金属探测器课程设计报告
电子课程设计金属探测器
电子课程设计金属探测器一、教学目标本节课的教学目标是让学生了解金属探测器的原理和制作过程，掌握基本电子电路知识，提高动手能力和创新思维。
具体分为以下三个部分：1.知识目标：（1）了解金属探测器的工作原理；（2）掌握电子电路的基本知识；（3）了解金属探测器的设计和制作流程。
2.技能目标：（1）能够分析金属探测器的工作电路；（2）具备制作金属探测器的基本技能；（3）能够对金属探测器进行调试和优化。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生对科技创新的兴趣；（2）培养学生团队合作精神；（3）培养学生动手实践能力，提高解决实际问题的能力。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分：1.金属探测器的工作原理；2.电子电路的基本知识；3.金属探测器的制作流程；4.金属探测器的调试与优化。
三、教学方法为了实现本节课的教学目标，我们将采用以下教学方法：1.讲授法：讲解金属探测器的工作原理和电子电路的基本知识；2.讨论法：分组讨论金属探测器的制作流程和调试方法；3.案例分析法：分析实际案例，让学生了解金属探测器在生活中的应用；4.实验法：动手制作金属探测器，培养学生的实践能力。
四、教学资源为了支持本节课的教学内容和教学方法，我们将准备以下教学资源：1.教材：电子课程设计金属探测器；2.参考书：电子电路基础、金属探测器制作与应用；3.多媒体资料：金属探测器工作原理动画、制作流程视频；4.实验设备：金属探测器制作套件、电子元件、实验台。
五、教学评估为了全面、客观地评价学生的学习成果，我们将采用以下评估方式：1.平时表现：通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况，评估学生的学习态度和积极性。
2.作业：布置相关的设计任务和实验报告，评估学生对金属探测器原理和制作过程的理解掌握程度。
3.考试：期末进行电子课程设计金属探测器的考试，评估学生对课程知识的综合运用能力。
六、教学安排本节课的教学安排如下：1.教学进度：按照教材的章节和教学大纲进行，确保学生掌握金属探测器的原理和制作过程。
金属探测器课程设计报告
《感测技术》课程设计题目：金属探测器的制作学号姓名：刘长军刘倩倩刘嘉威刘校罗林李鑫林祥祥林晗老师：袁新娣时间：2013年11月引言认识金属探测器金属探测器作为一种最重要的安全检查设备，己被广泛地应用于社会生活和工业生产的诸多领域。
比如在机场、大型运动会(如奥运会)、展览会等都用金属探测器来对过往人员进行安全检测，以排查行李、包裹及人体夹带的刀具、枪支、弹药等伤害性违禁金属物品;工业部门(包括手表、眼镜、金银首饰、电子等生产含有金属产品的工厂)也使用金属探测器对出入人员进行检测，以防止贵重金属材料的丢失;目前，就连考试也开始启用金属探测器来防止考生利用手机等工具进行作弊。
由此可见，金属探测器对工业生产及人身安全起着重要的作用。
而为了能够准确判定金属物品藏匿的位置，就需要金属探测器具有较高的灵敏度。
目前。
国外虽然已有较为完善的系列产品，但价格及其昂贵；国内传统的金+.属探测器则是利用模拟电路进行检测和控制的，其电路复杂，探测灵敏度低，且整个系统易受外界干扰。
一、设计目的1、进一步了解和运用涡流效应的原理。
2、了解电容三点式振荡电路原理。
二：任务和要求1、任务：设计一种可准确探测小范围内是否存在金属物体的电子。
2、探测器性能要求：（1）工作温度范围：-40℃——+50℃。
（2）连续工作时间：一组5号干电池可连续工作40h（小时）。
（3）要求当有金属靠近传感器时相应的电路会发出警报。
（4）探测距离在20mm以内。
三、总方案设计1、元器件的准备电路中的NPN型三极管型号为9014,三极管VT1的放大倍数不要太大，这样可以提高电路的灵敏度。
VD1-VD2为1N4148。
电阻均为1/8W。
金属探测器的探头是一个关键元件，它是一个带磁心的电感线圈。
磁心可选Φ10的收音机天线磁棒，截取15mm，再用绝缘板或厚纸板做两个直径为20mm的挡板，中间各挖一个Φ10mm 的孔，然后套在磁心两端，如图1所示。
最后Φ0.31的漆包线在磁心上绕。
金属探测器
课程设计（论文）任务及评语目录第1章金属探测器设计方案论证 (1)1.1金属探测器的应用意义 (1)1.2金属探测器设计的要求及技术指标 (1)1.3 设计方案论证 (1)1.4 总体设计方案框图及分析 (2)第2章金属探测器整体电路设计 (2)2.1整体电路图及工作原理、调试与使用方法 (2)2.1.1整体电路图 (3)2.1.2工作原理 (4)2.1.3调试与使用方法 (6)2.2电路参数计算 (6)2.3 整机电路性能分析 (7)第3章设计总结 (7)参考文献 (8)附录 (8)第一章金属探测器设计方案论证1.1金属探测器的应用意义金属探测器是一种专门用来探测金属的仪器.适用于探测木材、塑料和其他非金属中残存的铁钉及其他金属物,探测埋入地下和建筑物中的管道和钢筋,也可以用来检查邮包中隐藏的金属武器,还可以用于工厂企业对金属物品的防窃和海关对走私物品的排查.在国防公安海关地质冶金等部门都有着广泛的应用.它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。
·1.2金属探测器设计的要求及技术指标设计要求：1 .分析设计要求，明确性能指标。
必须仔细分析课题要求、性能、指标及应用环境等，广开思路，构思出各种总体方案，绘制结构框图。
2 .确定合理的总体方案。
对各种方案进行比较，以电路的先进性、结构的繁简、成本的高低及制作的难易等方面作综合比较，并考虑器件的来源，敲定可行方案。
3 .设计各单元电路。
总体方案化整为零，分解成若干子系统或单元电路，逐个设计。
4.组成系统。
在一定幅面的图纸上合理布局，通常是按信号的流向，采用左进右出的规律摆放各电路，并标出必要的说明。
技术指标:1. 为了精确需要克服物料磁性影响的要求，由于金属探测利用了电磁感应原理，因此，如物料本身具有一定的导磁性将影响探测结果.2. 为了提高检测精度需要提高检测精度的要求，混在物料中的金属常常形状大小各异，而且在物料较厚时可能被埋在物料下，因此金属探测器需要有较高的检测精度．为了提高检测精度，对于利用频率变化原理进行检测的差拍式金属探测器，需要提高电压、电流频率，但频率增加会使探测器受到线圈分布电容及工作环境的影响。
单片机的金属探测器设计的课程设计
单片机的金属探测器设计的课程设计一、引言在现代化社会中，金属探测器在安全、军事、文化遗产保护等领域起到了重要作用。
本课程设计旨在设计一款基于单片机的金属探测器，通过单片机的计算和控制能力，实现对金属目标的探测和检测。
本文将详细介绍该课程设计的整体设计思路、硬件电路的设计与实现、软件程序的编写与调试、以及对实际探测效果的验证与改进。
二、整体设计思路金属探测器的工作原理是通过电磁感应原理来检测金属目标。
当金属目标在金属探测器的工作线圈中穿过时，会产生感应电流，从而改变线圈谐振频率，进而通过单片机进行信号处理和判别。
本课程设计的整体设计思路如下：1.硬件设计：设计金属探测器的电路，包括金属探测线圈、放大电路和滤波电路等。
2.软件设计：编写单片机程序，实现金属探测信号的处理和判别。
3.信号处理：对金属探测信号进行滤波、放大和去噪等处理。
4.信号判别：通过设定合适的阈值和算法，对处理后的信号进行判别，确定是否探测到金属目标。
5.验证与改进：通过实际探测测试，对金属探测器的性能进行验证，并根据测试结果进行改进和优化。
三、硬件电路设计与实现1. 金属探测线圈设计金属探测线圈是金属探测器的核心部分，它能够产生感应电流，从而检测金属目标。
在设计线圈时，需要考虑线圈的形状、材料和匝数等因素。
一般来说，线圈的匝数越多、面积越大，探测的灵敏度越高。
2. 放大与滤波电路设计为了增强金属探测信号的强度，需要设计一个放大电路。
放大电路可以通过运算放大器实现，其中包括差分放大和低通滤波等功能。
放大电路能够提高信号的信噪比，减小噪声的影响。
3. 数模转换电路设计在金属探测器中，需要将模拟信号转换为数字信号进行处理。
为此，需要设计一个数模转换电路，将模拟信号转换为单片机可以处理的数字信号。
四、软件程序的编写与调试1. 单片机选型与环境搭建根据金属探测器的设计需求，选择合适的单片机进行编程。
在选择单片机的同时，需要配置相应的软件开发环境，例如Keil或者IAR。
单片机的金属探测器设计的课程设计
单片机的金属探测器设计的课程设计一、课程设计背景在现代社会中，金属探测器已经成为了非常重要的安全检测工具。
它可以用于各种场合，例如机场、车站、商场等公共场所的安全检查，也可以用于金属制品的质量检测等领域。
因此，学习和掌握金属探测器的原理和设计方法对于电子工程专业的学生来说是非常有必要的。
二、课程设计目标本次课程设计旨在通过单片机实现一个简单的金属探测器，并使学生能够深入了解金属探测器的原理和设计方法，同时提高他们的电路设计能力和程序编写能力。
三、课程设计内容1. 金属探测器原理首先，我们需要了解金属探测器的原理。
简单来说，金属探测器利用电磁感应原理来检测隐藏在地下或其他物体中的金属物品。
当一个导体被放置在外部磁场中时，会在导体内部产生感应电流。
这个感应电流会产生一个反向磁场，并且这个反向磁场会影响外部磁场。
当一个金属物品接近探测器时，它会改变探测器的磁场，从而产生一个感应电流。
这个感应电流可以通过放大电路进行检测和处理。
2. 金属探测器设计接下来，我们需要设计一个金属探测器。
我们将使用单片机来实现这个金属探测器。
具体来说，我们需要设计以下几个模块：（1）磁场发生器模块：这个模块用于产生外部磁场。
我们可以使用一个线圈来产生外部磁场。
（2）放大电路模块：这个模块用于放大感应电流，并将其转换为数字信号。
我们可以使用运算放大器和ADC芯片来实现这个模块。
（3）控制模块：这个模块用于控制整个金属探测器的工作。
我们可以使用单片机来实现这个模块。
3. 程序编写最后，我们需要编写程序来实现金属探测器的功能。
具体来说，我们需要编写以下几个函数：（1）初始化函数：用于初始化单片机和外部硬件设备。
（2）磁场发生函数：用于产生外部磁场。
（3）ADC采样函数：用于采样并转换感应电流信号。
（4）数据处理函数：用于处理采样到的数据，并判断是否检测到金属物品。
（5）控制函数：用于控制整个金属探测器的工作流程。
四、课程设计步骤1. 硬件设计首先，我们需要进行硬件设计。
金属探测器课程设计模板
课程TI杯电子设计题目金属探测器主要内容：根据设计要求，运用所学的模拟电子技术及电路基础等知识，自行设计一种可以准确探测小范围内是否存在金属物体的电子装置，采用声音报警方式提示使用者附近存在金属物体或提示电池电力不足。
基本要求：1.工作温度范围：-40℃～+50℃2.连续工作时间：一组5号干电池可连续工作40h（小时）。
3.探测距离大于20cm（金属物体越大，测距也越大，对1分硬币的探测距离是20cm）。
4.具有自动回零功能，并可抑制土壤效应。
主要参考资料：[1] 陈有卿.实用电子制作精选[M].北京：机械工业出版社，1994.11[2] 鹤壁市金属探测器厂撰文.金属探测器TC系列[J].北京电子报.1995年第22期[3] 张凤言.电子电路基础[M].北京：高等教育出版社，1995[4] 电子电路百科全书编辑组. 电子电路百科全书[M].北京：科学出版社.1988[5] 房旭民撰文.一种高灵敏度的金属探测器[J].电子技术应用.1991年第9期[6]彭介华.电子技术课程设计指导[M].高等教育出版社，1997.[7] 李哲英等．实用电子电路设计[M]．北京：电子工业出版社,1997.完成期限2014.8.12——2014.8.15指导教师专业负责人2014年8 月14 日目录1 任务和要求 (1)2 总体方案设计与选择 (1)2.1 高频振荡器探测金属 (2)2.2 场强识别探测金属 (2)2.3 六反相器数字集成电路探测金属 (2)3 电路总原理框图设计 (4)4 单元电路设计 (4)4.1 直流电源及振荡、检波电路设计方案 (4)4.2 前置放大电路设计方案 (5)4.3 电压-电流变换电路 (6)4.4 电流-频率变换电路 (7)4.5 直流电源欠压报警电路 (8)5 单元电路的级联设计 (8)6 设计总结 (8)参考文献 (10)附录 (1)1任务和要求1.任务设计并制作一个可自主移动的金属物体探测定位器（以下简称探测器），可探测置于玻璃板下的金属物体并给出定位指示。
金属探测器制作课程设计
金属探测器制作课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解金属探测器的基本原理，掌握相关的电磁学知识。
2. 学生能描述金属探测器各部分的组成及其功能。
3. 学生能掌握基本的电路连接和调试方法。
技能目标：1. 学生能运用所学知识，独立设计并制作简单的金属探测器。
2. 学生能在实践中学会使用工具，如焊接、测量等，培养动手操作能力。
3. 学生能通过实验和调试，分析问题并解决制作过程中遇到的技术难题。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对科学技术的热爱，增强对物理学科的兴趣。
2. 学生在团队合作中学会相互尊重、沟通与协作，培养团队精神。
3. 学生在实践过程中，学会面对困难和挑战，培养勇于探究、锲而不舍的精神。
课程性质：本课程为实践性课程，注重培养学生的动手操作能力、创新思维能力和团队协作能力。
学生特点：初中生，具有一定的物理知识基础，好奇心强，喜欢动手实践，但部分学生对电路知识掌握不足。
教学要求：结合学生特点，课程设计应注重理论与实践相结合，充分调动学生的积极性，引导他们主动参与制作过程，培养解决实际问题的能力。
同时，关注个体差异，给予不同学生个性化的指导和支持。
通过课程目标的分解，使学生在学习过程中达到预期的学习成果，为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 金属探测器原理学习：- 电磁感应原理- 金属探测器工作原理- 探测器各部分功能及相互关系2. 电路知识掌握：- 基本电路元件识别与功能- 电路连接与调试方法- 安全用电常识3. 制作金属探测器：- 设计探测器电路图- 选择合适的材料与工具- 指导学生进行电路焊接、组装和调试4. 实践操作与问题分析：- 学生分组进行金属探测器制作- 实践中遇到问题的分析及解决- 成果展示与评价教材章节关联：- 《物理》教材中关于电磁学相关章节- 《电子技术》教材中关于基本电路元件及电路连接的章节教学内容安排与进度：- 原理学习与电路知识掌握（2课时）- 制作金属探测器（3课时）- 实践操作与问题分析（2课时）- 成果展示与评价（1课时）教学内容注重科学性和系统性，结合课程目标，确保学生在实践中掌握金属探测器制作的基本知识和技能。
XND-H8-012金属探测器(教案)
XND-H8-012金属探测器课程级别课程编号授课时间班级人数授课教师H8级XND-H8-01290分钟一、教学目标：1、科学知识（1）金属探测器金属探测器利用了电磁感应的原理，打开开关后电流会通过缠绕在一起的铜线圈，产生迅速变化的感应磁场。
这个磁场能感应到金属物体内部产生的涡电流，涡电流又会产生磁场，倒过来影响到原来的磁场，引发探测器发出鸣声。
（2）金属探测器灵敏度不仅能够近距离的探测金属，还能远距离的探测金属。
打开金属探测器开关调钮，保持位置不动，只能够贴近金属物质才能够报警；将调钮推到底，此时金属探测器的电流加大，通过铜线圈产生的磁场感应能力也加大，所以离开金属物体一定距离也能探测到了。
2、思维能力观察：学生观察老师做好的金属探测器，以及它的工作方式。
分析：金属探测器为什么能够探测到金属，金属探测器探测金属的灵敏度跟什么因素有关？探究：（1）验证金属探测器具有探测金属的特性。
（2）验证影响金属探测器的灵敏度，了解金属探测器探测金属的灵敏度跟电流的大小有关。
3、实验：制作金属探测器。
二、教学准备1、课前教具准备教师演示用具学生用具工具材料工具材料工具包本课实验成品工具包本课实验套件2、课前教师备课准备为了让学生更好地了解到金属探测器的作用，老师可以给大家讲试一下生活中的金属。
并给大家展示一些危险的金属制品，让学生了解金属探测器的对我们生活的重要性。
三、教学设计1、导入：生活中有哪些金属？有哪些金属具有危险性呢？假如金属藏起来,我们可以用什么样的方法来把它给找出来呢？2、兴趣点：金属探测器能够探测到金属的存在，调动开关钮，增大电流，可以加强金属探测器的灵敏度。
3、引导质疑：金属探测器为什么能够探测到金属呢？为什么金属探测器的灵敏度可大可小呢？4、探究验证：演示实验一1、实验目的验证金属探测器具有探测金属的特性。
2、实验器材本课实验套件、金属制品、铅笔、塑料尺。
3、实验记录套件实验内容实验现象实验结论将金属探测器靠近金属发出报警声金属探测器只有遇到金属时才能发出报警声将金属探测器靠近铅笔没发出报警声将金属探测器靠近塑料尺没发出报警声演示实验二1、实验目的验证影响金属探测器的灵敏度的因素。
单片机金属探测器课程设计
单片机金属探测器课程设计
单片机金属探测器课程设计是一门电子工程学科，旨在设计并实现一种具有金属探测功能的电子器件。
该设计主要涉及到硬件和软件两个方面的内容。
硬件方面，需要选择合适的传感器和控制模块。
传感器可以是金属感应线圈，用于检测磁场变化，也可以是热释电传感器，用于检测金属物品的温度变化。
控制模块可以选用单片机，通常使用基于AT89C2051的单片机，具有较高的性能和可靠性。
电路设计需要根据传感器的类型进行相应的电路设计，如信号放大电路和信号处理电路等。
软件方面，需要编写单片机程序。
程序需要对传感器检测到的信号进行处理，并输出相应的结果。
通常使用C语言进行编程，包括硬件初始化、数据采集、数据处理和输出等功能。
程序需要具有较好的抗干扰能力和响应速度。
总体而言，单片机金属探测器课程设计需要考虑到电路设计和程序设计两个方面，同时需要注意器件的选用和电路的稳定性。
金属检测实验报告
《感测技术》课程设计题目：金属探测器的制作学号姓名：刘长军刘倩倩刘嘉威刘校罗林李鑫林祥祥林晗老师：袁新娣时间：2013年11月引言认识金属探测器金属探测器作为一种最重要的安全检查设备，己被广泛地应用于社会生活和工业生产的诸多领域。
比如在机场、大型运动会(如奥运会)、展览会等都用金属探测器来对过往人员进行安全检测，以排查行李、包裹及人体夹带的刀具、枪支、弹药等伤害性违禁金属物品;工业部门(包括手表、眼镜、金银首饰、电子等生产含有金属产品的工厂)也使用金属探测器对出入人员进行检测，以防止贵重金属材料的丢失;目前，就连考试也开始启用金属探测器来防止考生利用手机等工具进行作弊。
由此可见，金属探测器对工业生产及人身安全起着重要的作用。
而为了能够准确判定金属物品藏匿的位置，就需要金属探测器具有较高的灵敏度。
目前。
国外虽然已有较为完善的系列产品，但价格及其昂贵；国内传统的金+ .属探测器则是利用模拟电路进行检测和控制的，其电路复杂，探测灵敏度低，且整个系统易受外界干扰。
一、设计目的1、进一步了解和运用涡流效应的原理。
2、了解电容三点式振荡电路原理。
二：任务和要求1、任务：设计一种可准确探测小范围内是否存在金属物体的电子。
2、探测器性能要求：（1）工作温度范围：-40℃——+50℃。
（2）连续工作时间：一组5号干电池可连续工作40h（小时）。
（3）要求当有金属靠近传感器时相应的电路会发出警报。
（4）探测距离在20mm以内。
三、总方案设计1、元器件的准备电路中的NPN型三极管型号为9014,三极管VT1的放大倍数不要太大，这样可以提高电路的灵敏度。
VD1-VD2为1N4148。
电阻均为1/8W。
金属探测器的探头是一个关键元件，它是一个带磁心的电感线圈。
磁心可选Φ10的收音机天线磁棒，截取15mm，再用绝缘板或厚纸板做两个直径为20mm 的挡板，中间各挖一个Φ10mm的孔，然后套在磁心两端，如图1所示。
最后Φ0.31的漆包线在磁心上绕。
电子金属探测仪实训报告
一、引言随着社会的发展和科技的进步，金属探测仪作为一种重要的检测工具，在安检、考古、地质勘探等领域发挥着越来越重要的作用。
为了提高我国电子金属探测技术的水平，培养相关领域的专业人才，我们开展了电子金属探测仪的实训课程。
本报告将对本次实训的背景、目的、过程和结果进行详细阐述。
二、实训背景与目的1. 实训背景：近年来，我国电子金属探测技术取得了显著成果，但与国际先进水平相比，仍存在一定差距。
为提高我国在该领域的竞争力，培养专业人才，我们开展了电子金属探测仪实训课程。
2. 实训目的：掌握电子金属探测仪的基本原理、工作原理和结构特点；熟悉电子金属探测仪的操作方法和维护保养；培养学生的实践能力和创新能力；提高学生的专业素养和团队协作能力。
三、实训过程1. 理论学习：首先，我们学习了电子金属探测仪的基本原理、工作原理和结构特点，了解了不同类型金属探测仪的优缺点和应用场景。
2. 实践操作：组装与调试：在老师的指导下，我们亲手组装了一台简易的电子金属探测仪，并进行了调试，掌握了组装和调试的基本技能。
现场操作：在实训场地，我们使用电子金属探测仪进行了现场操作，包括对金属物品的探测、定位和识别等。
3. 项目实践：安检实训：我们参与了安检实训，使用电子金属探测仪对行李、包裹等进行检查，提高了实际操作能力。
考古探测：我们参与了考古探测实训，使用电子金属探测仪寻找地下文物，锻炼了实践能力和团队合作精神。
四、实训结果与分析1. 理论知识掌握：通过本次实训，我们对电子金属探测仪的基本原理、工作原理和结构特点有了深入的了解，为今后的学习和工作打下了坚实的基础。
2. 实践操作能力：在实训过程中，我们亲手组装和调试了电子金属探测仪，掌握了组装、调试、操作和维护的基本技能。
3. 创新能力：在项目实践中，我们尝试使用电子金属探测仪解决实际问题，提高了创新能力和解决问题的能力。
4. 团队协作能力：在实训过程中，我们与团队成员密切配合，共同完成了各项任务，提高了团队协作能力。
自制简易金属探测器
江西理工大学应用科学学院信息工程系《Protel软件应用》课程设计报告设计题目：自制简易金属探测器专业：电子信息科学与技术班级：电科101学号： *******姓名：指导老师：***完成日期： 2013年7月6日目录1 设计任务和性能指标 (1)1.1 设计任务 (1)1.2 性能指标 (1)2 设计方案与论证 (1)3 系统硬件设 (2)3.1 整体电路原理图 (2)3.2 电子元器件基本参数 (2)3.3 电路工作原理 (3)4绘制原理图和PCB制作 (4)4.1 绘制原理图 (4)4.2绘制PCB图 (7)4.2.1 PCB图 (7)4.2.2 生成3D模型 (7)4.2.3 PCB板打印： (8)4.2.4 PCB板制作 (8)4.3 元器件的焊接 (9)4.4系统的调试 (9)4.4.1实物器件焊接 (9)4.4.2电子电路的检查 (9)4.4.3电子电路测试： (10)5 课程设计总结 (10)致谢 (11)参考文献 (11)1 设计任务和性能指标1.1 设计任务（1）现设计并制作能高精度金属探测器。
（2）设计电路所需的直流稳压电源。
（3）了解信号获取、变换、调理与控制电路的应用（4）掌握基本放大电路、振荡电路、整流电路、逻辑控制电路的应用（5）采用分立元件设计金属探测器电路（6）采用声或光报警1.2 性能指标（1）需要克服元器件磁性影响的要求，由于金属探测利用了电磁感应原理，因此，元器件本身具有一定的导磁性将影响探测结果（2）工作温度范围：-40C—+50C，连续工作时间（3）工作电源为+3V（4）具有抗现场电磁干扰的要求（5）探测距离10—20毫米2 设计方案与论证常见的金属探测器大都是利用金属物体对电磁信号产生涡流效应的原理.探测方法一般有三种：(1)频移识别：利用金属物体使电路电信号频率改变来识别金属物体(2)场强识别：利用金属对信号产生谐波的场强变化而使振幅随之变化来识别金属物体(3)相移识别：利用金属对信号产生谐波的相位变化来识别金属物体本探测器利用第二种识别方法进行设计.利用探头线圈产生交变电磁场在被测金属物体中感应出涡流,涡流产生反作用于探头,使探头线圈阻抗发生变化,从而使探测器的振荡器振幅也发生变化.该振幅变化量作为探测信号,整流滤波后的直流电压使三极管导通，它的集电极为低电平，发光二极管发亮。
金属探测器设置课程设计
金属探测器设置课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解金属探测器的基本原理，掌握其操作流程。
2. 学生能描述金属探测器在探测不同金属时的反应差异。
3. 学生能了解金属探测器在现实生活中的应用领域。
技能目标：1. 学生能正确使用金属探测器进行金属探测，掌握调整灵敏度、选择探测模式等操作。
2. 学生能通过实验和观察，分析金属探测器的探测结果，提高问题解决能力。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对科学探索的兴趣，增强对物理学科的认识和热爱。
2. 学生了解金属探测器在科技发展和社会进步中的作用，提高社会责任感和使命感。
3. 学生通过合作学习，培养团队协作能力和沟通能力。
课程性质：本课程为物理学科实践活动，结合理论知识和实际操作，培养学生实践探究能力。
学生特点：八年级学生对物理现象有较强的好奇心，具备一定的物理知识和实验能力，但操作技能有待提高。
教学要求：注重理论与实践相结合，关注学生操作技能的培养，提高学生的科学素养。
将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 金属探测器的基本原理：- 电磁感应原理- 金属探测器的工作流程2. 金属探测器的操作与使用：- 金属探测器的结构组成- 操作步骤及注意事项- 调整灵敏度和选择探测模式的方法3. 金属探测器在不同金属探测中的应用：- 探测不同金属时的反应差异- 影响探测效果的因素4. 金属探测器在实际生活中的应用案例：- 案例分享- 应用领域讨论教学大纲：第一课时：金属探测器的基本原理与操作流程第二课时：金属探测器的操作与使用方法第三课时：金属探测器在不同金属探测中的应用及影响因素第四课时：金属探测器在实际生活中的应用案例及讨论教学内容关联教材章节：- 八年级物理教材第四章：电磁感应- 八年级物理教材实验活动：金属探测器制作与实验教学内容注重科学性和系统性，结合教材章节和实验活动，确保学生能够掌握金属探测器的相关知识。
同时，教学进度安排合理，保证学生有足够的时间进行实践操作和讨论。
金属探测器的课程设计
金属探测器的课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解金属探测器的基本原理，掌握其工作方式和应用领域。
2. 学生能描述电磁感应现象，并解释其在金属探测器中的作用。
3. 学生能了解不同金属对电磁感应的影响，辨别金属探测器的响应差异。
技能目标：1. 学生能够操作金属探测器，进行简单的探测活动，并准确记录探测结果。
2. 学生能够通过实验分析，提高解决问题的能力，培养动手实践和团队协作技巧。
3. 学生能够运用科学方法，设计简单的探测实验，进行数据收集和初步分析。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对科学探索的兴趣，激发对物理学科的好奇心与热情。
2. 学生在学习过程中，树立安全意识和正确使用仪器的责任感。
3. 学生通过团队合作，学会尊重他人意见，培养分享和互助的品质。
4. 学生通过实践，体会科技在生活、社会中的应用，增强对科技创新的认识和重视。
本课程设计针对初中物理学科，依据学生年级特点，结合课程性质和教学要求，将知识目标、技能目标和情感态度价值观目标相结合。
课程旨在通过金属探测器这一实际应用，帮助学生深入理解物理概念，提升实践操作能力，同时培养科学精神和合作意识，为学生后续学习打下坚实基础。
二、教学内容本课程以人教版初中物理教材相关章节为基础，结合以下教学内容：1. 电磁感应基本原理：介绍法拉第电磁感应定律，引导学生理解闭合电路中导体切割磁感线产生电流的现象。
2. 金属探测器原理与结构：讲解金属探测器的工作原理，包括电磁感应、信号放大、指示器等部分，并展示金属探测器的实物结构。
3. 金属探测器应用实例：介绍金属探测器在考古、安检、工业探测等领域的应用。
4. 实践操作：组织学生分组进行金属探测器操作，进行实地探测活动，学习如何正确使用金属探测器。
5. 数据记录与分析：指导学生记录探测数据，学习分析探测结果，探讨不同金属的探测响应差异。
6. 安全教育：强调在使用金属探测器过程中的安全注意事项，培养学生安全操作的意识。
金属探测仪课程设计报告
东北石油大学课程设计2010年7 月30日东北石油大学课程设计任务书课程数字显示仪表课程设计题目数字压力显示仪表的制作专业姓名学号主要内容：在面包板上安装一台单片A/D转换器7107或7106组成的0~2V通用表头。
配接压力传感器（应变片式、扩散硅式或其它类型压力传感器），制成数字压力显示仪表。
基本要求：（1）根据实验室所提供的元件、材料，设计并描绘电路接线图。
最后在面包板上接插显示仪表的电路。
（2）由于元件、材料要反复使用，在接插过程中要小心，不要故意破坏元件。
（3）在整个课程设计中，要学会实验室基本仪器、工具有使用方法。
（4）各小组配备的万用表、工具精心使用，如有故意损坏、丢失、要按价赔偿。
参考资料：[1]刘润华,刘立山.模拟电子技术[M].山东：石油大学出版社,2003.[2]彭介华.电子技术课程设计指导[M].北京：高等教育出版社,1997.[3]孙肖子,刘刚等.传感器及应用[M].北京：电子工业出版社,1996.[4]徐爱钧.智能化仪表测量控制原理与设计[M].北京：北京航空航天大学出版社,1995. 完成期限2010.7.19～2010.7.30指导教师专业负责人2010年7 月12日目录1 任务和要求 (1)2 总体方案设计与选择 (1)2.1 高频振荡器探测金属 (1)2.2 场强识别探测金属 (1)2.3 六反相器数字集成电路探测金属 (2)3 电路总原理框图设计 (2)4 单元电路设计 (3)4.1 直流电源及振荡、检波电路设计方案 (3)4.2 前置放大电路设计方案 (4)4.3 电压-电流变换电路 (5)4.4 电流-频率变换电路 (6)4.5 直流电源欠压报警电路 (6)5 单元电路的级联设计 (7)6 设计总结 (7)参考文献 (8)附录 (1)1任务和要求(1)任务：设计一种可准确探测小范围内是否存在金属物体的电子(2)探测器性能要求工作温度范围：-40℃——+50℃连续工作时间：一组5号干电池可连续工作40h（小时）。
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《感测技术》课程设计
题目：金属探测器的制作
学号：长军倩倩嘉威校
罗林鑫林祥祥林晗
老师：袁新娣
时间：2013年11月
引言
认识金属探测器
金属探测器作为一种最重要的安全检查设备，己被广泛地应用于社会生活和工业生产的诸多领域。
比如在机场、大型运动会(如奥运会)、展览会等都用金属探测器来对过往人员进行安全检测，以排查行、包裹及人体夹带的刀具、枪支、弹药等伤害性违禁金属物品;工业部门(包括手表、眼镜、金银首饰、电子等生产含有金属产品的工厂)也使用金属探测器对出入人员进行检测，以防止贵重金属材料的丢失;目前，就连考试也开始启用金属探测器来防止考生利用手机等工具进行作弊。
由此可见，金属探测器对工业生产及人身安全起着重要的作用。
而为了能够准确判定金属物品藏匿的位置，就需要金属探测器具有较高的灵敏度。
目前。
国外虽然已有较为完善的系列产品，但价格及其昂贵；国传统的金+
.属探测器则是利用模拟电路进行检测和控制的，其电路复杂，探测灵敏度低，且整个系统易受外界干扰。
一、设计目的
1、进一步了解和运用涡流效应的原理。
2、了解电容三点式振荡电路原理。
二：任务和要求
1、任务：设计一种可准确探测小围是否存在金属物体的电子。
2、探测器性能要求：
（1）工作温度围：-40℃——+50℃。
（2）连续工作时间：一组5号干电池可连续工作40h（小时）。
（3）要求当有金属靠近传感器时相应的电路会发出警报。
（4）探测距离在20mm以。
三、总方案设计
1、元器件的准备
电路中的NPN型三极管型号为9014,三极管VT1的放大倍数不要太大，这样可以提高电路的灵敏度。
VD1-VD2为1N4148。
电阻均为1/8W。
金属探测器的探头是一个关键元件，它是一个带磁心的电感线圈。
磁心可选Φ10的收音机天线磁棒，截取15mm，再用绝缘板或厚纸板做两个直径为20mm的挡板，中间各挖一个Φ10mm 的孔，然后套在磁心两端，如图1所示。
最后Φ0.31的漆包线在磁心上绕。
如果不能自制，也可以买一只6.8mH的成品电感器，但必须是那种绕在“工”字形磁心上的立式电感器，而且电感器的电阻值越小越好。
2、电路的制作与调试
图2是金属探测器电原理图图，组装前将所用元器件的管脚引线处理干净并镀上锡。
对照三个图，依次将电阻器、二极管、电容器、三极管、发光二极管、微调电阻器焊到电路板上，再将电感探头连接到电路板上。
电路装好，检查无误就可以通电调试。
接通电源，将微调电阻器R8的阻值由大到小慢慢调整，直到发光二极管亮为止。
然后用一金属物体接近电感探头的磁心端面，这时发光二极管会熄灭。
调整微调电阻器R8可以改变金属探测器的灵敏度，微调电阻器R8的阻值过大或过小电路均不能工作。
如果调整得好，电路的探测距离可达20mm。
但要注意金属探测器的电感探头不要离元器件太近，在装盒时不要使用金属外壳。
S
L1
6.8mH
1
3C2
0.01uf
0.01uf
CAP NP
R1
3.3k
R2
3.3k
R3
6.8k
R4
100
R6
680k
R7
2M
R8
5.1k
C4
0.1uf
C5
0.1uf
C7
2.2uf
Q1A
TR_2_IS_N_A
3
1
2
Q1B
TR_2_IS_N_A
6
4
5
Q2A
TR_2_IS_N_A
3
1
2
0.01uf
CAP NP
D1
DIODE
D2
DIODE
D3
LED
5V
图2 金属探测器总原理图
3、电路工作原理
涡流效应
图3涡流传感器结构图
根据电磁理论，我们知道，当金属物体被置于变化的磁场中
时，金属导体就会产生自行闭合的感应电流，这就是金属的涡流
效应。
涡流要产生附加的磁场，与外磁场方向相反，削弱外磁场
的变化。
据此，将一交流正弦信号接入绕在骨架上的空心线圈上，
流过线圈的电流会在周围产生交变磁场，当将金属靠近线圈时，
金属产生的涡流磁场的去磁作用会削弱线圈磁场的变化。
金属的
电导率σ越大，交变电流的频率越大，则涡电流强度越大，对原磁场的抑制作用越强。
通过以上分析可知，当有金属物靠近通电线圈平面附近时，无论是介质磁导率的变化，还是金属的涡流效应均能引起磁感应强度B的变化。
对于非铁磁性的金属[包括抗磁体(如:金、银、铜、
铅、锌等)和顺磁体(如锰、铬、钦等) μ
≈，σ较大，可以认为
r1
是导电不导磁的物质，主要产生涡流效应，磁效应可忽略不计；
很大，σ也较大，可认为对于铁磁性金属（如：铁、钴、镍）μ
r
是既可导电又导磁的物质，主要产生磁效应，同时又有涡流效应。
金属探测器电路中的主要部分是一个处于临界状态的振荡器，当有金属物品接近电感L（即探测器的探头）时，线圈中产生的电磁场将在金属物品中感应出涡流，这个能量损失来源于振荡电路本身，相当于电路中增加了损耗电阻。
如果金属物品与线圈L较近，电路中的损耗加大，线圈值降低，使本来就处于振荡临界状态的振荡器停止工作。
从而控制后边发光二极管的亮灭。
在这个电路中三极管VT1与外围的电感器和电容器构成了一个电容三点式振荡器用如图4所示。
VT1的静态工作点：
取R6=6.8K（电位器）,R2=3.3K,VBQ=0.5VCC。
当图2中三极管基极有一正信号时，由于三极管的反向作用使它
的集电极信号为负。
两个电容器两端的信号极性通过电容器的反馈，三极管基极上的信号与原来同相，由于这是正反馈，所以电路可以产生振荡，R8和R1的存在，消弱了电路中的正反馈信号，使电路处于刚刚起振的状态下。
S
L1
6.8mH
1
3C2
0.01uf
0.01uf
CAP NP
R1
3.3k
0.01uf
CAP NP
图4 电容三点式振荡电路
理论计算振荡器的频率为：
（C是C1，C2的串联）
金属探测器的振荡频率约为40KHz，主要由电感L、电容器C1、C2决定。
调节电位器R8减小反馈信号，使电路处在刚刚起振的状态。
电阻器R6是三极管VT1的基极偏置电阻。
微弱的振荡信号通过电容器C4、电阻器送到由三极管VT2、电阻器R3、R9及电容器C5等组成的电压放大器进行放大。
然后由二极管VD1和VD2进行半波整流，电容器C7进行滤波。
整流滤波后的直流电
压使三极管VT3导通，它的集电极为低电平，发光二极管VD3亮。
在金属探测器的电感探头L接近金属物体时，振荡电路停振，没有信号通过电容器C4，三极管VT3的基极得不到正电压，所以三极管VT3截止，发光二极管熄灭。
100
图5 发光二极管检测电路
四、原件清单
NPN9014 3个
0.01uF无极性电容3个
0.1uF电容2个
202uF电容1个
自制电感线圈1个
二极管1N4004 2个
发光二极管1个
6.8K电阻1个
6.8K变阻器1个
3.3K电阻2个
100欧姆电阻1个
2M电阻1个
5.1K变阻器1个
9K电阻1个
五、本次课程设计的心得体会
课程设计是一个重要的教学环节，也是对学生综合素质的一次考核，所要完成的任务对每个同学来说都是一次挑战。
通过这次课程设计不仅使我对所学过的知识有了一个新的认识。
而且提高了我考虑问题，分析问题的全面性以及动手操作能力。
使我的综合能力有了一个很大的提高。
这次课程设计金属探测器的电路图虽然比较简单，但真正要实现预期的功能还是有一定的困难，因此最后的结果不是很理想。
此次课成设计的完成是我们团队合作的成果，一起设计电路，选择元器件，购买元器件，直到电子文档的完成，团队精神是我们最大的收获！
当然在此期间也向我们的授课老师袁老师请教了许多的问题，在此表示感！
五、参考文献
【1】有卿《实用电子制作精选[M]》：机械工业，1994.11 【2】凤言《电子电路基础[M]》：高等教育，1995
【3】电子电路百科全书编辑组《电子电路百科全书[M]》：科学，1988
【4】介华《电子技术课程设计指导[M]》高等教育，1997 【5】哲英等《实用电子电路设计[M]》：电子工业,1997。