金属探测器原理与制作
金属探测器设计范文
金属探测器设计范文一、引言二、设计原理三、硬件设计1.发射器:金属探测器的发射器使用交变电流产生高频电磁场,可以穿透大部分非金属物质。
发射器使用可调谐电路来调整频率,以适应不同探测需求。
2.接收器:金属探测器的接收器用于接收被金属物体反射回来的电磁信号。
通过接收器内部的信号处理电路,可以将接收到的信号转化为可视化的结果。
3.控制部分:金属探测器的控制部分主要包括控制电路和显示屏。
控制电路用于控制发射器和接收器的工作状态,以及对信号进行处理。
显示屏用于显示探测结果,通常使用液晶显示屏,方便用户直观了解探测情况。
4.电源:金属探测器的电源可以采用直流电源或者可充电电池。
直流电源适合固定安装的金属探测器,而可充电电池适用于移动式金属探测器。
四、软件设计软件设计主要涉及信号处理和报警功能。
信号处理部分包括滤波、放大和频谱分析等过程,用于提取出金属物体引起的干扰信号。
报警功能可以通过发出声音、闪光或振动等方式来提醒用户金属物体的存在。
五、性能评估在金属探测器的设计中,需要评估其灵敏度、稳定性和抗干扰能力等性能。
灵敏度指的是检测金属物体的能力,即探测到金属物体的最小尺寸和最大探测深度。
稳定性指的是金属探测器在长期使用过程中的工作状态是否稳定。
抗干扰能力指的是金属探测器在环境电磁干扰下是否能够正常工作。
六、实验结果与分析通过对金属探测器进行实验,可以验证设计的有效性。
实验结果显示,金属探测器具有较高的灵敏度和稳定性,可以可靠地检测到金属物体。
同时,在强电磁干扰下,金属探测器也能够正常工作。
七、结论金属探测器是一种重要的电子设备,具有广泛的应用前景。
本设计基于金属物体与电磁场之间的相互作用,通过发射和接收电磁波的方式实现金属物体的探测。
通过实验验证,金属探测器具有较高的灵敏度、稳定性和抗干扰能力。
八、展望未来的金属探测器设计可以进一步提升探测效率和准确性。
可以引入更先进的信号处理技术,提高对金属物体的识别能力。
金属探测器PPT
电容三点式振荡电路
三点式振荡电路是指电容或电感(反馈部分)的3个段 分别接晶体管的三个极,故称为三点式振荡电路。 此设计用 的是电容三点式振荡电路。 反馈信号从电容器C2两端取得,送回放大器的基极b上,而 且也是将LC回路的三个端点分别与晶体管的三个电极相连, 故将这种电路成为电容三点式振荡器。由串联电容与电感回 路及正反馈放大器组成。因振荡回路两串联电容的三个端点 与振荡管三个管脚分别相接而得名。
此次设计是手持数字金属探测器, 此次设计是手持数字金属探测器,硬件设计框图如下图 CPU和线圈振荡电路是设计的重点 和线圈振荡电路是设计的重点
线圈振 荡电路 放大 电路 脉冲变 换电路 报 警
电源
CPU
键 盘
液 晶 显 示
系统总体电路
CPU介绍
此次设计采用的是 AT89S51
AT89S51是一个低功耗,高性能 互补金属氧化物半导体8位单片机, 片内含4k Bytes 在系统内可编程的 可反复擦写1000次的Flash只读程序 存储器,芯片内集成了通用8位中央 处理器和ISP Flash存储单元, AT89S51在众多嵌入式控制应用系 统中得到广泛应用。 AT89S51采用40只引脚双列直插, 如图
金属探测器原理与制作
金属探测器的应用
探测器金属是专门用来探测金属的仪器。广泛应用于工业生产, 安检方面(例如车站、机场)。它可以 安检,娱乐等领域。尤其在安检方面 安检方面 检测到人随身携带的金属物品。
金属探测器的原理
金属探测器利用电磁感应原理 电磁感应原理,利用有交流电通过的线圈,产生 电磁感应原理 迅速变化的磁场。这个磁场能在金属物体内部能感生涡电流。涡电流 又会产生磁场,倒过来影响原来的磁场,引发探测器发出鸣声。工作 频率越低,对铁的检测性能越好;工作频率越高,对高碳钢的检测性 能越好。金属探测器的精确性和可靠性取决于电磁发射器频率的稳定 性,本次设计基于40kH脚 Vcc:接+5V电源 Vss:接电源地 2.时钟电路引脚 XTAL1和XTAL2分别接外部晶体 3.控制信号引脚 RET/VPD复位端;ALE低8位地址锁存使能输出端; PSEN外部程序存储器读选通信号;EA外部程序存 储器地址允许使能端 4.并行I/O口引脚
自制金属探测器
自制金属探测器文/胡炼贺静我们在做某些智能控制设计时,需要检测金属物的位置或探知是否存在金属,这些智能控制装置如智能小车感应铁块、机器人探“雷”和金属接近开关等。
在平时的制作中买一个金属传感器价格高且使用效果也可能不太满意。
笔者自制了一种金属探测器,使用效果不错,介绍给大家。
一、电路原理本金属探测器的原理图如图 1 所示,反相器IC1 与外围的电感和电容构成了一个电容三点式振荡器,振荡频率主要由电感L ,电容器C2 、C3 、C4 决定。
调节电位器RP 可使电路处在刚刚起振状态下。
微小的振荡信号通过由IC2 和R1 组成的放大电路进行放大。
再经二极管VD 整流,电容器C5 滤波,最后经过反相器IC3 和IC4 进行放大和整形。
在IC4 和IC5 的输出端得到两路反相的输出信号。
在金属探测器的探头电感L 没有接近金属物体时,电路正常起振,振荡信号通过反相器IC2 放大及整流滤波,在反相器IC3 的输入端形成一个负电压,使IC3 的输出端为高电平,反相器IC4 的输出端为低电平,IC5 的输出端为高电平,发光二极管发光,有利于控制器拾取该信号。
当有金属物体接近时,电感L 的Q 值下降,使电路停振。
由于反相器IC3 的输入端通过电阻R2 上拉到Vcc ,所以IC3 的输出端为低电平,IC4 、IC5 输出端分别为高电平和低电平,发光二极管不发光。
二、元器件选择图 1 中要求反相器IC1 工作在线性状态,所以选用CD4069 六反相器集成电路。
Vcc 接正电源,Vss 接负电源,电源电压可以为3V ~15V(DC) ,用+5V 供电完全能实现与单片机直接连接。
电感L 探头是非常重要的元件,它的性能直接关系到感应器的感应性能。
在制作中可有以下选择:(1) 可以选用从旧收音机上拆卸的带磁性棒的绕线电感,要求能让振荡器正常起振,但感应距离较近,一般在2cm 左右。
(2) 选用大约为 6 .8mH 的立式电感,电感的电阻值最好在10 Ω以内,电感器的电阻越大,则探测距离越小。
金属探测器原理图解
金属探测器原理图解
金属探测器原理介绍
通常金属探测器由两部分组成,即金属探测器与自动剔除装置,其中检测器为核心部分。
检测器内部分布着三组线圈,即中央发射线圈和两个对等的接收线圈,通过中间的发射线圈所连接的振荡器来产生高频可变磁场,空闲状态时两侧接收线圈的感应电压在磁场未受干扰前相互抵消而达到平衡状态。
一旦金属杂质进入磁场区域,磁场受到干扰,这种平衡就被打破,两个接收线圈的感应电压就无法抵消,未被抵消的感应电压经由控制系统放大处理,并产生报警信号(检测到金
属杂质)。
系统可以利用该报警信号驱动自动剔除装置等,从而把金属杂质排除生产线以外。
金属探测器使用的元件从电子管、晶体管乃至集成电路,有了更新换代的发展,其应用范围几乎扩大到各个领域,对产业出产及人身安全起着重要的作用。
线圈内部通常有两个铜线绕组。
当电流从电池流向其中一个绕组的时候,生成的电磁场被导向地面,所以这个绕组通常被称作发射绕组。
金属物体具有导电性并可以使电磁场产生变化,而电磁场由于金属物体的出现而产生的变化被线圈中的第二个绕组拾取,所以这个绕组被称为接收绕组。
由金属引起的电磁场变化被送到控制盒中,控制盒则发出音频信号提示操作者。
金属探测器可以区分多种金属,这是通过测试金属的导电性来实现的,系统可以删除不需要的响应信号,忽略类似钢、铁、易拉罐盖或者瓶子盖那样的金属,但是对类似金、黄铜、银等金属发出信号。
金属探测器原理与制作
金属探测器原理与制作金属探测器是一种利用电磁感应原理来探测金属物体的仪器。
它广泛应用于地质勘探、考古发掘、安检、金属检测等领域。
本文将介绍金属探测器的原理和制作方法。
首先,我们来了解一下金属探测器的原理。
金属探测器主要利用了电磁感应的原理。
当金属物体进入探测器的感应区域时,金属物体会改变感应线圈中的电磁场,从而产生感应电流。
这个感应电流会引起探测器发出声音或者显示信号,从而提示用户有金属物体存在。
因此,金属探测器的核心原理就是利用金属物体改变电磁场来实现探测的。
接下来,我们来讲一下金属探测器的制作方法。
首先,我们需要准备一些材料,包括线圈、电池、开关、蜂鸣器等。
然后,我们需要将线圈绕成一个圆环状,并且将其连接到电池和开关上。
接着,我们需要将蜂鸣器连接到线圈的另一端。
最后,我们将开关打开,金属探测器就可以工作了。
在制作金属探测器的过程中,需要注意一些细节。
首先,线圈的绕制需要均匀,以保证感应电流的稳定性。
其次,电池的选择也很重要,需要选用合适的电压和电流来保证金属探测器的灵敏度。
另外,蜂鸣器的安装位置也需要合理,以确保能够及时发出声音提示。
除了制作金属探测器,我们还可以对其进行一些改进。
例如,可以增加调节灵敏度的装置,以适应不同环境下的探测需求。
另外,还可以加入显示屏,用于直观显示金属物体的位置和大小。
这些改进可以提高金属探测器的实用性和性能。
总之,金属探测器是一种利用电磁感应原理来探测金属物体的仪器。
通过本文的介绍,我们了解了金属探测器的原理和制作方法,以及一些改进的思路。
希望本文能够对大家有所帮助,谢谢阅读!。
金属探测器原理与制作_供参考
金属探测器原理与制作(供参考)金属探测器是一种专门用来探测金属的仪器,除了用于探测有金属外壳或金属部件的地雷之外,还可以用来探测隐蔽在墙壁内的电线、埋在地下的水管和电缆,甚至能够地下探宝,发现埋藏在地下的金属物体。
金属探测器还可以作为开展青少年国防教育和科普活动的用具,当然也不失为是一种有趣的娱乐玩具。
●工作原理由金属探测器的电路框图可以看出,本金属探测器由高频振荡器、振荡检测器、音频振荡器和功率放大器等组成。
●高频振荡器由三极管VT1和高频变压器T1等组成,是一种变压器反馈型LC振荡器。
T1的初级线圈L1和电容器C1组成LC并联振荡回路,其振荡频率约200kHz,由L1的电感量和C1的电容量决定。
T1的次级线圈L2作为振荡器的反馈线圈,其“C”端接振荡管VT1的基极,“D”端接VD2。
由于VD2处于正向导通状态,对高频信号来说,“D”端可视为接地。
在高频变压器T1中,如果“A” 和“D”端分别为初、次级线圈绕线方向的首端,则从“C”端输入到振荡管VT1基极的反馈信号,能够使电路形成正反馈而产生自激高频振荡。
振荡器反馈电压的大小与线圈L1、L2的匝数比有关,匝数比过小,由于反馈太弱,不容易起振,过大引起振荡波形失真,还会使金属探测器灵敏度大为降低。
振荡管VT1的偏置电路由R2和二极管VD2组成,R2为VD2的限流电阻。
由于二极管正向阈值电压恒定(约0.7V),通过次级线圈L2加到VT1的基极,以得到稳定的偏置电压。
显然,这种稳压式的偏置电路能够大大增强VT1高频振荡器的稳定性。
为了进一步提高金属探测器的可靠性和灵敏度,高频振荡器通过稳压电路供电,其电路由稳压二极管VD1、限流电阻器R6和去耦电容器C5组成。
振荡管VT1发射极与地之间接有两个串联的电位器,具有发射极电流负反馈作用,其电阻值越大,负反馈作用越强,VT1的放大能力也就越低,甚至于使电路停振。
RP1为振荡器增益的粗调电位器,RP2为细调电位器。
金属探测仪利用了什么原理只有什么才能被它取出来
金属探测仪利用了什么原理只有什么
才能被它取出来
金属探测器的原理:金属探测器的原理是利用电磁感应原理,通过交流电通过的线圈产生快速变化的磁场。
该磁场会在金属物体内部感应出涡流。
因此只有导电性强的物质才能被探测出来。
涡流会产生磁场,从而影响原始磁场,导致检测器发出蜂鸣声。
流过发射线圈的电流会产生电磁场,就像电动机也会产生电磁场一样。
磁场的极性垂直于线圈的平面。
只要电流改变方向,磁场的极性就会相应改变。
这意味着,如果线圈与地面平行,则磁场方向将连续交替,垂直于地面向下倾斜,然后再次垂直于地面向上移位。
当磁场的方向在地面上反复变化时,并与它遇到的任何导电目标相互作用,从而导致目标本身产生弱磁场。
目标磁场的极性与发射器线圈的极性完全相反。
如果发射线圈产生的磁场方向垂直于地面,则目标磁场垂直于地面。
目前市场上有很多类别的金属探测器,不同类别的金属探测器它们的原理也不一样,不过它们都是通过对金属的特性来实现有效鉴别和探测的。
金属探测器的工作原理
金属探测器的工作原理
金属探测器是一种电子设备,广泛用于寻找和检测地下或隐藏金属物体。
它可以在地下、水中、建筑结构、人体等各种环境中进行金属探测。
金属探测器的工作原理基于以下几个关键步骤:
1. 发射电磁场:金属探测器通过内置的线圈产生电磁场。
这个电磁场可以是恒定的或者变化的。
2. 接收反馈信号:当金属探测器的电磁场与地下或隐藏金属物体相互作用时,金属物体内的电流会被激发,产生一个反馈信号。
3. 检测电路处理信号:金属探测器内置的检测电路会接收、放大和处理反馈信号。
这些电路可以根据金属物体的特性来判断信号的强度和类型。
4. 发出警告信号:当金属探测器检测到信号超过预设的阈值时,它会发出声音、光线或振动等警告信号。
这提示用户附近存在金属物体。
需要注意的是,金属探测器只能探测金属物体,而不能区分不同金属的种类。
因此在实际使用过程中,需要根据设备的灵敏度和用户经验来进一步判断被探测金属的具体性质。
金属探测器在许多领域有着广泛的应用,包括考古学、安全检
查、宝藏寻找以及建筑施工中的管道检测等。
它们提供了一种快速、无损的金属检测方法,大大提高了工作的效率和准确性。
金属探测器工作原理
金属探测器工作原理
金属探测器工作原理可以分为以下几个方面:
1. 电磁感应原理:金属探测器利用电磁场感应原理,通过产生一个变化的电磁场,当有金属物质进入该电磁场时,金属物质会产生感应电流,进而改变探测器内部电路中的电参数,通过检测这些电参数的变化来判断是否存在金属。
2. 频率变化原理:金属探测器通过改变探测器内部的频率来实现探测金属物质。
当金属物质进入探测器的感应区域时,感应电流产生的磁场与探测器产生的电磁场发生干扰,从而导致探测器的工作频率发生变化。
通过检测频率的变化,可以确定是否存在金属。
3. 地质引导原理:金属探测器利用地质引导原理来确定金属物质的位置。
地下的金属物质会改变地球的地质特征,比如改变地下的电导率、磁场等。
金属探测器通过检测这些地质变化,利用特定的算法和传感器来确定金属物质的位置。
4. 脉冲感应原理:金属探测器通过发射短脉冲信号并接收其反射信号来实现对金属物质的探测。
金属物质会反射脉冲信号,并通过探测器的接收器被检测到。
通过分析反射信号的幅度、时间延迟等参数,可以确定金属物质的存在。
以上是金属探测器常见的工作原理,不同的探测器可能采用不同的原理或结合多种原理来进行金属物质的探测。
金属探测器原理与制作
金属探测器原理与制作
金属探测器是一种用于检测和定位地下或水中金属物体的设备。
其原理基于电磁感应,在金属物体靠近或穿过探测器时产生的电磁场的变化。
金属探测器由发射线圈和接收线圈组成。
发射线圈通过通电产生一个频率稳定的电磁场,而接收线圈则用于测量电磁场的变化。
当金属物体靠近或穿过探测器时,金属物体会产生与发射线圈的电磁场相互作用。
这种作用会导致电磁场发生变化,进而在接收线圈中诱导出电流。
接收线圈测量到的电流信号会被放大和处理,最终转化为声音或图像信号。
制作金属探测器的关键是制作发射线圈和接收线圈。
一般来说,线圈可以使用铜线或其他导电材料制作。
发射线圈和接收线圈之间需要采用适当的距离和位置来使系统达到最佳的性能。
此外,金属探测器通常还包括控制电路和显示器。
控制电路用于控制发射线圈的驱动电流,并处理接收线圈测量到的信号。
显示器用于展示检测到的金属物体的相关信息。
总的来说,金属探测器利用电磁感应原理,通过发射和接收线圈的作用,侦测地下或水中的金属物体,并将其转化为声音或图像信号。
制作金属探测器需要注意线圈的制作和距离配置,同时还需要控制电路和显示器等部件的支持。
4种方法来制作金属探测器
4种⽅法来制作⾦属探测器4 种⽅法:原理制作甚低频⾦属探测器脉冲感应⾦属探测器计算器收⾳机探测器⾃⼰制作⾦属探测器既有趣味,⼜能学到知识。
⾃制⾦属探测器能为你节省很⼤⼀笔开⽀,平时你可以带着它去寻宝,就等着⼩伙伴们纷纷投来艳羡的⽬光吧。
赶紧准备好⼀些基本的⼯具,跟着本指南学习制作⾦属探测器吧。
⽅法 1原理1.1了解⾦属探测器⼯作的原理。
理解了⾦属探测器⼯作的原理,寻宝才会顺利⽽有收获。
了解⾦属探测器⼯作的原理。
⾦属探测器是利⽤磁性来⼯作的。
⾦属探测器就是通过⼀个线圈建⽴⼀个磁场,并通过磁场探测到地下的东西,同时,探测器中的另⼀个线圈会“听取”前者发出的讯号,并通过扬声器发出稳定的响声。
当探测器扫过地⾯,磁场靠近⾦属物体的时候,响声就会发⽣变化。
当你听到这种变化时,就说明这⾥的地下有⾦属物体,那么你就可以开始挖掘了。
线圈越⼤,探测器也就越灵敏。
2.2确定选择哪种探测器。
哪种探测器合适?这是要根据地形、寻找的“宝物”以及你的预算来决定确定选择哪种探测器。
的。
以下是最常见的三种探测器:甚低频(VLF)探测器:这是最常⽤的⼀种探测器,能够在各种地形上检测出⼏种不同类型的⾦属。
脉冲感应(PI)⾦属探测器:这种探测器能够探测到深埋在地下的⾦属,并能排除“⿊沙”(即铁矿砂)的⼲扰,在淘⾦者及海滩寻宝者中最受欢迎。
差拍振荡器(BFO):这种探测器能够检测到磁场范围内的任何⾦属和矿物,这是⼀种最基本的⾦属探测器,适合于寻宝新⼿和预算⽐较紧的朋友。
计算器收⾳机探测器:这种探测器能够检测到距离⽐较近的⾦属,制作简单,适合拿到学校科技节去展⽰,虽然外观上没有前⼏种好看,但还是能⽤的。
3.3部件。
不论你选择制作哪⼀种⾦属探测器,绝⼤部分的部件都是相同的。
部件。
控制台:其中包括电路、控制机关、扬声器、电池以及微处理器。
连接杆:连接杆连接控制箱和线圈,长度要根据⾃⼰的⾝⾼定,简单⼀点的话,⽊制的扫帚柄就可以⽤作连接杆。
探查线圈:探查线圈就是真正⽤来感知⾦属的部件,也可以叫做“探头”、“线圈”或“天线”。
自制金属探测器工作原理
自制金属探测器工作原理一、引言金属探测器是一种常见的设备,广泛应用于安全检查、考古勘探、金属寻找等领域。
本文将介绍自制金属探测器的工作原理。
二、金属探测器的基本原理金属探测器通过探测金属物体发出的电磁信号来判断是否存在金属物体。
其基本原理是利用金属物体具有导电性的特点,当金属物体靠近金属探测器时,金属物体会改变金属探测器感应线圈中的电磁场,从而产生信号。
三、自制金属探测器的构造自制金属探测器通常由感应线圈、电源和报警器组成。
感应线圈是金属探测器的核心部件,它由绕制在绝缘材料上的导线组成,形成一个环状或螺旋状结构。
电源为感应线圈提供电流,通常使用电池作为电源。
报警器用于发出声音或光信号,以提示金属物体的存在。
四、自制金属探测器的工作原理当金属物体靠近自制金属探测器时,金属物体会改变感应线圈中的电磁场。
感应线圈中的电流会发生变化,进而产生一个反向的电磁场。
这个反向的电磁场会影响感应线圈中的电流,导致电流的幅度和频率发生变化。
这种变化会被电源和报警器检测到,并产生相应的声音或光信号。
五、电磁感应定律与金属探测器金属探测器的工作原理与电磁感应定律有关。
根据电磁感应定律,当导体在磁场中运动时,会产生感应电动势。
在金属探测器中,感应线圈产生的电磁场与金属物体产生的感应电动势相互作用,从而实现金属物体的探测。
六、金属探测器的灵敏度与调节金属探测器的灵敏度是指探测器对金属物体的检测能力。
灵敏度越高,探测距离越远。
自制金属探测器的灵敏度可以通过调节感应线圈的匝数和电源的电压来实现。
增加感应线圈的匝数和电源的电压可以提高金属探测器的灵敏度。
七、金属探测器的应用金属探测器广泛应用于安全检查、考古勘探、金属寻找等领域。
在安全检查中,金属探测器可用于检测携带金属物体的人员,以防止携带危险物品进入安全区域。
在考古勘探中,金属探测器可用于探测埋藏在地下的金属文物和古董。
在金属寻找中,金属探测器可用于寻找埋藏在地下的金属矿产和财宝。
金属探测器工作原理
金属探测器工作原理
金属探测器是一种使用电磁感应原理来检测和定位金属物体的设备。
它通过发射电磁波束,当波束穿过金属物体时,会在金属物体内部引发电流环路。
这个电流环路会产生一个磁场,进而在金属探测器中产生一个反馈信号。
金属探测器的主要部件包括发射线圈和接收线圈。
发射线圈会产生一个电磁波束,并将其传播到探测范围内。
当电磁波束碰到金属物体时,会产生一个变化的磁场,引发接收线圈中的电流。
接收线圈会将这个电流转化为电压信号,并传送到信号处理单元。
信号处理单元是金属探测器的核心部分,它对接收到的信号进行放大、滤波和解调处理。
通过比较输入信号和预设的阈值,信号处理单元可以判断是否检测到金属物体。
如果检测到金属物体,信号处理单元会发出声音或光信号来提示用户。
金属探测器还可以通过调节发射线圈的工作频率来适应不同类型和大小的金属物体。
一般来说,对于大块的金属物体,探测器会选择较低的工作频率;对于小型金属物体,探测器会选择较高的工作频率。
总之,金属探测器利用电磁感应原理来探测和定位金属物体。
它通过发射和接收电磁波束,利用金属物体内部产生的电流环路和磁场来检测金属物体的存在。
通过信号处理,金属探测器可以准确地判断出金属物体的位置和类型。
脉冲无线金属探测器的原理
脉冲无线金属探测器的原理
脉冲无线金属探测器是一种基于脉冲电磁场原理的金属探测仪器。
它的工作原理可以简单归纳为以下几个步骤:
1. 发射脉冲:仪器通过内置的发射线圈产生一个高强度的脉冲电磁场。
2. 感应变化:当脉冲电磁场与金属目标相互作用时,目标内部的导体将受到感应,形成一个局部电流。
3. 产生反向电磁场:目标内部的电流产生了反向电磁场,与发射线圈的电磁场相对抵消。
4. 接收信号:探测器的接收线圈接受到经过金属目标反射后的电磁信号。
5. 算法处理:探测器内部的算法对接收到的电磁信号进行分析和处理,判断目标金属的存在与位置。
6. 显示结果:根据处理结果,探测器会将结果以声音、光源或者数字显示方式等形式呈现给用户,以帮助用户确定金属目标的具体位置和类型。
需要注意的是,脉冲无线金属探测器的探测深度和对金属类型的判断能力与不同仪器的技术性能有关,通常对大型金属物体的探测效果更好。
此外,脉冲无线金
属探测器仅能探测到金属目标,对非金属物体无法进行有效探测。
金属探测器原理与制作
金属探测器原理金属探测器是一种专门用来探测金属的仪器,除了用于探测有金属外壳或金属部件的地雷之外,还可以用来探测隐蔽在墙壁内的电线、埋在地下的水管和电缆,甚至能够地下探宝,发现埋藏在地下的金属物体。
金属探测器还可以作为开展青少年国防教育和科普活动的用具,当然也不失为是一种有趣的娱乐玩具。
工作原理由金属探测器的电路框图可以看出,本金属探测器由高频振荡器、振荡检测器、音频振荡器和功率放大器等组成。
</DIV< p>高频振荡器由三极管VT1和高频变压器T1等组成,是一种变压器反馈型LC振荡器。
T1的初级线圈L1和电容器C1组成LC并联振荡回路,其振荡频率约200kHz,由L1的电感量和C1的电容量决定。
T1的次级线圈L2作为振荡器的反馈线圈,其“C”端接振荡管VT1的基极,“D”端接VD2。
由于VD2处于正向导通状态,对高频信号来说,“D”端可视为接地。
在高频变压器T1中,如果“A” 和“D”端分别为初、次级线圈绕线方向的首端,则从“C”端输入到振荡管VT1基极的反馈信号,能够使电路形成正反馈而产生自激高频振荡。
振荡器反馈电压的大小与线圈L1、L2的匝数比有关,匝数比过小,由于反馈太弱,不容易起振,过大引起振荡波形失真,还会使金属探测器灵敏度大为降低。
振荡管VT1的偏置电路由R2和二极管VD2组成,R2为VD2的限流电阻。
由于二极管正向阈值电压恒定(约0.7V),通过次级线圈L2加到VT1的基极,以得到稳定的偏置电压。
显然,这种稳压式的偏置电路能够大大增强VT1高频振荡器的稳定性。
为了进一步提高金属探测器的可靠性和灵敏度,高频振荡器通过稳压电路供电,其电路由稳压二极管VD1、限流电阻器R6和去耦电容器C5组成。
振荡管VT1发射极与地之间接有两个串联的电位器,具有发射极电流负反馈作用,其电阻值越大,负反馈作用越强,VT1的放大能力也就越低,甚至于使电路停振。
RP1为振荡器增益的粗调电位器,RP2为细调电位器。
脉冲金属探测器原理
脉冲金属探测器原理脉冲金属探测器是一种常用的金属探测器,应用广泛,例如在安检、金属探测、矿产勘探等领域都有应用。
它可以通过一定的物理原理,检测到金属物体的存在。
本文将详细介绍脉冲金属探测器的原理、构成和工作方式。
脉冲金属探测器基于电磁感应原理,通过发送时间短暂的瞬变电流,产生的瞬态电磁场来探测金属物体。
它的主要原理可以概括为两点,一是金属物体对电磁波的反射,二是电子学测量技术。
1.1 电磁波作用脉冲金属探测器工作时会通过探头发射短暂时间内的瞬变电流,这个电流会在空气中产生一个瞬变的电磁场,它呈现出多个不同频率的电磁波。
当金属物体接收到这个电磁波后,由于导电性,电磁波的能量会在金属表面形成感应电流和感应磁场,这个感应电流和感应磁场再次产生一个反向的电磁波,并将这个反向的电磁波反射回来。
当探头接收到这个反射回来的电磁波时,就说明金属物体被探测到了。
1.2 电子学测量技术脉冲金属探测器的另一个重要原理是电子学测量技术。
它具有一系列的电子学系统,通过对电磁波反射回来的时间、振幅、频率等参数的处理来判断金属物体的存在。
具体来说,当探头发出电磁波后,它会接收到反射回来的电磁波,并将这个信号转化为电子信号,通过一系列的滤波、放大、整编等处理,最终得到一个可供判断的信号,从而识别金属物体。
脉冲金属探测器主要由探头和控制器两部分组成。
2.1 探头探头是脉冲金属探测器的核心部件,它负责发射电磁波,并接收反射回来的电磁波。
探头可以根据不同的应用需求,选择不同的形状和大小,例如有手持探头、固定式探头等。
在探头内部,还有一些电子元件,如线圈、晶体管等,用于信号的转换和处理。
2.2 控制器控制器是脉冲金属探测器的控制中心,它负责整个控制系统的工作。
控制器提供了各种控制参数,如灵敏度、音量、频率等,以及一个显示屏,用于显示探测的物体种类和大小。
控制器还可以连接多个探头,同时对多个探头进行控制。
脉冲金属探测器的工作方式相当简单。
金属探测器的原理
金属探测器的原理
金属探测器是一种利用电磁感应原理来探测和识别金属物质的仪器。
其工作原理是基于法拉第电磁感应定律,即当金属物质进入探测器的磁场时,金属内部的自由电荷将受到感应力的作用,产生感应电流,从而形成探测信号。
金属探测器主要由发射线圈和接收线圈组成。
发射线圈产生一个变化的交变电磁场,而接收线圈则用来接收金属物质所感应出的电磁信号。
当金属物质靠近探测器时,金属物质的存在将改变探测器中的电磁场分布,从而引起接收线圈中感应电流的变化。
金属探测器的探测原理可以分为两种类型:非矿化物金属和矿化物金属。
对于非矿化物金属,探测器将通过接收线圈中感应电流的变化来识别金属物质的类型和位置。
而对于矿化物金属,探测器将根据金属物质的电导率和磁导率来进行区分,因为不同种类的金属具有不同的电导率和磁导率。
金属探测器广泛应用于各个领域,包括安全检测、考古学、地质勘探等。
在安全检测领域,金属探测器可以用来检测携带金属物品的人员,例如在机场、车站等地方进行安全检查。
在考古学中,金属探测器能够帮助考古学家发现埋藏在地下的金属文物和遗迹。
在地质勘探中,金属探测器可以用于探测地下金属矿物资源。
总之,金属探测器利用电磁感应原理来探测和识别金属物质,
其工作原理是通过感应电流的变化来发现金属物质的存在。
它在安全检测、考古学和地质勘探等领域具有广泛的应用。
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金属探测器原理
金属探测器就是一种专门用来探测金属的仪器,除了用于探测有金属外壳或金属部件的地雷之外,还可以用来探测隐蔽在墙壁内的电线、埋在地下的水管与电缆,甚至能够地下探宝,发现埋藏在地下的金属物体。
金属探测器还可以作为开展青少年国防教育与科普活动的用具,当然也不失为就是一种有趣的娱乐玩具。
工作原理
由金属探测器的电路框图可以瞧出,本金属探测器由高频振荡器、振荡检测器、音频振荡器与功率放大
器等组成。
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高频振荡器
由三极管VT1与高频变压器T1等组成,就是一种变压器反馈型LC振荡器。
T1的初级线圈L1与电容器C1组成LC并联振荡回路,其振荡频率约200kHz,由L1的电感量与C1的电容量决定。
T1的次级线圈L2作为振荡器的反馈线圈,其“C”端接振荡管VT1的基极,“D”端接VD2。
由于VD2处于正向导通状态,对高频信号来说,“D”端可视为接地。
在高频变压器T1中,如果“A” 与“D”端分别为初、次级线圈绕线方向的首端,则从“C”端输入到振荡管VT1基极的反馈信号,能够使电路形成正反馈而产生自激高频振荡。
振荡器反馈电压的大小与线圈L1、L2的匝数比有关,匝数比过小,由于反馈太弱,不容易起振,过大引起振荡波形失真,还会使金属探测器灵敏度大为降低。
振荡管VT1的偏置电路由R2与二极管VD2组成,R2为VD2的限流电阻。
由于二极管正向阈值电压恒定(约0、7V),通过次级线圈L2加到VT1的基极,以得到稳定的偏置电压。
显然,这种稳压式的偏置电路能够大大增强VT1高频振荡器的稳定性。
为了进一步提高金属探测器的可靠性与灵敏度,高频振荡器通过稳压电路供电,其电路由稳压二极管VD1、限流电阻器R6与去耦电容器C5组成。
振荡管VT1发射极与地之间接有两个串联的电位器,具有发射极电流负反馈作用,其电阻值越大,负反馈作用越强,VT1的放大能力也就越低,甚至于使电路停振。
RP1为振荡器增益的粗调电位器,RP2为细调电位器。
振荡检测器
振荡检测器由三极管开关电路与滤波电路组成。
开关电路由三极管VT2、二极管 VD2等组成,滤波电路由滤波电阻器R3,滤波电容器C2、C3与C4组成。
在开关电路中,VT2的基极与次级线圈L2的“C”端相连,当高频振荡器工作时,经高频变压器T1耦合过来的振荡信号,正半周使VT2导通,VT2集电极输出负脉冲信号,经过π型RC滤波器,在负载电阻器R4上输出低电平信号。
当高频振荡器停振荡时,“C”端无振荡信号,又由于二极管VD2接在VT2发射极与地之间,VT2基极被反向偏置,VT2处于可靠的截止状态,VT2集电极为高电平,经过滤波器,在R4上得到高电平信号。
由此可见,当高频振荡器正常工作时,在R4上得到低电平信号,停振时,为高电平,由此完成了对振荡器工作状态的检测。
音频振荡器
掌门神音频振荡器采用互补型多谐振荡器,由三极管VT3、VT4,电阻器R5、R7、 R8与电容器C6组成。
互补型多谐振荡器采用两只不同类型的三极管,其中VT3为NPN型三极管,VT4为PNP型三极管,连接成互补的、能够强化正反馈的电路。
在电路工作时,它们能够交替地进入导通与截止状态,产生音频振荡。
R7既就是VT3负载电阻器,又就是VT3导通时VT4基极限流电阻器。
R8就是 VT4集电极负载电阻器,振荡脉冲信号由VT4集电极输出。
R5与C6等就是反馈电阻器与电容器,其数值大小影响振荡频率的高低。
功率放大器
功率放大器由三极管VT5、扬声器BL等组成。
从多谐振荡器输出的正脉冲音频信号经限流电阻器R9输入到VT5的基极,使其导通,在BL产生瞬时较强的电流,驱动扬声器发声。
由于VT5处于开关工作状态,而导通时间又非常短,因此功率放大器非常省电,可以利用9V积层电池供电。
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高频振荡器探测金属的原理
调节高频振荡器的增益电位器,恰好使振荡器处于临界振荡状态,也就就是说刚好使振荡器起振。
当探测线圈L1靠近金属物体时,由于电磁感应现象,会在金属导体中产生涡电流,使振荡回路中的能量损耗增大,正反馈减弱,处于临界态的振荡器振荡减弱,甚至无法维持振荡所需的最低能量而停振。
如果能检测出这种变化,并转换成声音信号,根据声音有无,就可以判定探测线圈下面就是否有金属物体了。
互补型多谐振荡器的工作原理
接通电源时,由于VT3基极接有偏置电阻器R1、R3而被正向偏置,假设VT3集电极电流处于上升阶段,VT4基极电流随之上升,导致VT4集电极电流剧增,VT4集电极电位随之迅速升高,由VT4输出的电流通过与之相连的R5向C6 充电,流经VT3的基极入地,又导致VT3基极电流进一步升高。
如此反复循环,强烈的正反馈使得VT3、VT4迅速进入饱与导通状态,VT4集电极处于高电平,使多谐振荡器进入第一个暂稳态过程。
随着电源通过饱与导通的VT4经R5向C6充电,当VT3基极电流下降到一定程度时,VT3退出饱与导通状态,集电极电流开始减小,导致VT4集电极电流减小,VT4集电极电位下降,这一过程又进一步加剧了向C6充电电流迅速减小,VT3基极电位急剧降低而使 VT3截止,VT4集电极迅速跌至低电平,多谐振荡器翻转到第二个暂稳
态。
多谐振荡器刚进入第二暂稳态时,先前向C6充电的结果,其电容器右端为正,左端为负,现在C6右端对地为低电平,由于电容器C6两端电压不能跃变,故VT3基极被C6左端负电位强烈反向偏置,使两只三极管在较长时间继续保持截止状态。
在C6放电时,电流从电容器右端流出,主要流经R5、(R8)、R9、VT5发射结入地,又经过电源、R6、R1、R3流回电容器C6左端。
直到C6 放电结束,电源继续通过上述回路开始对C6反向充电,C6左端为正。
当C6两端的电位上升至0、7V,VT3开始进入导通状态,经过强烈正反馈,迅速进入饱与导通状态,使电路再次发生翻转,重复先前的暂稳态过程,如此周而复始,电路产生自激多谐振荡。
从电路工作过程可以瞧出,向C6充电时,充电电阻器R5 电阻值较小,因此充电过程较快,电路处在饱与导通状态时间很短;而在C6放电时,需要流经许多有关电阻器,放电电阻器总的数值较大,因而放电过程较慢,也就就是说电路处于截止时间较长。
因此,从VT4集电极输出波形占空比很大,正脉冲信号的脉宽很窄,其振荡频率约
330Hz 。
调试与使用方法
金属探测器电路除了灵敏度调节电位器外,没有调整部分,只要焊接无误,电路就能正常工作。
整机在静态,也就就是扬声器不发声时,总电流约为10mA,探测到金属扬声器发出声音时,整机电流上升到20mA。
一个
新的积层电池可以工作20~30小时。
新焊接的金属探测器如果不能正常工作,首先要检查电路板上各元器件、接线焊接就是否有误,再测量电池电压及供电回路就是否正常,稳压二极管VD1稳定电压5、5~6、5V之间,VD2极性不要焊反。
探测碟
内振荡线圈初次级及首尾端不要焊错。
金属探测器使用前,需要调整探测杆的长度,只要将黑胶通旋松,推拉胶通套管至适宜的长度,再旋转胶内通管,使电缆线绕紧,并使手柄尖端朝上,最后将黑胶通旋紧,锁住胶通套管。
这样,手握探测器手柄时,大
拇指正好紧挨灵敏度调节电位器。
调整金属探测器灵敏度时,探测碟(振荡线圈)要远离金属,包括带铝箔的纸张,然后旋转灵敏度细调电位器旋钮(FINE TUNING)打开电源开关,并旋转到一半的位置,再调节粗调电位器旋钮(TUNING),使扬声器音频叫声停止,最后再微调细调电位器,使扬声器叫声刚好停止,这时金属探测器的灵敏度最高。
用金属探测器探测金属时,只要探测碟靠近任何金属,扬声器便会发出声音,远离到一定位置叫声自动停止。
本金属探测器有较高的灵敏度,用它探测大块金属时,探测碟距金属物体 20cm扬声器就会发出声音,小到曲别针,甚至一枚大头针都能检测到,只就是探测碟线圈必须紧靠细小金属物体。
由于金属探测器利用振荡线圈的电磁感应来探测金属物体,可以透过非金属物体,比如纸张、木材、塑料、砖石、土壤、甚至水层,探测到被遮盖的的金属物体,因此具有实用性,比如在装修房屋时,用它探测到墙内的电线或钢筋,以免造成施工危险与安全隐患;又如安检用的金属探测器就就是根据这个原理制成的。