Detektor kovov je bežný gadget, ktorý sa používa na kontrolu osôb, batožiny alebo vriec v nákupných centrách, ubytovacích zariadeniach, filmových chodbách atď., Aby sa zaručilo, že jednotlivec nebude prenášať žiadne kovy alebo nezákonné veci, ako sú zbrane, bomby atď. Detektory kovov identifikujú blízkosť kovov. Na trhu je možné nájsť veľa druhov detektorov kovov. Patria sem ručné detektory kovov, priechodné detektory kovov, detektory kovov atď.
Obvod detektora kovov
Jednoduchý obvod detektora kovov je možné vyrobiť doma v malom rozsahu. V tomto projekte urobíme jednoduchý obvod detektora kovov pomocou senzora priblíženia. Všetky použité komponenty sú veľmi jednoduché a ľahko dostupné na trhu.
Ako navrhnúť obvod detektora kovov pomocou TDA0161?
Teraz, keď vieme, čo budeme v tomto projekte robiť, začnime zbierať ďalšie informácie, a to tak, že urobíme kompletný zoznam komponentov a najskôr prejdeme krátkou štúdiou.
Krok 1: Zhromaždenie komponentov
Najlepším spôsobom, ako zahájiť akýkoľvek projekt, je zostaviť zoznam komponentov a prejsť krátkou štúdiou týchto komponentov, pretože nikto nebude chcieť zostať uprostred projektu len kvôli chýbajúcemu komponentu. Zoznam komponentov, ktoré v tomto projekte použijeme, je uvedený nižšie:
- TDA0161 IO detektora priblíženia
- 1k-ohmový rezistor
- Rezistor 330 Ω
- 100 Ω rezistor
- 5 KΩ potenciometer
- Tranzistor 2N2222 NPN
- Bzučiak
- Medený drôt na cievku
- LED
- Veroboard
- Batéria
- Digitálny multimetr
Krok 2: Štúdium komponentov
Pretože teraz poznáme hlavný koncept, ktorý stojí za týmto projektom, a máme tiež kompletný zoznam komponentov, postúpime o krok vpred a prečítame si krátku štúdiu niektorých hlavných komponentov, ktoré sa použijú pri výrobe obvodu.
TDA0161 IO detektora priblíženia je Proximity Detector Ic. Vyrába ju spoločnosť STMicroelectronics. Používa sa na detekciu kovových predmetov. Túto úlohu vykonáva zisťovaním nepatrných zmien strát vysokofrekvenčných vírivých prúdov. S pomocou večne vyladeného obvodu pracuje TDA0161 IC ako oscilátor. Výstupný signál je určený zmenou napájacieho prúdu. To znamená, že prúd bude vysoký, keď bude kovový predmet v blízkosti cievky, a prúd bude nízky, ak v blízkosti cievky nie je žiadny kovový predmet. TDA0161 IC sa skladá z 8 pinov. Tento IC sa dodáva v balíkoch s dvojitým riadkom.
TDA0161
Tranzistor 2N2222: Je to najznámejší bipolárny tranzistor NPN. Tento tranzistor sa väčšinou používa na účely spínania a zosilňovania. Hlavným dôvodom jeho slávy je, že je to nízka cena, malé rozmery a schopnosť zvládnuť vysokú hodnotu prúdu v porovnaní s podobnými malými tranzistormi. Normálne tento tranzistor zvládne vysoký prúdový prúd až 800 mA. Tento tranzistor je vyrobený z kremíka alebo germánia. V procese zosilňovania sa vstupný analógový signál privádza na jeho kolektor a výstupný zosilnený signál sa odosiela do základne. tento analógový signál by mohol byť hlasový signál.
2N2222
Veroboard je dobrá voľba na vytvorenie obvodu, pretože jedinou bolesťou hlavy je umiestniť komponenty na dosku Vero a iba ich spájkovať a skontrolovať kontinuitu pomocou digitálneho multimetra. Keď je známe rozmiestnenie obvodov, rozrežte dosku na primeranú veľkosť. Za týmto účelom položte dosku na rezaciu podložku a pomocou ostrej čepele (bezpečne) a pri dodržaní všetkých bezpečnostných opatrení viac ako raz sklopte bremeno hore a základňu pozdĺž rovnej hrany (5 alebo viackrát) a prebehnite otvory. Potom urobte to opatrne umiestnením komponentov na doske, aby sa vytvoril kompaktný obvod, a spájkujte kolíky podľa zapojenia obvodu. V prípade akejkoľvek chyby skúste spojky odpojiť a znova spájkovať. Nakoniec skontrolujte kontinuitu. Nasledujte nasledujúce kroky, aby ste vytvorili dobrý okruh na Veroboarde.
Veroboard
The bzučiak je akýsi elektronický kolektor zvuku s koordinovanou štruktúrou. Spravidla sa používa ako hlasový modul gadget v elektronických zariadeniach, ako sú počítače, tlačiarne, replikátory, výstražné mechanické zostavy, elektronické hračky, autoelektronické prístroje, telefóny atď. V tomto projekte použijeme bzučiak na spustenie alarmu. keď je kolík vybratý z hlavného obvodu.
Bzučiak
Krok 3: Bloková schéma
Bloková schéma
Tri hlavné oblasti obvodu detektora kovov sú LC obvod , Senzor priblíženia , výkon Bzučiak a LED. LC obvod je vyrobený pripojením kondenzátora a cievky medeného drôtu v paralelnej konfigurácii.
Keď cievka deteguje kov v blízkosti jeho povrchu, spustí senzor priblíženia, ktorý potom pošle signál do výstupného obvodu, rozsvieti LED a zaznie bzučiak. Takže v podstate v LC obvod , keď sa materiál s rovnakou frekvenciou priblíži k medenej cievke, začne rezonovať. Tým sa začne nabíjať kondenzátor. Kondenzátor a induktor budú nabíjané alternatívne v LC obvode. Keď bude kondenzátor nabitý úplne, náboj sa prenesie na induktor a keď sa náboj cez kondenzátor takmer priblíži k nule, bude nabíjať náboj z induktora. Tento proces sa opakuje znova a znova.
TO Senzor priblíženia je senzor, ktorý sa používa na detekciu n objektov bez fyzického kontaktu. Princíp činnosti IR snímača a snímača priblíženia sú rovnaké. Taktiež vysiela signál a na výstupe neukazuje nič, kým nedôjde k zmene odrazeného signálu. Na trhu je k dispozícii toľko typov bezdotykových senzorov, používame ten, ktorý bude vysielať výstupný signál, keď zistí kovový predmet.
Krok 4: Opracovanie obvodu
Pretože teraz máme všetky potrebné informácie o použitých komponentoch a fungovaní obvodu, posuňme sa o krok vpred a začnime rozumieť hlavnej činnosti obvodu detektora kovov.
Hlavnou časťou obvodu detektora kovov je paralelná konfigurácia kondenzátora a indukčnej cievky. Tento LC obvod pomáha senzoru priblíženia oscilovať na konkrétnej frekvencii. Keď akýkoľvek kovový predmet d akákoľvek rezonančná frekvencia privedená do blízkosti indukčnej cievky, v dôsledku zákona elektromagnetickej indukcie bude indukovaný prúd indukovaný v cievke vzájomnou indukciou. To zmení signál prúdiaci cez cievku k senzoru priblíženia.
Potenciometer je premenný rezistor, ktorého hodnotu je možné meniť. V tomto obvode sa používa na zmenu hodnoty LC obvodu. Je potrebné mať na pamäti, že hodnotu senzora priblíženia je potrebné skontrolovať, keď sa v blízkosti cievky nenachádza žiadny kovový predmet. Ak má cievka v blízkosti kovový predmet, zmení sa hodnota senzora priblíženia, pretože v LC okruhu bude iný signál.
Teraz sa zmenený signál v cievke odošle do senzora priblíženia. tento senzor preskúma tento signál a podľa toho zareaguje. Ak je signál okolo 1mA, znamená to, že v blízkosti cievky nie je žiadny kovový predmet. Ak je prúd takmer viac ako 8 mA, znamená to, že v blízkosti cievky je kovový predmet.
Takže keď je výstupný kolík snímača priblíženia vysoký, bude do tranzistora dodané kladné napätie a vyšle signál na zapnutie LED a bzučiaka.
Krok 5: Zostavenie komponentov
Teraz, keď poznáme hlavný pracovný a tiež kompletný okruh nášho projektu, poďme ďalej a začnime vyrábať hardvér nášho projektu. Je potrebné mať na pamäti jednu vec, že obvod musí byť kompaktný a komponenty musia byť umiestnené tak blízko.
- Vezmite Veroboard a jeho stranu potrite medeným povlakom škrabkou.
- Teraz umiestnite komponenty opatrne a dostatočne blízko, aby sa obvod obvodu nestal príliš veľkým
- Opatrne urobte pripojenia pomocou spájkovačky. Ak pri vytváraní spojov dôjde k akejkoľvek chybe, pokúste sa spojku odpájať a spojku opäť správne spájkovať, nakoniec však musí byť spoj utiahnutý.
- Po vykonaní všetkých spojení vykonajte skúšku spojitosti. V elektronike je testom kontinuity kontrola elektrického obvodu s cieľom skontrolovať, či prúd tečie požadovanou cestou (či je to s istotou úplný obvod). Skúška spojitosti sa vykonáva nastavením malého napätia (zapojeného v súprave s diódou LED alebo rozruchom vytvárajúcim súčasť, napríklad piezoelektrický reproduktor) vybraným spôsobom.
- Ak test spojitosti vyhovuje, znamená to, že obvod je primerane vyrobený podľa želania. Teraz je pripravená na testovanie.
Obvod bude vyzerať ako na obrázku nižšie:
Schéma zapojenia
Výhody
Pretože každý projekt má svoje klady a zápory, nižšie sú uvedené niektoré výhody a nevýhody tohto obvodu detektora kovov.
- Okruh detektorov kovov na báze detektora blízkosti IC TDA0161 je veľmi jednoduchý a malý projekt, ktorý je možné ľahko vyrobiť doma. Môže byť teda použitý v domácnostiach, kanceláriách, na pracoviskách atď. Na nájdenie malých kovových predmetov, napríklad železných klincov, strieborných alebo zlatých šperkov atď.
- Pretože tento snímač vzdialenosti pracuje správne, nie je potrebné používať žiadny typ mikrokontroléra.
Nevýhody
Pretože ide o domáci obvod detektora kovov malého rozsahu, hlavnou nevýhodou jeho obvodu je problém s rozsahom detekcie. Pre tento obvod by vzdialenosť kovového predmetu mala byť minimálne 10 mm od cievky obvodu detektora kovov.
Aplikácie
Existuje niekoľko aplikácií detektora kovov. Niektoré z nich sú uvedené nižšie.
- Pri vstupe na miesto, kde je nevyhnutná bezpečnosť, sa používajú detektory kovov. To sa použije na detekciu akejkoľvek škodlivej zbrane.
- Detektory kovov sa používajú na detekciu striebra, železa, zlata atď.
- Pretože je tento projekt vyrobený v malom rozsahu, je možné ho v domácnostiach použiť na detekciu malých kovových predmetov, ako sú železné klince atď.
