Металлоискатели схема: Самодельные металлоискатели, схемы и описания

Схемы металлоискателей — S-Led.Ru

Схема металлоискателя на двух высокочастотных генераторах
Категория: «Схемы › Металлоискатели»
Этот металлоискатель способен обнаруживать такие крупные металлические предметы как железное ведро или крышку от люка, водопроводную трубу, на глубине до одного метра, а такие мелкие предметы как монеты или шурупы он способен обнаружить на глубине до 15-20 см. Прибор построен на основе самых распространенных деталей, которые имеются в запасах любого радиолюбителя. Металлоискатель выполнен по известному и широко применяемому в таких приборах принципу биений между частотами двух высокочастотных генераторов, частота одного из которых постоянна, а частота второго меняется под действием внешних металлических предметов изменяющих индуктивность его катушки при попадании а зону её периметра. Читать дальше…

Схема металлоискателя
Категория: «Схемы › Металлоискатели»
Металлоискатели достаточно широко распространены, они используются в различных целях от кладов, до обнаружения арматуры и других металлических предметов в бетонных стенах. Представленный здесь металлоискатель весьма простой, с его помощью будет сложно найти клад, но гвоздь под обоями или же ключи в кармане он обнаружить сможет легко. Существует несколько видов изготовления схемы металлоискателя. Первый способ основан на передаче и приеме радиосигнала. Это самые чувствительные и сложные металлоискатели. Особую сложность в них представляют собой двухконтурные поисковые катушки. Читать дальше…

Схема металлоискателя на двух генераторах
Категория: «Схемы › Металлоискатели»
Схема металлоискателя содержит два генератора: генератор поисковой частоты собран на транзисторах V1 и V2, генератор эталонной частоты — на транзисторах V3 и V4. Частоту эталонного генератора можно подстраивать сердечником катушки L3. С помощью катушек связи L1 и L4 колебания с поискового и эталонного контуров подаются на одну диагональ моста, образованного диодами V5-V8, а в другую диагональ включен стрелочный измерительный прибор РА1 с нулем посередине шкалы. Читать дальше…

Схема искателя строительной арматуры
Категория: «Схемы › Металлоискатели»
Это устройство предназначено для поиска строителями арматуры в бетонных блоках. Искатель арматуры работает по принципу металлоискателя. Схема содержит в себе генератор высокой частоты, детектор и стрелочный измеритель. Генератор собран на транзисторе Т1 по схеме с общим эмиттером и индуктивной обратной связью и генерирует Читать дальше…

Высокочувствительный металлоискатель
Категория: «Схемы › Металлоискатели»
Этот металлоискатель собран по классической схеме с двумя генераторами и использованием биений. Он позволяет обнаруживать металлические предметы на глубине до одного метра. Опорный генератор собран на транзисторе Т1 и частота генерируемых им колебаний определяется колебательным контуром L1, С2. Поисковый генератор собран на транзисторе Т2 и частота генерируемых им колебаний определяется контуром, образованным индуктивностью поисковой катушки L2 и конденсатором С9. Читать дальше…

Назад 1 2 Далее

Металлоискатели, они же металлодетекторы: принципы работы и схемы

BFO металлоискатели на биениях, металлоискатели по принципу электронного
частотомера, импульсные металлоискатели.  Оптимальные частоты излучения.

Металлоискатель, он же металлодетектор — это электронный прибор, позволяющий обнаруживать металлические предметы в нейтральной или слабопроводящей среде за счёт наличия у этих предметов электрической проводимости.
Так, а кой же должна быть эта слабопроводящая среда, если мы знаем, что практически все материалы в той или иной степени проводят ток?
Ну, как минимум, на несколько порядков ниже, чем проводимость металлов. Золотой портсигар внутри танка, затонувшего в болоте, мы, само собой, не отыщем, а вот какую-нибудь железяку в грунте, воде, стене, древесине, чемодане, в чьём-либо организме, в конце концов, и т.д. и т.п. — это пожалуйста, добро пожаловать на металлодетекторное обследование.

Теперь — по какому принципу работают металлоискатели (металлодетекторы)?
Этих принципов работы несколько:

Металлоискатель по принципу «передача-приём» непрерывным сигналом.

Тут всё понятно и соответствует названию: Передающая катушка непрерывно стреляется переменным электро-магнитным полем в искомый металлический предмет, оказавший поблизости.
Под влиянием этого поля в предмете, выступающем в роли мишени, возникают электрические токи, которые, в свою очередь, создают собственное магнитное поле, с направленностью обратной магнитному полю передатчика.

Приёмная катушка регистрирует отражённый (или, как говорят, переизлучённый) от металлического предмета (мишени) сигнал. Далее этот сигнал усиливается и обрабатывается электроникой, предварительно отделив его от более мощного сигнала передатчика.
Чем больше предмет и чем он ближе расположен к катушкам, тем выше будет амплитуда переизлучённого сигнала.
Прибор данного типа подразумевают наличие как минимум двух катушек, одна из которых является передающей, а другая, приёмной. Мало того, необходимо позаботиться о таком выборе взаимного расположения катушек, при котором магнитное поле излучающей катушки в отсутствие посторонних металлических предметов наводит минимальный (в идеале — нулевой) сигнал в приёмной катушке (или в системе приёмных катушек).

Рис.1

Существуют различные варианты взаимного расположения катушек, при которых не происходит непосредственной передачи сигнала из одной катушки в другую.

Основные из них: катушки с перпендикулярными осями (Рис.1, а и б), а также вариант расположения приёмной катушки, скрученной в форме восьмёрки, внутри передающей (Рис.1 в).

Поскольку конструкция данных типов металлоискателей достаточно сложна, так как подразумевает наличие отдельных катушек на приём и передачу, широкого распространения в радиолюбительской практике она не нашла.

Совсем другое дело — металлоискатели, построенные на принципе биений, или так называемые BFO металлоискатели.

Принцип действия металлоискателя на биениях заключается в регистрации разности частот от двух генераторов, один из которых является стабильным по частоте, а другой содержит датчик — поисковую катушку индуктивности в своей частотозадающей цепи.
Прибор настраивается таким образом, чтобы в отсутствие металла вблизи датчика частоты двух генераторов совпадали или были очень близки по значению. Наличие металла вблизи датчика приводит к изменению индуктивности датчика и, как следствие, к изменению частоты соответствующего генератора.

Это изменение, приведёт к изменению разностной частоты двух генераторов, которая выделяется специальным устройством (смесителем), на входы которого подаются сигналы обоих генераторов, а на выходе выделяется разностная частота, называемая частотой биений.
Разность частот может регистрироваться самыми различными путями, начиная от простейшего, когда сигнал разностной частоты прослушивается на головные телефоны, и кончая цифровыми способами измерения частоты.
Диапазоны рабочих частот BFO металлоискателей — 40-500 кГц.
При отсутствии металла в поле поисковой катушки разностная частота должна быть в пределах 500…1000 Гц.

В качестве примера приведу схему простейшего компактного металлоискателя на микросхеме К175ЛЕ5 (Источник Яворский В. Металлоискатель на К176ЛЕ5. // Радио, 1999, №8, с. 65).

Рис.2

Схема содержит два генератора (опорный и поисковый). Поисковый генератор собран на элементах DD1.1, DD1. 2, а опорный – на элементах DD1.3 и DD1.4.
Переменным резистором R2 плавно изменяют частоту поискового генератора в диапазоне частот, установленном подстроечным резистором R1. Частота генератора на элементах DD1.3 и DD1.4 зависит от параметров колебательного контура L1, С2.
Сигналы с обоих генераторов поступают через конденсаторы C3 и С4 на детектор, выполненный на диодах VD1 и VD2.
Нагрузкой детектора являются наушники BF1, на которых выделяется разностный сигнал в виде низкочастотной составляющей, преобразуемый наушниками в звук.

Параллельно наушникам включен конденсатор С5, который шунтирует их по высокой частоте. При приближении поисковой катушки L1 к металлическому предмету происходит изменение частоты генератора на элементах DD1.3, DD1.4, в результате меняется тональность звука в наушниках. По этому признаку и определяют, находится ли в зоне поиска металлический предмет.

Рис.3

Катушка L1 размещается в кольце диаметром 200 мм, согнутом из медной или алюминиевой трубки с внутренним диаметром 8 мм. Между концами трубки должен быть небольшой изолированный зазор, чтобы не было короткозамкнутого витка. Катушка наматывается проводом ПЭЛШО 0,5. Через трубку необходимо протянуть любым способом максимальное число витков: чем больше, тем лучше.

Несмотря на бытующее мнение, что BFO металлоискатели не имеют чёткой селективности различных видов металлов, при наличии некоторого опыта, данным типом устройств можно-таки производить селекцию, анализируя и отфильтровывая сигналы на слух.

В теории чувствительность BFO металлоискателей должна быть таком же уровне, как и у устройств, построенных по принципу «передача-приём». Однако существует существенная проблема, снижающая чувствительность приборов данного типа. Проблема заключается в том, что два генератора, настроенные на очень близкие частоты, имеют тенденцию к паразитной взаимной синхронизации. А это, в свою очередь, не даёт возможности работы на низких начальных разностных частотах, на которых ухо имеет максимальную чувствительность к изменению тона звукового сигнала.

И тут, лёгким движением руки, BFO металлоискатель превращается в
Металлоискатель, работающий по принципу электронного частотомера.

Построенный по такому принципу электронный металлоискатель является несомненным родственником прибора «на биениях», но в отличие от него содержит один генератор с частотозадающей поисковой катушкой, а изменение частоты фиксируется электронным устройством, работающим по принципу частотомера. Помимо повышения чувствительности приборы данного класса, обладают и возможностью оценки знака приращения частоты, а соответственно и возможностью селекции чёрных/цветных металлов.

Простейшую реализацию подобной конструкции без селектора видов металлов предложил Адаменко М.В. в книге «Металлоискатели».

Рис. 4

Предлагаемая конструкция является устройством, в основу которого положен принцип анализа девиации частоты опорного генератора под влиянием металлических предметов, попавших в зону действия поисковой катушки. Главными отличительными особенностями данного прибора можно считать интересное схемотехническое решение анализатора, выполненного на кварцевом элементе Q1, а также использование в качестве индикатора стрелочного прибора.

Основу схемы рассматриваемого металлодетектора (Рис.4) составляют измерительный генератор, буферный каскад, анализатор, детектор высокочастотных колебаний и индикаторное устройство.
Колебательный контур генератора высокой частоты, выполненного на транзисторе Т1, состоит из катушки L1 и конденсаторов С3-С6. Рабочая частота ВЧ-генератора зависит от девиации индуктивности катушки L1, которая одновременно является поисковой катушкой, а также от изменения ёмкостей подстроечного (С4) и регулировочного (С3) конденсаторов.
При отсутствии металлических предметов в зоне действия катушки L1 частота колебаний, возбуждаемых в ВЧ-генераторе, должна быть равна частоте кварцевого элемента Q1, то есть в данном случае — 1 МГц.
После того как в зоне действия поисковой катушки L1 окажется металлический предмет, её индуктивность изменится. Это приведёт к изменению частоты колебаний ВЧ-генератора. Далее сигнал ВЧ подаётся на буферный каскад, обеспечивающий согласование генератора с последующими цепями. В качестве буферного каскада используется эмиттерный повторитель, выполненный на транзисторе Т2.
С выхода эмиттерного повторителя сигнал ВЧ через регулировочный резистор R7 и кварц Q1 поступает на детектор, выполненный на диоде D2. Благодаря высокой добротности кварца малейший сдвиг частоты измерительного генератора будут приводить к уменьшению полного сопротивления кварцевого элемента. В результате на вход усилителя постоянного тока (база транзистора Т3) поступает сигнал, изменение амплитуды которого обеспечивает соответствующее отклонение стрелки индикаторного прибора.
Нагрузкой УПТ, выполненного на транзисторе Т3, является стрелочный прибор с током полного отклонения 1 мА. При замыкании выключателя S2 в цепь нагрузки включается генератор звукового сигнала, выполненный на транзисторе Т4.

Поисковая катушка L1 представляет собой кольцевую рамку, изготовленную из отрезка кабеля с внешним диаметром 8-10 мм (например, кабеля марки РК-50). Центральную жилу кабеля следует удалить, а вместо неё протянуть шесть жил провода типа ПЭЛ диаметром 0,1-0,2 мм и длиной 115 мм. Получившийся многожильный кабель необходимо согнуть на подходящей оправке в кольцо таким образом, чтобы между началом и концом образовавшейся петли остался зазор шириной примерно 25-30 мм.

Рис.5

Конец провода, являющийся началом первого витка, следует припаять к экранирующей оплётке кабеля, начало второго витка — к концу первого и так далее. В результате получится катушка, содержащая шесть витков провода. При изготовлении катушки L1 нужно особенно следить за тем, чтобы не произошло замыкания концов экранирующей оплётки, поскольку в этом случае образуется короткозамкнутый виток.

Непосредственное налаживание металлодетектора следует начать с установки нужной частоты колебаний, формируемых ВЧ-генератором. Частота колебаний ВЧ должна быть равна частоте кварцевого элемента Q1. Для выполнения данной регулировки рекомендуется воспользоваться цифровым частотомером. При этом значение частоты сначала грубо устанавливается изменением ёмкости конденсатора С4, а затем точно — регулировкой конденсатора С3.
При отсутствии частотомера настройку ВЧ-генератора можно провести по показаниям индикатора PA1. Поскольку кварц Q1 является элементом связи между поисковой и индикаторной частями прибора, то его сопротивление в момент резонанса весьма велико. Таким образом, о точной настройке колебаний ВЧ-генератора на частоту кварца будет свидетельствовать минимальное показание стрелочного прибора PA1.Уровень чувствительности данного устройства регулируется резистором R8.

Ну и закончу я обзор весьма популярными среди радиолюбительского сообщества —
Импульсными металлоискателями.

Не будем отвлекаться на различные виды импульсных конструкций. Рассмотрим однокатушечный вариант с временным способом разделения излучаемого и отражённого сигналов.
После воздействия импульса магнитной индукции в искомом проводящем объекте возникает и некоторое время поддерживается (вследствие явления самоиндукции) затухающий импульс тока, обусловливающий задержанный по времени отражённый сигнал. Он и несёт полезную информацию, его и надо регистрировать.
Генератор импульсов тока формирует короткие импульсы тока миллисекундного диапазона, поступающие в излучающую катушку, где они преобразуются в импульсы магнитной индукции. Так как излучающая катушка имеет ярко выраженный индуктивный характер, всплески напряжения на ней могут достигать по амплитуде десятков-сотен вольт. В связи с этим, необходимо позаботиться: либо о блокировке входной цепи прибора на определённое время, либо об ограничении данного напряжения на входе приёмной части регистратора.
По истечении времени действия импульса тока в излучающей катушке и времени разрядки катушки в действие должен вступить блок обработки сигнала, предназначенный для преобразования входного электрического (отражённого от железяки) сигнала в удобную для восприятия человеком форму.

Приведу для примера простую и расхожую схему импульсного металлоискателя ПИРАТ.

Рис.6

Принцип работы этого металлоискателя основан на изменении времени затухания отражённого от металлического предмета импульса в поисковой катушке, которое увеличивается с приближением металлических предметов. Дискриминации в данном типе металлоискателя нет, цветной и чёрный металлы реагируют практически одинаково.
Прибор состоит из передающего блока (генератора импульсов на таймере NE555 и мощного ключа на полевом транзисторе) и приёмной части на операционном усилителе TL072.
По входу приёмника стоят встречно-параллельно включённые ограничивающие диоды, на входе второго каскада ОУ приёмника — фильтр, отсекающий импульсы, излучаемые передатчиком.
Поисковая катушка L1 намотана на оправку 180-200 мм и содержит 25-30 витков эмалированного провода диаметром 0.5-0.8 мм. Экранировать катушку не нужно.
Оптимальные параметры работы генератора на NE555 : частота 125-150 Гц, длительность импульса 125-150 мкс.
При соблюдении этих параметров аппарат потребляет минимальный ток и имеет максимальную чувствительность:
Потребляемый ток : 30-50 мА;
Чувствительность : Монета 25 мм — 20 см, крупные предметы — 150 см.
После сборки схемы наладить металлоискатель очень просто. Включаем питание и ждём окончания переходных процессов в течении 15 секунд, подбором резистора R11 добиваемся того, чтобы при среднем положении переменного резистора R12 в динамике не было слышно звука генератора, а слышались только редкие щелчки.
Поисковая катушка при настройке должна находиться вдали от металлических предметов. При приближении металла в динамике должен появляться звук с частотой работы таймера NE555.

И подытожим страницу информацией о том,
как частота металлоискателя влияет на качество поиска.

Условно частоты работы металлоискателей можно разделить следующим образом:
2-6 кГц — низкая частота;
6-15 кГц — средняя частота;
15-30 кГц — высокая частота;
от 30 кГц и выше — ну, очень высокая частота.

Низким частотам присущи следующие свойства: бóльшая способность проникать в глубину почвы, а потому и увеличенная глубина обнаружения, способность работать на почвах с высоким уровнем минерализации, способность хорошо справляться с задачей поиска целей с высокой проводимостью (медь, бронза, серебро).
Из недостатков: не очень хорошо подходят для поиска мелких объектов и поиска целей с низкой проводимостью, например, железа, никеля и т.д.

Высокие частоты обладают следующими свойствами: показывают отличные результаты при поиске мелких объектов, хорошо подходят для поиска целей с низкой проводимостью, обладают более высокой точностью, особенно при обнаружении целей, расположенных близко к поверхности.
Из недостатков: чувствительность к помехам, создаваемым высокоминерализованным грунтом, меньшая глубина обнаружения по сравнению с низкой частотой.

Средние частоты представляют собой компромисс между низкими и высокими. Средняя частота считается универсальной, подходящей под любой тип находок, поэтому практически все бюджетные одночастотные детекторы промышленного производства обладают стандартной рабочей частотой — 6-8 кГц.

 

Metal Detector Circuit: Вводное руководство

Безопасность — это одна из немногих вещей, которая является приоритетной, независимо от того, где вы находитесь. В результате регистрация безопасности в большинстве общественных и частных мест или областей является данностью. В случае с сотрудниками службы безопасности они используют либо металлоискатели, либо жезлы. Металлоискатели на контрольно-пропускных пунктах используют простую схему металлоискателя. В этой части мы углубимся в схему металлоискателя. Металлоискатели сегодня довольно стандартны.

Помимо типичного охранного жезла, металлоискатели бывают разных форм. Например, простые наземные поисковые металлоискатели или арт-металлоискатель.

Принцип работы схемы металлодетектора

В схемах металлодетектора используется генератор переменного тока. Вихревой ток проходит через металл, когда он активен. Следовательно, произведенный ток проходит через катушку. При этом создается переменное магнитное поле.

Магнитное поле притягивает металлические шкафы к катушке. В результате металл меняет магнитное поле, связанное с металлом. Следовательно, катушка на цепи обнаруживает изменение магнитного поля.

Преимущества

• Схемы металлодетекторов просты и удобны в использовании.
• Датчики приближения могут работать как микроконтроллеры.

Недостатки

• Металлоискатели имеют небольшую дальность обнаружения.
• Селективное распознавание неметаллических объектов.

Как собрать металлоискатель

Джагадиш Чандра Патент на металлоискатель

Давайте сосредоточимся на построении простой схемы.

Подробное изучение компонентов

ИС детектора приближения TDA0161

ИС детектора приближения TDA0161 обнаруживает металлические объекты. Он делает это, обнаруживая изменения в частотах вихревых токов без задержки.

С помощью настроенной схемы TDA0161 работает как генератор. Все изменения тока питания определяют выходной сигнал. Когда ток обнаруживает высокий уровень сигнала, металл присутствует. Но, если металла нет, сигнал низкий.

Как правило, TDA061 представляет собой двухрядный корпус с восемью контактами.

Приемная катушка

Приемная катушка металлоискателя

Приемная катушка состоит из эмалированного медного провода 30 AWG. В качестве альтернативы вы можете заменить его на любой проводящий материал, намотанный на катушку.

После того, как вы намотали полученную катушку, вы должны перепроверить и убедиться, что у вас диаметр 5,8 см. Общее количество витков, используемых для изготовления этой катушки, колеблется от 140 до 150.

Цепь

Схема металлоискателя TDA0161

Цепь, которую мы будем использовать в этом примере, представляет собой LC-цепь. У него катушка индуктивности и конденсатор соединены параллельно. Схема резонирует, когда рядом с ней находится материал аналогичной частоты. И конденсаторы, и индикаторы заряжаются попеременно.

Когда конденсатор полностью заряжается, заряд поступает на катушку индуктивности. Катушка индуктивности начинает заряжаться, когда в других случаях конденсатор не заряжен. Для этого конденсатор получает заряд от катушки индуктивности.

В результате заряд индуктора уменьшается. Это приводит к процессу зарядки конденсатора, чтобы заполнить индуктор следующим образом. В заключение, индукционные катушки являются устройствами хранения магнитного поля. С другой стороны, конденсаторы являются устройствами хранения электрического поля.

Подробное объяснение схемы и результаты

Вы соединили все свои компоненты и разложили их, так что пришло время начать. Давайте углубимся в эксперимент.

• LC-цепь, включая L1 и C1, обеспечивает контакт любой резонансной частоты с металлом. В результате притяжение металла и магнита создаст электрическое поле. Результат приведет к индукции тока в катушке. Наконец, это изменит поток сигнала через приемную катушку.
• Переменный резистор изменит значение датчика приближения, чтобы оно соответствовало LC-цепи. Во время эксперимента проверяйте полученное значение, когда приемная катушка не находится рядом с каким-либо металлом. Как только приемная катушка обнаружит металл, сигналы фазовой обратной связи изменятся.
• Детектор приближения обнаружит изменение сигнала и отреагирует. Выходные сигналы от датчика приближения будут 1 мА, когда нет обнаружения металла. Если есть обнаружение металла, результат будет 10 мА.
• Как только на выходе появится высокий уровень, резистор R3 покажет положительное напряжение на транзисторе Q1. В результате Q1 включится, что приведет к свечению светодиода. Позже зуммер загудит или подаст звуковой сигнал. Резистор R2 в конечном итоге будет ограничивать ток.

Металлоискатель с использованием Arduino UNO

Arduino Uno

Вы также можете собрать простой, но эффективный металлоискатель с помощью Arduino. Ваши поставки будут разными. Вам также придется сделать некоторое кодирование. Если вы решите пойти по этому пути, общие компоненты будут включать:

• кнопка триггера
• Боковая кнопка, используемая для установки частоты
• Переключатель
• 3 АА батареи — 4,5 вольт
• Мотор
• Простая круга
• Светодиоды
• Коал из проволоки
• Светодиоды
• Коал из проволоки
• . Койл из проволоки
• . Койл из проволоки
• . Койл из проволо
• Проводящий объект

После того, как вы подключите цепь, ваша схема должна выглядеть следующим образом.

Схема металлоискателя Arduino

Приведенная выше установка использует Arduino UNO для программирования DIP ATMega328. Для начала удалите ATMega328 с макетной платы. Вы добавите ATMega328 и другие части схемы на предварительную плату.

Аккумулятор питает ATmega328. Он также питает осциллятор и двигатель со светодиодами.

Теперь пришло время написать код. Для начала вам необходимо правильно понять простые принципы программирования. Вам понадобятся функции настройки, функции прерывания и функции цикла.

Your code should look like this:

Setup Function

Metal Detector Setup Function

Interrupt Function

Metal Detector Interrupt Function

Loop Function

Metal Detector Loop Function

Используя эту схему, вы можете поднимать токопроводящие предметы. К ним относятся небольшие металлические объекты, использующие катушку с наименьшей настройкой чувствительности.

Вы можете подобрать стальные кольца, монеты и винты с наивысшим параметром. Если вы хотите расширить диапазон детектора, вам необходимо увеличить ток, протекающий через индуктор.

В большинстве случаев достаточно двойного блока питания. Как правило, вы можете увеличить количество витков проволоки, используемых для изготовления катушки.

Эта сборка требует обучения. Тем не менее, он более продвинутый. Имея это в виду, эта схема может делать больше, чем простые схемы. Эта схема может построить широкий спектр детекторов в долгосрочной перспективе.

Например, ручной металлоискатель и даже портативный арт-металлоискатель. Если вы решите пойти по-крупному, вы можете построить промышленный металлоискатель.

Применение

Использование металлоискателя для поиска сокровищ

• Идентификация металлов, таких как золото, железо или серебро.
• Сканирование металлических предметов, нежелательных предметов, неорганических материалов.
• Картирование геологических структур.

Вывод

Вы можете экспериментировать со схемами металлоискателя безгранично. Вы можете попробовать вводить новшества или даже изобретать, основываясь на имеющихся у вас знаниях.

В заключение, если эта часть намекает на что-то, что вы нашли интересным, вы находитесь в правильном месте. Когда вы будете готовы к дальнейшему изучению мира схем, не стесняйтесь обращаться к нам. Мы готовы удовлетворить все ваши потребности в печатных платах для разработки детекторов.

Простая схема металлодетектора с использованием микросхемы таймера 555

Вы можете найти металлоискатель в аэропортах, театрах и различных других общественных местах. Они используются для обеспечения безопасности людей, чтобы обнаружить любого, кто носит металл (оружие и т. д.). В этом проекте мы собираемся разработать простую схему металлоискателя . Существует так много конструкций металлоискателей, но большинство из них имеют сложную конструкцию, поэтому здесь мы собираемся разработать простую схему металлоискателя, используя микросхему таймера 555.

Прежде чем идти дальше, нам нужно понять концепцию индуктора и цепей RLC. Сначала поговорим о катушках индуктивности. Катушки индуктивности — это не что иное, как катушки из эмалированной медной проволоки разных форм и размеров. На основе различных параметров рассчитывается индуктивность катушки индуктивности. По всем этим параметрам нас в основном интересует сердечник на индукторе, так как в зависимости от сердечника значение индуктивности меняется кардинально.

На рисунке ниже вы можете увидеть индукторы с воздушным сердечником. В этих индукторах не будет сплошного сердечника. В основном это катушки, оставленные в воздухе. Средой потока магнитного поля, создаваемого индуктором, является ничто или воздух. Эти катушки индуктивности имеют очень меньшую индуктивность.

Эти катушки индуктивности используются, когда необходимо значение нескольких микро-Генри. Для значений больше нескольких миллиметров они не подходят. На рисунке ниже вы можете увидеть катушки индуктивности с ферритовым сердечником,

Когда катушка индуктивности намотана на сердечник, который может быть ферритовым или железным, индуктивность катушки резко возрастает. Это значение намного больше, чем у воздушной сердцевины того же размера и формы.

Теперь для цепи RLC, как показано на рисунке, реактивное сопротивление или импеданс между клеммами «a» и «c» зависит от значений L и C, если частота подаваемого сигнала постоянна.

Таким образом, если значение индуктивности изменяется, значение реактивного сопротивления или импеданса изменяется. Как эти два понятия используются вместе для 9Схема металлоискателя 0007, схема описана в рабочей части этого проекта.

 

Компоненты схемы металлодетектора

• Напряжение питания +9
• 555 ИС
• Резистор 47 кОм
• Конденсатор 2,2 мкФ (2 шт. )
• Динамик (8 Ом)
• 170 витков катушки диаметром 10 см (подойдет любой калибр)

 

Схема металлодетектора и работа

На рисунке показаны схема металлоискателя . Таймер 555 IC здесь действует как генератор прямоугольных импульсов и генерирует импульсы с частотами, слышимыми для человека. Конденсатор между контактами 2 и 1 не следует менять, так как он необходим для генерации слышимых частот.

В схеме имеется цепь RLC, образованная резистором 47K, конденсатором 2,2 мкФ и катушкой индуктивности 150 витков. Эта цепь RLC является частью обнаружения металла. Как упоминалось ранее в предыдущем разделе, индуктор с металлическим сердечником имеет более высокое значение индуктивности по сравнению с катушкой с воздушным сердечником.

Помните, что катушка, намотанная здесь, имеет воздушный сердечник, поэтому, когда металлический элемент подносится к катушке, металлический элемент действует как сердечник для индуктора с воздушным сердечником. Благодаря тому, что этот металл действует как сердечник, индуктивность катушки значительно изменяется или увеличивается. При таком внезапном увеличении индуктивности катушки общее реактивное сопротивление или импеданс RLC-цепи значительно изменяется по сравнению с отсутствием металлического элемента.

Первое время, когда нет металлического предмета, сигнал, подаваемый на динамик, вызывает слышимый звук. Теперь с изменением реактивного сопротивления в цепи RLC сигнал, подаваемый на динамик, уже не будет таким, как раньше, из-за этого звук, издаваемый динамиком, будет отличаться от первого.

Таким образом, всякий раз, когда металл приближается к катушке, сопротивление RLC изменяется, что приводит к изменению сигнала, что приводит к изменению звука, генерируемого динамиком. Вы также можете проверить этот металлоискатель на базе Arduino.

 

Общие советы:

• Эмаль должна быть удалена с концов катушки для пайки соединений.
• С другим калибром у нас будет разное сопротивление RLC, поэтому следует поэкспериментировать с сопротивлением в цепи RLC для чувствительного обнаружения металла.