金屬探測器的原理是什麼,金屬探測器的原理是什麼?

時間 2021-10-14 22:55:55

1樓:鹹安安

談起金屬探測器,人們就會聯想到探雷器,工兵用它來探測掩埋的地雷。金屬探測器是一種專門用來探測金屬的儀器,除了用於探測有金屬外殼或金屬部件的地雷之外,還可以用來探測隱蔽在牆壁內的電線、埋在地下的水管和電纜,甚至能夠地下探寶,發現埋藏在地下的金屬物體。金屬探測器還可以作為開展青少年國防教育和科普活動的用具,當然也不失為是一種有趣的娛樂玩具。

工作原理

由金屬探測器的電路框圖可以看出,本金屬探測器由高頻振盪器、振盪檢測器、音訊振盪器和功率放大器等組成。

高頻振盪器

由三極體vt1和高頻變壓器t1等組成,是一種變壓器反饋型lc振盪器。t1的初級線圈l1和電容器c1組成lc併聯振盪迴路,其振盪頻率約200khz,由l1的電感量和c1的電容量決定。t1的次級線圈l2作為振盪器的反饋線圈,其「c」端接振盪管vt1的基極,「d」端接vd2。

由於vd2處於正嚮導通狀態,對高頻訊號來說,「d」端可視為接地。在高頻變壓器t1中,如果「a」和「d」端分別為初、次級線圈繞線方向的首端,則從「c」端輸入到振盪管vt1基極的反饋訊號,能夠使電路形成正反饋而產生自激高頻振盪。振盪器反饋電壓的大小與線圈l1、l2的匝數比有關,匝數比過小,由於反饋太弱,不容易起振,過大引起振盪波形失真,還會使金屬探測器靈敏度大為降低。

振盪管vt1的偏置電路由r2和二極體vd2組成,r2為vd2的限流電阻。由於二極體正向閾值電壓恆定(約0.7v),通過次級線圈l2加到vt1的基極,以得到穩定的偏置電壓。

顯然,這種穩壓式的偏置電路能夠大大增強vt1高頻振盪器的穩定性。為了進一步提高金屬探測器的可靠性和靈敏度,高頻振盪器通過穩壓電路供電,其電路由穩壓二極體vd1、限流電阻器r6和去耦電容器c5組成。 振盪管vt1發射極與地之間接有兩個串聯的電位器,具有發射極電流負反饋作用,其電阻值越大,負反饋作用越強,vt1的放大能力也就越低,甚至於使電路停振。

rp1為振盪器增益的粗調電位器,rp2為細調電位器。

高頻振盪器探測金屬的原理

調節高頻振盪器的增益電位器,恰好使振盪器處於臨界振盪狀態,也就是說剛好使振盪器起振。當探測線圈l1靠近金屬物體時,由於電磁感應現象,會在金屬導體中產生渦電流,使振盪迴路中的能量損耗增大,正反饋減弱,處於臨界態的振盪器振盪減弱,甚至無法維持振盪所需的最低能量而停振。如果能檢測出這種變化,並轉換成聲音頻號,根據聲音有無,就可以判定探測線圈下面是否有金屬物體了。

振盪檢測器

振盪檢測器由三極體開關電路和濾波電路組成。開關電路由三極體vt2、二極體vd2等組成,濾波電路由濾波電阻器r3,濾波電容器c2、c3和c4組成。在開關電路中,vt2的基極與次級線圈l2的「c」端相連,當高頻振盪器工作時,經高頻變壓器t1耦合過來的振盪訊號,正半周使vt2導通,vt2集電極輸出負脈衝訊號,經過π型rc濾波器,在負載電阻器r4上輸出低電平訊號。

當高頻振盪器停振盪時,「c」端無振盪訊號,又由於二極體vd2接在vt2發射極與地之間,vt2基極被反向偏置,vt2處於可靠的截止狀態,vt2集電極為高電平,經過濾波器,在r4上得到高電平訊號。由此可見,當高頻振盪器正常工作時,在r4上得到低電平訊號,停振時,為高電平,由此完成了對振盪器工作狀態的檢測。

音訊振盪器

音訊振盪器採用互補型多諧振盪器,由三極體vt3、vt4,電阻器r5、r7、r8和電容器c6組成。互補型多諧振盪器採用兩隻不同型別的三極體,其中vt3為npn型三極體,vt4為pnp型三極體,連線成互補的、能夠強化正反饋的電路。在電路工作時,它們能夠交替地進入導通和截止狀態,產生音訊振盪。

r7既是vt3負載電阻器,又是vt3導通時vt4基極限流電阻器。r8是vt4集電極負載電阻器,振盪脈衝訊號由vt4集電極輸出。r5和c6等是反饋電阻器和電容器,其數值大小影響振盪頻率的高低。

互補型多諧振盪器的工作原理

接通電源時,由於vt3基極接有偏置電阻器r1、r3而被正向偏置,假設vt3集電極電流處於上公升階段,vt4基極電流隨之上公升,導致vt4集電極電流劇增,vt4集電極電位隨之迅速公升高,由vt4輸出的電流通過與之相連的r5向c6充電,流經vt3的基極入地,又導致vt3基極電流進一步公升高。如此反覆迴圈,強烈的正反饋使得vt3、vt4迅速進入飽和導通狀態,vt4集電極處於高電平,使多諧振盪器進入第乙個暫穩態過程。隨著電源通過飽和導通的vt4經r5向c6充電,當vt3基極電流下降到一定程度時,vt3退出飽和導通狀態,集電極電流開始減小,導致vt4集電極電流減小,vt4集電極電位下降,這一過程又進一步加劇了向c6充電電流迅速減小,vt3基極電位急劇降低而使vt3截止,vt4集電極迅速跌至低電平,多諧振盪器翻轉到第二個暫穩態。

多諧振盪器剛進入第二暫穩態時,先前向c6充電的結果,其電容器右端為正,左端為負,現在c6右端對地為低電平,由於電容器c6兩端電壓不能躍變,故vt3基極被c6左端負電位強烈反向偏置,使兩隻三極體在較長時間繼續保持截止狀態。在c6放電時,電流從電容器右端流出,主要流經r5、(r8)、r9、vt5發射結入地,又經過電源、r6、r1、r3流回電容器c6左端。直到c6放電結束,電源繼續通過上述迴路開始對c6反向充電,c6左端為正。

當c6兩端的電位上公升至0.7v,vt3開始進入導通狀態,經過強烈正反饋,迅速進入飽和導通狀態,使電路再次發生翻轉,重複先前的暫穩態過程,如此周而復始,電路產生自激多諧振蕩。從電路工作過程可以看出,向c6充電時,充電電阻器r5電阻值較小,因此充電過程較快,電路處在飽和導通狀態時間很短;而在c6放電時,需要流經許多有關電阻器,放電電阻器總的數值較大,因而放電過程較慢,也就是說電路處於截止時間較長。

因此,從vt4集電極輸出波形占空比很大,正脈衝訊號的脈寬很窄,其振盪頻率約330hz 。

功率放大器

功率放大器由三極體vt5、揚聲器bl等組成。從多諧振盪器輸出的正脈衝音訊訊號經限流電阻器r9輸入到vt5的基極,使其導通,在bl產生瞬時較強的電流,驅動揚聲器發聲。由於vt5處於開關工作狀態,而導通時間又非常短,因此功率放大器非常省電,可以利用9v積層電池供電。

除錯與使用方法

金屬探測器電路除了靈敏度調節電位器外,沒有調整部分,只要焊接無誤,電路就能正常工作。整機在靜態,也就是揚聲器不發聲時,總電流約為10ma,探測到金屬揚聲器發出聲音時,整機電流上公升到20ma。乙個新的積層電池可以工作20~30小時。

新焊接的金屬探測器如果不能正常工作,首先要檢查電路板上各元器件、接線焊接是否有誤,再測量電池電壓及供電迴路是否正常,穩壓二極體vd1穩定電壓5.5~6.5v之間,vd2極性不要焊反。

探測碟內振盪線圈初次級及首尾端不要焊錯。

金屬探測器使用前,需要調整探測杆的長度,只要將黑膠通旋鬆,推拉膠通套管至適宜的長度,再旋轉膠內通管,使電纜線繞緊,並使手柄尖端朝上,最後將黑膠通旋緊,鎖住膠通套管。這樣,手握探測器手柄時,大拇指正好緊挨靈敏度調節電位器。

調整金屬探測器靈敏度時,探測碟(振盪線圈)要遠離金屬,包括帶鋁箔的紙張,然後旋轉靈敏度細調電位器旋鈕(fine tuning)開啟電源開關,並旋轉到一半的位置,再調節粗調電位器旋鈕(tuning),使揚聲器音訊叫聲停止,最後再微調細調電位器,使揚聲器叫聲剛好停止,這時金屬探測器的靈敏度最高。用金屬探測器探測金屬時,只要探測碟靠近任何金屬,揚聲器便會發出聲音,遠離到一定位置叫聲自動停止。

本公司設計的金屬探測器有較高的靈敏度,用它探測大塊金屬時,探測碟距金屬物體20cm揚聲器就會發出聲音,小到曲別針,甚至一枚大頭針都能檢測到,只是探測碟線圈必須緊靠細小金屬物體。由於金屬探測器利用振盪線圈的電磁感應來探測金屬物體,可以透過非金屬物體,比如紙張、木材、塑料、磚石、土壤、甚至水層,探測到被遮蓋的的金屬物體,因此具有實用性,比如在裝修房屋時,用它探測到牆內的電線或鋼筋,以免造成施工危險和安全隱患;又如安檢用的金屬探測器就是根據這個原理製成的。

2樓:祥麟威鳳

金屬探測器利用有交流電通過的線圈,產生迅速變化的磁場。這磁場能在金屬物體內部感生 (induces) 渦電流 (eddy current)。渦電流又產生磁場,倒過來影響原來的磁場,引發探測器發出鳴聲。

金屬探測器不僅能探測軍火,還可以探測到硬幣、鎖匙及其它金屬物品。

3樓:敖鵾支爾陽

深圳最大的金屬探測器廠家聯合華儀提供技術資料參考:

金屬探測器原理:利用有交流電通過的線圈,產生迅速變化的磁場。這個磁場能在金屬物體內部能感生渦電流。

渦電流又會產生磁場,倒過來影響原來的磁場,引發探測器發出鳴聲。金屬探測器的精確性和可靠性取決於電磁發射器頻率的穩定性,一般使用從80

to800

khz的工作頻率。工作頻率越低,對鐵的檢測效能越好;工作頻率越高,對高碳鋼的檢測效能越好。檢測器的靈敏度隨著檢測範圍的增大而降低,感應訊號大小取決於金屬粒子尺寸和導電性能。

1、金屬探測器核心技術領先:採用dds頻率合成、dsp數字訊號處理、高效功放等先進技術,行業技術領先

2、超強硬體配置:金屬探測器採用雙高速數字訊號處理器設計,擁有極高的檢測精和高速的處理速度

國內第一款採用dsp數字訊號處理、高效功放等先進技術的高靈敏度金屬探測器。

亞洲最先進的唯一一款可以替代德國技術的高階聯合華儀食品金屬探測器。

食品金屬探測器

肉製食品金屬探測器

水產食品金屬探測器hy8810yj

金屬探測器的工作原理是什麼?

4樓:製造的前線

金屬探測器的原理是什麼?小伙動手做乙個讓你把原理看個明白。

5樓:匿名使用者

金屬探測器利用電磁感應的原理,利用有交流電通過的線圈,產生迅速變化的磁場。這個磁

場能在金屬物體內部能感生渦電流。渦電流又會產生磁場,倒過來影響原來的磁場,引發探

測器發出鳴聲。

金屬探測器主要有三大類:電磁感應型,x射線檢測型,微波檢測型,是用於探測金屬的電子儀器,可應用於多個領域。

地表平衡的功能:以利機器正確比對是否發現金屬物而非干擾。

選取功能:利用不同金屬物體對 磁場反應差異特性來遴選或排除不同類別之金屬物件且警報提示。

深度的標示:可以告知所探測到的金屬物體被埋藏的可能深度。

面積的標示:可以顯示探測到的金屬物體大小,提供操作人員研判是否符合開挖的需求。

金屬探測器探測手機,金屬探測器探測手機

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