Detektor logam dapat ditemukan di bandara, bioskop, dan berbagai tempat umum lainnya. Mereka digunakan untuk keselamatan orang-orang untuk mendeteksi siapa saja yang membawa logam (Senjata dll). Dalam proyek ini kita akan merancang rangkaian detektor logam sederhana. Ada banyak sekali desain metal detector namun sebagian besar desainnya rumit jadi disini kita akan merancang rangkaian metal detector sederhana menggunakan IC Timer 555.
Sebelum melangkah lebih jauh kita perlu memahami konsep induktor dan rangkaian RLC. Mari kita bicara tentang induktor. Induktor tidak lain adalah gulungan kawat tembaga berenamel yang hadir dalam berbagai bentuk dan ukuran. Berdasarkan berbagai parameter, induktansi induktor dihitung. Dalam semua parameter tersebut kami pada dasarnya tertarik pada inti pada induktor karena bergantung pada inti, nilai induktansi berubah secara drastis.
Pada gambar di bawah ini Anda dapat melihat induktor berinti udara, Dalam induktor ini tidak akan ada inti padat. Mereka pada dasarnya adalah kumparan yang tertinggal di udara. Media aliran medan magnet yang dihasilkan oleh induktor adalah tidak ada atau udara. Induktor ini memiliki induktansi dengan nilai yang sangat kecil.
Induktor ini digunakan ketika kebutuhan akan nilai mikro Henry sedikit. Untuk nilai yang lebih besar dari beberapa mili ini bukanlah nilai yang sesuai. Pada gambar di bawah ini Anda dapat melihat induktor inti ferit,
Ketika kumparan induktor dililitkan pada inti mungkin berupa inti ferit atau besi, induktansi kumparan meningkat pesat. Nilai ini jauh lebih banyak daripada inti udara yang ukuran dan bentuknya sama.
Sekarang untuk rangkaian RLC seperti yang ditunjukkan pada gambar, reaktansi atau impedansi antara terminal "a" dan "c" bergantung pada nilai L dan C jika frekuensi sinyal yang diterapkan konstan.
Jadi jika nilai induktansi berubah maka nilai reaktansi atau impedansi berubah. Bagaimana kedua konsep ini digunakan bersama untuk rangkaian detektor logam, dijelaskan di bagian kerja proyek ini.
Komponen Rangkaian Detektor Logam
- +9 tegangan suplai
- 555 IC
- Resistor 47KΩ
- 2.2µF kapasitor (2 buah)
- Pengeras suara (8Ω)
- 170 Putaran kumparan berdiameter 10cm (pengukur apa pun bisa digunakan)
Diagram Sirkuit Metal Detector dan Cara Kerja
Gambar tersebut menunjukkan diagram sirkuit metal detector. Timer IC 555 di sini bertindak sebagai generator gelombang persegi dan menghasilkan pulsa dengan frekuensi yang dapat didengar oleh manusia. Kapasitor antara pin2 dan pin1 tidak boleh diubah karena perlu menghasilkan frekuensi yang dapat didengar.
Pada rangkaian tersebut terdapat rangkaian RLC yang dibentuk oleh resistor 47K, kapasitor 2.2µF, dan induktor 150turn. Sirkuit RLC ini adalah bagian pendeteksian logam. Sekarang seperti yang disebutkan sebelumnya di bagian sebelumnya, induktor inti logam memiliki nilai induktansi tinggi di atas inti udara.
Ingat lilitan kumparan di sini adalah lilitan dengan inti udara, jadi ketika potongan logam dibawa ke dekat kumparan, potongan logam tersebut bertindak sebagai inti untuk induktor berinti udara. Dengan logam ini yang bertindak sebagai inti, induktansi kumparan berubah atau meningkat pesat. Dengan peningkatan induktansi kumparan yang tiba-tiba ini, reaktansi atau impedansi keseluruhan dari rangkaian RLC berubah dengan jumlah yang cukup besar jika dibandingkan tanpa potongan logam.
Pada awalnya ketika tidak ada potongan logam, sinyal yang diumpankan ke speaker menyebabkan beberapa suara terdengar. Nah dengan adanya perubahan reaktansi di sekitar rangkaian RLC maka sinyal yang dikirimkan ke speaker tidak lagi sama dengan sebelumnya, karena itu suara yang dihasilkan oleh speaker akan berbeda dengan yang pertama.
Jadi setiap kali logam dibawa ke dekat kumparan, impedansi RLC berubah membuat sinyal berubah menghasilkan variasi suara yang dihasilkan di speaker. Anda juga dapat memeriksa detektor logam berbasis Arduino ini.
Tips Umum:
- Enamel harus dilepas di ujung koil untuk sambungan solder.
- Dengan pengukur yang berbeda, kita akan memiliki impedansi RLC yang berbeda, jadi kita harus bereksperimen dengan resistansi di rangkaian RLC untuk deteksi logam yang sensitif.
- Pembicara bisa dari jenis apa saja. Tetapi dengan resistansi kurang dari 8Ω, pengatur waktu mungkin menjadi panas.
- Gunakan tegangan suplai lebih tinggi dari 5V.