مدار فلزیاب ساده

8

شما می تونید یک فلزیاب یا آشکارساز فلز رو در مکان های مختلفی مثل فرودگاه ها، تئاتر ها و دیگر مکان های عمومی مشاهده کنید. این دستگاه ها برای ایمنی افراد است و شناسایی هر کسی که یک شیء فلزی را حمل می کند (اسلحه و غیره) مورد استفاده قرار می گیرند. در این پروژه ما قصد طراحی یک مدار آشکارساز فلز ساده را داریم. مدارات مختلفی برای آشکارسازهای فلزی وجود دارد، اما بیشتر آنها طراحی پیچیده ای دارند و شاید افراد غیر حرفه ای قادر به ساخت انها نباشند, بنابراین ما در این پست از سایت امیک, طراحی یک مدار آشکارساز فلز ساده با استفاده از 555 Timer IC را اموزش خواهیم داد.

قبل از اینکه بریم سراغ مدار ما نیاز به درک مفهوم سلف داریم. سلف ها چیزی جز سیم پیچ مسی نیستند که دارای اشکال و اندازه های مختلف هستند. سلف (inductor) با نام های دیگری مانند پیچه (کویل Coil) ، راکتور (reactor) ، سیم پیچ و بوبین هم شناخته می شود. هنگام عبور جریان از سلف ، انرژی به صورت میدان مغناطیسی موقت در کویل (پیچه) ذخیره می شود . هنگامی که جریان سلف تغییر می کند ، مقدار میدان مغناطیسی اطراف سلف نیز دچار تغییراتی می شود و این تغییرات باعث بوجود آمدن یک اختلاف پتانسیل در رسانا می شوند و باعث بوجود آمدن یک جریان در جهت مخالف تغییرات جریان بوجود آمده می گردد .

مشخصه هر سلف را با نام اندوکتانس می شناسند و واحد اندوکتانس هانری است و با حرف H نمایش داده می شود. اندوکتانس نسبت ولتاژ به نرخ تغییرات جریان می باشد. سلف یکی از 3 المان اصلی خطی و غیر فعال مداری است ( سلف – خازن – مقاومت ) . یکی از عوامل موثر در اندکتانس سلف ها جنس هسته سلف می باشد. هرچه هسته سلف نفوذپذیری مغناطیسی بیشتری داشته باشد اندوکتانس سلف بیشتر می شود. سلف ممکن است فاقد هسته باشد یا به عبارتی Air Core یا با هسته هوا باشد. برخی سلف ها نیز از موادی مانند فریت و آهن به عنوان هسته بهره می برند که باعث افزایش میدان مغناطیسی و در نهایت باعث افزایش اندوکتانس سلف می گردد.

در شکل زیر می توانید سلف های بدون هسته را مشاهده کنید. در این سلف ها هسته جامد وجود ندارد, این سلف ها دارای اندوکتانس بسیار کمی هستند.

این سلف ها زمانی که نیاز به اندوکتانس در حدود چند میکرو هانری است, استفاده می شوند. در شکل زیر شما می توانید سلف های با هسته فریت را ببینید

 

قطعات مدار :

  • باتری 9 ولت
  • ای سی NE555
  • مقاومت 47 کیلو اهم
  • خازن الکترولیت 2.2 میکروفاراد 2 عدد
  • خازن الکترولیت 10 میکروفاراد
  • اسپیکر 8 اهم
  • سلف (170 دور سیم پیچ به شکل دایره ای با قطر 10 سانتیمتر)

شماتیک مدار و توضیحات :

تایمر555 در این مدار به عنوان یک تولید کننده موج مربعی عمل می کند و باعث تولید پالس هایی با فرکانس قابل شنیدن برای انسان می شود. مقدار خازن میان پین 2 و1 را تغیر ندهید زیرا ما نیاز به تولید فرکانس های قابل شنیدن داریم.
مقاومت 47 کیلو و خازن 2.2 میکرو و سلف یک مدار RLC رو تشکیل داده اند. وظیفه مدار RLC در اینجا تشخیص فلز است. همانطور که قبلا گفتم یک سلف با هسته, اندوکتانس بیشتری نسبت به یک سلف بدون هسته دارد. بنابراین هنگامی که یک قطعه فلزی در نزدیکی سیم پیچ قرار می گیرد، قطعه فلزی به عنوان یک هسته برای سلف ما عمل می کند که باعث تغییر یا افزایش اندوکتانس میشود. در حالت عادی که فلزی در کار نیست مدار ما تولید یک صدای قابل شنیدن برای انسان می کند, با نزدیک شدن فلز باعث تغییر در اندوکتانس و درنتیجه باعث تغییر در صدای خروجی بلندگو میشود.
بنابراین هر وقت که یک فلز در نزدیکی سیم پیچ قرار می گیرد، امپدانس مدار RLC تغییر می کند و موجب تغییر در صدای تولید شده در بلندگو می شود و هرچه که این تغییر صدا بیشتر باشد ما به ان فلز نزدیک تر هستیم.

نکات :

  • سیم هایی که برای ساخت سلف استفاده می شوند دارای روکش عایق هستند که عایق دو سر سیم پیچ را برای لحیم کاری بردارید.
  • بلندگو می تواند هر نوعی باشد اما با مقاومت کمتر از 8Ω ای سی تایمر ممکن است داغ کند.
  • از باتری با ولتاژ بیشتر از 5 ولت استفاده کنید.

یک PCB مناسب نیز برای مدار بالا طراحی شده که از انتهای مطلب قابل تهیه است.

P-Simple-metal-detector-circuit-emic

 

- دانلود PCB

برای پرداخت و دانلود فایل PCB و فایل راهنمای ساخت مدار فلزیاب ساده می توانید روی دکمه زیر کلیک کنید. این فایل شامل :

  • فایل های طراحی PCB مدار با نرم افزار پروتئوس
  • PCB مدار به صورت فایل PDF مناسب ساخت PCB به روش اتو و دیگر روش های مشابه
  • راهنمای ساخت PCB
  • آموزش ساخت PCB به روش اتو
  • و دیگر موارد لازم برای ساخت PCB

» پس از پرداخت شما به صفحه دانلود هدایت می شوید و می توانید فایل مورد نظر خود را دانلود کنید. همچنین ایمیلی حاوی لینک دانلود به ایمیل شما ارسال خواهد شد.

تضمین کیفیت PCB               طراحی یک لایه PCB              طراحی شده بر اساس قطعات موجود در بازار ایران

 

نظر یادتون نره …

8 دیدگاه‌ها

  1. سلام, خسته نباشید مطالبتون واقعا عالی هست. خیلی دنبال این مدار گشتم اگه عملیم جواب بده حرف نداره

ارسال دیدگاه

لطفا دیدگاه خود را وارد کنید!
لطفا نام خود را در اینجا وارد کنید