金屬探測儀原理
金屬探測器有較高的靈敏度,用它探測大塊金屬時,探測盤距金屬物體 20cm時,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,只是探測盤線圈必須緊靠細小金屬物體。由于金屬探測器利用振蕩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,用它探測到墻內的電線或鋼筋,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制成的。
金屬探測器是一種專門用來探測金屬的儀器,除了用于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墻壁內的電線、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蕩器、振蕩檢測器、音頻振蕩器和功率放大器等組成。
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”端輸入到振蕩管VT1基極的反饋信號,能夠使電路形成正反饋而產生自激高頻振蕩。振蕩器反饋電壓的大小與線圈L1、L2的匝數比有關,匝數比過小,由于反饋太弱,不容易起振,過大引起振蕩波形失真,還會使金屬探測器靈敏度大為降低。振蕩管VT1的偏置電路由R2和二極管VD2組成,R2為VD2的限流電阻。由于二極管正向閾值電壓恒定(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高頻振蕩器的穩定性。為了進一步提高金屬探測器的可靠性和靈敏度,高頻振蕩器通過穩壓電路供電,其電路由穩壓二極管VD1、限流電阻器R6和去耦電容器C5組成。振蕩管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,甚至于使電路停振。RP1為振蕩器增益的粗調電位器,RP2為細調電位器。
當高頻振蕩器停振蕩時,“C”端無振蕩信號,又由于二極管VD2接在VT2發射極與地之間,VT2基極被反向偏置,VT2處于可靠的截止狀態,VT2集電極為高電平,經過濾波器,在R4上得到高電平信號。由此可見,當高頻振蕩器正常工作時,在R4上得到低電平信號,停振時,為高電平,由此完成了對振蕩器工作狀態的檢測。