Детектор метала је уобичајена направа која се користи за проверу људи, пртљага или врећа у тржним центрима, преноћиштима, ходницима филмова и тако даље да би се загарантовало да појединац не преноси метале или незаконите ствари попут оружја, бомби и тако даље. Детектори метала идентификују близину метала. На тржишту се могу видети многе врсте детектора метала. Ту спадају ручни детектори метала, пролазни детектори метала, метални детектори за претрагу тла итд.
Круг детектора метала
Једноставно коло детектора метала може се направити код куће у малом обиму. У овом пројекту ћемо направити једноставан склоп детектора метала помоћу сензора близине. Све компоненте које се користе су врло једноставне и лако доступне на тржишту.
Како дизајнирати круг детектора метала помоћу ТДА0161?
Сада када знамо шта ћемо радити у овом пројекту, започнимо са прикупљањем додатних информација тако што ћемо направити комплетну листу компонената и прво проћи кроз кратку студију.
Корак 1: Прикупљање компонената
Најбољи приступ за започињање било ког пројекта је састављање листе компонената и пролазак кроз кратку студију ових компонената, јер нико неће желети да се задржи усред пројекта само због недостајуће компоненте. Списак компонената које ћемо користити у овом пројекту дат је у наставку:
- ТДА0161 Детектор близине ИЦ
- 1к-охм отпорник
- Отпорник 330 Ω
- Отпорник 100 Ω
- 5 КΩ Потенциометар
- 2Н2222 НПН транзистор
- Зујалица
- Бакарна жица за калем
- ЛЕД
- Веробоард
- Батерија
- Дигитални мултиметар
Корак 2: Проучавање компонената
Како сада знамо главни концепт који стоји иза овог пројекта, а такође имамо и потпуну листу компонената, померит ћемо се корак напред и проћи кроз кратку студију неких главних компонената које ће се користити у изради круга.
ТДА0161 Детектор близине ИЦ је детектор близине Иц. Производи га СТМицроелецтроницс. Користи се за откривање металних предмета. Овај задатак извршава откривањем незнатних промена у губицима високофреквентних вртложних струја. Уз помоћ вечито подешеног кола, ТДА0161 ИЦ делује као осцилатор. Излазни сигнал се одређује променом струје напајања. То значи да ће струја бити велика када ће метал коме се приговара бити близу завојнице, а струја ће бити мала ако у близини завојнице нема металних предмета. ТДА0161 ИЦ се састоји од 8 пинова. Овај ИЦ долази у дуал-инлине пакетима.
ТДА0161
2Н2222 транзистор: То је најпознатији НПН биполарни транзистор. Овај транзистор се углавном користи у сврхе комутирања и појачања. Главни разлог његове славе је тај што има ниску цену, малу величину и способност да поднесе велику вредност струје у поређењу са сличним малим транзисторима. Овај транзистор обично може да поднесе високу струју до 800мА. Овај транзистор је направљен од силицијума или германијума. У процесу појачања улазни аналогни сигнал се примењује на његов колектор, а излазни појачани сигнал шаље на базу. овај аналогни сигнал може бити гласовни сигнал.
2Н2222
Веробоард је добар избор за израду струјног круга, јер је једина главобоља постављање компонената на Веро-плочу и само њихово лемљење и провера континуитета помоћу Дигиталног мултиметра. Једном када је распоред кола познат, исеците плочу на разумну величину. У ту сврху поставите даску на подлогу за сечење и користећи оштру оштрицу (сигурно) и подузимајући све мере предострожности, више пута забијте терет горе и доле дуж равне ивице (5 или више пута), прелазећи преко отвора. Након тога, поставите компоненте на плочу тако да чине компактно коло и залемите пинове у складу са везама круга. У случају било какве грешке, покушајте да одлепите везе и поново их залемите. На крају, проверите континуитет. Прођите кроз следеће кораке да бисте направили добар круг на Веробоард-у.
Веробоард
Тхе зујалица је врста електронског сакупљача звука координисане структуре. Генерално се користи као гласовни уређај у електронским уређајима као што су рачунари, штампачи, машине за репликацију, механички склоп упозорења, електронске играчке, аутоматски електронски уређаји, телефони итд. У овом пројекту ћемо користити звучни сигнал за оглашавање аларма када се пин извуче из главног кола.
Зујалица
Корак 3: Блок дијаграм
Блок дијаграм
Три главне вештине кола детектора метала су ЛЦ круг , Сензор близине , излаз Зујалица и ЛЕД. ЛЦ коло се прави повезивањем кондензатора и калема од бакарне жице у паралелној конфигурацији.
Када завојница детектује метал близу своје површине, активираће сензор близине који ће затим послати сигнал у излазни круг и укључити ЛЕД и огласити зујалицу. Дакле, у основи у ЛЦ коло , када ће се материјал исте фреквенције приближити бакарној завојници, он ће почети да резонира. Ово ће почети пуњење кондензатора. Кондензатор и пригушница напуниће се наизменично у ЛЦ колу. Када се кондензатор напуни у потпуности, наелектрисање ће се пренети на пригушницу, а када се набој преко кондензатора скоро приближи нули, он ће извући набој из пригушнице. Овај процес се понавља изнова и изнова.
ДО Сензор близине је сензор који се користи за откривање н објеката без икаквог физичког контакта. Принцип рада ИР сензора и сензора близине је исти. Такође емитује сигнал и не приказује ништа на излазу док не дође до промене рефлектованог сигнала. На тржишту је доступно толико врста сензора близине, користимо онај који ће послати излазни сигнал када детектује метални предмет.
Корак 4: Рад круга
Како сада имамо све потребне информације о коришћеним компонентама и раду кола, померимо се корак напред и започните разумевање главног рада кола детектора метала.
Главни део детектора метала у колу је паралелна конфигурација кондензатора и завојнице индуктора. Овај ЛЦ круг помаже сензору близине да осцилира на одређеној фреквенцији. Када је било који метални предмет д било које резонантне фреквенције приближене индуктивној завојници, због закона електромагнетне индукције, индукована струја ће се индуковати у калему међусобном индукцијом. Ово ће променити сигнал који пролази кроз завојницу до сензора близине.
Потенциометар је променљиви отпорник чија се вредност може мењати. У овом колу се користи за промену вредности ЛЦ кола. Мора се имати на уму да вредност сензора близине треба проверити када у близини завојнице нема металних предмета. Ако се у завојници налази метални предмет у близини, вредност сензора близине ће се променити јер ће ЛЦ коло у себи имати другачији сигнал.
Сада се промењени сигнал у завојници шаље на сензор близине. овај сензор ће испитати овај сигнал и реаговати у складу с тим. Ако је сигнал око 1мА, то значи да у близини завојнице нема металних предмета. Ако је струја готово већа од 8 мА, то указује да се у близини завојнице налази метални предмет.
Дакле, када је излазни пин сензора близине висок, транзистору ће се пружити позитиван напон и он ће послати сигнал за укључивање ЛЕД-а и зујалице.
Корак 5: Састављање компонената
Сад кад знамо главни радни и целокупни круг нашег пројекта, кренимо даље и започните са израдом хардвера нашег пројекта. Не треба имати на уму да коло мора бити компактно и да компоненте морају бити постављене тако близу.
- Узмите Веробоард и трљајте његову страну бакарним премазом стругалком.
- Сада поставите компоненте пажљиво и довољно близу да величина круга не постане јако велика
- Пажљиво направите везе помоћу лемљеног гвожђа. Ако дође до било какве грешке приликом успостављања веза, покушајте да је распајите и поново поново залемите, али на крају, веза мора бити тесна.
- Када су све везе изведене, извршите тест континуитета. У електроници, тест континуитета је провера електричног круга како би се проверило да ли струја тече у жељеном путу (да ли је то сигурно укупни круг). Тест континуитета се изводи постављањем мало напона (ожиченог у аранжману са ЛЕД-ом или делом који ствара метеж, на пример, пиезоелектрични звучник) преко изабраног начина.
- Ако тест континуитета прође, то значи да је коло направљено на одговарајући начин. Сада је спремно за тестирање.
Коло ће изгледати као на слици испод:
Кружни дијаграм
Предности
Како сваки пројекат има своје предности и недостатке, неке од предности и недостатака овог детектора метала су наведене у наставку.
- Детектор близине ИЦ ТДА0161, базиран на детектору метала, је врло једноставан и мали пројекат који се врло лако може направити код куће. Тако се може користити у домовима, канцеларијама, радним местима итд. За проналажење малих металних предмета, на пример, гвоздених ексера, сребрног или златног накита итд.
- Како овај сензор близине ради исправно, нема потребе за употребом било које врсте микроконтролера.
Мане
Како се ради о малом домаћем кругу детектора метала, главни недостатак његовог кола је проблем у домету детекције. За ово коло, растојање металног предмета треба да буде најмање 10 мм од завојнице круга детектора метала.
Апликације
Постоји неколико примена детектора метала. Неки од њих су наведени у наставку.
- Детектори метала користе се на улазу у место где је неопходно обезбеђење. Ово ће се користити за откривање било каквог штетног оружја.
- Детектори метала се користе за откривање сребра, гвожђа, злата итд.
- Будући да је овај пројекат направљен у малом обиму, може се користити у кућама за откривање малих металних предмета попут гвоздених ексера итд.
