Wie erstelle ich eine Metalldetektorschaltung?

Ein Metalldetektor ist ein normales Gerät, mit dem Personen, Gepäck oder Säcke in Einkaufszentren, Unterkünften, Filmkorridoren usw. überprüft werden, um sicherzustellen, dass Personen keine Metalle oder illegalen Gegenstände wie Waffen, Bomben usw. befördern. Metalldetektoren erkennen die Nähe von Metallen. Auf dem Markt sind viele Arten von Metalldetektoren zu sehen. Dazu gehören tragbare Metalldetektoren, begehbare Metalldetektoren, Bodensuchmetalldetektoren usw.

Eine einfache Metalldetektorschaltung kann im kleinen Maßstab zu Hause hergestellt werden. In diesem Projekt werden wir eine einfache Metalldetektorschaltung mit einem Näherungssensor herstellen. Alle verwendeten Komponenten sind sehr einfach und leicht auf dem Markt erhältlich.

Wie entwerfe ich eine Metalldetektorschaltung mit TDA0161?

Jetzt, da wir wissen, was wir in diesem Projekt tun werden, lassen Sie uns beginnen, weitere Informationen zu sammeln, indem wir eine vollständige Liste der Komponenten erstellen und zunächst eine kurze Studie durchführen.

Schritt 1: Sammeln der Komponenten

Der beste Ansatz, um ein Projekt zu starten, besteht darin, eine Liste der Komponenten zu erstellen und diese Komponenten kurz zu studieren, da niemand nur wegen einer fehlenden Komponente mitten in einem Projekt bleiben möchte. Eine Liste der Komponenten, die wir in diesem Projekt verwenden werden, ist unten aufgeführt:

Schritt 2: Studium der Komponenten

Da wir jetzt das Hauptkonzept hinter diesem Projekt kennen und auch eine vollständige Liste der Komponenten haben, gehen wir einen Schritt voraus und gehen eine kurze Studie einiger Hauptkomponenten durch, die bei der Herstellung der Schaltung verwendet werden.

TDA0161 Näherungsdetektor ICist ein Näherungsdetektor Ic. Es wird von STMicroelectronics hergestellt. Es wird verwendet, um Metallgegenstände zu erkennen. Es erfüllt diese Aufgabe, indem es geringfügige Änderungen der hochfrequenten Wirbelstromverluste erkennt. Mit Hilfe eines ewig abgestimmten Schaltkreises agiert der TDA0161 IC als Oszillator. Das Ausgangssignal wird durch die Änderung des Versorgungsstroms bestimmt. Dies bedeutet, dass der Strom hoch ist, wenn sich ein Metallgegenstand in der Nähe der Spule befindet, und der Strom niedrig ist, wenn sich kein Metallgegenstand in der Nähe der Spule befindet. TDA0161 IC besteht aus 8 Pins. Dieser IC wird in Dual-Inline-Gehäusen geliefert.

2N2222-Transistor: Es ist der bekannteste NPN-Bipolartransistor. Dieser Transistor wird hauptsächlich für Schalt- und Verstärkungszwecke verwendet. Der Hauptgrund für seinen Ruhm sind seine geringen Kosten, seine geringe Größe und seine Fähigkeit, einen hohen Stromwert im Vergleich zu ähnlichen kleinen Transistoren zu verarbeiten. Normalerweise kann dieser Transistor einen hohen Nennstrom von bis zu 800 mA verarbeiten. Dieser Transistor besteht aus Silizium- oder Germaniummaterial. Bei der Verstärkung wird das analoge Eingangssignal an seinen Kollektor angelegt und das verstärkte Ausgangssignal an die Basis gesendet. dieses analoge Signal könnte ein Sprachsignal sein.

Veroboard ist eine gute Wahl, um eine Schaltung zu erstellen, da das einzige Problem darin besteht, Komponenten auf der Vero-Platine zu platzieren und sie einfach zu löten und die Kontinuität mit dem digitalen Multimeter zu überprüfen. Sobald das Schaltungslayout bekannt ist, schneiden Sie die Platine auf eine angemessene Größe. Legen Sie dazu das Brett auf die Schneidematte und ritzen Sie mit einer scharfen Klinge (sicher) und unter Beachtung aller Sicherheitsvorkehrungen die Ladung mehr als einmal oben und unten entlang der geraden Kante (5- oder mehrfach) überlaufend an die Öffnungen. Legen Sie anschließend die Komponenten dicht auf die Platine, um eine kompakte Schaltung zu bilden, und verlöten Sie die Pins entsprechend den Schaltungsverbindungen. Versuchen Sie bei einem Fehler, die Anschlüsse zu entlöten und erneut zu verlöten. Überprüfen Sie abschließend die Kontinuität. Führen Sie die folgenden Schritte durch, um eine gute Schaltung auf einem Veroboard zu erstellen.

Das Summer ist eine Art elektronischer Schallsammler mit abgestimmter Struktur. Es wird im Allgemeinen als Sprachgerät in elektronischen Geräten wie PCs, Druckern, Replikationsmaschinen, mechanischen Alarmbaugruppen, elektronischen Spielzeugen, automatischen elektronischen Geräten, Telefonen usw. verwendet. In diesem Projekt werden wir einen Summer verwenden, um einen Alarm auszulösen wenn der Pin aus dem Hauptstromkreis herausgenommen wird.

Schritt 3: Blockdiagramm

Die drei Hauptkünste der Metalldetektorschaltung sind LC-Schaltung, Näherungssensor, Ausgabe Summer und LED.Die LC-Schaltung wird durch Parallelschaltung eines Kondensators und einer Spule aus Kupferdraht hergestellt.

Wenn die Spule das Metall in der Nähe ihrer Oberfläche erkennt, löst sie den Näherungssensor aus, der dann das Signal an den Ausgangskreis sendet und die LED einschaltet und den Summer ertönen lässt. Also im Grunde im LC-Kreis, wenn ein Material der gleichen Frequenz in die Nähe der Kupferspule kommt, beginnt es zu schwingen. Dadurch wird der Kondensator aufgeladen. Kondensator und Induktivität werden im LC-Kreis abwechselnd geladen. Wenn der Kondensator vollständig aufgeladen ist, wird die Ladung auf den Induktor übertragen, und wenn die Ladung am Kondensator fast Null erreicht, zieht er Ladung vom Induktor. Dieser Vorgang wiederholt sich immer wieder.

EIN Näherungssensorist ein Sensor, der verwendet wird, um n Objekte ohne physischen Kontakt zu erkennen. Das Funktionsprinzip eines IR-Sensors und eines Näherungssensors ist gleich. Es sendet auch ein Signal aus und zeigt nichts am Ausgang an, bis sich das reflektierte Signal ändert. Es gibt so viele Arten von Näherungssensoren auf dem Markt, dass wir einen verwenden, der ein Ausgangssignal sendet, wenn er ein metallisches Objekt erkennt.

Schritt 4: Arbeiten der Schaltung

Da wir jetzt alle notwendigen Informationen über die verwendeten Komponenten und die Funktionsweise der Schaltung haben, gehen wir einen Schritt weiter und beginnen, die Hauptfunktion der Metalldetektorschaltung zu verstehen.

Der Hauptteil des Metalldetektors der Schaltung ist die parallele Konfiguration des Kondensators und der Induktorspule. Diese LC-Schaltung hilft dem Näherungssensor, mit einer bestimmten Frequenz zu schwingen. Wenn ein metallischer Gegenstand mit irgendeiner Resonanzfrequenz in die Nähe der Induktorspule gebracht wird, wird aufgrund des Gesetzes der elektromagnetischen Induktion ein induzierter Strom in der Spule durch gegenseitige Induktion induziert. Dadurch wird das durch die Spule zum Näherungssensor fließende Signal geändert.

Ein Potentiometer ist ein variabler Widerstand, dessen Wert geändert werden kann. Es wird in dieser Schaltung verwendet, um den Wert der LC-Schaltung zu ändern. Es ist zu beachten, dass der Wert des Näherungssensors überprüft werden sollte, wenn sich kein metallischer Gegenstand in der Nähe der Spule befindet. Wenn sich in der Nähe der Spule ein metallischer Gegenstand befindet, wird der Wert des Näherungssensors geändert, da der LC-Kreis ein anderes Signal enthält.

Nun wird das geänderte Signal in der Spule an den Näherungssensor gesendet. dieser Sensor prüft dieses Signal und reagiert entsprechend. Wenn das Signal etwa 1 mA beträgt, bedeutet dies, dass sich kein metallischer Gegenstand in der Nähe der Spule befindet. Wenn der Strom fast mehr als 8 mA beträgt, zeigt dies an, dass sich in der Nähe der Spule ein metallischer Gegenstand befindet.

Wenn also der Ausgangspin des Näherungssensors hoch ist, wird dem Transistor eine positive Spannung zugeführt und er sendet ein Signal zum Einschalten der LED und des Summers.

Schritt 5: Zusammenbau der Komponenten

Da wir nun die Hauptarbeit und auch den gesamten Kreislauf unseres Projekts kennen, lassen Sie uns weitermachen und mit der Herstellung der Hardware unseres Projekts beginnen. Eines muss beachtet werden, dass die Schaltung kompakt sein muss und die Komponenten so nah platziert werden müssen.

1. Nehmen Sie ein Veroboard und reiben Sie seine Seite mit der Kupferbeschichtung mit einem Schaberpapier ab.
2. Platzieren Sie nun die Komponenten vorsichtig und nah genug, damit die Größe der Schaltung nicht sehr groß wird
3. Stellen Sie die Verbindungen vorsichtig mit Lötkolben her. Wenn beim Herstellen der Verbindungen ein Fehler unterlaufen ist, versuchen Sie, die Verbindung zu entlöten und die Verbindung wieder ordnungsgemäß zu verlöten, aber am Ende muss die Verbindung fest sein.
4. Sobald alle Verbindungen hergestellt sind, führen Sie einen Durchgangstest durch. In der Elektronik ist die Durchgangsprüfung die Überprüfung eines elektrischen Stromkreises, um zu überprüfen, ob Strom in dem gewünschten Pfad fließt (dass es sich mit Sicherheit um einen Gesamtstromkreis handelt). Eine Durchgangsprüfung wird durchgeführt, indem eine kleine Spannung (verdrahtet in Verbindung mit einer LED oder einem wirbelerzeugenden Teil, z.
5. Wenn der Durchgangstest bestanden ist, bedeutet dies, dass die Schaltung wie gewünscht angemessen ausgeführt ist. Es kann jetzt getestet werden.

Die Schaltung sieht wie im Bild unten aus:

Vorteile

Da jedes Projekt seine Vor- und Nachteile hat, sind im Folgenden einige der Vor- und Nachteile dieser Metalldetektorschaltung aufgeführt.

1. Die auf dem Proximity Detector IC TDA0161 basierende Metalldetektorschaltung ist ein sehr einfaches und kleines Projekt, das sehr einfach zu Hause durchgeführt werden kann. So kann es in Wohnungen, Büros, Arbeitsplätzen usw. verwendet werden, um kleine Metallgegenstände zu finden, zum Beispiel Eisennägel, Silber- oder Goldschmuck usw.
2. Da dieser Näherungssensor ordnungsgemäß funktioniert, muss kein Mikrocontroller verwendet werden.

Nachteile

Da es sich um eine kleine hausgemachte Metalldetektorschaltung handelt, ist der Hauptnachteil dieser Schaltung das Problem mit der Erkennungsreichweite. Für diesen Stromkreis sollte der Abstand eines Metallobjekts mindestens 10 mm von der Spule des Metalldetektorstromkreises betragen.

Anwendungen

Es gibt mehrere Anwendungen eines Metalldetektors. Einige davon sind unten aufgeführt.

1. Metalldetektoren werden am Eingang eines Ortes verwendet, an dem Sicherheit erforderlich ist. Dies wird verwendet, um jede schädliche Waffe zu erkennen.
2. Metalldetektoren werden verwendet, um Silber, Eisen, Gold usw.
3. Da dieses Projekt in kleinem Maßstab durchgeführt wird, kann es in Häusern verwendet werden, um kleine Metallgegenstände wie Eisennägel usw.