高頻振蕩金屬探測(cè)器制作,high-frequency oscillatory metal detectors

關(guān)鍵字：金屬探測(cè)器,探測(cè)器電路,金屬探測(cè)器電路

談起金屬探測(cè)器,人們就會(huì)聯(lián)想到探雷器,工兵用它來(lái)探測(cè)掩埋的地雷。金屬探測(cè)器是一種專門用來(lái)探測(cè)金屬的儀器,除了用于探測(cè)有金屬外殼或金屬部件的地雷之外,還可以用來(lái)探測(cè)隱蔽在墻壁內(nèi)的電線、埋在地下的水管和電纜,甚至能夠地下探寶,發(fā)現(xiàn)埋藏在地下的金屬物體。金屬探測(cè)器還可以作為開展青少年國(guó)防教育和科普活動(dòng)的用具,當(dāng)然也不失為是一種有趣的娛樂(lè)玩具。

 工作原理

        由金屬探測(cè)器的電路框圖可以看出,本金屬探測(cè)器由高頻振蕩器、振蕩檢測(cè)器、音頻振蕩器和功率放大器等組成。

高頻振蕩器

    由三極管VT1和高頻變壓器T1等組成,是一種變壓器反饋型LC振蕩器。T1的初級(jí)線圈L1和電容器C1組成LC并聯(lián)振蕩回路,其振蕩頻率約200kHz,由L1的電感量和C1的電容量決定。T1的次級(jí)線圈L2作為振蕩器的反饋線圈,其“C”端接振蕩管VT1的基極,“D”端接VD2。由于VD2處于正向?qū)�通狀態(tài),對(duì)高頻信號(hào)來(lái)說(shuō),“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(jí)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(hào),能夠使電路形成正反饋而產(chǎn)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(shù)比有關(guān),匝數(shù)比過(guò)小,由于反饋太弱,不容易起振,過(guò)大引起振蕩波形失真,還會(huì)使金屬探測(cè)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(guò)次級(jí)線圈L2加到VT1的基極,以得到穩(wěn)定的偏置電壓。顯然,這種穩(wěn)壓式的偏置電路能夠大大增強(qiáng)VT1高頻振蕩器的穩(wěn)定性。為了進(jìn)一步提高金屬探測(cè)器的可靠性和靈敏度,高頻振蕩器通過(guò)穩(wěn)壓電路供電,其電路由穩(wěn)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(fā)射極與地之間接有兩個(gè)串聯(lián)的電位器,具有發(fā)射極電流負(fù)反饋?zhàn)饔?其電阻值越大,負(fù)反饋?zhàn)饔迷綇?qiáng),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(diào)電位器,RP2為細(xì)調(diào)電位器。

高頻振蕩器探測(cè)金屬的原理

    調(diào)節(jié)高頻振蕩器的增益電位器,恰好使振蕩器處于臨界振蕩狀態(tài),也就是說(shuō)剛好使振蕩器起振。當(dāng)探測(cè)線圈L1靠近金屬物體時(shí),由于電磁感應(yīng)現(xiàn)象,會(huì)在金屬導(dǎo)體中產(chǎn)生渦電流,使振蕩回路中的能量損耗增大,正反饋減弱,處于臨界態(tài)的振蕩器振蕩減弱,甚至無(wú)法維持振蕩所需的最低能量而停振。如果能檢測(cè)出這種變化,并轉(zhuǎn)換成聲音信號(hào),根據(jù)聲音有無(wú),就可以判定探測(cè)線圈下面是否有金屬物體了。