金屬探測器電路

金屬探測器是一種非常常見的設(shè)備，用于在商場、酒店、電影院等地檢查人員、行李或袋子，以確保人們沒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(fù)雜。

在這個項目中，我們設(shè)計了一個簡單的DIY型金屬探測器電路，使用非常簡單的元件，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47nF電容（陶瓷電容代碼473）。

1個1KΩ電阻（1/4瓦）。

1個330Ω電阻（1/4瓦）。

1個100Ω電阻(1/4瓦)

1 x 5 KΩ 電位器

1個2N2222A (NPN晶體管)

1個5V的蜂鳴器

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

附加元件（用于LED）

1個220Ω電阻（1/4瓦）。

1個5毫米的LED

部件描述

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

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

TDA0161有8個引腳，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(jù)意法半導(dǎo)體公司的說法，TDA0161接近檢測器IC已被淘汰。如果它在市場上可以買到，就去做這個有趣的項目。如果沒有，請嘗試找到一個替代的IC。如果有任何類似的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。

線圈（電感器）： 在這個項目中，我們采用了30 AWG的銅線。然后用一個5.8厘米直徑的基準(zhǔn)線將其繞成一個線圈。該線圈由140-150個匝數(shù)組成。

金屬檢測器電路說明

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

可變電阻被用來改變接近傳感器的值，與LC電路相等，最好是在線圈不靠近金屬時檢查該值。當(dāng)檢測到金屬時，LC電路的信號會發(fā)生變化。變化的信號會給接近檢測器（TDA 0161），它將檢測信號的變化并作出相應(yīng)的反應(yīng)。當(dāng)沒有檢測到金屬時，接近傳感器的輸出將是1mA，當(dāng)線圈接近金屬時，輸出將是10mA左右。

當(dāng)輸出引腳為高電平時，電阻R3將向晶體管Q1提供正電壓。Q1將被打開，LED會發(fā)光，蜂鳴器會發(fā)出嗡嗡聲。電阻器R2是用來限制電流的。

框圖

金屬探測器電路有三個主要部分：LC電路、接近傳感器、輸出LED和蜂鳴器。線圈和電容C1并聯(lián)在一起，就構(gòu)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(dāng)有相同頻率的材料靠近它時，這個電路就會產(chǎn)生共振。當(dāng)電容器被完全充電時，電荷被施加到電感上。

電感器開始充電，當(dāng)電容上的電荷為零時，它以相反的極性從電感器上吸取電荷。注意，電感是一個磁場存儲設(shè)備，電容是電場存儲設(shè)備。

接近傳感器： 接近傳感器可以在沒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，近距離傳感器也會釋放信號，除非反射回來的信號沒有變化，否則它不會給出輸出。

如果信號有變化，它將檢測并給出相應(yīng)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(yīng)該使用電感式。

工作原理

由L1（線圈）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LC電路的幫助下，TDA0161集成電路也被稱為坦克電路或調(diào)諧電路，它作為一個振蕩器，在一個特定的頻率下進行振蕩。

當(dāng)LC電路檢測到任何靠近它的金屬的諧振頻率時，將產(chǎn)生電場，這將導(dǎo)致線圈中的感應(yīng)電流和通過線圈的信號流變化。

可變電阻被用來改變接近傳感器的值，與LC電路相等，最好是在線圈不靠近任何金屬物體時檢查該值。當(dāng)檢測到金屬時，LC電路的信號會發(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(yīng)的反應(yīng)。當(dāng)沒有檢測到金屬時，接近傳感器的輸出將小于1mA，當(dāng)線圈接近金屬時，它的輸出將在10mA左右（通常大于8mA）。

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

優(yōu)點

基于接近檢測器IC TDA0161的金屬檢測器電路是一個非常簡單和容易構(gòu)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現(xiàn)這個項目。

缺點

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

應(yīng)用

這個簡單的金屬探測器可以用來識別鐵、金、銀等金屬。

由于這是一個簡單的項目，我們可以在家里使用它來掃描釘子、金屬碎片等，這些都是肉眼不容易發(fā)現(xiàn)的。