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金属探测仪的原理


发布日期:[2012-09-07] 共阅[783]次
金属检测仪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。金属检测仪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        

由金属检测仪的电路框图可以看出,本金属检测仪由高频振荡器、振荡检测器、音频振荡器和功率放大器等组成。
音频振荡器
    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和电容器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和截止状态,产生音频振荡。R7既是VT3负载电阻器,又是VT3导通时VT4基极限流电阻器。R8是 VT4集电极负载电阻器,振荡脉冲信号由VT4集电极输出。R5和C6等是反馈电阻器和电容器,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。


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zui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是否有金属物体了。

调试与使用方法
       金属检测仪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。

    新焊接的金属检测仪如果不能正常工作,首先要检查电路板上各元器件、接线焊接是否有误,再测量电池电压及供电回路是否正常,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。

    金属检测仪使用前,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,并使手柄朝上,zui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。

    调整金属检测仪灵敏度时,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,zui后再微调细调电位器,使扬声器叫声刚好停止,这时金属检测仪的灵敏度zui高。用金属检测仪探测金属时,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。

    本金属检测仪有较高的灵敏度,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,只是探测碟线圈必须紧靠细小金属物体。由于金属检测仪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,以免造成施工危险和安全隐患;又如安检用的金属检测仪就是根据这个原理制成的。
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