Circuit détecteur de métaux :guide d'introduction

La sécurité est l'une des rares choses qui est une priorité, où que vous soyez dans le monde. En conséquence, l'enregistrement de sécurité dans la plupart des lieux ou zones publics et privés est une évidence. Dans le cas des agents de sécurité, ils utilisent soit des détecteurs de métaux sans rendez-vous, soit des baguettes. Les détecteurs de métaux dans les points de contrôle de sécurité utilisent un simple circuit de détection de métaux. Dans cette pièce, nous plongerons profondément dans le circuit du détecteur de métaux. Les détecteurs de métaux sont assez courants aujourd'hui.

Outre la baguette de sécurité typique, les détecteurs de métaux se présentent sous différentes formes. Par exemple, de simples détecteurs de métaux de recherche au sol ou un détecteur de métaux d'art.

Principe de fonctionnement du circuit du détecteur de métaux

Les circuits détecteurs de métaux utilisent un oscillateur qui produit des courants alternatifs. Un courant de Foucault traverse le métal lorsqu'il est actif. Par conséquent, le courant produit passe à travers une bobine. Cela crée un champ magnétique alternatif.

Le champ magnétique attire les placards métalliques vers la bobine. De ce fait, le métal modifie le champ magnétique lié au métal. Par conséquent, la bobine du circuit détecte une modification du champ magnétique.

Avantages

• Les circuits de détection de métaux sont simples et faciles à utiliser.
• Les capteurs de proximité peuvent fonctionner comme des microcontrôleurs.

Inconvénients

• Les détecteurs de métaux ont une courte portée de détection.
• Discrimination sélective des objets non métalliques.

Comment construire un détecteur de métaux

Brevet de détecteur de métaux Jagadish Chandra

Concentrons-nous sur la construction d'un circuit simple.

Une plongée approfondie dans les composants

CI détecteur de proximité TDA0161

Le CI détecteur de proximité TDA0161 détecte les objets métalliques. Pour ce faire, il détecte sans délai les changements de fréquence des courants de Foucault.

A l'aide d'un circuit accordé, le TDA0161 agit comme un oscillateur. Toutes les variations du courant d'alimentation déterminent le signal de sortie. Lorsque le courant détecte un signal élevé, alors du métal est présent. Mais, s'il n'y a pas de présence de métal, le signal est faible.

Généralement, le TDA061 est un boîtier double en ligne à huit broches.

Recevoir la bobine

Bobine de réception de détecteur de métaux

La bobine de réception comprend un fil de cuivre émaillé 30 AWG. Alternativement, vous pouvez l'échanger contre n'importe quel matériau conducteur enroulé dans une bobine.

Une fois que vous avez enroulé la bobine reçue, vous devez revérifier et confirmer que vous avez un diamètre de 5,8 cm. Le nombre total de tours utilisés pour fabriquer cette bobine varie de 140 à 150.

Le Circuit

TDA0161 Schéma du circuit du détecteur de métaux

Le circuit que nous allons utiliser pour cet exemple est un circuit LC. Il a l'inductance et le condensateur connectés en parallèle. Le circuit résonne lorsqu'il y a un matériau de fréquence similaire à proximité. Les condensateurs et les indicateurs se chargent alternativement.

Lorsque le condensateur se charge complètement, la charge s'écoule vers l'inductance. L'inductance commence à se charger lorsque le condensateur n'a pas de charge dans d'autres cas. Pour cela, le condensateur tire sa charge de l'inductance.

En conséquence, la charge de l'inducteur diminue. Cela conduit au processus de charge du condensateur pour remplir l'inductance qui suit. En conclusion, les bobines d'induction sont des dispositifs de stockage de champ magnétique. D'autre part, les condensateurs sont des dispositifs de stockage de champ électrique.

Explication détaillée du circuit et des résultats

Vous avez connecté tous vos composants et les avez disposés, il est donc temps de commencer. Plongeons-nous profondément dans l'expérience.

• Le circuit LC, y compris le L1 et le C1, obtient n'importe quelle fréquence de résonance à un métal proche. En conséquence, l'attraction du métal et de l'aimant créera un champ électrique. Le résultat conduira à l'induction de courant dans la bobine. Enfin, cela modifiera le flux du signal à travers la bobine de réception.
• La résistance variable changera la valeur du capteur de proximité pour égaler le circuit LC. Au cours de l'expérience, vérifiez la valeur obtenue lorsque la bobine de réception n'est proche d'aucun métal. Une fois que la bobine de réception détecte du métal, les signaux de retour de phase changent.
• Le détecteur de proximité détectera le changement de signal et réagira. Les signaux de sortie du capteur de proximité seront de 1 mA lorsqu'il n'y a pas de détection de métal. S'il y a une détection de métal, le résultat sera de 10 mA.
• Une fois que la sortie est élevée, la résistance R3 affichera une tension positive sur le transistor Q1. En conséquence, Q1 s'allumera, entraînant l'allumage de la LED. Plus tard, le buzzer bourdonnera ou aura un signal audio. La résistance R2 finira par limiter le flux de courant.

Détecteur de métaux utilisant Arduino UNO

Arduino Uno

Vous pouvez également construire un détecteur de métaux simple mais efficace à l'aide d'un Arduino. Vos fournitures varieront. Vous devrez également faire du codage. Si vous choisissez d'emprunter cette voie, les composants communs incluront :

• Bouton de déclenchement
• Un bouton latéral utilisé pour régler la fréquence
• Changer
• 3 piles AA – 4,5 Volts
• Un moteur
• Tête circulaire simple
• DEL
• Une bobine de fil
• Potentiomètre
• Orateur
• Objet conducteur

Une fois votre circuit connecté, vos schémas devraient ressembler à ceci.

Schéma schématique du détecteur de métaux Arduino

La configuration ci-dessus utilise un Arduino UNO pour programmer un DIP ATMega328. Pour commencer, retirez l'ATMega328 de la carte de développement. Vous ajouterez l'ATMega328 et les autres composants du circuit à une précarte.

La batterie alimente l'ATmega328. Il alimente également l'oscillateur et le moteur avec des LED.

Il est maintenant temps d'écrire votre code. Pour commencer, vous avez besoin d'une bonne compréhension des principes de programmation simples. Vous aurez besoin de fonctions de configuration, de fonctions d'interruption et de fonctions de boucle.

Votre code devrait ressembler à ceci :

Fonction de configuration

Fonction de configuration du détecteur de métaux

Fonction d'interruption

Fonction d'interruption du détecteur de métaux

Fonction de boucle

Fonction de boucle de détecteur de métaux

Grâce à ce circuit, vous pouvez ramasser des objets conducteurs. Il s'agit notamment de petits objets métalliques utilisant la bobine avec le réglage de sensibilité le plus bas.

Vous pouvez ramasser des bagues en acier, des pièces de monnaie et des vis avec le réglage le plus élevé. Si vous souhaitez étendre la portée du détecteur, vous devez augmenter le flux de courant à travers l'inductance.

Dans la plupart des cas, une double alimentation suffira. En règle générale, vous pouvez augmenter le nombre d'enroulements de fil utilisés pour fabriquer la bobine.

Il y a une courbe d'apprentissage à cette construction. Il est néanmoins plus avancé. Dans cet esprit, ce circuit peut faire plus que de simples circuits. Ce circuit peut construire une large gamme de détecteurs à long terme.

Par exemple, un détecteur de métaux portatif et même un détecteur de métaux d'art portable. Si vous choisissez d'aller grand, vous pouvez construire un détecteur de métaux industriel.

Applications

Utiliser un détecteur de métaux pour la chasse au trésor

• Identification des métaux comme l'or, le fer ou l'argent
• Recherchez des objets métalliques, des objets indésirables, des matériaux inorganiques.
• Cartographie des structures géologiques.

Conclusion

Les limites dans lesquelles vous pouvez expérimenter en utilisant des circuits de détection de métaux sont illimitées. Vous pouvez essayer d'innover ou même d'inventer en vous basant sur les connaissances que vous avez maintenant.

En conclusion, si cette pièce fait allusion à quelque chose que vous avez trouvé intéressant, vous êtes au bon endroit. Lorsque vous êtes prêt à explorer davantage le monde du circuit, n'hésitez pas à nous contacter. Nous sommes ouverts à répondre à tous vos besoins en PCB pour développer des détecteurs.