, сребърни или златни бижута и т.н.
- Тъй като този сензор за близост работи правилно, няма нужда да използвате какъвто и да е тип микроконтролер.
Недостатъци
Тъй като това е малка мащабна самоделна верига за металдетектор, основният недостатък на веригата му е проблемът с нейния обхват на откриване. За тази схема разстоянието на метален предмет трябва да бъде най-малко 10 mm от намотката на веригата на металотърсача.
Приложения
Има няколко приложения на металотърсач. Някои от тях са изброени по-долу.
- Метални детектори се използват във входа на място, където е необходима сигурност. Това ще се използва за откриване на всяко вредно оръжие.
- Металотърсачите се използват за откриване на сребро, желязо, злато и др.
- Тъй като този проект е направен в малък мащаб, той може да се използва в домовете за откриване на малки метални предмети като железни пирони и т.н.
