金屬探測器主要是用來探測地埋的金屬介質位置的儀器。談起金屬探測器 (地下金屬探測器) ,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(地下金屬探測器)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(fā)現埋藏在地下的金屬物體。
金屬探測器工作原理
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(tài),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(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VT1高頻振蕩器的穩(wěn)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(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串聯的電位器,具有發(fā)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(地下金屬探測器)的原理
調節(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。當探測線圈L1靠近金屬物體時,由于電磁感應現像,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(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。
金屬探測器的調試與使作方法
1.金屬探測器(地下金屬探測器)電路除了靈敏度調節(jié)電位器外,沒有調整部分,只要焊接無誤,電路就能正常工作。整機在靜態(tài),也就是揚聲器不發(fā)聲時,總電流約為10mA,探測到金屬揚聲器發(fā)出聲音時,整機電流上升到20mA。一個新的積層電池可以工作20~30小時。
2.新焊接的金屬探測器(地下金屬探測器)如果不能正常工作,首先要檢查電路板上各元器件、接線焊接是否有誤,再測量電池電壓及供電回路是否正常,穩(wěn)壓二極管VD1穩(wěn)定電壓5.5~6.5V之間,VD2極性不要焊反。探測碟內振蕩線圈初次級及首尾端不要焊錯。
3.金屬探測器使用前,需要調整探測桿的長度,只要將黑膠通旋松,推拉膠通套管至適宜的長度,再旋轉膠內通管,使電纜線繞緊,并使手柄尖端朝上,最后將黑膠通旋緊,鎖住膠通套管。這樣,手握探測器手柄時,大拇指正好緊挨靈敏度調節(jié)電位器。
4.調整金屬探測器靈敏度時,探測碟(振蕩線圈)要遠離金屬,包括帶鋁箔的紙張,然后旋轉靈敏度細調電位器旋鈕(FINE TUNING)打開電源開關,并旋轉到一半的位置,再調節(jié)粗調電位器旋鈕(TUNING),使揚聲器音頻叫聲停止,最后再微調細調電位器,使揚聲器叫聲剛好停止,這時金屬探測器的靈敏度最高。用金屬探測器探測金屬時,只要探測碟靠近任何金屬,揚聲器便會發(fā)出聲音,遠離到一定位置叫聲自動停止。
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