Metāla detektors ir parasts sīkrīks, kas tiek izmantots cilvēku, bagāžas vai maisu pārbaudei tirdzniecības centros, naktsmītnēs, filmu gaiteņos utt., Lai garantētu, ka persona nepārvieto nekādus metālus vai nelegālas lietas, piemēram, ieročus, bumbas utt. Metāla detektori identificē metālu tuvumu. Tirgū var redzēt daudzu veidu metāla detektorus. Tie ietver rokas metāla detektorus, caurspīdīgus metāla detektorus, zemes meklēšanas metāla detektorus utt.
Metāla detektora shēma
Vienkāršu metāla detektora shēmu var izgatavot mājās nelielā mērogā. Šajā projektā mēs izveidosim vienkāršu metāla detektora shēmu, izmantojot tuvuma sensoru. Visas izmantotās sastāvdaļas ir ļoti vienkāršas un viegli pieejamas tirgū.
Kā noformēt metāla detektora shēmu, izmantojot TDA0161?
Tagad, kad mēs zinām, ko mēs darīsim šajā projektā, sāksim vākt papildu informāciju, izveidojot pilnu sastāvdaļu sarakstu un vispirms veicot īsu pētījumu.
1. darbība: komponentu savākšana
Vislabākā pieeja jebkura projekta uzsākšanai ir sastādīt sastāvdaļu sarakstu un veikt īsu šo komponentu izpēti, jo neviens nevēlas palikt projekta vidū tikai trūkstoša komponenta dēļ. Komponentu saraksts, kurus mēs izmantosim šajā projektā, ir norādīts zemāk:
- TDA0161 Tuvuma detektora IC
- 1k omu rezistors
- 330 Ω rezistors
- 100 Ω rezistors
- 5 KΩ potenciometrs
- 2N2222 NPN tranzistors
- Buzzer
- Vara vads spolei
- LED
- Veroboard
- Akumulators
- Digitālais multimetrs
2. solis: Komponentu izpēte
Tā kā mēs tagad zinām šī projekta galveno koncepciju un mums ir arī pilns sastāvdaļu saraksts, les pārvietojas soli uz priekšu un iziet īsu pētījumu par dažām galvenajām sastāvdaļām, kas tiks izmantotas ķēdes izveidē.
TDA0161 Tuvuma detektora IC ir tuvuma detektors Ic. To ražo STMicroelectronics. To izmanto metāla priekšmetu noteikšanai. Tas veic šo uzdevumu, atklājot nelielas izmaiņas augstfrekvences virpuļstrāvu zudumos. Ar mūžīgi noregulētas shēmas palīdzību TDA0161 IC darbojas kā oscilators. Izejas signālu nosaka barošanas strāvas izmaiņas. Tas nozīmē, ka strāva būs liela, ja metāls, par kuru iebilda, atradīsies spoles tuvumā, un strāva būs maza, ja spoles tuvumā nav metāla priekšmeta. TDA0161 IC sastāv no 8 tapām. Šis IC ir divpakāpju paketēs.
TDA0161
2N2222 tranzistors: Tas ir vispazīstamākais NPN bipolārā savienojuma tranzistors. Šo tranzistoru galvenokārt izmanto komutācijas un pastiprināšanas nolūkos. Galvenais slavas iemesls ir tas, ka tā ir zemas izmaksas, mazs izmērs un spēja izturēt lielu strāvas vērtību, salīdzinot ar līdzīgiem maziem tranzistoriem. Parasti šis tranzistors var izturēt lielu strāvas stiprumu līdz 800mA. Šo tranzistoru veido silīcija vai germānija materiāls. Pastiprināšanas procesā analogais ieejas signāls tiek ievadīts tā kolektorā, un izvades pastiprinātais signāls tiek nosūtīts uz bāzi. šis analogais signāls varētu būt balss signāls.
2N2222
Veroboard ir laba izvēle ķēdes veikšanai, jo vienīgās galvassāpes ir komponentu ievietošana Vero dēlī un to vienkārši pielodēšana un nepārtrauktības pārbaude, izmantojot Digital Multi Meter. Kad ķēdes izkārtojums ir zināms, sagrieziet dēli saprātīgā izmērā. Šim nolūkam novietojiet dēli uz griešanas paklāja un, izmantojot asu asmeni (droši), un, ievērojot visus drošības pasākumus, vairāk nekā vienu reizi kravu slieciet augšā un pamatnē pa taisno malu (5 vai vairākas reizes), braucot pāri atveres. Pēc tā izdarīšanas cieši novietojiet komponentus uz dēļa, lai izveidotu kompaktu ķēdi, un pielodējiet tapas atbilstoši ķēdes savienojumiem. Jebkuras kļūdas gadījumā mēģiniet atvienot savienojumus un atkal tos pielodēt. Visbeidzot, pārbaudiet nepārtrauktību. Izpildiet šīs darbības, lai izveidotu labu ķēdi uz Veroboard.
Veroboard
The skaņas signāls ir sava veida elektronisks skaņas savācējs ar koordinētu struktūru. To parasti izmanto kā balss sīkrīku elektroniskos priekšmetos, piemēram, datoros, printeros, reproducēšanas mašīnās, trauksmes mehāniskajā montāžā, elektroniskās rotaļlietās, automātiskajos elektroniskajos sīkrīkos, tālruņos utt. Šajā projektā mēs izmantosim skaņas signālu trauksmes signālam kad tapa tiek izņemta no galvenās ķēdes.
Buzzer
3. solis: Bloķēt diagrammu
Blokshēma
Trīs galvenās metāla detektoru ķēdes mākslas ir LC ķēde , Tuvuma sensors , izeja Buzzer un LED. LC ķēde tiek veikta, savienojot kondensatoru un vara stieples spoli paralēlā konfigurācijā.
Kad spole noteiks metālu tās virsmas tuvumā, tas iedarbinās tuvuma sensoru, kas pēc tam nosūtīs signālu uz izejas ķēdi, un tas ieslēgs LED un ieslēgs skaņas signālu. Tātad būtībā LC ķēde , kad tādas pašas frekvences materiāls nonāks vara spoles tuvumā, tas sāks rezonēt. Tas sāks uzlādēt kondensatoru. Kondensators un induktors tiks alternatīvi uzlādēti LC ķēdē. Kad kondensators tiks pilnībā uzlādēts, lādiņš tiks pārsūtīts uz induktoru un, kad lādiņš pāri kondensatoram gandrīz tuvosies nullei, tas no lādiņa sāks lādiņu. Šis process atkārtojas vēl un vēl.
TO Tuvuma sensors ir sensors, ko izmanto, lai noteiktu n objektu bez jebkāda fiziska kontakta. IR sensora un tuvuma sensora darbības princips ir vienāds. Tas arī izstaro signālu, un uz izejas tas neko neparāda, kamēr atstarotajā signālā nav izmaiņu. Tirgū ir pieejami tik daudz tuvuma sensoru tipu, mēs izmantojam to, kas, nosakot metāla priekšmetu, nosūtīs izejas signālu.
4. solis: ķēdes darbība
Tā kā mums tagad ir visa nepieciešamā informācija par izmantotajiem komponentiem un ķēdes darbību, virzīsimies vienu soli uz priekšu un sāksim izprast metāla detektora ķēdes galveno darbību.
Ķēdes galvenā metāla detektora daļa ir kondensatora un induktora spoles paralēla konfigurācija. Šī LC ķēde palīdz tuvuma sensoram svārstīties noteiktā frekvencē. Kad jebkuram metāla objektam d ir kāda rezonējoša frekvence, kas tuvojas induktora spolei, elektromagnētiskās indukcijas likuma dēļ spolē inducētā strāva tiks inducēta ar savstarpēju indukciju. Tas izmainīs signālu, kas plūst caur spoli uz tuvuma sensoru.
Potenciometrs ir mainīgs rezistors, kura vērtību var mainīt. Šajā ķēdē to izmanto, lai mainītu LC ķēdes vērtību. Jāpatur prātā, ka tuvuma sensora vērtība jāpārbauda, kad spoles tuvumā nav metāla priekšmetu. Ja spoles tuvumā atrodas metāla priekšmets, tuvuma sensora vērtība tiks mainīta, jo LC ķēdē būs atšķirīgs signāls.
Tagad mainītais signāls spolē tiek nosūtīts uz tuvuma sensoru. šis sensors pārbaudīs šo signālu un attiecīgi reaģēs. Ja signāls ir aptuveni 1mA, tas nozīmē, ka spoles tuvumā nav metāla priekšmetu. Ja strāva ir gandrīz lielāka par 8mA, tas norāda, ka spoles tuvumā atrodas metāla priekšmets.
Tātad, kad tuvuma sensora izejas tapa ir augsta, tranzistoram tiks nodrošināts pozitīvs spriegums, un tas nosūtīs signālu, lai ieslēgtu LED un skaņas signālu.
5. solis: komponentu montāža
Tagad, kad mēs zinām sava projekta galveno darba un arī pilno ķēdi, virzīsimies uz priekšu un sāksim izgatavot mūsu projekta aparatūru. Jāņem vērā viena lieta, ka ķēdei jābūt kompaktai un komponentiem jābūt novietotiem tik tuvu.
- Paņemiet Veroboard un noberzējiet tā sānu ar vara pārklājumu ar skrāpi.
- Tagad uzmanīgi un pietiekami cieši novietojiet komponentus, lai ķēdes izmērs nekļūtu ļoti liels
- Uzmanīgi izveidojiet savienojumus, izmantojot lodāmuru. Ja, veicot savienojumus, tiek pieļauta kāda kļūda, mēģiniet atvienot savienojumu un atkal pareizi pielodēt savienojumu, taču galu galā savienojumam jābūt stingram.
- Kad visi savienojumi ir izveidoti, veiciet nepārtrauktības pārbaudi. Elektronikā nepārtrauktības pārbaude ir elektriskās ķēdes pārbaude, lai pārbaudītu, vai strāva plūst vēlamajā ceļā (ka tā noteikti ir kopējā ķēde). Nepārtrauktības pārbaude tiek veikta, iestatot nelielu spriegumu (vadu savienots ar LED vai satraukumu, radot daļu, piemēram, pjezoelektrisko skaļruni) pa izvēlēto ceļu.
- Ja nepārtrauktības tests iztur, tas nozīmē, ka ķēde ir atbilstoši izveidota pēc vēlēšanās. Tagad tas ir gatavs pārbaudei.
Ķēde izskatīsies kā zemāk redzamais attēls:
Ķēdes shēma
Priekšrocības
Tā kā katram projektam ir savi plusi un mīnusi, dažas no šīs metāla detektora shēmas priekšrocībām un trūkumiem ir uzskaitītas zemāk.
- Metāla detektora shēma, kuras pamatā ir tuvuma detektors IC TDA0161, ir ļoti vienkāršs un maza mēroga projekts, ko var viegli veikt mājās. Tāpēc to var izmantot mājās, birojos, darba vietās utt., Lai atrastu mazus metāla priekšmetus, piemēram, dzelzs naglas, sudraba vai zelta rotaslietas utt.
- Tā kā šis tuvuma sensors darbojas pareizi, nav nepieciešams izmantot jebkāda veida mikrokontrollerus.
Trūkumi
Tā kā šī ir neliela mēroga pašmāju metāla detektora shēma, galvenais viņa ķēdes trūkums ir jautājums par tā noteikšanas diapazonu. Šajā ķēdē metāla priekšmeta attālumam jābūt vismaz 10 mm no metāla detektora ķēdes spoles.
Pieteikumi
Metāla detektoram ir vairāki pielietojumi. Daži no tiem ir uzskaitīti zemāk.
- Metāla detektori tiek izmantoti ieejā vietā, kur nepieciešama drošība. To izmantos, lai atklātu jebkuru kaitīgu ieroci.
- Metāla detektorus izmanto, lai noteiktu sudrabu, dzelzi, zeltu utt.
- Tā kā šis projekts tiek veikts nelielā apjomā, to var izmantot mājās, lai atklātu mazus metāla priekšmetus, piemēram, dzelzs naglas utt.
