A fémdetektor egy szokásos eszköz, amelyet emberek, poggyász vagy zsákok ellenőrzésére használnak bevásárlóközpontokban, szálláshelyeken, filmfolyosókon stb., Garantálva, hogy az egyén ne szállítson fémeket vagy tiltott dolgokat, például fegyvereket, bombákat és így tovább. A fémdetektorok meghatározzák a fémek közelségét. A fémdetektorok sokféle típusa látható a piacon. Ide tartoznak a kézi fémdetektorok, az átjárható fémdetektorok, a földi keresésű fémdetektorok stb.
Fémdetektor áramkör
Egy egyszerű fémdetektor áramkör készíthető otthon kis méretben. Ebben a projektben egy egyszerű fémdetektor áramkört fogunk létrehozni egy közelségérzékelő segítségével. Az összes használt alkatrész nagyon egyszerű és könnyen elérhető a piacon.
Hogyan tervezhetünk fémdetektor áramkört a TDA0161 segítségével?
Most, hogy tudjuk, mit fogunk csinálni ebben a projektben, kezdjünk el további információkat gyűjteni az alkatrészek teljes listájának összeállításával és egy rövid tanulmány elvégzésével.
1. lépés: Az alkatrészek összegyűjtése
A projekt megkezdésének legjobb módja az, hogy összeállítja az összetevőket, és áttanulmányozza ezeket az összetevőket, mert senki sem akar egy projekt közepén maradni, csak hiányzó alkatrész miatt. Az alábbiakban felsoroljuk azokat a komponenseket, amelyeket ebben a projektben használni fogunk:
- TDA0161 Proximity Detector IC
- 1k ohmos ellenállás
- 330 Ω ellenállás
- 100 Ω ellenállás
- 5 KΩ potenciométer
- 2N2222 NPN tranzisztor
- Berregő
- Rézhuzal tekercshez
- VEZETTE
- Veroboard
- Akkumulátor
- Digitális multiméter
2. lépés: Az alkatrészek tanulmányozása
Mivel már ismerjük a projekt mögött álló fő koncepciót, és az alkatrészek teljes listája is megvan, a les egy lépéssel előrébb lép, és áttekint egy rövid tanulmányt néhány fő komponensről, amelyeket az áramkör létrehozásához használnak.
TDA0161 Proximity Detector IC egy Ic közelség-detektor. Az STMicroelectronics gyártja. Fémtárgyak észlelésére szolgál. Ezt a feladatot úgy hajtja végre, hogy észleli a nagyfrekvenciás örvényáram-veszteségek kismértékű változását. Egy örökre hangolt áramkör segítségével a TDA0161 IC oszcillátorként működik. A kimeneti jelet a tápáram változása határozza meg. Ez azt jelenti, hogy az áram akkor lesz nagy, ha a kifogásolt fém közel van a tekercshez, és az áram alacsony lesz, ha a tekercs közelében nincs fémtárgy. A TDA0161 IC 8 csapból áll. Ez az IC kettős soros csomagokban érkezik.
TDA0161
2N2222 Tranzisztor: Ez a legismertebb NPN bipoláris kereszteződésű tranzisztor. Ezt a tranzisztort leginkább kapcsolási és erősítési célokra használják. Hírnevének legfőbb oka az, hogy olcsó, kicsi és képes kezelni az áram nagy értékét a hasonló kis tranzisztorokhoz képest. Normális esetben ez a tranzisztor képes kezelni a 800mA-ig terjedő nagy áramerősséget. Ez a tranzisztor szilíciumból vagy germániumból áll. Az erősítés folyamán a bemenő analóg jel a kollektorára kerül, és a kimenő erősített jel az alapnak kerül. ez az analóg jel lehet hangjel.
2N2222
Veroboard jó választás áramkör készítéséhez, mert az egyetlen fejfájás az alkatrészek elhelyezése a Vero-táblán, a forrasztás és a folyamatosság ellenőrzése a Digital Multi Meter segítségével. Amint az áramköri elrendezés ismert, vágja le a táblát ésszerű méretre. Erre a célra helyezze a deszkát a vágószőnyegre, és egy éles pengével (biztonságosan), és az összes biztonsági óvintézkedés betartásával többször is felfelé és az aljára rakja a rakományt az egyenes él mentén (5 vagy többször), elgázolva a nyílások. Miután ezt megtette, helyezze szorosan az alkatrészeket a táblára, hogy kompakt áramkört képezzen, és forrassza a csapokat az áramköri kapcsolatoknak megfelelően. Bármilyen hiba esetén próbálja meg leforrasztani a csatlakozásokat, és forrassza újra őket. Végül ellenőrizze a folyamatosságot. Tegye meg a következő lépéseket, hogy jó áramkört alakítson ki a Veroboardon.
Veroboard
A berregő egyfajta összehangolt felépítésű elektronikus hanggyűjtő. Általában hangeszközként használják elektronikus cikkekben, például PC-kben, nyomtatókban, sokszorosító gépekben, riasztó mechanikus összeszerelésben, elektronikus játékokban, automatikus elektronikus eszközökben, telefonokban stb. Ebben a projektben egy hangjelzőt fogunk használni riasztáshoz amikor a csapot kiszedik a főáramkörből.
Berregő
3. lépés: Blokk diagram
Blokk diagramm
A fémdetektor áramkör három fő művészete LC áramkör , Közelség érzékelő , Kimenet Zümmögő és LED. Az LC áramkör kondenzátor és rézhuzal tekercs párhuzamos konfigurációval történő összekapcsolásával készül.
Amikor a tekercs felismeri a fémet a felszíne közelében, beindítja a közelségérzékelőt, amely ezt követően a jelet elküldi a kimeneti áramkörbe, majd bekapcsolja a LED-et és megszólaltatja a hangjelzést. Tehát alapvetően a LC áramkör , amikor egy azonos frekvenciájú anyag a réz tekercs közelébe kerül, akkor elkezd rezonálni. Ez megkezdi a kondenzátor töltését. A kondenzátort és az induktort alternatív módon töltik fel az LC áramkörben. Amikor a kondenzátor teljesen fel lesz töltve, a töltés átkerül az induktorra, és amikor a kondenzátor töltése majdnem nullához közelít, akkor az induktivitástól veszi fel a töltést. Ez a folyamat újra és újra megismétli önmagát.
NAK NEK Közelség érzékelő olyan érzékelő, amelyet n objektum fizikai érintkezés nélkül észlelnek. Az IR-érzékelő és a közelség-érzékelő működési elve ugyanaz. Ezenkívül jelet bocsát ki, és nem mutat semmit a kimeneten, amíg a visszavert jel nem változik. Olyan sokféle közelségérzékelő kapható a piacon, olyanokat használunk, amelyek kimeneti jelet küldenek, amikor fém tárgyat észlel.
4. lépés: Az áramkör működése
Mivel minden szükséges információval rendelkezünk a felhasznált alkatrészekről és az áramkör működéséről, lépjünk előre és kezdjük megérteni a fémdetektor áramkör fő működését.
Az áramkör fő fémdetektoros része a kondenzátor és az induktortekercs párhuzamos konfigurációja. Ez az LC áramkör segíti a proximity érzékelő adott frekvencián történő oszcillálását. Amikor bármely fémes tárgy bármely rezonáló frekvenciát az induktor tekercséhez közelít, az elektromágneses indukció törvénye miatt kölcsönös indukcióval indukált áram indukálódik a tekercsben. Ez megváltoztatja a tekercsen keresztül a közelségérzékelő felé áramló jelet.
A potenciométer változó ellenállás, amelynek értéke megváltoztatható. Ebben az áramkörben használják az LC áramkör értékének megváltoztatására. Nem szabad megfeledkezni arról, hogy a közelségérzékelő értékét ellenőrizni kell, ha a tekercs közelében nincs fém tárgy. Ha a tekercsnek van egy fémes tárgya a közelében, akkor a közelségérzékelő értéke megváltozik, mert az LC áramkörben más jel lesz.
Most a tekercsben lévő megváltozott jelet elküldi a közelségérzékelőnek. ez az érzékelő megvizsgálja ezt a jelet, és ennek megfelelően reagál. Ha a jel 1mA körül van, ez azt jelenti, hogy a tekercs közelében nincs fém tárgy. Ha az áram majdnem meghaladja a 8mA-t, ez azt jelzi, hogy a tekercs közelében van egy fémtárgy.
Tehát, ha a közelségérzékelő kimeneti csapja magas, pozitív feszültséget kap a tranzisztor, és ez jelet küld a LED és a hangjelző bekapcsolására.
5. lépés: Az alkatrészek összeszerelése
Most, hogy ismerjük projektünk fő működését és teljes körét, lépjünk előre, és kezdjük el gyártani a projekt hardverét. Egy dolgot figyelembe kell venni, hogy az áramkörnek kompaktnak kell lennie, és az alkatrészeket olyan közel kell elhelyezni.
- Vegyünk egy Veroboardot, és kaparópapírral dörzsöljük az oldalát a réz bevonattal.
- Most óvatosan és elég közel helyezze el az alkatrészeket, hogy az áramkör mérete ne legyen túl nagy
- Óvatosan hozza létre a csatlakozásokat forrasztópáka segítségével. Ha bármilyen hibát követnek el a kapcsolatok létrehozása során, próbálják meg a kapcsolat szétzilálását és a csatlakozás megfelelő forrasztását, de végül a csatlakozásnak szorosnak kell lennie.
- Miután az összes csatlakozás létrejött, végezzen folytonossági tesztet. Az elektronikában a folytonossági teszt egy elektromos áramkör ellenőrzése annak ellenőrzésére, hogy az áram áramlik-e a kívánt úton (hogy ez biztosan teljes áramkör-e). A folytonossági tesztet egy kis feszültség (LED-elrendezéssel vagy háborgással létrehozó alkatrész, például piezoelektromos hangszóró) elrendezésével kell elvégezni.
- Ha a folytonossági teszt sikeres, az azt jelenti, hogy az áramkör a kívánt módon elkészül. Most készen áll a tesztelésre.
Az áramkör úgy néz ki, mint az alábbi kép:
Kördiagramm
Előnyök
Mivel minden projektnek megvannak az előnyei és hátrányai, az alábbiakban felsoroljuk a fémdetektor áramkör néhány előnyét és hátrányát.
- A TDA0161 alapú Proximity Detector IC fémdetektor áramkör egy nagyon egyszerű és kis léptékű projekt, amelyet otthon nagyon könnyen meg lehet valósítani. Így otthonokban, irodákban, munkahelyeken stb. Használható kis fémtárgyak, például vasszegek, ezüst vagy arany ékszerek stb.
- Mivel ez a közelségérzékelő megfelelően működik, nincs szükség semmilyen típusú mikrovezérlő használatára.
Hátrányok
Mivel ez egy kisméretű házi készítésű fémdetektor áramkör, áramkörének fő hátránya az érzékelési tartományának kérdése. Ehhez az áramkörhöz egy fémtárgy távolságának legalább 10 mm-nek kell lennie a fémdetektor áramkör tekercsétől.
Alkalmazások
A fémdetektornak számos alkalmazási lehetősége van. Ezek közül néhányat az alábbiakban sorolunk fel.
- A fémdetektorokat egy olyan hely bejáratánál használják, ahol a biztonság szükséges. Ezt fel fogják használni bármilyen káros fegyver felderítésére.
- A fémdetektorokat ezüst, vas, arany stb. Kimutatására használják.
- Mivel ez a projekt kis méretben készül, felhasználható otthonokban kis fémtárgyak, például vasszegek stb. Felderítésére.
