Circuit détecteur de métaux simple

Vous pouvez trouver un détecteur de métaux dans les aéroports, les théâtres et divers autres lieux publics. Ils sont utilisés pour la sécurité des personnes afin de détecter toute personne portant un métal (armes, etc.). Dans ce projet, nous allons concevoir un simple circuit de détection de métaux. Il existe tellement de conceptions de détecteurs de métaux, mais la plupart d'entre elles sont de conception complexe.Nous allons donc concevoir ici un circuit de détecteur de métaux simple utilisant 555 Timer IC.

Avant d'aller plus loin, nous devons comprendre le concept de circuits inductifs et RLC. Parlons d'abord des inducteurs. Les inducteurs ne sont rien d'autre que des bobines de fil de cuivre émaillé de différentes formes et tailles. Sur la base de divers paramètres, l'inductance d'un inducteur est calculée. Dans tous ces paramètres, nous nous intéressons essentiellement au noyau de l'inductance car, en fonction du noyau, la valeur de l'inductance change radicalement.

Dans la figure ci-dessous, vous pouvez voir les inducteurs à noyau d'air.Dans ces inducteurs, il n'y aura pas de noyau solide. Ce sont essentiellement des bobines laissées dans l'air. Le milieu de circulation du champ magnétique généré par l'inducteur n'est rien ou l'air. Ces inductances ont des inductances de très moindre valeur.

Ces inducteurs sont utilisés lorsque le besoin de valeurs de quelques micro Henry. Pour des valeurs supérieures à quelques milli, celles-ci ne conviennent pas. Dans la figure ci-dessous, vous pouvez voir des inducteurs de noyau de ferrite,

Lorsque la bobine d'inductance est enroulée sur un noyau pouvant être en ferrite ou en fer, l'inductance de la bobine augmente énormément. Cette valeur est bien plus que celle à noyau d'air de la même taille et de la même forme.

Maintenant, pour un circuit RLC comme illustré sur la figure, la réactance ou l'impédance entre les bornes «a» et «c» dépend des valeurs de L et C si la fréquence du signal appliqué est constante.

Donc, si la valeur d'inductance change, la valeur de réactance ou d'impédance change. La façon dont ces deux concepts sont utilisés ensemble pour un circuit de détecteur de métaux est expliquée dans la section de travail de ce projet.

Composants de circuit de détecteur de métaux

• +9 tension d'alimentation
• 555 IC
• Résistance 47KΩ
• Condensateur 2,2µF (2 pièces)
• Haut-parleur (8Ω)
• 170 tours de bobine de 10 cm de diamètre (n'importe quelle jauge fonctionnerait)

Schéma de circuit du détecteur de métaux et fonctionnement

La figure montre le schéma de circuit du détecteur de métaux. La minuterie IC 555 agit ici comme un générateur d'ondes carrées et génère des impulsions avec des fréquences audibles par l'homme. Le condensateur entre les broches 2 et 1 ne doit pas être changé car il est nécessaire de générer des fréquences audibles.

Dans le circuit, il y a un circuit RLC formé par une résistance de 47K, un condensateur de 2,2 µF et une inductance de 150 tours. Ce circuit RLC est la partie de détection de métal. Maintenant, comme mentionné précédemment dans la section précédente, un inducteur à noyau métallique a une valeur d'inductance élevée par rapport à un inducteur à noyau d'air.

Rappelez-vous que la bobine enroulée ici est une bobine à air, donc lorsqu'une pièce métallique est amenée près de la bobine, la pièce métallique agit comme un noyau pour l'inducteur à noyau d'air. Par ce métal agissant comme un noyau, l'inductance de la bobine change ou augmente considérablement. Avec cette augmentation soudaine de l'inductance de la bobine, la réactance ou l'impédance globale du circuit RLC change d'une quantité considérable par rapport à la pièce métallique.

Au début, lorsqu'il n'y a pas de pièce métallique, le signal transmis au haut-parleur produit un son audible. Maintenant, avec le changement de réactance autour du circuit RLC, le signal envoyé au haut-parleur ne sera plus le même qu'auparavant, à cause de cela, le son produit par le haut-parleur sera différent du premier.

Ainsi, chaque fois qu'un métal est amené près de la bobine, l'impédance du RLC change, faisant changer le signal, entraînant une variation du son généré dans le haut-parleur. Vous pouvez également vérifier ce détecteur de métaux basé sur Arduino.

Conseils communs:

• L'émail doit être enlevé aux extrémités de la bobine pour les connexions à souder.
• Avec une jauge différente, nous aurons une impédance RLC différente, il faut donc expérimenter la résistance dans le circuit RLC pour la détection de métaux sensibles.
• Le haut-parleur peut être de n'importe quel type. Mais avec une résistance inférieure à 8Ω, la minuterie peut chauffer.
• Utilisez une tension d'alimentation supérieure à 5V.