การศึกษาผลตอบสนองเชิงเวลาตัดศูนย์ของกระแสไฟฟ้าในขดลวดที่เกิดจากโลหะโดยใช้การเหนี่ยวนำด้วยพัลส์

บทคัดย่อ

บทความนี้นำเสนอการศึกษาผลตอบสนองเชิงเวลาตัดศูนย์ของกระแสไฟฟ้า ในขดลวดที่เกิดจากโลหะโดยใช้การเหนี่ยวนำด้วยพัลส์ โดยมีเป้าหมายในการทำวิจัย คือ 1) สร้างวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่ทำหน้าที่เปิด/ปิดสัญญาณ PWM ให้แก่ขดลวดและส่งผ่านไปยังโลหะที่วางห่างออกไปไม่เกิน 15 ซม. ได้ 2) เขียนโปรแกรมไมโครคอนโทรลเลอร์ AVR ATmega168 ให้สามารถควบคุมการทำงานและสร้างสัญญาณ PWM ที่มีความกว้างขนาดต่างๆ ในการทดสอบหาคุณลักษณะของโลหะแต่ละชนิดได้ 3) หาวิธีในการอ่านค่า จัดเก็บค่าและวิเคราะห์ผลการทดสอบ เพื่อที่จะสร้างกราฟที่ระบุถึงผลตอบสนองเชิงเวลาตัดศูนย์ของกระแสไฟฟ้าในขดลวดที่เกิดจากโลหะแต่ละชนิดได้ และ 4) เป็นแนวทางในการสร้างเครื่องตรวจจับโลหะในอนาคตต่อไป จากการทดสอบพบว่า วงจรเปิด/ปิดสัญญาณ PWM ให้แก่ขดลวดและโปรแกรมควบคุมการทำงานของไมโครคอนโทรลเลอร์สามารถทำงานตามที่ต้องการได้เป็นอย่างดีและ โลหะแต่ละชนิดให้เส้นกราฟผลตอบสนองเชิงเวลาตัดศูนย์ของกระแสไฟฟ้าในขดลวดที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง โดยผลตอบสนองของโลหะแต่ละชนิด ณ ระยะห่างแต่ละค่า จะถูกอ่านค่าได้แน่นอนโดยไมโครคอนโทรลเลอร์และถูกนำมาพล็อตกราฟ ซึ่งกราฟเหล่านี้ล้วนแล้วแต่มีแนวโน้มไปในทิศทางเดียวกัน อย่างไรก็ตาม ถ้าโลหะอยู่ห่างจน กระทั่งขดลวดไม่สามารถจะรับ Eddy Current ที่เกิดขึ้นในโลหะได้ ผลต่างของระยะเวลาตัดศูนย์ของกระแสไฟฟ้าในขดลวดจะมีค่าเข้าใกล้ศูนย์ กล่าวคือ โลหะดังกล่าวไม่สามารถจะถูกตรวจจับได้ นอกจากนี้ ระยะห่างในการทดสอบยังขึ้นอยู่กับขนาดของโลหะแต่ละชนิดที่ทดสอบ และระยะทางที่ตรวจจับโลหะมีค่าเพิ่มขึ้นได้ เนื่องจากโลหะที่ถูกตรวจจับได้มีขนาดที่ใหญ่ขึ้นหรือเส้นผ่านศูนย์กลางของขดลวดที่ใช้งานมีค่าที่มากขึ้น