金屬探測器電路

金屬探測器是一種非常常見(jiàn)的設備，用于在商場(chǎng)、酒店、電影院等地檢查人員、行李或袋子，以確保人們沒(méi)有攜帶任何金屬或非法物品，如槍支、炸彈等。金屬探測器檢測金屬的存在。

有不同類(lèi)型的金屬探測器，如手持式金屬探測器，穿行式金屬探測器和地面搜索金屬探測器。金屬探測器可以很容易地創(chuàng )建，基本的金屬探測器的電路并不復雜。

在這個(gè)項目中，我們設計了一個(gè)簡(jiǎn)單的DIY型金屬探測器電路，使用非常簡(jiǎn)單的元件，可以在我們的家庭和花園中使用。

電路圖

所需元件

1 x TDA0161接近檢測器IC

2個(gè)47nF電容（陶瓷電容代碼473）。

1個(gè)1KΩ電阻（1/4瓦）。

1個(gè)330Ω電阻（1/4瓦）。

1個(gè)100Ω電阻(1/4瓦)

1 x 5 KΩ 電位器

1個(gè)2N2222A (NPN晶體管)

1個(gè)5V的蜂鳴器

線(xiàn)圈（取26-30 AWG的銅線(xiàn)，繞成一個(gè)直徑為5-6厘米、140-150圈的線(xiàn)圈）。

附加元件（用于LED）

1個(gè)220Ω電阻（1/4瓦）。

1個(gè)5毫米的LED

部件描述

TDA0161接近檢測器IC： TDA0161是意法半導體公司制造的接近檢測器IC。它可以通過(guò)檢測高頻渦流損耗的微小變化來(lái)探測金屬物體。

TDA0161集成電路在外部調諧電路的幫助下充當一個(gè)振蕩器。電源電流的變化將決定輸出信號，即當有金屬物體靠近時(shí)，電流就高，沒(méi)有金屬物體時(shí)，電流就低。

TDA0161有8個(gè)引腳，它采用雙列直插式封裝（DIP）。下面的圖片顯示了TDA0161集成電路的引腳圖。

注意：根據意法半導體公司的說(shuō)法，TDA0161接近檢測器IC已被淘汰。如果它在市場(chǎng)上可以買(mǎi)到，就去做這個(gè)有趣的項目。如果沒(méi)有，請嘗試找到一個(gè)替代的IC。如果有任何類(lèi)似的IC，我們將嘗試更新。如果你找到了任何接近檢測器IC，請在評論部分提到它。

線(xiàn)圈（電感器）： 在這個(gè)項目中，我們采用了30 AWG的銅線(xiàn)。然后用一個(gè)5.8厘米直徑的基準線(xiàn)將其繞成一個(gè)線(xiàn)圈。該線(xiàn)圈由140-150個(gè)匝數組成。

金屬檢測器電路說(shuō)明

當LC電路，即L1和C1得到任何靠近它的金屬的諧振頻率時(shí)，將產(chǎn)生電場(chǎng)，這將導致線(xiàn)圈中的感應電流和通過(guò)線(xiàn)圈的信號流的變化。

可變電阻被用來(lái)改變接近傳感器的值，與LC電路相等，最好是在線(xiàn)圈不靠近金屬時(shí)檢查該值。當檢測到金屬時(shí)，LC電路的信號會(huì )發(fā)生變化。變化的信號會(huì )給接近檢測器（TDA 0161），它將檢測信號的變化并作出相應的反應。當沒(méi)有檢測到金屬時(shí)，接近傳感器的輸出將是1mA，當線(xiàn)圈接近金屬時(shí)，輸出將是10mA左右。

當輸出引腳為高電平時(shí)，電阻R3將向晶體管Q1提供正電壓。Q1將被打開(kāi)，LED會(huì )發(fā)光，蜂鳴器會(huì )發(fā)出嗡嗡聲。電阻器R2是用來(lái)限制電流的。

框圖

金屬探測器電路有三個(gè)主要部分：LC電路、接近傳感器、輸出LED和蜂鳴器。線(xiàn)圈和電容C1并聯(lián)在一起，就構成了LC電路。

如果檢測到任何金屬，接近傳感器（TDA0161）將被觸發(fā)，然后接近傳感器將打開(kāi)LED并使用蜂鳴器發(fā)出警報。

低壓電路： LC電路由電感和電容并聯(lián)而成。當有相同頻率的材料靠近它時(shí)，這個(gè)電路就會(huì )產(chǎn)生共振。當電容器被完全充電時(shí)，電荷被施加到電感上。

電感器開(kāi)始充電，當電容上的電荷為零時(shí)，它以相反的極性從電感器上吸取電荷。注意，電感是一個(gè)磁場(chǎng)存儲設備，電容是電場(chǎng)存儲設備。

接近傳感器： 接近傳感器可以在沒(méi)有任何物理干擾的情況下檢測物體。近距離傳感器的工作原理與紅外傳感器相同，近距離傳感器也會(huì )釋放信號，除非反射回來(lái)的信號沒(méi)有變化，否則它不會(huì )給出輸出。

如果信號有變化，它將檢測并給出相應的輸出。有不同的接近傳感器，例如，檢測塑料材料，我們可以使用電容式接近，對于金屬，我們應該使用電感式。

工作原理

由L1（線(xiàn)圈）和C1組成的LC電路是該電路的主要金屬檢測器部分。在這個(gè)LC電路的幫助下，TDA0161集成電路也被稱(chēng)為坦克電路或調諧電路，它作為一個(gè)振蕩器，在一個(gè)特定的頻率下進(jìn)行振蕩。

當LC電路檢測到任何靠近它的金屬的諧振頻率時(shí)，將產(chǎn)生電場(chǎng)，這將導致線(xiàn)圈中的感應電流和通過(guò)線(xiàn)圈的信號流變化。

可變電阻被用來(lái)改變接近傳感器的值，與LC電路相等，最好是在線(xiàn)圈不靠近任何金屬物體時(shí)檢查該值。當檢測到金屬時(shí)，LC電路的信號會(huì )發(fā)生變化。

變化的信號被賦予接近檢測器（TDA 0161），它將檢測信號的變化并作出相應的反應。當沒(méi)有檢測到金屬時(shí)，接近傳感器的輸出將小于1mA，當線(xiàn)圈接近金屬時(shí)，它的輸出將在10mA左右（通常大于8mA）。

當輸出引腳為高電平時(shí)，電阻R3將向晶體管Q1提供正電壓。Q1將被打開(kāi)，LED將發(fā)亮（電路中未顯示），蜂鳴器將被激活。

優(yōu)點(diǎn)

基于接近檢測器IC TDA0161的金屬檢測器電路是一個(gè)非常簡(jiǎn)單和容易構建的金屬檢測器，可用于檢測我們家庭、辦公室和花園中的小金屬。

需要任何微控制器，因為接近傳感器就足以實(shí)現這個(gè)項目。

缺點(diǎn)

這個(gè)金屬檢測器電路的主要缺點(diǎn)是檢測范圍問(wèn)題。金屬物體必須在10毫米的距離內，探測器才能探測到它。

應用

這個(gè)簡(jiǎn)單的金屬探測器可以用來(lái)識別鐵、金、銀等金屬。

由于這是一個(gè)簡(jiǎn)單的項目，我們可以在家里使用它來(lái)掃描釘子、金屬碎片等，這些都是肉眼不容易發(fā)現的。