Un détecteur de métaux est un gadget régulier qui est utilisé pour vérifier les personnes, les bagages ou les sacs dans les centres commerciaux, les logements, les couloirs de cinéma, etc. pour garantir que l'individu ne transporte pas de métaux ou d'objets illicites tels que des armes, des bombes, etc. Les détecteurs de métaux identifient la proximité des métaux. De nombreux types de détecteurs de métaux peuvent être vus sur le marché. Ceux-ci incluent des détecteurs de métaux portables, des détecteurs de métaux de passage, des détecteurs de métaux de recherche au sol, etc.
Circuit de détecteur de métaux
Un circuit détecteur de métaux simple peut être fabriqué à la maison à petite échelle. Dans ce projet, nous allons réaliser un simple circuit de détection de métaux à l'aide d'un capteur de proximité. Tous les composants utilisés sont très simples et facilement disponibles sur le marché.
Comment concevoir un circuit de détecteur de métaux à l'aide de TDA0161?
Maintenant que nous savons ce que nous allons faire dans ce projet, commençons à collecter des informations supplémentaires en dressant une liste complète des composants et en effectuant une brève étude en premier lieu.
Étape 1: collecte des composants
La meilleure approche pour démarrer un projet est de faire une liste de composants et de passer par une brève étude de ces composants car personne ne voudra rester au milieu d'un projet simplement à cause d'un composant manquant. Une liste des composants que nous allons utiliser dans ce projet est donnée ci-dessous:
- Détecteur de proximité TDA0161 IC
- Résistance 1k ohms
- Résistance 330 Ω
- Résistance 100 Ω
- Potentiomètre 5 KΩ
- Transistor NPN 2N2222
- Avertisseur sonore
- Fil de cuivre pour bobine
- LED
- Veroboard
- Batterie
- Multimètre digital
Étape 2: étude des composants
Comme nous connaissons maintenant le concept principal de ce projet et que nous avons également une liste complète des composants, les fichiers avancent et passent par une brève étude de certains composants principaux qui seront utilisés dans la réalisation du circuit.
Détecteur de proximité TDA0161 IC est un détecteur de proximité Ic. Il est fabriqué par STMicroelectronics. Il est utilisé pour détecter les objets métalliques. Il effectue cette tâche en détectant de légères modifications des pertes par courants de Foucault haute fréquence. Avec l'aide d'un circuit éternellement accordé, le TDA0161 IC agit comme un oscillateur. Le signal de sortie est déterminé par la variation du courant d'alimentation. Cela signifie que le courant sera élevé lorsqu'un métal objet sera près de la bobine et le courant sera faible s'il n'y a pas d'objet métallique près de la bobine. Le CI TDA0161 se compose de 8 broches. Ce circuit intégré est livré dans des packages double en ligne.
TDA0161
Transistor 2N2222: C'est le transistor à jonction bipolaire NPN le plus connu. Ce transistor est principalement utilisé à des fins de commutation et d'amplification. La raison principale de sa renommée est son faible coût, sa petite taille et sa capacité à gérer une valeur de courant élevée par rapport aux petits transistors similaires. Normalement, ce transistor peut gérer un courant nominal élevé jusqu'à 800 mA. Ce transistor est composé de silicium ou de germanium. En cours d'amplification, le signal analogique d'entrée est appliqué à son collecteur et le signal amplifié de sortie est envoyé à la base. ce signal analogique pourrait être un signal vocal.
2N2222
Veroboard est un bon choix pour faire un circuit car le seul casse-tête est de placer des composants sur le Vero-board et de les souder et de vérifier la continuité à l'aide du multimètre numérique. Une fois que la disposition du circuit est connue, coupez la carte à une taille raisonnable. À cet effet, placez la planche sur le tapis de coupe et en utilisant une lame tranchante (solidement) et en prenant toutes les précautions de sécurité, marquez plus d'une fois la charge vers le haut et la base le long du bord droit (5 fois ou plusieurs fois), en passant les ouvertures. Après cela, placez les composants sur la carte étroitement pour former un circuit compact et soudez les broches en fonction des connexions du circuit. En cas d'erreur, essayez de dessouder les connexions et de les souder à nouveau. Enfin, vérifiez la continuité. Suivez les étapes suivantes pour faire un bon circuit sur un Veroboard.
Veroboard
le avertisseur sonore est une sorte de collecteur de sons électronique à structure coordonnée. Il est généralement utilisé comme gadget vocal dans les articles électroniques tels que les PC, les imprimantes, les machines de réplication, l'assemblage mécanique d'alerte, les jouets électroniques, les gadgets électroniques automatiques, les téléphones, etc. Dans ce projet, nous allons utiliser un buzzer pour déclencher une alarme. lorsque la broche est retirée du circuit principal.
Avertisseur sonore
Étape 3: Schéma fonctionnel
Diagramme
Les trois arts principaux du circuit détecteur de métaux sont Circuit LC , Capteur de proximité , production Buzzer et LED. Le circuit LC est réalisé en connectant un condensateur et une bobine de fil de cuivre dans une configuration parallèle.
Lorsque la bobine détectera le métal près de sa surface, elle déclenchera le capteur de proximité qui enverra alors le signal au circuit de sortie et allumera la LED et fera retentir le buzzer. Donc, fondamentalement dans le Circuit LC , lorsqu'un matériau de même fréquence s'approche de la bobine de cuivre, il commence à résonner. Cela commencera à charger le condensateur. Le condensateur et l'inductance seront chargés alternativement dans le circuit LC. Lorsque le condensateur sera complètement chargé, la charge sera transférée à l'inducteur et lorsque la charge à travers le condensateur s'approche de zéro, il tirera la charge de l'inducteur. Ce processus se répète encore et encore.
À Capteur de proximité est un capteur utilisé pour détecter n objet sans aucun contact physique. Le principe de fonctionnement d'un capteur IR et d'un capteur de proximité est le même. Il émet également un signal et il n'affiche rien sur la sortie jusqu'à ce qu'il y ait un changement dans le signal réfléchi. Il existe tellement de types de capteurs de proximité disponibles sur le marché que nous utilisons celui qui enverra un signal de sortie lorsqu'il détectera un sujet métallique.
Étape 4: Fonctionnement du circuit
Comme nous avons maintenant toutes les informations nécessaires sur les composants utilisés et le fonctionnement du circuit, avançons d'un pas en avant et commençons à comprendre le fonctionnement principal du circuit du détecteur de métaux.
La partie principale du détecteur de métaux du circuit est la configuration parallèle du condensateur et de la bobine d'inductance. Ce circuit LC aide le capteur de proximité à osciller à une fréquence particulière. Lorsqu'un objet métallique d'une fréquence de résonance quelconque est rapproché de la bobine d'inductance, en raison de la loi de l'induction électromagnétique, un courant induit sera induit dans la bobine par induction mutuelle. Cela modifiera le signal circulant à travers la bobine vers le capteur de proximité.
Un potentiomètre est une résistance variable dont la valeur peut être modifiée. Il est utilisé dans ce circuit pour changer la valeur du circuit LC. Il faut garder à l'esprit que la valeur du capteur de proximité doit être vérifiée lorsqu'aucun objet métallique ne se trouve à proximité de la bobine. Si la bobine a un objet métallique à proximité, la valeur du capteur de proximité sera modifiée car le circuit LC aura un signal différent.
Le signal modifié dans la bobine est maintenant envoyé au capteur de proximité. ce capteur examinera ce signal et réagira en conséquence. Si le signal est d'environ 1 mA, cela signifie qu'il n'y a pas d'objet métallique à proximité de la bobine. Si le courant est presque supérieur à 8 mA, cela indique qu'il y a un objet métallique près de la bobine.
Ainsi, lorsque la broche de sortie du capteur de proximité est élevée, une tension positive sera fournie au transistor et il enverra un signal pour allumer la LED et le buzzer.
Étape 5: Assemblage des composants
Maintenant que nous connaissons le fonctionnement principal et aussi le circuit complet de notre projet, allons de l'avant et commençons à fabriquer le matériel de notre projet. Une chose doit être gardée à l'esprit que le circuit doit être compact et les composants doivent être placés si près.
- Prenez un Veroboard et frottez son côté avec le revêtement de cuivre avec un papier grattoir.
- Maintenant, placez les composants avec soin et assez près pour que la taille du circuit ne devienne pas très grande
- Effectuez soigneusement les connexions à l'aide d'un fer à souder. Si une erreur est commise lors de l'établissement des connexions, essayez de dessouder la connexion et de la souder à nouveau correctement, mais à la fin, la connexion doit être serrée.
- Une fois toutes les connexions effectuées, effectuez un test de continuité. En électronique, le test de continuité est la vérification d'un circuit électrique pour vérifier si le courant circule dans le chemin souhaité (qu'il s'agit en fait d'un circuit total). Un test de continuité est effectué en réglant un peu de tension (câblée en arrangement avec une LED ou une pièce de création d'agitation, par exemple, un haut-parleur piézoélectrique) sur le chemin choisi.
- Si le test de continuité réussit, cela signifie que le circuit est correctement réalisé comme souhaité. Il est maintenant prêt à être testé.
Le circuit ressemblera à l'image ci-dessous:
Schéma
Avantages
Comme chaque projet a ses avantages et ses inconvénients, certains des avantages et des inconvénients de ce circuit détecteur de métaux sont énumérés ci-dessous.
- Le circuit de détection de métaux basé sur le détecteur de proximité IC TDA0161 est un projet très simple et à petite échelle qui peut être réalisé très facilement à la maison. Ainsi, il peut être utilisé dans les maisons, les bureaux, les lieux de travail, etc. pour trouver de petits objets métalliques, par exemple, des clous en fer, des bijoux en argent ou en or, etc.
- Comme ce capteur de proximité fonctionne correctement, il n'est pas nécessaire d'utiliser un type de microcontrôleur.
Désavantages
Comme il s'agit d'un circuit de détection de métaux artisanal à petite échelle, le principal inconvénient de son circuit est le problème de sa plage de détection. Pour ce circuit, la distance d’un objet métallique doit être d’au moins 10 mm de la bobine du circuit du détecteur de métaux.
Applications
Il existe plusieurs applications d'un détecteur de métaux. Certains d'entre eux sont énumérés ci-dessous.
- Des détecteurs de métaux sont utilisés à l'entrée d'un lieu où la sécurité est nécessaire. Cela sera utilisé pour détecter toute arme nuisible.
- Les détecteurs de métaux sont utilisés pour détecter l'argent, le fer, l'or, etc.
- Comme ce projet est réalisé à petite échelle, il peut être utilisé dans les maisons pour détecter de petits objets métalliques comme des clous en fer, etc.
