自制簡易金屬探測器

如果調(diào)整得好，電路的探測距離可達(dá)20mm。

高頻振蕩器探測金屬的原理 (轉(zhuǎn)）

標(biāo)簽： 高頻振蕩器探測金屬的原理 2007-03-03 11:11

圖片1圖片2

高頻振蕩器探測金屬的原理

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)，也就是說剛好使振蕩器起振。當(dāng)探測線圈L1靠近金屬物體時，由于電磁感應(yīng)現(xiàn)象，會在金屬導(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(zhuǎn)換成聲音信號，根據(jù)聲音有無，就可以判定探測線圈下面是否有金屬物體了。

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自制金屬探測器

這是一個金屬探測電路，它可以隔著地毯探測出地毯下的硬幣或金屬片。這個小裝置很適合動手自制。

一、元器件的準(zhǔn)備

電路中的NPN型三極管型號為9014,三極管VT1的放大倍數(shù)不要太大，這樣可以提高電路的靈敏度。VD1-VD2為1N4148。電阻均為1/8W。

金屬探測器的探頭是一個關(guān)鍵元件，它是一個帶磁心的電感線圈。磁心可選Φ10的收音機(jī)天線磁棒，截取15mm，再用絕緣板或厚紙板做兩個直徑為20mm的擋板，中間各挖一個Φ10mm的孔，然后套在磁心兩端，如圖1所示。最后Φ0.31的漆包線在磁心上繞300匝。這樣做的探頭效果最好。如果不能自制，也可以買一只6.8mH的成品電感器，但必須是那種繞在“工”字形磁心上的立式電感器，而且電感器的電阻值越小越好。

二、電路的制作與調(diào)試

圖2是金屬探測器電原理圖，圖3是它的電路板安裝圖，圖4是它的電路板元件安裝圖。組裝前將所用元器件的管腳引線處理干凈并鍍上錫。對照三個圖，依次將電阻器、二極管、電容器、三極管、發(fā)光二極管、微調(diào)電阻器焊到電路板上，再將電感探頭、開關(guān)、電池夾連接到電路板上。電路裝好，檢查無誤就可以通電調(diào)試。接通電源，將微調(diào)電阻器RP的阻值由大到小（第一級的正反饋，由弱到強(qiáng)）慢慢調(diào)整，直到發(fā)光二極管亮為止。然后用一金屬物體接近電感探頭的磁心端面，這時發(fā)光二極管會熄滅。調(diào)整微調(diào)電阻器RP可以改變金屬探測器的靈敏度，微調(diào)電阻器RP的阻值過大或過小電路均不能工作。如果調(diào)整得好，電路的探測距離可達(dá)20mm。但要注意金屬探測器的電感探頭不要離元器件太近（因元件有金屬針和殼），在裝盒時不要使用金屬外殼。必要時也可以將金屬探測器的電感探頭引出，用非金屬材料固定它。

三、電路工作原理

金屬探測器電路中的主要部分是一個處于臨界狀態(tài)的振蕩器，當(dāng)有金屬物品接近電感L（即探測器的探頭）時，線圈中產(chǎn)生的電磁場將在金屬物品中感應(yīng)出渦流，這個能量損失來源于振蕩電路本身，相當(dāng)于電路中增加了損耗電阻。如果金屬物品與線圈L較近，電路中的損耗加大，線圈值降低，使本來就處于振蕩臨界狀態(tài)的振蕩器停止工作。從而控制后邊發(fā)光二極管的亮滅。

在這個電路中三極管VT1與外圍的電感器和電容器構(gòu)成了一個電容三點(diǎn)式振蕩器。它的交流等效電路（不考慮RP和R2的作用如圖5所示，當(dāng)圖5中三極管基極有一正信號時，由于三極管的反向作用使它的集電極信號為負(fù)。兩個電容器兩端的信號極性如圖5所示，通過電容器的反饋，三極管基極上的信號與原來同相，由于這是正反饋，所以電路可以產(chǎn)生振蕩，RP和R1的存在，消弱了電路中的正反饋信號（？），使電路處于剛剛起振的狀態(tài)下。

金屬探測器的振蕩頻率約為40KHz，主要由電感L、電容器C1、C2決定。調(diào)節(jié)電位器RP減小反饋信號，使電路處在剛剛起振的狀態(tài)。電阻器R2是三極管VT1的基極偏置電阻。微弱的振蕩信號通過電容器C4、電阻器送到由三極管VT2、電阻器R4、R5及電容器C5等組成的電壓放大器進(jìn)行放大。然后由二極管VD1和VD2進(jìn)行整流，電容器C6進(jìn)行濾波。整流濾波后的直流電壓使三極管VT3導(dǎo)通，它的集電極為低電平，發(fā)光二極管VD3亮。

在金屬探測器的電感探頭L接近金屬物體時，振蕩電路停振，沒有信號通過電容器C4，三極管VT3的基極得不到正電壓，所以三極管VT3截止，發(fā)光二極管熄滅。

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