金属探测器的设计毕业设计论文

南京机电职业技术学院毕业设计(论文)题目金属探测器毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

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3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。

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图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印4）图表应绘制于无格子的页面上5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档5.装订顺序1）设计（论文）2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订教研室（或答辩小组）及教学系意见摘要金属探测器是专门探测金属的仪器。

被广泛的应用与生产、安检、娱乐等领域。

在此次的设计中，我采用的是以模拟电路为基础的金属探测器。

它可以检测到人们随身携带的金属器件，如小刀，钢笔甚至带有铝箔膜的烟盒等金属器件。

此金属探测器体积小，可以随身携带，甚是方便。

在软件设计中，采用了滤波电路来降低技术探测器的干扰，以提高了探测器的抗干扰能力，确保了系统的准确性。

此次的金属探测器设计主要利用的的是振荡电路的振荡原理，在探头周围没有金属物体时把振荡电路调节到刚刚能维持起振的临界状态；这个震荡信号经过放大和整形，把声光报警电路处于抑制状态。

如果探头附近出现金属物体，震荡电路因电磁波能量被金属消耗而停振，同时声光报警电路因失去抑制信号而发光，发生。

临界状态的细微调节是决定这种简单探测器灵敏度的重要因素。

对大小一角硬币的金属物体，本探测器的大约探测距离为2厘米。

关键词：金属探测器模拟电路准确性检测目录第一章绪论 (4)1.1 研究背景与研究意义 (4)1.2 金属探测器的历史发展 (4)1.3 金属探测器主要应用的场合 (4)1.4研究现状 (5)1.5 金属探测器的设计流程 (6)第二章金属探测器的类型 (7)2.1 基于单片机基础的金属探测器 (7)2.2基于振荡器基础的金属探测器 (13)2.3 选择震荡电路设计的理由 (16)第三章振荡电路的硬件设计 (17)3.1 振荡电路 (17)3.2电容三点式振荡器 (18)3.3电感三点式振荡器 (20)第四章仿真、调试 (22)4.1仿真的目的 (22)4.2 振荡电路的仿真结果 (22)4.3制作中遇到的问题 (22)总结 (23)致谢 (24)参考文献 (25)附件 (26)第一章绪论1.1研究背景与研究意义金属探测器是一中专门用来探测金属的仪器，除了探测有金属外壳或金属部件的地雷以外，还可以用来探测隐蔽在墙壁内部的电线、埋在地下的水管电缆，甚至能够地下探宝，发现埋藏在地下的金属物体。

目前还广泛用于各种大型会议中心、汇展场管、体育场管公检法、监狱系统及娱乐场所的安全检查和工厂企业的防偷检查，甚至用于对高考禁带物品的检查。

1.2 金属探测器的历史发展金属探测器因其功能和市场应用领域的不同，分为以下几种：通道式金属探测器（又称：金属探测门；简称：安检门）、手持式金属探测器、便携式金属探测器、台式金属探测器、工业用金属探测器和水下金属探测器。

全球第一台金属探测器诞生于1960年，步入工业时代最初的金属探测器也只要应用于工矿业，是检查矿产纯度、提高效益的得力帮手。

随着社会的发展，犯罪案件的上升，1970年金属探测器被引入一个新的应用领域----安全检查，也就是今天我们所使用的金属探测门的雏形，它的出现意味着人类对安全的认知已步入一个新纪元。

一个产品的初选带动了一个行业的发展，于是安检这个既陌生又熟悉的行业开始进入市场，40多年过去了，金属探测器经历了几代探测技术的变革，从最初的信号模拟技术到连续波技术直到今天所使用的数字脉冲技术，金属探测器简单的磁场切割原理被引入多种科学技术成果。

无论是灵敏度、分辨率、探测精确度还是工作性能上都有了质的飞跃，应用领域也随着产品质量的提高延伸到了多个行业。

70年代随着航空业迅速发展，劫机和危险事件的发生使航空及机场安全逐渐受到重视，于是在机场众多设备中金属探测门扮演着排查违禁物品的重要角色。

1.3金属探测器主要应用的场合金属探测器大致分为四种类型：1. 工业型金属探测器安装在冶金、烧结、水泥、玻璃、造纸、化工、卷烟等工厂和矿山生产线的自动传送皮带上，用以检测矿石、烟草等原料中混入的废金属，保护破碎机不受损坏。

2. 安全型金属探测器随着交通、旅游、金融和娱乐事业的发展，在机场、银行、珠宝店和珠宝制造厂、贵金属矿、贵金属加工厂等，需要对过往人员进行检测，以使贵重物品不丢失及排除危险品、枪支等。

生活型金属探测器。

危害分析及临界控制点)基本准则的相应要求，防止对人们的生命安全造成不必要的伤害。

城市的发展，使得地下管线越来越多，在一些原始资料缺失的情况下，金属探测器可以帮助我们查清其走向。

随着人们居住条件的改善，房间装修是必修课，人们都会根据需要对原建的水电线路作修改和添加。

而这样的埋墙线路或管线是没有图纸和标识的，后期的安装中如果钻打到电线和水管上时，轻者造成麻烦和损失，重者危及人的安全。

利用金属探测器查清位置是必要的。

一些人有探秘的梦想和热情，在野外游玩带有金属探测器，即便没有探到宝贝，也可以锻炼身体和满足好奇心。

4. 军用型金属探测器现代局部战争中，人们埋下了上亿颗地雷，只有利用军用型金属探测器排查和销毁这些地雷，才能保证居民的生命和财产的安全。

1.4 研究现态金属探测器按其功能和市场应用的不同可分为以下几种：通道式金属探测器(简称安检门)；手持式金属探测器；便携式金属探测器；台式金属探测器；工业用金属探测器；水下金属探测器。

金属探测器是基于电磁感应原理工作的，依工作方式主要有：LC振荡型三类。

脉冲感应型；VLF(very low frequency）连续波型；其中LC振荡型主要应用在小目标近距探测方面，已较少使用，目前广泛应用的金属探测器主要是脉冲感应型和VLF连续波型。

脉冲感应型和连续波型金属探测器都是通过探测被测金属感应电流产生的二次磁场确定被测金属的有无及种类。

脉冲感应型金属探测器检测波形为随时间指数衰减的波形。

由于脉冲感应型检测波形的特殊性，在很大程度上限制了数字信号处理技术在脉冲感应型金属探测器中的应用。

VLF连续波型检测波形为有特定相位滞后的正弦波，当前有很多数字信号处理算法适用于VLF连续波型，连续波型金属探测器具有广阔的发展前景。

VLF连续波型金属探测器中，接收线圈上的感生电压主要受介质的磁导率影响。

铁磁性物质的磁导率很高，即μ>>1，如铸铁为200～400。

非铁磁性物质的磁导率近似等于真空中的磁导率，部分非铁磁性物质＜1，如铜、银的相对磁导率分别为0.99990、0.999974。

部分非铁磁性物质＞1，如铂的相对磁导率为1.00026。

当铁磁性物质接近线圈时，线圈间介质磁导率偏大，接收线圈上的感生电压显著增大。

当＜1的非铁磁性物(如铜、银)接近线圈时，线圈间介质磁导率减小，接收线圈上的感生电压值减小。

当＞1的非铁磁性物质如铂)接近线圈时，线圈间介质磁导率增加，接收线圈上的感生电压的的电压幅值微弱增加。

在技术进步的前提下，今日的金属探测器有能力作比以前更多、更为复杂的工作。

整体来讲，当今的金属探测器已经出现了两种最具特色的技术功能。

其中之一是金属探测器的网络化功能。

具备了这种技术，人们可以在任何一个地方连接该金属探测器，对仪器进行维修，分析所通过的人流量，并可根据治安的好坏或威胁的大小，调整金属探测器的工作灵敏度。

所有这一切都可以远距离进行操作。

金属探测器的另一个技术进步就是分段限时技术的出现，世界几大著名的金属探测器生产厂商，如EIPaso、CeiaUSA、Ranger&Metorex等，均投入了相当的资金从事这项研究、开发工作。

它利用探测器的侧面或另一仪表盘上的灯光来指示或显示出人体中金属物品的近似位置，可以用在诸如法庭以及其他不允许发出声音的地方，虽然关闭了探测器的音量，但它仍能显示并提醒操作人员何时何处有金属物品存在。

金属探测器可以与其他的出入控制装置，如入口读卡机等整合在一起。

银行业是该出入整合设备的最大客户。

1.5设计流程（1）提出系统设计方案：收集资料，提出系统设计方案。

（2）完成硬件电路设计：掌握调频原理，熟悉相关芯片的数据手册，参考相关电路，完成硬件电路设计。

（3）电路图绘制与硬件调试：绘制原理图，并模拟整机调试。

（4）组建测试系统：模拟测试本设计所要实现的功能和技术指标。