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

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

甚低頻技術(shù)對(duì)金屬勘探有很強(qiáng)的識(shí)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(cè)器可以使用一對(duì)稱為相位解調(diào)器的電子電路來測(cè)量相移，并將測(cè)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(hào)通知探礦者政策對(duì)象可能位于的金屬類型。更高級(jí)的探索者甚至支持設(shè)置多個(gè)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(duì)應(yīng)的對(duì)象。識(shí)別和忽略功能的缺點(diǎn)是有可能過濾掉許多有價(jià)值的東西，這些有價(jià)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(cè)器并不常見。與甚低頻系統(tǒng)不同，PI系統(tǒng)可以用一個(gè)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(gè)甚至三個(gè)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(gè)脈沖產(chǎn)生一個(gè)瞬時(shí)磁場(chǎng)。脈沖完成后，磁場(chǎng)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(gè)電流。這種電流被稱為反射脈沖，它的持續(xù)時(shí)間非常短，只有大約30微秒。然后下一個(gè)脈沖將到達(dá)線圈并重復(fù)上述過程?；诩夹g(shù)的金屬探測(cè)器通常每秒發(fā)送約100個(gè)脈沖，但這個(gè)數(shù)字可能會(huì)因制造商和產(chǎn)品型號(hào)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(cè)器下面有一個(gè)金屬物體，脈沖將在物體內(nèi)部形成一個(gè)反向磁場(chǎng)。當(dāng)脈沖產(chǎn)生的磁場(chǎng)衰減并構(gòu)成反射脈沖時(shí)，策略對(duì)象產(chǎn)生的磁場(chǎng)可以延長(zhǎng)反射脈沖從衰減到消失的時(shí)間。這個(gè)過程的原理有點(diǎn)類似于回聲現(xiàn)象。在金屬探測(cè)器中，由策略對(duì)象產(chǎn)生的磁場(chǎng)增強(qiáng)了反射脈沖的“回聲”，使其持續(xù)時(shí)間比沒有“回聲”時(shí)稍長(zhǎng)。將測(cè)量的持續(xù)時(shí)間與預(yù)期的持續(xù)時(shí)間進(jìn)行比較，電路可以判斷是否有另一個(gè)磁場(chǎng)延遲反射脈沖的衰減。假設(shè)反射脈沖的衰減時(shí)間比正常情況下長(zhǎng)幾微秒，這可能是由于金屬物體的存在干擾了反射脈沖。

簡(jiǎn)易金屬探測(cè)器電路舉例

一個(gè)非常容易構(gòu)建的簡(jiǎn)單金屬探測(cè)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(tái)上工作得很好，但對(duì)于普通金屬檢測(cè)來說就不太好。但絕對(duì)是一個(gè)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(huì)增加靈敏度。

此外，可以對(duì)電位計(jì)值進(jìn)行修改，串聯(lián)添加一個(gè)較小的電位器以創(chuàng)建一個(gè)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(jiǎn)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(gè)線圈都得到了很好的結(jié)果。現(xiàn)在將一塊電路板放在一起并在外面進(jìn)行了幾次測(cè)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(cè)金屬;

3、采用LCD1602顯示金屬信號(hào)及報(bào)警閾值;

4、當(dāng)檢測(cè)信號(hào)超出閾值，采用蜂鳴器進(jìn)行報(bào)警、ISB1820模塊進(jìn)行語音播報(bào)(可以自行錄制播報(bào)內(nèi)容);

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

金屬探測(cè)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(chǎng)當(dāng)中時(shí)，根據(jù)電磁感應(yīng)原理就會(huì)在金屬內(nèi)部產(chǎn)生渦流，渦流產(chǎn)生的磁場(chǎng)反過來又影響原磁場(chǎng)，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(cè)?！　〔蓸与娐穼⑺O(jiān)測(cè)到的微小信號(hào)發(fā)送給一個(gè)叫做積分器的設(shè)備。積分器從采樣電路讀取信號(hào)，將其擴(kuò)展并轉(zhuǎn)換成直流(DC)信號(hào)。這個(gè)DC電壓被連接到一個(gè)音頻電路，在那里它被轉(zhuǎn)換成運(yùn)動(dòng)，并且金屬探測(cè)器使用這個(gè)運(yùn)動(dòng)作為指示器信號(hào)來發(fā)現(xiàn)策略對(duì)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(duì)其放大和整形后，送入單片機(jī)，由單片機(jī)探測(cè)它頻率的變化。當(dāng)遇見金屬時(shí)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(cè)到這種變化后進(jìn)行報(bào)警。