Hoe maak je een metaaldetectorcircuit?

Een metaaldetector is een gewone gadget die wordt gebruikt voor het controleren van mensen, bagage of zakken in winkelcentra, verblijven, filmgangen, enzovoort, om te garanderen dat die persoon geen metalen of illegale dingen zoals wapens, bommen enzovoort vervoert. Metaaldetectoren identificeren de nabijheid van metalen. Er zijn veel soorten metaaldetectoren op de markt. Deze omvatten draagbare metaaldetectoren, doorloopmetaaldetectoren, grondzoekmetaaldetectoren, enz.

Een eenvoudig metaaldetectorcircuit kan op kleine schaal thuis worden gemaakt. In dit project gaan we een eenvoudig metaaldetectorcircuit maken met behulp van een naderingssensor. Alle componenten die worden gebruikt, zijn heel eenvoudig en gemakkelijk verkrijgbaar in de markt.

Hoe een metaaldetectorcircuit te ontwerpen met TDA0161?

Nu we weten wat we gaan doen in dit project, laten we beginnen met het verzamelen van meer informatie door een volledige lijst van componenten te maken en in de eerste plaats een korte studie te doorlopen.

Stap 1: De componenten verzamelen

De beste benadering om een ​​project te starten, is door een lijst met componenten te maken en deze componenten kort te bestuderen, omdat niemand midden in een project wil blijven staan ​​alleen omdat er een component ontbreekt. Hieronder vindt u een lijst met componenten die we in dit project gaan gebruiken:

Stap 2: de componenten bestuderen

Omdat we nu het hoofdconcept achter dit project kennen en we ook een complete lijst met componenten hebben, gaan les een stap verder en doorlopen ze een korte studie van enkele hoofdcomponenten die zullen worden gebruikt bij het maken van het circuit.

TDA0161 Nabijheidsdetector ICis een naderingsdetector Ic. Het is vervaardigd door STMicroelectronics. Het wordt gebruikt om metalen voorwerpen te detecteren. Het voert deze taak uit door kleine veranderingen in de hoogfrequente wervelstroomverliezen te detecteren. Met behulp van een eeuwig afgestemd circuit werkt de TDA0161 IC als een oscillator. Het uitgangssignaal wordt bepaald door de verandering in de voedingsstroom. Dit betekent dat de stroom hoog zal zijn wanneer een metalen voorwerp zich in de buurt van de spoel bevindt en de stroom zal laag zijn als er geen metalen voorwerp in de buurt van de spoel is. TDA0161 IC bestaat uit 8 pinnen. Deze IC wordt geleverd in dual-inline-pakketten.

2N2222 transistor: Het is de meest bekende NPN bipolaire junctie-transistor. Deze transistor wordt meestal gebruikt voor schakel- en versterkingsdoeleinden. De belangrijkste reden achter zijn bekendheid is dat het goedkoop is, klein van formaat is en een hoge stroomwaarde kan verwerken in vergelijking met vergelijkbare kleine transistors. Normaal gesproken kan deze transistor een hoge stroomsterkte tot 800mA aan. Deze transistor is gemaakt van silicium- of germaniummateriaal. Tijdens het versterkingsproces wordt het analoge ingangssignaal toegevoerd aan de collector en wordt het versterkte uitgangssignaal naar de basis gestuurd. dit analoge signaal zou een spraaksignaal kunnen zijn.

Veroboard is een goede keuze om een ​​schakeling te maken, want de enige hoofdpijn is om componenten op Vero-board te plaatsen en ze gewoon te solderen en de continuïteit te controleren met behulp van de Digital Multi Meter. Zodra de lay-out van het circuit bekend is, snijdt u het bord in een redelijke maat. Plaats hiervoor de plank op de snijmat en door gebruik te maken van een scherp mes (veilig) en door alle veiligheidsmaatregelen te nemen, kerf de lading meer dan eens naar boven en onder langs de rechte rand (5 of meerdere keren), over de openingen. Plaats daarna de componenten dicht op het bord om een ​​compact circuit te vormen en soldeer de pinnen volgens de circuitverbindingen. Probeer in geval van een fout de verbindingen los te solderen en opnieuw te solderen. Controleer tot slot de continuïteit. Doorloop de volgende stappen om een ​​goede schakeling te maken op een Veroboard.

De zoemer is een soort elektronische geluidsverzamelaar met een gecoördineerde structuur. Het wordt over het algemeen gebruikt als spraakgadget in elektronische items zoals pc's, printers, replicatiemachines, mechanische assemblage voor waarschuwingen, elektronisch speelgoed, auto-elektronische gadgets, telefoons, enz. In dit project gaan we een zoemer gebruiken om een ​​alarm te laten klinken wanneer de pin uit het hoofdcircuit wordt gehaald.

Stap 3: Blokschema

De drie belangrijkste kunsten van het metaaldetectorcircuit zijn: LC-circuit, Nabijheids sensor, uitvoer Zoemer en LED.Het LC-circuit wordt gemaakt door een condensator en een spoel van koperdraad in een parallelle configuratie te verbinden.

Wanneer de spoel het metaal nabij het oppervlak detecteert, activeert deze de naderingssensor die vervolgens het signaal naar het uitgangscircuit stuurt en de LED aanzet en de zoemer laat klinken. Dus eigenlijk in de LC-kring, wanneer een materiaal met dezelfde frequentie in de buurt van de koperen spoel komt, zal het gaan resoneren. Hierdoor wordt de condensator opgeladen. De condensator en inductor worden afwisselend opgeladen in het LC-circuit. Wanneer de condensator volledig is opgeladen, wordt de lading overgebracht naar de inductor en wanneer de lading over de condensator bijna nul nadert, zal deze lading uit de inductor trekken. Dit proces herhaalt zich keer op keer.

EEN Nabijheids sensoris een sensor die wordt gebruikt om n object te detecteren zonder enig fysiek contact. Het werkingsprincipe van een IR-sensor en een naderingssensor zijn hetzelfde. Het zendt ook een signaal uit en toont niets op de uitgang totdat er enige verandering is in het gereflecteerde signaal. Er zijn zoveel soorten naderingssensoren op de markt dat we degene gebruiken die een uitgangssignaal zal verzenden wanneer het een metalen voorwerp detecteert.

Stap 4: werking van het circuit

Aangezien we nu alle benodigde informatie hebben over de gebruikte componenten en de werking van het circuit, gaan we een stap verder en beginnen we de belangrijkste werking van het metaaldetectorcircuit te begrijpen.

Het belangrijkste metaaldetectorgedeelte van het circuit is de parallelle configuratie van de condensator en de inductorspoel. Dit LC-circuit helpt de naderingssensor om op een bepaalde frequentie te oscilleren. Wanneer een metalen voorwerp een resonerende frequentie in de buurt van de inductorspoel brengt, als gevolg van de wet van elektromagnetische inductie, zal een geïnduceerde stroom in de spoel worden geïnduceerd door wederzijdse inductie. Dit zal het signaal veranderen dat door de spoel naar de naderingssensor stroomt.

Een potentiometer is een variabele weerstand waarvan de waarde kan worden gewijzigd. Het wordt in dit circuit gebruikt om de waarde van het LC-circuit te wijzigen. Houd er rekening mee dat de waarde van de naderingssensor moet worden gecontroleerd als er geen metalen voorwerp in de buurt van de spoel is. Als de spoel een metalen voorwerp in de buurt heeft, wordt de waarde van de naderingssensor gewijzigd omdat het LC-circuit er een ander signaal in zal hebben.

Nu wordt het gewijzigde signaal in de spoel naar de naderingssensor gestuurd. deze sensor zal dit signaal onderzoeken en dienovereenkomstig reageren. Als het signaal ongeveer 1mA is, betekent dit dat er geen metalen voorwerp in de buurt van de spoel is. Als de stroom bijna meer is dan 8 mA, geeft dit aan dat er zich een metalen voorwerp in de buurt van de spoel bevindt.

Dus wanneer de uitgangspen van de naderingssensor hoog is, wordt een positieve spanning aan de transistor geleverd en deze stuurt een signaal om de LED en de zoemer in te schakelen.

Stap 5: De componenten monteren

Nu we de belangrijkste werking en ook het volledige circuit van ons project kennen, laten we doorgaan en beginnen met het maken van de hardware van ons project. Een ding moet in gedachten worden gehouden dat het circuit compact moet zijn en dat de componenten zo dicht bij elkaar moeten worden geplaatst.

1. Neem een ​​Veroboard en wrijf de zijkant met de koperen coating in met een schraappapier.
2. Plaats nu de componenten zorgvuldig en voldoende dichtbij zodat de omvang van het circuit niet erg groot wordt
3. Maak de verbindingen voorzichtig met soldeerbout. Als er een fout wordt gemaakt tijdens het maken van de verbindingen, probeer dan de verbinding te desolderen en de verbinding opnieuw goed te solderen, maar uiteindelijk moet de verbinding goed vastzitten.
4. Nadat alle verbindingen zijn gemaakt, voert u een continuïteitstest uit. In de elektronica is de continuïteitstest het controleren van een elektrisch circuit om te controleren of de stroom in het gewenste pad loopt (dat het met zekerheid een totaalcircuit is). Een continuïteitstest wordt uitgevoerd door een kleine spanning in te stellen (bedraad in opstelling met een LED of een onderdeel dat commotie veroorzaakt, bijvoorbeeld een piëzo-elektrische luidspreker) over de gekozen weg.
5. Als de continuïteitstest slaagt, betekent dit dat het circuit naar behoren is gemaakt zoals gewenst. Het is nu klaar om te worden getest.

Het circuit ziet er uit als in de onderstaande afbeelding:

Voordelen:

Omdat elk project zijn voor- en nadelen heeft, worden hieronder enkele voor- en nadelen van dit metaaldetectorcircuit opgesomd.

1. Het metaaldetectorcircuit op basis van de naderingsdetector IC TDA0161 is een heel eenvoudig en kleinschalig project dat heel gemakkelijk thuis kan worden gemaakt. Het kan dus worden gebruikt in huizen, kantoren, werkplekken, enz. om kleine metalen voorwerpen te vinden, bijvoorbeeld ijzeren spijkers, zilveren of gouden sieraden, enz.
2. Omdat deze naderingssensor correct werkt, is het niet nodig om een ​​microcontroller te gebruiken.

Nadelen

Omdat dit een kleinschalig, zelfgemaakt metaaldetectorcircuit is, is het grootste nadeel van zijn circuit het probleem met het detectiebereik. Voor dit circuit moet de afstand van een metalen voorwerp ten minste 10 mm zijn vanaf de spoel van het metaaldetectorcircuit.

Toepassingen

Er zijn verschillende toepassingen van een metaaldetector. Enkele hiervan staan ​​hieronder vermeld.

1. Metaaldetectoren worden gebruikt bij de ingang van een plaats waar beveiliging noodzakelijk is. Dit wordt gebruikt om elk schadelijk wapen te detecteren.
2. Metaaldetectoren worden gebruikt om zilver, ijzer, goud enz. Te detecteren.
3. Omdat dit project op kleine schaal is gemaakt, kan het in huizen worden gebruikt om kleine metalen voorwerpen zoals ijzeren spijkers enz. Te detecteren.