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谈起金属探测器,人们就会遐想到探雷器,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,还可以用来探测潜伏在墙壁内的电线、埋在地下的水管和电缆,乃至可以或许地下探宝,发明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诲和科普勾当的器具,虽然也不失为是一种风趣的娱乐玩具。 事变道理 由金属探测器的电路框图可以看出,本金属探测器由高泼魅振荡器、振荡检测器、音泼魅振荡器和功率放大器等构成。
高泼魅振荡器 由三极管VT1和高频变压器T1等构成,是一种变压器反馈型LC振荡器。T1的低级线圈L1和电容器C1构成LC并联振荡回路,其振荡频率约200kHz,由L1的电感量和C1的电容量抉择。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。因为VD2处于正领导通状态,对高频信号来说,“D”端可视为接地。在高频变压器T1中,假如“A”和“D”端别离为初、次级线圈绕线偏向的首端,则从“C”端输入到振荡管VT1基极的反馈信号,可以或许使电路形成正反馈而发生自激高泼魅振荡。振荡器反馈电压的巨细与线圈L1、L2的匝数比有关,匝数比过小,因为反馈太弱,不轻易起振,过大引起振荡波形失真,还会使金属探测器迅速度大为低落。 振荡管VT1的偏置电路由R2和二极管VD2构成,R2为VD2的限流电阻。因为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,以获得不变的偏置电压。显然,这种稳压式的偏置电路可以或许大大加强VT1高泼魅振荡器的不变性。为了进一步进步金属探测器的靠得住性和迅速度,高泼魅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构成。 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浸染,其电阻值越大,负反馈浸染越强,VT1的放大手段也就越低,乃至于使电路停振。RP1为振荡器增益的粗调电位器,RP2为细调电位器。
高泼魅振荡器探测金属的道理 调理高泼魅振荡器的增益电位器,刚好使振荡器处于临界振荡状态,也就是说恰恰使振荡器起振。当探测线圈L1接近金属物体时,因为电磁感到征象,会在金属导体中发生涡电流,使振荡回路中的能量消费增大,正反馈削弱,处于临界态的振荡器振荡削弱,乃至无法维持振荡所需的最低能量而停振。假如能检测出这种变革,并转换成声音信号,按照声音有无,就可以鉴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构成。开关电路由三极管VT2、二极管VD2等构成,滤波电路由滤波电阻器R3,滤波电容器C2、C3和C4构成。在开关电路中,VT2的基极与次级线圈L2的“C”端相连,当高泼魅振荡器事变时,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,颠末π型RC滤波器,在负载电阻器R4上输出低电平信号。当高泼魅振荡器停振荡时,“C”端无振荡信号,又因为二极管VD2接在VT2发射极与地之间,VT2基极被反向偏置,VT2处于靠得住的截至状态,VT2集电极为高电平,颠末滤波器,在R4上获得高电平信号。由此可见,当高泼魅振荡器正常事变时,在R4上获得低电平信号,停振时,为高电平,由此完成了对振荡器事变状态的检测。 音泼魅振荡器 音泼魅振荡器回收互补型多谐振荡器,由三极管VT3、VT4,电阻器R5、R7、R8和电容器C6构成。互补型多谐振荡器回收两只差异范例的三极管,个中VT3为NPN型三极管,VT4为PNP型三极管,毗连成互补的、可以或许强化正反馈的电路。在电路事变时,它们可以或许瓜代地进入导通和截至状态,发生音泼魅振荡。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,其数值巨细影响振荡频率的坎坷。 互补型多谐振荡器的事变道理 接通电源时,因为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集电极电位随之敏捷升高,由VT4输出的电畅通过与之相连的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。云云重复轮回,凶猛的正反馈使得VT3、VT4敏捷进入饱和导通状态,VT4集电极处于高电平,使多谐振荡器进入第一个暂稳态进程。跟着电源通过饱和导通的VT4经R5向C6充电,当VT3基极电流降落到必然水平常,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集电极电位降落,这一进程又进一步加剧了向C6充电电流敏捷减小,VT3基极电位急剧低落而使VT3截至,VT4集电极敏捷跌至低电平,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充电的功效,其电容器右端为正,左端为负,此刻C6右端对地为低电平,因为电容器C6两头电压不能跃变,故VT3基极被C6左端负电位凶猛反向偏置,使两只三极管在较长时刻继承保持截至状态。在C6放电时,电流从电容器右端流出,首要流经R5、(R8)、R9、VT5发射结入地,又颠末电源、R6、R1、R3流回电容器C6左端。直到C6放电竣事,电源继承通过上述回路开始对C6反向充电,C6左端为正。当C6两头的电位上升至0.7V,VT3开始进入导通状态,颠末凶猛正反馈,敏捷进入饱和导通状态,使电路再次产生翻转,一再先前的暂稳态进程,云云周而复始,电路发生自激多谐振荡。从电路事变进程可以看出,向C6充电时,充电电阻器R5电阻值较小,因此充电进程较快,电路处在饱和导通状态时刻很短;而在C6放电时,必要流经很多有关电阻器,放电电阻器总的数值较大,因而放电进程较慢,也就是说电路处于截至时刻较长。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 。 功率放大器 功率放大器由三极管VT5、扬声器BL等构成。从多谐振荡器输出的正脉冲音频信号经限流电阻器R9输入到VT5的基极,使其导通,在BL发生瞬时较强的电流,驱动扬声器发声。因为VT5处于开关事变状态,而导通时刻又很是短,因此功率放大器很是省电,可以操作9V积层电池供电。
金属探测器电路除了迅速度调理电位器外,没有调解部门,只要焊接无误,电路就能正常事变。整机在静态,也就是扬声器不发声时,总电流约为10mA,探测到金属扬声器发作声音时,整机电流上升到20mA。一个新的积层电池可以事变20~30小时。 新焊接的金属探测器假如不能正常事变,起主要搜查电路板上各元器件、接线焊接是否有误,再丈量电池电压及供电回路是否正常,稳压二极管VD1不变电压5.5~6.5V之间,VD2极性不要焊反。探测碟内振荡线圈首次级及首尾端不要焊错。 金属探测器行使前,必要调解探测杆的长度,只要将黑胶通旋松,推拉胶通套管至相宜的长度,再旋转胶内通管,使电缆线绕紧,并使手柄尖端朝上,最后将黑胶通旋紧,锁住胶通套管。这样,手握探测器手柄时,大拇指正好紧挨迅速度调理电位器。 调解金属探测器迅速度时,探测碟(振荡线圈)要阔别金属,包罗带铝箔的纸张,然后旋转迅速度细调电位器旋钮(FINE TUNING)打开电源开关,并旋转到一半的位置,再调理粗调电位器旋钮(TUNING),使扬声器音频啼声遏制,最后再微调细调电位器,使扬声器啼声恰恰遏制,这时金属探测器的迅速度最高。用金属探测器探测金属时,只要探测碟接近任何金属,扬声器便会发作声音,阔别到必然位置啼声自动遏制。 (责任编辑：admin) |
