基于Arduino的金属探测器总体设计方案

在当今社会，无损检测技术能够在不破坏产品的基础上检测工件是否存在缺陷，保证产品使用的安全性，尤其在食品检测以及儿童玩具安全性能指标检测中都发挥着重要的作用。随着人们对生活品质要求的提高，特别是在儿童用品方面一直存在着不完善的因素。在机器生产儿童玩具时难免会出现混入金属杂质，给儿童产品带来严重的安全隐患。随着金属检测技术的提高，出现了许多金属探测器的厂商，但在儿童玩具加工和检测方面仍存在不足。由于金属检测有着许多不同的检测方法，但在儿童玩具的检测中采用电涡流和电磁场检测的方式居多，因为其具有小巧耐用、灵敏度和精确度较高的特点。针对儿童玩具质量的安全问题，本文提出了一种基于Arduino研发的金属探测器。

此金属探测器采用PS17-5DN作为主要的金属检测传感器，针对检测的问题，给出了一种脉冲涡流检测的方法。PS17-5DN作为电感式接近开关，利用直流三线PNP接法，当检测到金属后由于内部结构输出信号转变成低电平，用传感器实现对金属零件数据进行收集和储存3，所以此金属探测器设计中采用Arduino Uno控制板来接受信号改变的方式来对金属进行检测的方案。使用传感器实现对金属零件数据进行收集和储存。

为了保证该设计在金属检测时系统的准确性，因而在金属探测器的传感器和 Arduino Uno信号输入口之间加入光电耦合开关。从而提高了金属检测的抗干扰性，加强整体系统的稳定性。通过Arduino Uno板对输入信号的检测来控制THB6128步进电机驱动器控制模块，从而对X、Y轴电机进行准确控制，提高金属探测器检测的可靠性。

THB6128步进电机驱动器控制模块输入电压为12V，板载有78L05稳压块可提供+5V电压输出。为了保证金属探测器供电的可靠性及便捷性，本设计利用THB6128步进电机驱动器控制模块的这一特性为Arduino控制板提供+5V供电，而它采用由12V锂电池充电头为其供电的的方案。