电子说
第1步:所需材料
Arduino Nano
线圈
10 nF电容器
Pizo Buzzer
1k电阻器
330欧姆电阻器
LED
1N4148二极管
面包板
跳线
9V电池
第2步:电路图
我们使用Arduino Nano来控制整个金属探测器项目。 LED和蜂鸣器用作金属检测指示器。线圈和电容器用于检测金属。信号二极管也用于降低电压。还有一个电阻,用于限制流到Arduino引脚的电流。
当任何金属靠近线圈时,线圈都会改变其电感。电感的这种变化取决于金属类型。对于非磁性金属,它会降低,对于铁磁性材料(如铁),它会增加。
根据线圈的磁芯,电感值会急剧变化。在下图中,您可以看到空心电感,在这些电感中,将没有实心磁芯。它们基本上是留在空中的线圈。电感器产生的磁场流动介质是空气或空气。这些电感器的电感值非常小。
这些电感器在需要几个微亨利的值时使用。对于大于几毫亨的值,这些不是合适的值。在下图中,您可以看到带有铁氧体磁芯的电感器。这些铁氧体磁芯电感具有非常大的电感值。
请记住,这里缠绕的线圈是空心线圈,因此当金属片靠近线圈时,金属片充当空气芯的核心。电感器。通过这种金属作为磁芯,线圈的电感显着变化或增大。随着线圈电感的突然增加,LC电路的整体电抗或阻抗在没有金属片的情况下会发生相当大的变化。
步骤3:工作原理?
这个Arduino金属探测器的工作有点棘手。在这里,我们将由Arduino生成的块波或脉冲提供给LR高通滤波器。因此,在每次转换中线圈都会产生短尖峰。产生的尖峰的脉冲长度与线圈的电感成比例。因此,借助这些Spike脉冲,我们可以测量线圈的电感。但是在这里很难用尖峰精确测量电感,因为尖峰的持续时间非常短(大约0.5微秒),并且Arduino很难测量。
所以不是这样,我们使用了一个由上升脉冲或尖峰充电的电容器。而且它只需几个脉冲就可以将电容器充电到Arduino模拟引脚A5可以读取其电压的程度。然后Arduino使用ADC读取该电容的电压。读取电压后,通过将capPin引脚作为输出并将其设置为低电平,电容器快速放电。整个过程大约需要200微秒才能完成。为了获得更好的结果,我们重复测量并取平均值。这就是我们如何测量线圈的近似电感。在得到结果后,我们将结果传输到LED和蜂鸣器以检测金属的存在。查看本文末尾给出的完整代码以了解其工作原理。
完整的Arduino代码在本文末尾给出。在该项目的编程部分中,我们使用了两个Arduino引脚,一个用于生成要在Coil中馈入的模块波,第二个是模拟引脚以读取电容器电压。除了这两个引脚,我们还使用了另外两个Arduino引脚来连接LED和蜂鸣器。您可以在下面查看Arduino金属探测器的完整代码和演示视频。您可以看到,只要它检测到某些金属,LED和蜂鸣器就会开始快速闪烁。
责任编辑:wv
全部0条评论
快来发表一下你的评论吧 !