Metalldetektion mit Spulenmatrix

Ich habe ein 8 x 8-Raster und möchte erkennen, wo auf dem Raster ich ein Metallobjekt platziere. Ich arbeite derzeit mit dem Metallerkennungs-IC TDA0161 und habe bisher folgendes Setup mit einem Erkennungsbereich von 5 mm:

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Ich habe keine Lust, 64 dieser ICs zu verwenden, und experimentiere mit dem Multiplexen der Spulen.

Ich denke daran, 8 ICs mit jeweils 8 Spulen zu verwenden und dann einen analogen Schalter zu verwenden, um zwischen den Spulen umzuschalten und jede Position zu überprüfen.

Bisher habe ich versucht, den CD4051BC zu verwenden, wobei die gemeinsamen E / A mit einem Ende der Spule im obigen Bild verbunden sind und jeweils 8 mit dem anderen Ende und dann mit jedem E / A des CD4051BC, wie Sie sehen können in den folgenden Schaltplänen:

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Die obigen Schemata funktionieren jedoch nicht.

Wenn ich die ersten Schaltpläne mit einer einzelnen Spule verwende, funktioniert es perfekt, aber wenn ich den analogen Schalter verwende, nichts. Wenn ich die Induktivität über der einzelnen Spule messe, erhalte ich ungefähr 300 uH, aber wenn ich die Spule messe, nachdem sie den Analogschalter durchlaufen hat, erhalte ich eine zufällig hohe Zahl über 10 H.

Die Datenblätter der beiden ICs:

TDA0161: http://www.gremlyn.plus.com/ahme/CD00000119.pdf

CD4051BC: http://pdf.datasheetcatalog.com/datasheet/fairchild/CD4052BC.pdf

Vielleicht gibt es eine bessere Art der Näherungserkennung. Kapazität? ? Magnetischer Hallsensor? Schachbrett??
Ich habe verschiedene Arten der Näherungserkennung angesprochen. Am Anfang habe ich einen Magneten anstelle eines Metallstücks verwendet, und ich habe Hallsensoren und Reedkontakte ausprobiert, um sie zu lokalisieren, aber aus anderen Gründen musste ich bei meinem Projekt die Magnete wegwerfen und stattdessen Metall verwenden. Ich bin jetzt irgendwie auf die Wahl der Näherungserkennung fixiert, also hoffe ich, dass ich das zum Laufen bringen kann.
Wenn Sie ein Spiralpaar haben und es mit einem Magneten koppeln, der die Spule irgendwo überbrückt, ändert sich die Induktivität oder die Kapazität, solange der Abstand zum Ziel kleiner ist, aber ein Reed-Relais zu unempfindlich ist. im Vergleich zu einem Hallsensor, also definieren Sie Ihre MUST HAVEs und Nice-to-Have-1st- und Materialbeschränkungen.
Vielleicht RFID-Technologie mit einzigartigem RFID auf jedem Stück
Dann müsste ich doch zwischen verschiedenen Coils wechseln oder? Das Problem, das ich habe, ist nicht so sehr das Erkennen des Objekts, sondern das Umschalten zwischen verschiedenen Spulen, um meine Schaltung effektiver zu machen, denn schließlich könnte ich nur 64 TDA0161-ICs verwenden, wenn ich mich nicht irre.

Antworten (3)

Verwenden Sie 8 schmale Spulen in X-Richtung. Verwenden Sie 8 schmale Spulen in Y-Richtung. Und messen Sie das Q jeder der 16 Spulen. Sie haben also 16 Oszillatoren, und die beiden Spulen, die de-Q'd sind und NICHT oszillieren, zeigen die XY-Position an.

Klar könnte es funktionieren, aber leider nicht in meinem Fall. Ich habe einen sehr begrenzten physischen Raum, und es gibt einfach nicht genug Platz, damit die Spulen übereinander laufen können, wie sie es bei dieser Methode tun würden. Danke aber für den Vorschlag.

Diese Tabelle aus dem Datenblatt sollte das Problem erklären:

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Der Analogschalter hat (im besten Fall) mehrere hundert Ohm Widerstand.

Der TDA0161 verwendet eine externe Induktivität und einen Kondensator in einem Oszillator.

Ihr analoger Schalter fügt Hunderte von Ohm Widerstand in einen Resonanzkreis ein.

Ich gehe davon aus, dass das ziemlich gut jede Schwingung tot in seinen Spuren tötet.

Ich habe das gesehen, war mir aber nicht 100% sicher, dass das das Problem war, danke für die Klarstellung. Haben Sie einen Vorschlag, wie ich das Umschalten zwischen verschiedenen Spulen angehen sollte?
Eigentlich ist es ein Parallelresonanzkreis, also ist die Serie R nicht der begrenzende Faktor, aber die Spannung kann die Versorgungsschiene überschreiten, was für den analogen IC nicht gut ist (wenn Vdd geteilt wird). Haben Sie noch nichts gemessen @Benja0906?
Es scheint die Versorgungsschiene nicht zu überschreiten. Wenn kein Metall vorhanden ist, liegt es konstant bei etwa 2 V, und wenn Metall in Kontakt kommt, springt es und bleibt bei etwa 3 V. Die Versorgungsspannung beträgt 5V.
@Benja0906 Hast du die Spannung mit einem Oszilloskop gemessen? Ein Multimeter gibt für diesen Zweck nichts Brauchbares. Übrigens. Selbst wenn die Spulenschaltung funktioniert hat (Relais könnten es schaffen), dauert es einige Zeit, bis die Schwingung richtig beginnt. Leider weiß ich nicht, ob der IC nach dem Spulenwechsel eingeschaltet werden muss.

Machen Sie nur ein Multiplex-System als "Sensing-Keyboard".
Injizieren Sie jeweils einen Strom in eine Leitung.
Die Kopplung durch das Metallstück erzeugt einen großen Impuls in einer vertikalen Linie.
Die Position wird dann als (x,y) gelesen.
Für eine bessere Positionierung ein Gitter mit mehr Linien erstellen ... und die Position interpolieren.

Metalldetektion mit Spulenmatrix
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