探测器电路由振荡器Word格式.docx

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L1用直径0.49mm漆包线绕成直径30cm线圈50匝。

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高灵敏度金属探测器电路

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2009-10-1522:

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dolphin 

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此地下金属探测器电路图可用于地下金属管道的寻找定位、海滨游泳场沙滩金属垃圾的清除及木板中残留铁钉的检测等。

该金属探测器由探测振荡器、基准振荡器和音频放大器等组成，地下金属探测器电路图如下所示。

　　电路调整

　　安装好电路中各元件后，首先应调节晶体管VI～V3的工作电流。

调节微调电阻器RI的阻值，使VI和V2的集电极电流为1mA，V3的集电极电流为2mA。

然后将音量电位器RP调至阻值最小的位置（音量最大状态），将微调电容器C3顺时针不停旋动时会发现：

扬声器中会发出音频叫声9声音频率由高至低直至无声9又出现音频叫声9声音频率由低至高变化。

重新调节C3，使之处于两次音频叫声之间的无声点上。

将探寻线圈L1逐渐靠近金属物体（最好是铁质物体），扬声器中应发出低频率至高频率的音频叫声。

　　元器件选择

　　R1选用小型电位器或可变电阻器；

R2～R5均选用1/4W金属膜电阻器。

　　RP选用小型膜式电位器。

　　C1选用高频瓷介电容器；

C2、C5～C8、CIO均选用耐压值为10Y的铝电解电容器；

C3选用瓷介微调电容器；

C4、C9均选用涤纶电容器或独石电容器。

　　VI、V3均选用电流放大倍数大于100的硅\PN晶体管，例如S9014等型号；

V2选用电流放大倍数大于100的PNP型晶体管，例如S9015等型号。

　　IC选用LM386型音频放大集成电路

　　Ll可用Φ0.45mm的漆包线绕30匝后，再弯成Φ0.6m的圆圈；

12选用固定式高频磁心电感器。

　　BIL可选用0.25W、8Ω的扬声器。

探测振荡器由晶体管VI、V2和探测线圈L1、电容器C1等组成。

　　基频振荡器由晶体管VI、Y3和电感器L2、电容器C3等组成。

　　音频放大器由音频功率放大集成电路IC、音量电位器RP和电容器C6～C8等组成。

　在u未检测到金属物体时，探测振荡器的工作频率与基频振荡器的工作频率相同（均为320kHz左右），Y3的发射极无音频信号输出，扬声器BL中无声音。

　　当LI探测到地下埋藏有金属物体后，探测振荡器的工作频率将变高，Y3的发射极将输出一个音频信号，该信号经IC放大后，驱动扬声器BI，发出音频叫声，提示使用者“已探测到金属物体”了。

金属探测器原理图

谈起金属探测器，人们就会联想到探雷器，工兵用它来探测掩埋的地雷。

金属探测器是一种专门用来探测金属的仪器，除了用于探测有金属外壳或金属部件的地雷之外，还可以用来探测隐蔽在墙壁内的电线、埋在地下的水管和电缆，甚至能够地下探宝，发现埋藏在地下的金属物体。

金属探测器还可以作为开展青少年国防教育和科普活动的用具，当然也不失为是一种有趣的娱乐玩具。

金属探测器原理图上图。

高频振荡金属探测器制作

2007-09-2011:

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谈起金属探测器,人们就会联想到探雷器,工兵用它来探测掩埋的地雷。

金属探测器是一种专门用来探测金属的仪器,除了用于探测有金属外壳或金属部件的地雷之外,还可以用来探测隐蔽在墙壁内的电线、埋在地下的水管和电缆,甚至能够地下探宝,发现埋藏在地下的金属物体。

金属探测器还可以作为开展青少年国防教育和科普活动的用具,当然也不失为是一种有趣的娱乐玩具。

工作原理

由金属探测器的电路框图可以看出,本金属探测器由高频振荡器、振荡检测器、音频振荡器和功率放大器等组成。

高频振荡器

由三极管VT1和高频变压器T1等组成,是一种变压器反馈型LC振荡器。

T1的初级线圈L1和电容器C1组成LC并联振荡回路,其振荡频率约200kHz,由L1的电感量和C1的电容量决定。

T1的次级线圈L2作为振荡器的反馈线圈,其“C”端接振荡管VT1的基极,“D”端接VD2。

由于VD2处于正向导通状态,对高频信号来说,“D”端可视为接地。

在高频变压器T1中,如果“A”和“D”端分别为初、次级线圈绕线方向的首端,则从“C”端输入到振荡管VT1基极的反馈信号,能够使电路形成正反馈而产生自激高频振荡。

振荡器反馈电压的大小与线圈L1、L2的匝数比有关,匝数比过小,由于反馈太弱,不容易起振,过大引起振荡波形失真,还会使金属探测器灵敏度大为降低。

振荡管VT1的偏置电路由R2和二极管VD2组成,R2为VD2的限流电阻。

由于二极管正向阈值电压恒定（约0.7V）,通过次级线圈L2加到VT1的基极,以得到稳定的偏置电压。

显然,这种稳压式的偏置电路能够大大增强VT1高频振荡器的稳定性。

为了进一步提高金属探测器的可靠性和灵敏度,高频振荡器通过稳压电路供电,其电路由稳压二极管VD1、限流电阻器R6和去耦电容器C5组成。

振荡管VT1发射极与地之间接有两个串联的电位器,具有发射极电流负反馈作用,其电阻值越大,负反馈作用越强,VT1的放大能力也就越低,甚至于使电路停振。

RP1为振荡器增益的粗调电位器,RP2为细调电位器。

高频振荡器探测金属的原理

调节高频振荡器的增益电位器,恰好使振荡器处于临界振荡状态,也就是说刚好使振荡器起振。

当探测线圈L1靠近金属物体时,由于电磁感应现象,会在金属导体中产生涡电流,使振荡回路中的能量损耗增大,正反馈减弱,处于临界态的振荡器振荡减弱,甚至无法维持振荡所需的最低能量而停振。

如果能检测出这种变化,并转换成声音信号,根据声音有无,就可以判定探测线圈下面是否有金属物体了。

振荡检测器

振荡检测器由三极管开关电路和滤波电路组成。

开关电路由三极管VT2、二极管VD2等组成,滤波电路由滤波电阻器R3,滤波电容器C2、C3和C4组成。

在开关电路中,VT2的基极与次级线圈L2的“C”端相连,当高频振荡器工作时,经高频变压器T1耦合过来的振荡信号,正半周使VT2导通,VT2集电极输出负脉冲信号,经过π型RC滤波器,在负载电阻器R4上输出低电平信号。

当高频振荡器停振荡时,“C”端无振荡信号,又由于二极管VD2接在VT2发射极与地之间,VT2基极被反向偏置,VT2处于可靠的截止状态,VT2集电极为高电平,经过滤波器,在R4上得到高电平信号。

由此可见,当高频振荡器正常工作时,在R4上得到低电平信号,停振时,为高电平,由此完成了对振荡器工作状态的检测。

音频振荡器

音频振荡器采用互补型多谐振荡器,由三极管VT3、VT4,电阻器R5、R7、R8和电容器C6组成。

互补型多谐振荡器采用两只不同类型的三极管,其中VT3为NPN型三极管,VT4为PNP型三极管,连接成互补的、能够强化正反馈的电路。

在电路工作时,它们能够交替地进入导通和截止状态,产生音频振荡。

R7既是VT3负载电阻器,又是VT3导通时VT4基极限流电阻器。

R8是VT4集电极负载电阻器,振荡脉冲信号由VT4集电极输出。

R5和C6等是反馈电阻器和电容器,其数值大小影响振荡频率的高低。

互补型多谐振荡器的工作原理

接通电源时,由于VT3基极接有偏置电阻器R1、R3而被正向偏置,假设VT3集电极电流处于上升阶段,VT4基极电流随之上升,导致VT4集电极电流剧增,VT4集电极电位随之迅速升高,由VT4输出的电流通过与之相连的R5向C6充电,流经VT3的基极入地,又导致VT3基极电流进一步升高。

如此反复循环,强烈的正反馈使得VT3、VT4迅速进入饱和导通状态,VT4集电极处于高电平,使多谐振荡器进入第一个暂稳态过程。

随着电源通过饱和导通的VT4经R5向C6充电,当VT3基极电流下降到一定程度时,VT3退出饱和导通状态,集电极电流开始减小,导致VT4集电极电流减小,VT4集电极电位下降,这一过程又进一步加剧了向C6充电电流迅速减小,VT3基极电位急剧降低而使VT3截止,VT4集电极迅速跌至低电平,多谐振荡器翻转到第二个暂稳态。

多谐振荡器刚进入第二暂稳态时,先前向C6充电的结果,其电容器右端为正,左端为负,现在C6右端对地为低电平,由于电容器C6两端电压不能跃变,故VT3基极被C6左端负电位强烈反向偏置,使两只三极管在较长时间继续保持截止状态。

在C6放电时,电流从电容器右端流出,主要流经R5、（R8）、R9、VT5发射结入地,又经过电源、R6、R1、R3流回电容器C6左端。

直到C6放电结束,电源继续通过上述回路开始对C6反向充电,C6左端为正。

当C6两端的电位上升至0.7V,VT3开始进入导通状态,经过强烈正反馈,迅速进入饱和导通状态,使电路再次发生翻转,重复先前的暂稳态过程,如此周而复始,电路产生自激多谐振荡。

从电路工作过程可以看出,向C6充电时,充电电阻器R5电阻值较小,因此充电过程较快,电路处在饱和导通状态时间很短;

而在C6放电时,需要流经许多有关电阻器,放电电阻器总的数值较大,因而放电过程较慢,也就是说电路处于截止时间较长。

因此,从VT4集电极输出波形占空比很大,正脉冲信号的脉宽很窄,其振荡频率约330Hz。

双线圈金属探测器电路设计与分析

发布:

2009-11-1710:

32 

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作者:

pcb_dz 

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本双线圈金属探测器由探测头、发射器、接收器、定时器和音响发生器组成，如图a所示。

这种金属探测器是利用发射线圈和接收线圈的互感耦合原理制作的，当线圈接近金属体时，由于耦合参数的变化，使振荡频率发生变化，发出高频音响信号。

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　　图b是发射器电路。

IC1和R1、R2、C2组成多谐振荡器，f＝1.44/（R1+2R2）C2，在100Hz左右。

Ic2和R4、C4组成触发定时电路，每次由IC1来的脉冲触发，定时时间td1=1.1R4C4，约为165us。

在定时时间内，使VT1、VT2饱和导通。

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p_r_Y）W%o0　　图e为定时电路。

IC3和R10、C7组成单稳延时电路，延时时间td1=1.1R10C7，约36us；

IC3的输出经C8、R11微分后触发IC4，延时td2=1.1R12C9，约50us，其输出送至接收器的VT3，作为开启波门。

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　　图c为接收器电路。

IC5采用uA709CP，它将线圈的感应信号进行差分放大，放大后的信号在定时电路来的开启波门期间通过VT3送至检测放大器IC6。

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