Metalo detektorius yra įprastas įtaisas, naudojamas tikrinant žmones, bagažą ar maišus prekybos centruose, nakvynės namuose, filmų koridoriuose ir pan., Siekiant užtikrinti, kad asmuo neperduotų jokių metalų ar draudžiamų dalykų, pavyzdžiui, ginklų, bombų ir pan. Metalo detektoriai nustato metalų artumą. Rinkoje galima pamatyti daugelio rūšių metalo detektorių. Tai apima rankinius metalo detektorius, metalinius detektorius, metalinius metalo detektorius ir kt.
Metalo detektoriaus grandinė
Paprasta metalo detektoriaus schema gali būti sukurta namuose nedideliu mastu. Šiame projekte mes ketiname sukurti paprastą metalo detektoriaus grandinę, naudodami artumo jutiklį. Visi naudojami komponentai yra labai paprasti ir lengvai prieinami rinkoje.
Kaip suprojektuoti metalo detektoriaus grandinę naudojant TDA0161?
Dabar, kai žinome, ką darysime šiame projekte, pradėkime rinkti tolesnę informaciją, sudarydami išsamų komponentų sąrašą ir atlikdami trumpą tyrimą.
1 veiksmas: rinkite komponentus
Geriausias būdas pradėti bet kokį projektą yra sudaryti komponentų sąrašą ir atlikti trumpą šių komponentų tyrimą, nes niekas nenorės laikytis projekto vidurio vien dėl trūkstamo komponento. Toliau pateikiamas komponentų, kuriuos ketiname naudoti šiame projekte, sąrašas:
- TDA0161 Artumo detektoriaus IC
- 1k omų rezistorius
- 330 Ω rezistorius
- 100 Ω rezistorius
- 5 KΩ potenciometras
- 2N2222 NPN tranzistorius
- Buzeris
- Varinė viela ritinei
- LED
- „Veroboard“
- Baterija
- Skaitmeninis multimetras
2 žingsnis: komponentų studijavimas
Kadangi dabar žinome pagrindinę šio projekto koncepciją ir turime išsamų komponentų sąrašą, „les“ žengia žingsnį į priekį ir pereina trumpą kai kurių pagrindinių komponentų, kurie bus naudojami grandinei sukurti, tyrimą.
TDA0161 Artumo detektoriaus IC yra artumo detektorius Ic. Jį gamina „STMicroelectronics“. Jis naudojamas metaliniams daiktams aptikti. Jis atlieka šią užduotį nustatydamas nedidelius aukšto dažnio sūkurinių srovių nuostolių pokyčius. Amžinai sureguliuotos grandinės pagalba TDA0161 IC pripažįstamas kaip osciliatorius. Išėjimo signalą lemia maitinimo srovės pokytis. Tai reiškia, kad srovė bus didelė, kai metalas, kuriam prieštaraujama, bus šalia ritės, o srovė bus maža, jei šalia ritės nėra metalinio objekto. TDA0161 IC susideda iš 8 kaiščių. Šis IC yra dviejų paketų paketuose.
TDA0161
2N2222 tranzistorius: Tai labiausiai žinomas NPN bipolinis sandūros tranzistorius. Šis tranzistorius dažniausiai naudojamas perjungimo ir stiprinimo tikslais. Pagrindinė jo šlovės priežastis yra ta, kad ji yra maža kaina, mažas dydis ir gebėjimas valdyti didelę srovės vertę, palyginti su panašiais mažais tranzistoriais. Paprastai šis tranzistorius gali apdoroti didelę srovę iki 800mA. Šis tranzistorius sudarytas iš silicio arba germanio medžiagos. Stiprinimo procese įvesties analoginis signalas nukreipiamas į jo kolektorių, o išvesties sustiprintas signalas siunčiamas į pagrindą. šis analoginis signalas gali būti balso signalas.
2N2222
„Veroboard“ yra geras pasirinkimas atlikti grandinę, nes vienintelis galvos skausmas yra sudėti komponentus į „Vero“ plokštę, juos tiesiog lydyti ir tikrinti tęstinumą naudojant „Digital Multi Meter“. Kai bus žinomas grandinės išdėstymas, supjaustykite lentą į tinkamą dydį. Šiuo tikslu uždėkite lentą ant pjovimo kilimėlio ir naudodamiesi aštriomis ašmenimis (saugiai) ir laikydamiesi visų saugos priemonių, ne kartą perkelkite krovinį į viršų ir pagrindą tiesiu kraštu (5 ar kelis kartus), pervažiuodami angos. Tai padarę, įdėkite komponentus į plokštę, kad susidarytumėte kompaktišką grandinę, ir lituokite kaiščius pagal grandinės jungtis. Jei kyla kokių nors klaidų, pabandykite nuimti jungtis ir vėl jas lituoti. Galiausiai patikrinkite tęstinumą. Atlikite šiuos veiksmus, kad sukurtumėte gerą „Veroboard“ grandinę.
„Veroboard“
švilpukas yra tam tikras elektroninis garso kolektorius, turintis suderintą struktūrą. Paprastai jis naudojamas kaip balso įtaisas elektroniniuose elementuose, tokiuose kaip asmeniniai kompiuteriai, spausdintuvai, kopijavimo mašinos, įspėjamasis mechaninis surinkimas, elektroniniai žaislai, automatinės elektroninės įtaisai, telefonai ir kt. Šiame projekte mes naudosime garsinį signalą kai kaištis išrenkamas iš pagrindinės grandinės.
Buzeris
3 žingsnis: Blokuoti schemą
Bloko schema
Trys pagrindiniai metalo detektoriaus grandinės menai yra LC grandinė , Artumo jutiklis , išvestis Buzzer ir LED. LC grandinė yra pagaminta sujungiant kondensatorių ir varinės vielos ritę lygiagrečiai.
Kai ritė aptiks metalą šalia jo paviršiaus, jis suveiks artumo jutiklį, kuris tada siunčia signalą į išėjimo grandinę, jis įjungs šviesos diodą ir skambins garsiniu signalu. Taigi iš esmės LC grandinė , kai to paties dažnio medžiaga pateks šalia varinės ritės, ji pradės rezonuoti. Tai pradės krauti kondensatorių. Kondensatorius ir induktorius bus pakraunami pakaitomis LC grandinėje. Kai kondensatorius bus visiškai įkrautas, krūvis bus perkeltas į induktorių ir, kai krūvis per kondensatorių beveik artės prie nulio, jis ims krūvį iš induktoriaus. Šis procesas kartojasi vėl ir vėl.
Į Artumo jutiklis yra jutiklis, naudojamas n objektui aptikti be jokio fizinio kontakto. IR jutiklio ir artumo jutiklio veikimo principas yra tas pats. Jis taip pat skleidžia signalą ir nieko nerodo išvestyje, kol nepasikeičia atspindėtas signalas. Rinkoje yra tiek daug artumo jutiklių tipų, mes naudojame tą, kuris siunčia išvesties signalą aptikęs metalinį objektą.
4 žingsnis: grandinės darbas
Kadangi dabar turime visą reikiamą informaciją apie naudojamus komponentus ir grandinės veikimą, judėkime vienu žingsniu į priekį ir pradėkime suprasti pagrindinį metalo detektoriaus grandinės darbą.
Pagrindinė metalo detektoriaus grandinės dalis yra lygiagreti kondensatoriaus ir induktoriaus ritės konfigūracija. Ši LC grandinė padeda artumo jutikliui svyruoti tam tikru dažniu. Kai bet kuris metalinis objektas d bet koks rezonuojantis dažnis priartėjo prie induktoriaus ritės, dėl elektromagnetinės indukcijos dėsnio, indukuota srovė bus sukelta ritėje abipusės indukcijos būdu. Tai pakeis ritę tekantį signalą į artumo jutiklį.
Potenciometras yra kintamas rezistorius, kurio vertę galima pakeisti. Ši grandinė naudojama norint pakeisti LC grandinės vertę. Reikia nepamiršti, kad artumo jutiklio vertė turėtų būti patikrinta, kai šalia ritės nėra metalinių daiktų. Jei ritėje šalia yra metalinis daiktas, artumo jutiklio vertė bus pakeista, nes LC grandinėje bus kitoks signalas.
Dabar pakeistas ritės signalas siunčiamas į artumo jutiklį. šis jutiklis ištirs šį signalą ir atitinkamai reaguos. Jei signalas yra maždaug 1mA, tai reiškia, kad šalia ritės nėra metalinio objekto. Jei srovė yra beveik didesnė nei 8mA, tai rodo, kad šalia ritės yra metalinis daiktas.
Taigi, kai artumo jutiklio išvesties kaištis yra didelis, tranzistoriui bus suteikta teigiama įtampa ir jis siųs signalą, kad įjungtų šviesos diodą ir garsinį signalą.
5 žingsnis: komponentų surinkimas
Dabar, kai žinome pagrindinį darbo projektą ir visą projekto grandinę, eikime į priekį ir pradėkime gaminti savo projekto aparatinę įrangą. Reikia nepamiršti, kad grandinė turi būti kompaktiška, o komponentai turi būti taip arti.
- Paimkite „Veroboard“ ir vario danga patrinkite šoną grandikliu.
- Dabar įdėkite komponentus atsargiai ir pakankamai arti, kad grandinės dydis netaptų labai didelis
- Atsargiai atlikite jungtis naudodami litavimo geležį. Jei atliekant ryšius padaroma kokių nors klaidų, pabandykite ištuštinti jungtį ir vėl tinkamai lituoti jungtį, tačiau galų gale ryšys turi būti tvirtas.
- Atlikę visas jungtis, atlikite tęstinumo bandymą. Elektronikoje tęstinumo bandymas yra elektros grandinės tikrinimas, siekiant patikrinti, ar srovė teka norimu keliu (ar tai tikrai yra visa grandinė). Tęstinumo bandymas atliekamas nustatant nedidelę įtampą (laidais sujungtą su šviesos diodu arba sąmyšį kuriančia dalimi, pavyzdžiui, pjezoelektriniu garsiakalbiu) pasirinktu būdu.
- Jei tęstinumo bandymas praeina, tai reiškia, kad grandinė yra tinkamai pagaminta, kaip norima. Dabar jis yra paruoštas išbandyti.
Grandinė atrodys kaip paveikslėlyje žemiau:
Grandinės schema
Privalumai
Kiekvienas projektas turi savo pliusų ir minusų, todėl keletas šios metalo detektoriaus grandinės privalumų ir trūkumų yra išvardyti toliau.
- Artumo detektoriaus IC TDA0161 pagrindu pagaminta metalo detektoriaus grandinė yra labai paprastas ir nedidelio masto projektas, kurį labai lengva atlikti namuose. Taigi jis gali būti naudojamas namuose, biuruose, darbo vietose ir pan., Norint rasti mažus metalinius daiktus, pavyzdžiui, geležinius vinius, sidabro ar aukso papuošalus ir kt.
- Kadangi šis artumo jutiklis veikia tinkamai, nereikia naudoti jokio tipo mikrovaldiklio.
Trūkumai
Kadangi tai yra nedidelio masto naminio metalo detektoriaus grandinė, pagrindinis jo grandinės trūkumas yra jo aptikimo diapazono problema. Šioje grandinėje metalinio objekto atstumas nuo metalo detektoriaus grandinės ritės turėtų būti bent 10 mm.
Programos
Yra keli metalo detektoriaus pritaikymai. Kai kurie iš jų yra išvardyti žemiau.
- Metalo detektoriai naudojami įėjime į vietą, kur būtina apsauga. Tai bus naudojama aptikti bet kokį kenksmingą ginklą.
- Metalo detektoriai naudojami sidabro, geležies, aukso ir kt.
- Kadangi šis projektas yra sukurtas nedideliu mastu, jis gali būti naudojamas namuose norint aptikti mažus metalinius daiktus, pavyzdžiui, geležines vinis ir kt.
