根據具體應用,通常分為手持式金屬探測器、通過式金屬探測器(如食品金屬探測器、安全檢查門等)和地下金屬探測器(如探雷器、地下金屬尋探器等)。

金屬探測器依據電磁感應原理,利用有交流電通過的振蕩線圈產生迅速變化的磁場,當線圈靠近金屬物體時,由于電磁感應現象,能在金屬物體內部感生渦電流,渦電流產生的磁場影響原來的磁場,探測線圈的輸出端便有一微弱的電壓變化信號輸出(類似渦流檢測中的自比較線圈),經過放大和信號處理,觸發探測器發出聲、光報警,從而探測出隱藏的金屬物體。金屬探測器的靈敏度主要由被探測物體的尺寸、形狀和成分決定。

金屬探測器通常分為探測線圈及控制儀器兩大部分??刂苾x器的線路基本由振蕩器、移相調幅橋、選頻放大器、檢波超低頻放大、射極擺合式單穩觸發器、電源組成。其基本工作原理為由振蕩器產生一個一定頻率的正弦交變電壓饋送給探測線圈,探測線圈由一主發射線圈、兩組副線圈和輸入變壓器、輸出變壓器組成。兩組副線圈位于主發射線圈兩側,與主發射線圈距離相等而呈對稱,并且互相交鏈,構成一差動線圈。當正弦波振蕩器產生的正弦交變電壓通過輸入變壓器饋送給主發射線圈時,主發射線圈因通過交變電流而產生相同頻率的交變磁場切割兩副線圈。兩副線圈由于對主發射線圈距離

對稱而又互相交鏈,因此同時感應出幅度相等而方向相反(相位相差180°)的同頻率感應電勢而互相抵消(由于工藝關系,兩個副線圈對主圈不可能完全對稱,以及還有外界屏蔽材料影響,因此輸出變壓器還是會有mV級的不平衡信號輸出)。當探測線圈的電磁場范圍沒有金屬進入時,只有一個微弱的該頻率的等幅不平衡信號輸出,這個信號經過放大后,經檢波變成直流電壓而被隔直電容阻擋,不能進入后級放大器,此時儀器處于相對穩定的靜止狀態。

一旦有金屬進人探測線圈的電磁場范圍時,金屬處于該交變磁場中,將產生渦流,渦流的磁場使探測線圈產生感應電勢,使探測線圈的相對平衡受到破壞,產生一個頻率較低的脈動電勢差,此脈動電勢差載在原來等幅不平衡信號上饋送給放大器放大,金屬信號通過第—級放大器后,幅度已被放大3000~4000倍,再送入檢波器從不平衡信號上取出有用信號再送入超低頻放大器,又獲得1000倍以上的放大。此時金屬信號已從原先的微伏級信號經幾次放大后成為伏特數量級,進而達到觸發器的觸發電壓閾值,觸發報警信號(聲、光信號),則可判斷出金屬的存在與否。在生產線上的金屬探測器還可以帶有對所需控制對象進行自動控制的功能,例如切斷負載電源,發出報警信號、自動噴涂標記或自動剔除裝置(翻板、推桿等)。

另—種金屬探測器則是利用高頻振蕩器,在沒有遇到金屬物質時,調節高頻振蕩器的增益電位器,恰好使振蕩器振蕩線圈處于臨界振蕩狀態,即剛好使振蕩器起振(調節設定檢測靈敏度),當探測線圈靠近金屬物體時,由于電磁感應現象,會在金屬物體中產生渦電流,根據能量守恒定律,振蕩回路中的能量損耗將增大,減弱了處于臨界狀態的振蕩器振蕩,甚至因無法維持振蕩所需的低能量而停振,利用振蕩檢測器檢測出這種變化,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。手持金屬探測儀多采用這樣的工作原理。

手持金屬探測器.png


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