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电感式金属检测器

阅读:666发布:2020-08-08

专利汇可以提供电感式金属检测器专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种电感式金属检测器。该金属检测器由6V直流电源、检测 探头 及高频振荡 电路 、倍压检波电路、直流倒相放大电路及光电指示电路组成。本发明所述的电感式金属检测器可解决相对比较简单金属探测问题,用于解决和弥补大型金属探测仪器存在的 缺陷 或不足。本发明可解决日常遇到的埋藏相对比较浅的金属物体探测问题如:检测在 墙壁 里暗排的金属管线等,弥补大型金属探测仪器普遍存在操作复杂、价格昂贵等问题。因电感式金属检测器的电路比较简单、制作成本较低,适合作为一种实用工具进行开发。,下面是电感式金属检测器专利的具体信息内容。

1.一种电感式金属检测器,它由6V直流电源、检测探头及高频振荡电路、倍压检波电路、直流倒相放大电路及光电指示电路组成,其特征在于:
所述的检测探头及高频振荡电路由高频振荡变压器(B)、振荡电容(C3)、第一晶体管(BG1)、电位器(W1)、偏置电阻(R1)和旁路电容(C1)、负反馈电阻(R2)和负反馈电容(C2)组成,高频振荡变压器(B)初级线圈的第Ⅲ绕组的一端接第一硅晶体管(BG1)的集电极、振荡电容(C3)的一端,高频振荡变压器(B)初级线圈的第Ⅲ绕组的另一端接振荡电容(C3)的另一端和6V直流电源正极(VCC),第一硅晶体管(BG1)的基极接高频振荡变压器(B)次级线圈的第Ⅱ绕组的一端,高频振荡变压器(B)次级线圈的第Ⅱ绕组的另一端接电位器(W1)的一端及其活动臂、偏置电阻(R1)的一端和旁路电容(C1)的一端,电位器(W1)的另一端接6V直流电源正极(VCC),偏置电阻(R1)另一端和旁路电容(C1)的另一端接电路地(GND),第一硅晶体管(BG1)的发射极接负反馈电阻(R2)的一端和负反馈电容(C2)的一端,负反馈电阻(R2)的另一端和负反馈电容(C2)的另一端接电路地(GND);
所述的倍压检波电路由两只锗二极管(D1、D2)和滤波电容(C4)组成,高频振荡变压器(B)感应线圈的第Ⅰ绕组的一端接第一锗二极管(D1)的负极与第二锗二极管(D2)的正极,高频振荡变压器(B)感应线圈的第Ⅰ绕组的另一端接电路地(GND),第一锗二极管(D1)正极接电路地(GND),第二锗二极管(D2)负极接滤波电容(C4)的正极,滤波电容(C4)的负极接电路地(GND);
所述的直流放大倒相电路及光电指示电路由第二硅晶体管(BG2)、匹配电阻(R3)、降压电阻(R4)和红色发光二极(LED)组成,第二硅晶体管(BG2)的基极接匹配电阻(R3)的一端,第二硅晶体管(BG2)的发射极和匹配电阻(R3)的另一端接电路地(GND),第二硅晶体管(BG2)的集电极接红色发光二极(LED)的负极,红色发光二极(LED)的正极接降压电阻(R4)的一端,降压电阻(R4)的另一端接6V直流电源正极(VCC)。

说明书全文

电感式金属检测器

技术领域

[0001] 本发明属于电子技术领域,涉及一种电感式金属检测器。

背景技术

[0002] 专用来探测金属物体的仪器可谓种类较多,功能强大的大型金属探测仪器可用于检测5m以内的人体、行李、包裹内是否藏有枪支、匕首等金属物品,这类探测仪器适用于机场、车站、码头、海关、公安、边防等公共场合对行李物品或人体进行快速安全检查;也有用于探测隐蔽在墙壁内的电线、埋在地下的管或电缆,甚至能够用于地下探宝或探测埋藏在地下深达5米的金属物体。它们的共同特点是功能强大、探测距离远,探测结果准确。但它们普遍存在价格高、难于推广、普及等现实问题。
[0003] 为解决相对比较简单的金属物体的探测问题,有必要研究一种电路结构简单、性能可靠、日常使用方便、制作价格低廉的电感式金属检测器,以弥补大型金属探测仪器的存在的缺陷
[0004] 下面详细说明这种电感式金属检测器在制作过程中的相关技术内容。

发明内容

[0005] 发明目的及有益效果:本发明可解决相对比较简单金属探测问题,用于解决和弥补大型金属探测仪器存在的缺陷或不足。本发明可解决日常遇到的埋藏相对比较浅的金属物体探测问题如:检测在墙壁里暗排的金属管线等,弥补大型金属探测仪器普遍存在操作复杂、价格昂贵等问题。因电感式金属检测器的电路比较简单、制作成本较低,适合作为一种实用工具进行开发。
[0006] 电路工作原理:当电感式金属检测器的检测探头(高频振荡变压器B)不靠近金属物体时,高频振荡变压器B正常工作,振荡信号经锗二极管D1、D2倍压检波后,得到直流电压使晶体管BG2导通,驱动红色发光二级管LED发光。当检测探头靠近金属物体时,由于涡流损耗使检测探头(高频振荡变压器B)停振,使硅晶体管BG2截止,红色发光二级管LED因失电而熄灭。
[0007] 技术特征:电感式金属检测器,由6V直流电源、检测探头及高频振荡电路、倍压检波电路、直流倒相放大电路及光电指示电路组成,其特征在于:
[0008] 检测探头及高频振荡电路:由高频振荡变压器B、振荡电容C3、硅晶体管BG1、电位器W1、偏置电阻R1和旁路电容C1、负反馈电阻R2和负反馈电容C2组成,高频振荡变压器B的第III绕组(初级线圈)的一端接硅晶体管BG1的集电极、振荡电容C3的一端,高频振荡变压器B的第III绕组的另一端接振荡电容C3的另一端和6V直流电源正极VCC,硅晶体管BG1的基极接高频振荡变压器B的第II绕组(次级线圈)的一端,高频振荡变压器B的第II绕组的另一端接电位器W1的一端及其活动臂、偏置电阻R1的一端和旁路电容C1的一端,电位器W1的另一端接6V直流电源正极VCC,偏置电阻R1另一端和旁路电容C1的另一端接电路地GND,硅晶体管BG1的发射极接负反馈电阻R2的一端和负反馈电容C2的一端,负反馈电阻R2的另一端和负反馈电容C2的另一端接电路地GND;
[0009] 倍压检波电路:由两只锗二极管D1、D2和滤波电容C4组成,高频振荡变压器B的第I绕组(感应线圈)的一端接锗二极管D1的负极与锗二极管D2的正极,高频振荡变压器B的第I绕组的另一端接电路地GND,锗二极管D1正极接电路地GND,锗二极管D2负极接滤波电容C4的正极,滤波电容C4的负极接电路地GND;
[0010] 直流放大倒相电路及光电指示电路:由硅晶体管BG2、匹配电阻R3、降压电阻R4和红色发光二极LED组成,硅晶体管BG2的基极接匹配电阻R3的一端,硅晶体管BG2的发射极和匹配电阻R3的另一端接电路地GND,硅晶体管BG2的集电极接红色发光二极LED的负极,红色发光二极LED的正极接降压电阻R4的一端,降压电阻R4的另一端接6V直流电源正极VCC。附图说明
[0011] 附图1是电感式金属检测器的电路工作原理图;检测探头是带有高频磁芯高频振荡变压器,其第I绕组是感应线圈,第II绕组是次级线圈,第III绕组是初级振荡线圈。

具体实施方式

[0012] 按照附图1所示电路工作原理图和附图说明及以下所述的技术要求实施,即可实现本发明。
[0013] 元器件选择:
[0014] 1.检测探头的制作:高频振荡变压器B是在¢5mm、高4mm“工”字型高频磁芯上,用¢0.12mm的漆包线绕制;3个绕组的数分别是:第I绕组的匝数是25T,第II绕组的匝数是11T,第III绕组的匝数是60T;绕制的顺序是先绕第III绕组,再绕第II绕组,最后绕第I绕组,绕制完成后用高频腊浸封;
[0015] 2.为了提高检测探头感应金属物体的灵敏度,安装高频振荡变压器B时不能用金属物件紧固,且装置的外壳切不能使用金属材料;
[0016] 3.元器件名称及主要技术参数。
[0017]元件编号 元器件名称 主要参数 数量 备注
BG1 2SC9013 NPN型、TO-92塑封 1只 3DG6
BG2 2SC9013 NPN型、TO-92塑封 1只 3DG6
B 高频变压器(检测探头) 5mm×4mm磁芯 1只 3个绕组
D1、D2 锗二极管 2AP9或选用1N60 2只 高频二极管
LED 红色发光二极管 ¢5、LED 1只 发光二级管
C1 电容 0.1μF/63V 1只
C2 电容 0.083μF/63V 1只
C3 电容 5600P 1只
C4 电解电容 2.2μF/16V 1只 立式
R1 电阻 12KΩ 1只
R2 电阻 5.1KΩ 1只
R3 电阻 68KΩ 1只 偏置电阻
R4 电阻 360Ω 1只 降压电阻
W1 电位器 430KΩ 1只 半可变微调
DC 直流电源 6V电池组 1组 或叠层电池
[0018] 电路调试:按照说明书附图1的电路工作原理图,检查电路中全部元器件的焊接正确与否和焊接质量,经检查无误后即可接通6V直流电源进行调试;
[0019] 若高频振荡变压器B不起振,可以将第I绕组线圈或第II绕组线圈的两个接头调换即可;若经调整后高频振荡器的振荡强度不够,表现为检测到金属物体时硅晶体管BG2截止的不够可靠,那么可将高频振荡变压器B的第I绕组(感应线圈)的圈数适当增加3~5T;
[0020] 接通6V直流电源后,调节电位器W1,用万用表监测硅晶体管BG2的集电极、发射极,使硅晶体管BG2刚刚好导通,这时高频振荡器B处于较弱振荡状态,用一小金属物体靠近检测探头,硅晶体管BG2应该立即转为截止,此时灵敏度最高,检测探头检测的距离最大,感应距离可达数十毫米,仔细地调整电位器W1,使检测探头的感应距离适合使用要求。
[0021] 技术指标
[0022] 1.直流电源:5.5~7V;
[0023] 2.待机工作电流:≤8.5mA;
[0024] 3.整机最大工作电流:≤21mA;
[0025] 4.整机平均工作电流:≤11mA;
[0026] 5.检测距离:电感式金属检测器与金属物体最大探测距离不小于48mm。
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