金属探测器电路

金属探测器是一种非常常见的设备，用于在商场、酒店、电影院等地检查人员、行李或袋子，以确保人们没有携带任何金属或非法物品，如枪支、炸弹等。金属探测器检测金属的存在。

有不同类型的金属探测器，如手持式金属探测器，穿行式金属探测器和地面搜索金属探测器。金属探测器可以很容易地创建，基本的金属探测器的电路并不复杂。

在这个项目中，我们设计了一个简单的DIY型金属探测器电路，使用非常简单的元件，可以在我们的家庭和花园中使用。

电路图

所需元件

1 x TDA0161接近检测器IC

2个47nF电容（陶瓷电容代码473）。

1个1KΩ电阻（1/4瓦）。

1个330Ω电阻（1/4瓦）。

1个100Ω电阻(1/4瓦)

1 x 5 KΩ 电位器

1个2N2222A (NPN晶体管)

1个5V的蜂鸣器

线圈（取26-30 AWG的铜线，绕成一个直径为5-6厘米、140-150圈的线圈）。

附加元件（用于LED）

1个220Ω电阻（1/4瓦）。

1个5毫米的LED

部件描述

TDA0161接近检测器IC： TDA0161是意法半导体公司制造的接近检测器IC。它可以通过检测高频涡流损耗的微小变化来探测金属物体。

TDA0161集成电路在外部调谐电路的帮助下充当一个振荡器。电源电流的变化将决定输出信号，即当有金属物体靠近时，电流就高，没有金属物体时，电流就低。

TDA0161有8个引脚，它采用双列直插式封装（DIP）。下面的图片显示了TDA0161集成电路的引脚图。

注意：根据意法半导体公司的说法，TDA0161接近检测器IC已被淘汰。如果它在市场上可以买到，就去做这个有趣的项目。如果没有，请尝试找到一个替代的IC。如果有任何类似的IC，我们将尝试更新。如果你找到了任何接近检测器IC，请在评论部分提到它。

线圈（电感器）： 在这个项目中，我们采用了30 AWG的铜线。然后用一个5.8厘米直径的基准线将其绕成一个线圈。该线圈由140-150个匝数组成。

金属检测器电路说明

当LC电路，即L1和C1得到任何靠近它的金属的谐振频率时，将产生电场，这将导致线圈中的感应电流和通过线圈的信号流的变化。

可变电阻被用来改变接近传感器的值，与LC电路相等，最好是在线圈不靠近金属时检查该值。当检测到金属时，LC电路的信号会发生变化。变化的信号会给接近检测器（TDA 0161），它将检测信号的变化并作出相应的反应。当没有检测到金属时，接近传感器的输出将是1mA，当线圈接近金属时，输出将是10mA左右。

当输出引脚为高电平时，电阻R3将向晶体管Q1提供正电压。Q1将被打开，LED会发光，蜂鸣器会发出嗡嗡声。电阻器R2是用来限制电流的。

框图

金属探测器电路有三个主要部分：LC电路、接近传感器、输出LED和蜂鸣器。线圈和电容C1并联在一起，就构成了LC电路。

如果检测到任何金属，接近传感器（TDA0161）将被触发，然后接近传感器将打开LED并使用蜂鸣器发出警报。

低压电路： LC电路由电感和电容并联而成。当有相同频率的材料靠近它时，这个电路就会产生共振。当电容器被完全充电时，电荷被施加到电感上。

电感器开始充电，当电容上的电荷为零时，它以相反的极性从电感器上吸取电荷。注意，电感是一个磁场存储设备，电容是电场存储设备。

接近传感器： 接近传感器可以在没有任何物理干扰的情况下检测物体。近距离传感器的工作原理与红外传感器相同，近距离传感器也会释放信号，除非反射回来的信号没有变化，否则它不会给出输出。

如果信号有变化，它将检测并给出相应的输出。有不同的接近传感器，例如，检测塑料材料，我们可以使用电容式接近，对于金属，我们应该使用电感式。

工作原理

由L1（线圈）和C1组成的LC电路是该电路的主要金属检测器部分。在这个LC电路的帮助下，TDA0161集成电路也被称为坦克电路或调谐电路，它作为一个振荡器，在一个特定的频率下进行振荡。

当LC电路检测到任何靠近它的金属的谐振频率时，将产生电场，这将导致线圈中的感应电流和通过线圈的信号流变化。

可变电阻被用来改变接近传感器的值，与LC电路相等，最好是在线圈不靠近任何金属物体时检查该值。当检测到金属时，LC电路的信号会发生变化。

变化的信号被赋予接近检测器（TDA 0161），它将检测信号的变化并作出相应的反应。当没有检测到金属时，接近传感器的输出将小于1mA，当线圈接近金属时，它的输出将在10mA左右（通常大于8mA）。

当输出引脚为高电平时，电阻R3将向晶体管Q1提供正电压。Q1将被打开，LED将发亮（电路中未显示），蜂鸣器将被激活。

优点

基于接近检测器IC TDA0161的金属检测器电路是一个非常简单和容易构建的金属检测器，可用于检测我们家庭、办公室和花园中的小金属。

需要任何微控制器，因为接近传感器就足以实现这个项目。

缺点

这个金属检测器电路的主要缺点是检测范围问题。金属物体必须在10毫米的距离内，探测器才能探测到它。

应用

这个简单的金属探测器可以用来识别铁、金、银等金属。

由于这是一个简单的项目，我们可以在家里使用它来扫描钉子、金属碎片等，这些都是肉眼不容易发现的。