Arduino金属探测器的制作教程

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