Alat pengesan logam adalah alat biasa yang digunakan untuk memeriksa orang, bagasi atau karung di pusat membeli-belah, penginapan, koridor filem, dan sebagainya untuk menjamin bahawa individu tersebut tidak menyampaikan logam atau benda-benda haram seperti senjata, bom dan sebagainya. Pengesan Logam mengenal pasti kedekatan logam. Banyak jenis alat pengesan logam dapat dilihat di pasaran. Ini termasuk pengesan logam genggam, pengesan logam berjalan, pengesan logam carian tanah, dll.
Litar Pengesan Logam
Litar pengesan logam sederhana boleh dibuat di rumah dalam skala kecil. Dalam projek ini, kita akan membuat litar pengesan logam sederhana menggunakan sensor jarak. Semua komponen yang digunakan sangat mudah dan senang didapati di pasaran.
Bagaimana Merangka Litar Pengesan Logam Menggunakan TDA0161?
Sekarang kerana kita tahu apa yang akan kita lakukan dalam projek ini, mari kita mula mengumpulkan maklumat lebih lanjut dengan membuat senarai komponen yang lengkap dan melalui kajian ringkas di tempat pertama.
Langkah 1: Mengumpulkan Komponen
Pendekatan terbaik untuk memulakan sesuatu projek adalah dengan membuat senarai komponen dan menjalani kajian ringkas mengenai komponen-komponen ini kerana tidak ada yang akan mahu bertahan di tengah-tengah projek hanya kerana komponen yang hilang. Senarai komponen yang akan kami gunakan dalam projek ini diberikan di bawah:
- IC Pengesan Kedekatan TDA0161
- Perintang 1k-ohm
- Perintang 330 Ω
- Perintang 100 Ω
- Potensiometer 5 KΩ
- Transistor 2N2222 NPN
- Buzzer
- Kawat Tembaga Untuk Gegelung
- LED
- Papan kenyataan
- Bateri
- Multimeter Digital
Langkah 2: Mengkaji Komponen
Oleh kerana sekarang kita mengetahui konsep utama di sebalik projek ini dan kita juga mempunyai senarai komponen yang lengkap, kita akan melangkah selangkah ke depan dan menjalani kajian ringkas mengenai beberapa komponen utama yang akan digunakan dalam membuat litar.
IC Pengesan Kedekatan TDA0161 adalah Proximity Detector Ic. Ia dihasilkan oleh STMicroelectronics. Ia digunakan untuk mengesan objek logam. Ia melaksanakan tugas ini dengan mengesan sedikit perubahan dalam kerugian arus eddy frekuensi tinggi. Dengan bantuan litar yang selaras, IC TDA0161 berfungsi sebagai pengayun. Isyarat output ditentukan oleh perubahan arus bekalan. Ini bermaksud arus akan tinggi apabila logam yang ditolak akan berada dekat dengan gegelung dan arus akan rendah jika tidak ada objek logam di dekat gegelung. TDA0161 IC terdiri daripada 8 pin. IC ini terdapat dalam pakej dual-inline.
TDA0161
Transistor 2N2222: Ia adalah transistor simpang bipolar NPN yang paling terkenal. Transistor ini kebanyakannya digunakan untuk tujuan pensuisan dan penguatan. Sebab utama di sebalik kemasyhurannya adalah kerana kos rendah, ukuran kecil dan kemampuannya untuk menangani nilai arus tinggi berbanding dengan transistor kecil yang serupa. Biasanya transistor ini dapat menangani penarafan arus tinggi hingga 800mA. Transistor ini terdiri daripada bahan silikon atau germanium. Dalam proses penguatan, sinyal analog input diterapkan pada pengumpulnya dan isyarat penguat output dihantar ke pangkalan. isyarat analog ini boleh menjadi isyarat suara.
2N2222
Papan kenyataan adalah pilihan yang baik untuk membuat litar kerana satu-satunya sakit kepala adalah meletakkan komponen pada papan Vero dan hanya menyoldernya dan periksa kesinambungan menggunakan Digital Multi Meter. Setelah tata letak litar diketahui, potong papan ke ukuran yang munasabah. Untuk tujuan ini letakkan papan di atas tikar pemotong dan dengan menggunakan pisau tajam (dengan selamat) dan dengan mengambil semua langkah keselamatan, lebih dari satu kali menjaringkan beban ke atas dan pangkal sepanjang tepi lurus (5 atau beberapa kali), berlari di atas bukaan. Setelah melakukannya, letakkan komponen di papan dengan rapat untuk membentuk litar padat dan pateri pin mengikut sambungan litar. Sekiranya terdapat kesilapan, cuba tanggalkan sambungannya dan buat semula. Akhirnya, periksa kesinambungan. Ikuti langkah-langkah berikut untuk membuat litar yang baik di Papan Kenyataan.
Papan kenyataan
The pembesar suara adalah sejenis pengumpul bunyi elektronik dengan struktur yang diselaraskan. Secara umum digunakan sebagai alat suara dalam barang elektronik seperti PC, pencetak, mesin replikasi, pemasangan mekanik peringatan, mainan elektronik, alat elektronik automatik, telefon, dll. Dalam projek ini, kita akan menggunakan bel untuk membunyikan penggera apabila pin dipetik dari litar utama.
Buzzer
Langkah 3: Gambarajah Blok
Gambarajah blok
Tiga seni utama litar pengesan logam adalah Litar LC , Sensor jarak , pengeluaran Buzzer dan LED. Litar LC dibuat dengan menyambungkan kapasitor dan gegelung dawai tembaga dalam konfigurasi selari.
Apabila gegelung akan mengesan logam berhampiran permukaannya, ia akan memicu sensor jarak yang kemudian akan menghantar isyarat ke litar output dan ia akan menyalakan LED dan membunyikan bel. Jadi pada dasarnya di Litar LC , apabila bahan dengan frekuensi yang sama akan mendekati gegelung tembaga, ia akan mula bergema. Ini akan mula mengecas kapasitor. Kapasitor dan induktor akan dicas secara alternatif dalam litar LC. Apabila kapasitor akan dicas sepenuhnya, cas akan dipindahkan ke induktor dan apabila cas melintasi kapasitor hampir mendekati sifar, ia akan menarik cas dari induktor. Proses ini berulang berulang kali.
KE Sensor jarak adalah sensor yang digunakan untuk mengesan objek n tanpa hubungan fizikal. Prinsip kerja sensor IR dan sensor jarak adalah sama. Ini juga memancarkan isyarat dan tidak menunjukkan apa-apa pada output sehingga ada perubahan pada isyarat yang dipantulkan. Terdapat begitu banyak jenis sensor jarak yang tersedia di pasaran, kami menggunakan sensor yang akan menghantar isyarat output apabila mengesan subjek logam.
Langkah 4: Mengendalikan Litar
Oleh kerana sekarang kita mempunyai semua maklumat yang diperlukan mengenai komponen yang digunakan dan kerja litar, mari kita bergerak selangkah lebih awal dan mula memahami kerja utama litar pengesan logam.
Bahagian pengesan Logam utama litar adalah konfigurasi selari kapasitor dan gegelung induktor. Litar LC ini membantu sensor jarak untuk berayun pada frekuensi tertentu. Apabila terdapat objek logam d sebarang frekuensi bergema yang mendekati gegelung induktor, kerana hukum aruhan elektromagnetik, arus yang diinduksi akan diinduksi dalam gegelung dengan saling induksi. Ini akan mengubah isyarat yang mengalir melalui gegelung ke sensor jarak.
Potensiometer adalah perintang boleh ubah yang nilainya dapat diubah. Ia digunakan dalam litar ini untuk mengubah nilai litar LC. Perlu diingat bahawa nilai sensor jarak harus diperiksa apabila tidak ada objek logam di dekat gegelung. Sekiranya gegelung mempunyai objek logam di dekatnya, nilai sensor jarak akan diubah kerana litar LC akan mempunyai isyarat yang berbeza di dalamnya.
Kini isyarat yang berubah dalam gegelung dihantar ke sensor jarak. sensor ini akan memeriksa isyarat ini dan bertindak balas dengan sewajarnya. Sekiranya isyaratnya sekitar 1mA, ini bermaksud bahawa tidak ada objek logam berhampiran gegelung. Sekiranya arus hampir melebihi 8mA, ini menunjukkan bahawa terdapat objek logam berhampiran gegelung.
Oleh itu, apabila pin output sensor jarak tinggi, voltan positif akan diberikan kepada transistor dan ia akan menghantar isyarat untuk menghidupkan LED dan buzzer.
Langkah 5: Menyusun Komponen
Sekarang kerana kita tahu kerja utama dan juga rangkaian lengkap projek kita, mari kita maju dan mula membuat perkakasan projek kita. Satu perkara mesti diingat bahawa litar mestilah padat dan komponen mesti diletakkan begitu dekat.
- Ambil papan kenyataan dan gosokkan sisinya dengan lapisan tembaga dengan kertas pengikis.
- Sekarang Letakkan komponen dengan berhati-hati dan cukup dekat sehingga ukuran litar tidak menjadi sangat besar
- Buat sambungan dengan berhati-hati menggunakan besi pateri. Sekiranya ada kesilapan semasa membuat sambungan, cuba hentikan sambungannya dan lakukan penyambungan semula dengan betul, tetapi pada akhirnya, sambungannya mesti rapat.
- Setelah semua sambungan dibuat, lakukan ujian kesinambungan. Dalam elektronik, ujian kesinambungan adalah pemeriksaan litar elektrik untuk memeriksa sama ada aliran arus di jalan yang diinginkan (itu pasti litar total). Uji kesinambungan dilakukan dengan menetapkan voltan kecil (berwayar mengikut susunan dengan LED atau bahagian yang membuat kekecohan, misalnya, pembesar suara piezoelektrik) melalui cara yang dipilih.
- Sekiranya ujian kesinambungan lulus, ini bermaksud bahawa litar dibuat dengan secukupnya seperti yang dikehendaki. Kini siap untuk diuji.
Litar akan kelihatan seperti gambar di bawah:
Rajah Litar
Kelebihan
Oleh kerana setiap projek mempunyai kebaikan dan keburukan, beberapa kelebihan dan kekurangan rangkaian pengesan logam ini disenaraikan di bawah.
- Litar Pengesan Logam Proximity Detector IC TDA0161 adalah projek berskala sederhana dan kecil yang boleh dibuat dengan mudah di rumah. Oleh itu, ia dapat digunakan di rumah, pejabat, tempat kerja, dan lain-lain untuk mencari benda logam kecil, misalnya, paku besi, perhiasan perak atau emas, dll.
- Oleh kerana sensor jarak ini berfungsi dengan baik, tidak perlu menggunakan jenis mikrokontroler apa pun.
Kekurangan
Oleh kerana ini adalah litar pengesan logam buatan sendiri berskala kecil, kelemahan utama litarnya adalah masalah dengan rangkaian pengesanannya. Untuk litar ini, jarak objek logam hendaklah sekurang-kurangnya 10mm dari gegelung litar pengesan logam.
Permohonan
Terdapat beberapa aplikasi pengesan logam. Sebilangannya disenaraikan di bawah.
- Pengesan logam digunakan di pintu masuk tempat di mana keselamatan diperlukan. Ini akan digunakan untuk mengesan sebarang senjata berbahaya.
- Pengesan logam digunakan untuk mengesan perak, besi, emas, dll.
- Oleh kerana projek ini dibuat dalam skala kecil, ia dapat digunakan di rumah untuk mengesan benda logam kecil seperti paku besi, dll.
