金属探测器电路:介绍指南
无论您身在何处,安全都是少数几个优先考虑的事情之一。因此,大多数公共和私人场所或区域的安全检查都是给定的。对于安全人员,他们要么使用步入式金属探测器,要么使用魔杖。安全检查站的金属探测器使用简单的金属探测器电路。在这篇文章中,我们将深入研究金属探测器电路。金属探测器今天非常标准。
除了典型的安全棒外,金属探测器还有不同的形式。例如,简单的地面搜索金属探测器或艺术金属探测器。
金属探测器电路的工作原理
金属探测器电路使用产生交流电的振荡器。涡流在活动时通过金属。因此,产生的电流通过线圈。这样做会产生交变磁场。
磁场将金属壁橱吸引到线圈上。结果,金属改变了与金属相连的磁场。因此,电路上的线圈会检测到磁场的变化。
优势
- 金属探测器电路简单易用。
- 接近传感器可以用作微控制器。
缺点
- 金属探测器的探测范围很短。
- 选择性辨别非金属物体。
如何制作金属探测器
Jagadish Chandra 金属探测器专利
让我们专注于构建一个简单的电路。
深入了解组件
TDA0161 接近探测器 IC
TDA0161 接近检测器 IC 检测金属物体。它通过无延迟地检测涡流频率的变化来做到这一点。
在调谐电路的帮助下,TDA0161 充当振荡器。电源电流的所有变化都决定了输出信号。当电流检测到高信号时,则存在金属。但是,如果没有金属存在,则信号低。
通常,TDA061 是双列直插式封装,有 8 个引脚。
接收线圈
金属探测器接收线圈
接收线圈包括一根 30 AWG 漆包铜线。或者,您可以将其替换为缠绕成线圈的任何导电材料。
卷好收到的线圈后,您必须仔细检查并确认您的直径为 5.8 厘米。用于制作此线圈的总匝数从 140 到 150 不等。
电路
TDA0161 金属探测器电路图
我们将用于此示例的电路是 LC 电路。它具有并联的电感器和电容器。当附近有类似频率的材料时,电路会产生共振。电容和指示灯交替充电。
当电容器完全充电时,电荷流向电感器。在其他情况下,当电容器没有电荷时,电感器开始充电。为此,电容从电感中吸取电荷。
结果,电感器的电荷减少。它导致电容器充电过程以填充电感器。总之,感应线圈是磁场存储设备。另一方面,电容器是电场存储器件。
电路及结果详解
您连接了所有组件并进行了布局,现在是时候开始了。让我们深入实验。
- 包括 L1 和 C1 在内的 LC 电路可将任何谐振频率置于金属附近。结果,金属和磁铁的吸引力将产生电场。结果将导致线圈中感应出电流。最后,它会改变通过接收线圈的信号流。
- 可变电阻器会将接近传感器的值更改为等于 LC 电路。在实验过程中,检查接收线圈不靠近任何金属时的得分值。一旦接收线圈检测到金属,相位反馈信号就会发生变化。
- 接近检测器会检测到信号变化并做出反应。当没有金属检测时,接近传感器的输出信号为 1mA。如果有任何金属检测,结果将是 10mA。
- 一旦输出为高电平,R3 电阻器将对 Q1 晶体管显示正电压。结果,Q1 将开启,导致 LED 发光。稍后,蜂鸣器会发出蜂鸣声或有音频信号。 R2 电阻器最终会限制电流。
使用 Arduino UNO 的金属探测器
阿杜诺乌诺
您还可以使用 Arduino 构建简单而有效的金属探测器。你的供应会有所不同。您还必须进行一些编码。如果你选择走这条路线,常见的组件将包括:
- 触发按钮
- 用于设置频率的侧边按钮
- 切换
- 3 节 AA 电池 – 4.5 伏
- 马达
- 简单的圆头
- LED
- 一圈电线
- 电位器
- 演讲者
- 导电物体
连接电路后,您的原理图应如下所示。
Arduino 金属探测器示意图
上述设置使用 Arduino UNO 对 DIP ATMega328 进行编程。首先,从开发板上移除 ATMega328。您将 ATMega328 和其他电路部件添加到预板。
电池组为 ATmega328 供电。它还通过 LED 为振荡器和电机供电。
现在是编写代码的时候了。首先,您需要正确理解简单的编程原理。您将需要设置函数、中断函数和循环函数。
您的代码应如下所示:
设置功能
金属探测器设置功能
中断函数
金属探测器中断功能
循环函数
金属探测器循环功能
使用此电路,您可以拾取导电物体。其中包括使用灵敏度设置最低的线圈的小型金属物体。
您可以拾取最高设置的钢环、硬币和螺钉。如果要扩大探测器的探测范围,就需要增加流过电感的电流。
在大多数情况下,双电源就足够了。一般来说,你可以增加用于制作线圈的绕线数量。
这个版本有一个学习曲线。然而,它更先进。考虑到这一点,这个电路可以做的不仅仅是简单的电路。从长远来看,该电路可以构建范围广泛的探测器。
例如,手持式金属探测器,甚至是便携式艺术金属探测器。如果您选择做大,您可以构建一个工业金属探测器。
应用程序
使用金属探测器寻宝
- 金、铁或银等金属标识。
- 扫描金属物体、不需要的物体、无机材料。
- 地质构造图。
结论
您可以使用金属探测器电路进行实验的范围是无限的。您可以根据自己现有的知识尝试创新甚至发明。
总之,如果这篇文章暗示了您发现有趣的事情,那么您来对地方了。当您准备好进一步探索电路世界时,请随时与我们联系。我们愿意满足您开发检测器的所有 PCB 需求。
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