금속 탐지기 회로 완벽 가이드: 원리부터 제작까지

보안은 세계 어디에서나 최우선 순위인 몇 안 되는 것 중 하나입니다. 따라서 대부분의 공공장소와 사설 장소에서 보안 검색은 필수입니다. 보안 요원은 워크스루 금속 탐지기나 완드형 탐지기를 사용합니다. 보안 검색대의 금속 탐지기는 간단한 금속 탐지기 회로를 사용합니다. 이 글에서는 금속 탐지기 회로를 깊이 있게 다룹니다. 금속 탐지기는 오늘날 매우 보편적입니다.

일반적인 보안 완드 외에도 금속 탐지기는 다양한 형태로 존재합니다. 예를 들어 간단한 지표 탐색용 금속 탐지기나 예술품 금속 탐지기 등이 있습니다.

금속 탐지기 회로의 동작 원리

금속 탐지기 회로는 교류를 생성하는 발진기를 사용합니다. 금속이 활성화되면 와전류가 금속을 통과합니다. 따라서 생성된 전류가 코일을 통과합니다. 이로 교류 자기장이 생성됩니다.

자기장이 코일에 가까운 금속을 끌어당깁니다. 결과적으로 금속이 금속과 연결된 자기장을 변화시킵니다. 결과적으로 회로의 코일이 자기장 변화를 감지합니다.

장점

금속 탐지기 회로는 단순하고 사용하기 쉽습니다.
근접 센서가 마이크로컨트롤러 역할을 할 수 있습니다.

단점

금속 탐지기는 탐지 거리가 짧습니다.
비금속 물체에 대한 선택적 식별이 어렵습니다.

금속 탐지기 제작 방법

자디시 챈드라 금속 탐지기 특허

간단한 회로 제작에 집중해 보겠습니다.

부품 상세 분석

TDA0161 근접 검출 IC

TDA0161 근접 검출 IC는 금속 물체를 감지합니다. 지연 없이 와전류 주파수 변화를 감지해 이를 수행합니다.

튜닝 회로의 도움으로 TDA0161은 발진기 역할을 합니다. 모든 공급 전류 변화가 출력 신호를 결정합니다. 전류가 하이 신호를 감지하면 금속이 있는 것입니다. 금속이 없으면 신호는 로우입니다.

일반적으로 TDA0161은 8핀 듀얼 인라인 패키지입니다.

수신 코일

금속 탐지기 수신 코일

수신 코일은 30 AWG 에나멜 동선으로 구성됩니다. 또는 코일로 감긴 모든 도전성 물질로 대체 가능합니다.

수신 코일을 감은 후 직경이 5.8cm인지 반드시 확인하세요. 이 코일을 만드는 총 권선 수는 140~150회 범위입니다.

회로 구성

TDA0161 금속 탐지기 회로도

이 예제에 사용할 회로는 LC 회로입니다. 인덕터와 커패시터가 병렬로 연결되어 있습니다. 유사한 주파수의 물질이 근처에 있을 때 회로가 공진합니다. 커패시터와 인덕터가 번갈아 충전됩니다.

커패시터가 완전히 충전되면 전하가 인덕터로 흐릅니다. 다른 경우에는 커패시터에 전하가 없을 때 인덕터가 충전을 시작합니다. 이때 커패시터가 인덕터에서 전하를 끌어옵니다.

결과적으로 인덕터의 전하가 줄어듭니다. 이는 인덕터를 채우기 위한 커패시터 충전 과정으로 이어집니다. 결론적으로 인덕션 코일은 자기장 저장 장치이고, 커패시터는 전기장 저장 장치입니다.

회로 및 결과 상세 설명

모든 부품을 연결하고 배치했으니 이제 실험을 시작해 보겠습니다.

L1과 C1을 포함한 LC 회로가 근처 금속에 공진 주파수를 맞춥니다. 금속과 자석 인력이 전기장을 생성합니다. 결과적으로 코일에 전류가 유도됩니다. 마지막으로 수신 코일을 통한 신호 흐름이 변화합니다.
가변 저항으로 근접 센서 값을 LC 회로와 같게 맞춥니다. 실험 중 수신 코일이 금속과 가까워지지 않았을 때 값을 확인하세요. 수신 코일이 금속을 감지하면 위상 피드백 신호가 변합니다.
근접 검출기가 신호 변화를 감지하고 반응합니다. 근접 센서의 출력 신호는 금속 미감지 시 1mA, 금속 감지 시 10mA입니다.
출력이 하이가 되면 R3 저항이 Q1 트랜지스터에 양의 전압을 보여줍니다. 결과적으로 Q1이 켜지며 LED가 빛납니다. 이후 부저가 울리거나 오디오 신호가 발생합니다. R2 저항이 결국 전류 흐름을 제한합니다.