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

關鍵字：金屬探測器,探測器電路,金屬探測器電路

談起金屬探測器,人們就會聯想到探雷器,工兵用它來探測掩埋的地雷。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。

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的初級線圈L1和電容器C1組成LC并聯振蕩回路,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處于正向導通狀態,對高頻信號來說,“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。

高頻振蕩器探測金屬的原理

    調節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,也就是說剛好使振蕩器起振。當探測線圈L1靠近金屬物體時,由于電磁感應現象,會在金屬導體中產生渦電流,使振蕩回路中的能量損耗增大,正反饋減弱,處于臨界態的振蕩器振蕩減弱,甚至無法維持振蕩所需的最低能量而停振。如果能檢測出這種變化,并轉換成聲音信號,根據聲音有無,就可以判定探測線圈下面是否有金屬物體了。