双线圈设计的金属探测器电路

简介：
这款金属探测器采用创新性的双线圈设计，结合了高性能的电子元件和先进的信号处理技术，有效提升检测精度与灵敏度，在考古、安防等领域表现出色。 本双线圈金属探测器由探测头、发射器、接收器、定时器及音响发生器组成（如图a所示）。这种设备利用了互感耦合原理：当两个线圈接近金属物体时，由于电磁场变化导致的参数改变会影响振荡频率，并发出高频声响信号。 双线圈金属探测器广泛应用于地下金属物探查，在安全检查、考古挖掘和矿产资源勘探中起着重要作用。其工作基于电磁感应与互感耦合原理。 该设备主要由五个部分构成：探测头（包含发射及接收两组线圈）、发射器、接收器、定时器以及音响发生器。当金属物体接近时，两个线圈之间的互感效应发生变化。 发射电路如图b所示，IC1多谐振荡器与R1、R2和C2元件共同生成约100Hz的方波信号。此脉冲通过Ic2及R4、C4触发定时器td1（大约为165us），在此期间晶体管VT1和VT2饱和导通，使线圈产生稳定的电磁场。 如图e所示，IC3与R10、C7构成的单稳态电路设定延时td2（约36us）。经过微分处理后触发IC4以实现更短的延迟td3（大约50us），确保接收器在特定时间内有效检测信号变化。 接收部分如图c所示，使用uA709CP运算放大器对线圈感应到的弱电信号进行差分放大。当金属物体靠近时，该微弱信号被送至VT3和IC6以进一步处理，并通过定时窗口传递给检测电路（仅在探测头接近目标物时接收并增强信号）。 音响发生单元如图d所示，包括555定时器、VT4及电阻R26/R27与电容C17构成的多谐振荡器。当没有金属物体存在时，VT4截止无音频输出；而一旦探测头接近含金属目标物，则感应信号增强使VT4导通状态改善，进而提升555定时器的工作频率并触发高频声响报警。 综上所述，双线圈金属探测仪通过发射和接收线圈间的互感耦合来识别电磁场变化中的金属物体。结合精确的延时控制及放大电路设计，在确保准确度的同时提高了实用性与响应灵敏性。