Детектор метала можете пронаћи на аеродромима, у позориштима и на разним другим јавним местима. Користе се за сигурност људи да би открили било кога ко носи метал (оружје итд.). У овом пројекту ћемо дизајнирати једноставан круг детектора метала. Постоји толико много дизајна детектора метала, али већина их је сложеног дизајна, па ћемо овде дизајнирати једноставно коло детектора метала користећи 555 Тимер ИЦ.
Пре него што кренемо даље, морамо да разумемо концепт индукторских и РЛЦ кола. Прво разговарајмо о индукторима. Индуктори нису ништа друго до завојнице од емајлиране бакарне жице долазе у различитим облицима и величинама. На основу различитих параметара израчунава се индуктивност индуктора. У свим тим параметрима нас у основи занима језгро на индуктору, јер се у зависности од језгра вредност индуктивности драстично мења.
На доњој слици можете видети пригушнице са ваздушним језгром. На овим пригушницама неће бити чврстог језгра. У основи су то завојнице које су остале у ваздуху. Средство протока магнетног поља које ствара индуктор није ништа или ваздух. Ови индуктори имају индуктивитет врло мање вредности.
Ови индуктори се користе када је потребна вредност неколико микро Хенри. За вредности веће од неколико милилијума оне нису одговарајуће. На доњој слици можете видети индуктори феритног језгра,
Када је индукциони калем намотан на језгро може бити феритно или гвоздено језгро, индуктивност калема се енормно повећава. Ова вредност је много већа од оне језгре у ваздуху исте величине и облика.
Сада за РЛЦ коло као што је приказано на слици, реактанција или импеданса између терминала „а“ и „ц“ зависи од вредности Л и Ц ако је примењена фреквенција сигнала константна.
Дакле, ако се вредност индуктивности промени вредност реактанције или импедансе. Како се ова два концепта заједно користе за коло детектора метала, објашњено је у радном одељку овог пројекта.
Компоненте круга детектора метала
- +9 напон напајања
- 555 ИК
- Отпорник од 47КΩ
- Кондензатор 2.2µФ (2 комада)
- Звучник (8Ω)
- 170 завоја калема пречника 10 цм (било који мерач би радио)
Шема и рад детектора метала
На слици је приказан дијаграм кола метал-детектора. Тајмер 555 ИЦ овде делује као генератор квадратних таласа и генерише импулсне фреквенције које се могу чути човеку. Кондензатор између пин2 и пин1 не треба мењати јер је потребно да се генеришу звучне фреквенције.
У кругу постоји РЛЦ коло формирано отпорником од 47К, кондензатором од 2,2µФ и индуктивитетом од 150 окретаја. Ово РЛЦ коло је део за откривање метала. Као што је раније поменуто у претходном одељку, индуктор металног језгра има високу вредност индуктивности у односу на ваздух са језгром.
Имајте на уму да је завојница овде намотана са ваздушним језгром, па када се метални комад приближи завојници, метални комад делује као језгро индуктора у ваздуху. Захваљујући овом металу који делује као језгро, индуктивитет калема се знатно мења или повећава. Овим наглим повећањем индуктивности завојнице укупна реактанција или импеданса РЛЦ кола се знатно мења у поређењу без металног комада.
У почетку, када нема металног комада, сигнал који се шаље на звучник изазива неки звучни звук. Сада са променом реактанције око РЛЦ кола сигнал који се шаље на звучник више неће бити исти као раније, због тога ће звук који производи звучник бити другачији од првог.
Дакле, кад год се метал приближи завојници, импеданса РЛЦ се мења, што доводи до промене сигнала што резултира променом звука који се генерише у звучнику. Такође можете проверити овај детектор метала заснован на Ардуину.
Уобичајени савети:
- Емајл треба уклонити на врховима калема за лемљење.
- Са различитим габаритима имаћемо различиту РЛЦ импедансу, па треба експериментисати са отпором у РЛЦ колу за детекцију осетљивих метала.
- Звучник може бити било које врсте. Али са отпором мањим од 8Ω, тајмер се може загрејати.
- Користите напон напајања већи од 5В.