如何實(shí)現(xiàn)金屬探測器的系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)？

金屬探測器是利用電磁感應(yīng)原理，利用交流電通過的線圈，一個敏感的磁場發(fā)生變化。這個磁場可以在金屬物體內(nèi)部感應(yīng)出渦流。渦流會產(chǎn)生磁場，進(jìn)而影響原始磁場，觸發(fā)探險者的探測。

甚低頻技術(shù)對金屬勘探有很強(qiáng)的識別能力。由于大多數(shù)金屬具有不同的電導(dǎo)和電阻值，甚低頻金屬檢測器可以使用一對稱為相位解調(diào)器的電子電路來測量相移，并將測量數(shù)據(jù)與某種金屬的平均相移值進(jìn)行比較。然后，探礦者將通過聽覺或視覺信號通知探礦者政策對象可能位于的金屬類型。更高級的探索者甚至支持設(shè)置多個忽略間隔。例如，取景器可以被設(shè)置為忽略與易拉罐或小釘子的拉環(huán)的相移間隔相對應(yīng)的對象。識別和忽略功能的缺點(diǎn)是有可能過濾掉許多有價值的東西，這些有價值的東西具有附近的“浪費(fèi)”相移。

基于脈沖感應(yīng)技術(shù)的金屬探測器并不常見。與甚低頻系統(tǒng)不同，PI系統(tǒng)可以用一個線圈來承擔(dān)發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的兩層任務(wù)，也可以用兩個甚至三個線圈來配合。這種技術(shù)向線圈發(fā)送高能短期電流脈沖(電擊)。每個脈沖產(chǎn)生一個瞬時磁場。脈沖完成后，磁場的極性將旋轉(zhuǎn)，然后敏感地衰減，導(dǎo)致尖銳的電流毛刺。這種故障可能持續(xù)幾微秒(一微秒等于百萬分之一秒)，并導(dǎo)致線圈上出現(xiàn)另一個電流。這種電流被稱為反射脈沖，它的持續(xù)時間非常短，只有大約30微秒。然后下一個脈沖將到達(dá)線圈并重復(fù)上述過程。基于技術(shù)的金屬探測器通常每秒發(fā)送約100個脈沖，但這個數(shù)字可能會因制造商和產(chǎn)品型號的不同而有很大差異。每秒發(fā)送的脈沖數(shù)可以小到幾十倍，大到幾千倍。

假設(shè)金屬探測器下面有一個金屬物體，脈沖將在物體內(nèi)部形成一個反向磁場。當(dāng)脈沖產(chǎn)生的磁場衰減并構(gòu)成反射脈沖時，策略對象產(chǎn)生的磁場可以延長反射脈沖從衰減到消失的時間。這個過程的原理有點(diǎn)類似于回聲現(xiàn)象。在金屬探測器中，由策略對象產(chǎn)生的磁場增強(qiáng)了反射脈沖的“回聲”，使其持續(xù)時間比沒有“回聲”時稍長。將測量的持續(xù)時間與預(yù)期的持續(xù)時間進(jìn)行比較，電路可以判斷是否有另一個磁場延遲反射脈沖的衰減。假設(shè)反射脈沖的衰減時間比正常情況下長幾微秒，這可能是由于金屬物體的存在干擾了反射脈沖。

簡易金屬探測器電路舉例

一個非常容易構(gòu)建的簡單金屬探測器電路，基于CS209AIC構(gòu)建。該電路將產(chǎn)生令人驚訝的結(jié)果，并從9伏電池中汲取極小的電流。

它在工作臺上工作得很好，但對于普通金屬檢測來說就不太好。但絕對是一個很棒的電路，用于感應(yīng)墻上的螺柱，使用合適的線圈!

構(gòu)建此特定電路以便可以使用LED和蜂鳴器或僅使用LED或僅使用蜂鳴器來實(shí)現(xiàn)。電池電壓最高可達(dá)20伏，但不會增加靈敏度。

此外，可以對電位計(jì)值進(jìn)行修改，串聯(lián)添加一個較小的電位器以創(chuàng)建一個額外敏感的跳變點(diǎn)。

該電路的工作原理是調(diào)整線圈的“Q”。因此，嘗試制作高Q線圈至關(guān)重要!但我發(fā)現(xiàn)即使是非常簡單的線圈也能產(chǎn)生相當(dāng)有效的效果!建議使用“Litz”Wire，但我只是在1上使用了vinal包覆線，還使用了另一根漆包線，兩個線圈都得到了很好的結(jié)果?，F(xiàn)在將一塊電路板放在一起并在外面進(jìn)行了幾次測試，看來線圈需要法拉第屏蔽。

1、采用51單片機(jī)作為主控芯片;

2、采用線圈+LM393比較器檢測金屬;

3、采用LCD1602顯示金屬信號及報警閾值;

4、當(dāng)檢測信號超出閾值，采用蜂鳴器進(jìn)行報警、ISB1820模塊進(jìn)行語音播報(可以自行錄制播報內(nèi)容);

5、上述的檢測信號表示線圈部分產(chǎn)生的震蕩頻率，有金屬靠近會影響通電線圈附近磁場，從而影響震蕩頻率。

金屬探測原理是根據(jù)電磁感應(yīng)原理制成的，將一金屬置于變化的磁場當(dāng)中時，根據(jù)電磁感應(yīng)原理就會在金屬內(nèi)部產(chǎn)生渦流，渦流產(chǎn)生的磁場反過來又影響原磁場，這種變化可以轉(zhuǎn)換為頻率和幅值的變化，供相關(guān)電路進(jìn)行檢測?！　〔蓸与娐穼⑺O(jiān)測到的微小信號發(fā)送給一個叫做積分器的設(shè)備。積分器從采樣電路讀取信號，將其擴(kuò)展并轉(zhuǎn)換成直流(DC)信號。這個DC電壓被連接到一個音頻電路，在那里它被轉(zhuǎn)換成運(yùn)動，并且金屬探測器使用這個運(yùn)動作為指示器信號來發(fā)現(xiàn)策略對象。

金屬感應(yīng)電路是通過電容三點(diǎn)式振蕩電路產(chǎn)生正弦波，對其放大和整形后，送入單片機(jī)，由單片機(jī)探測它頻率的變化。當(dāng)遇見金屬時由于電磁感應(yīng)原理原先建立起來的振蕩將受到影響，頻率將發(fā)生變化，單片機(jī)探測到這種變化后進(jìn)行報警。