金属探测装置制造方法
金属探测装置制造方法
【专利摘要】本发明提供了一种金属探测装置，其特征包括：6V直流电源、变压器反馈型LC高频振荡器、开关电路、π型RC滤波器及蜂鸣器驱动电路；所述的变压器反馈型LC高频振荡器由NPN型三极管VT1、高频变压器T1、电容C1、线性电位器RP、电阻R1组成；所述的开关电路由NPN型三极管VT2、电阻R2、开关二极管D1组成；所述的π型RC滤波器及蜂鸣器驱动电路由电容C2、电阻R3、电容C3、NPN型三极管VT3和蜂鸣器HA组成。本发明利用振荡线圈的电磁感应来探测金属物体，如：在装修房屋时，用它可以探测到墙内的电线或钢筋，以避免造成施工危险和安全隐患；安检用的金属探测器也可按照本发明所述的技术方案设计制作。
【专利说明】金属探测装置
【技术领域】
[0001] 本发明属于金属探测【技术领域】，涉及一种金属探测装置。
【背景技术】
[0002] 金属探测装置是专门用来探测金属的一种电子仪器，除了用于探测有金属外壳或 金属部件之外，它还可用来探测隐蔽在墙壁内的电线、埋在地下的水管或电缆，甚至能够地 下探测埋藏地下的金属文物。
[0003] 由于金属探测装置利用振荡线圈的电磁感应来探测金属物体，如：在装修房屋时， 用它可以探测到墙内的电线或钢筋，以避免造成施工危险和安全隐患；安检用的金属探测 器也可按照本发明所述的技术方案设计制作。
[0004] 金属探测装置的电路全部使用普通元器件制作，制作成本仅需十几元，很适合用 于工厂进行批量开发。
[0005] 以下详细说明本发明所述的金属探测装置在实施过程中所涉及的必要的、关键性 技术内容。
【发明内容】
[0006] 发明目的及有益效果：金属探测装置是专门用来探测金属的一种电子仪器，除了 用于探测有金属外壳或金属部件之外，它还可用来探测隐蔽在墙壁内的电线、埋在地下的 水管或电缆，甚至能够地下探测埋藏地下的金属文物。由于金属探测装置利用振荡线圈的 电磁感应来探测金属物体，如：在装修房屋时，用它可以探测到墙内的电线或钢筋，以避免 造成施工危险和安全隐患；安检用的金属探测器也按照本发明所述的技术方案设计制作。
[0007] 电路工作原理：金属探测装置由高频振荡器、振荡检测器和功率放大器等组成。高 频振荡器由NPN型三极管VT1和高频变压器T1等元件组成，它是一种变压器反馈型LC高 频振荡器。高频变压器T1的初级线圈L1和电容C1组成LC并联振荡回路，振荡频率由初 级线圈L1的电感量和电容C1的容量决定，振荡频率约为200KHz。高频变压器T1次级线圈 L2作为高频振荡器反馈线圈，其c端接NPN型三极管VT1的基极，其d端接开关二极管D1。 由于开关二极管D1处于正向导通状态，对高频信号来说，d端可视为接电路地GND。在高 频变压器T1中，如果a端和d端分别为初级线圈L1、次级线圈L2的首端，则从c端输入到 NPN型三极管VT1基极的反馈信号，能使电路形成正反馈而产生自激高频振荡。高频振荡器 反馈电压的大小与线圈初级L1、次级线圈L2的匝数比有关，匝数比过小，由于反馈太弱，不 容易起振，匝数比过大容易引起振荡波形失真，还会使金属探测装置灵敏度降低。NPN型三 极管VT1偏置电路由电阻R1和开关二极管D1组成，电阻R1为开关二极管D1的限流电阻。 由于开关二极管D1正向阈值电压约0. 7V，通过次级线圈L2加到NPN型三极管VT1基极得 到稳定的偏置电压。显然，这种稳压式偏置电路能够大大增强NPN型三极管VT1高频振荡 器稳定性。NPN型三极管VT1发射极与电路地GND之间接有线性电位器RP，具有发射极电 流负反馈作用，线性电位器RP的电阻值越大，负反馈作用越强，NPN型三极管VT1的放大能 力也就越低，甚至使电路停振，线性电位器RP用于高频振荡器增益的调谐。
[0008] 开关电路由NPN型三极管VT2、电阻R2、开关二极管D1组成，滤波电路由电容C2、 电阻R3、电容C3组成。在开关电路中，NPN型三极管VT2的基极与次级线圈L2的c端相连， 当高频振荡器工作时，经高频变压器T1耦合过来的振荡信号，正半周使NPN型三极管VT2 导通，NPN型三极管VT2集电极输出低电平信号。当高频振荡器停振荡时，c端无振荡信号， 由于开关二极管D1接在NPN型三极管VT2发射极与电路地GND之间，NPN型三极管VT2基 极被反向偏置，NPN型三极管VT2处于截止状态，NPN型三极管VT2集电极为高电平，高电平 信号经过η型RC滤波器滤波，在NPN型三极管VT3的基极得到高电平信号。由此可见， 当高频振荡器正常工作时，在ΝΡΝ型三极管VT2集电极上得到低电平信号，在停振时，为高 电平。
[0009] 探测金属电路工作过程：调节线性电位器RP的阻值，恰好使高频振荡器处于临界 振荡状态（刚好使高频振荡器起振）。当探测线圈L1靠近金属物体时，由于电磁感应现象， 将在金属导体中产生涡电流，使高频振荡回路中的能量损耗增大，正反馈减弱，处于临界振 荡状态的振荡减弱，甚至无法维持振荡所需的最低能量而停振。如果能检测到这种变化，并 通过电路转换成控制信号，根据蜂鸣器ΗΑ声音有无即可判定探测线圈L1下面是否存在金 属物体。
【专利附图】
【附图说明】
[0010] 附图1是本发明提供的金属探测装置一个实施例电路工作原理图；初级线圈L1也 称作探测线圈L1。
【具体实施方式】
[0011] 按照附图1所示的金属探测装置电路工作原理图和【专利附图】
【附图说明】，并按照
【发明内容】
所 述的各部分电路中元器件之间连接关系，以及实施方式中所述的元器件技术参数要求和电 路制作要点进行实施即可实现本发明，以下结合实施例对本发明的相关技术作进一步的描 述。
[0012] 技术方案：金属探测装置，它包括6V直流电源、变压器反馈型LC高频振荡器、开关 电路、η型RC滤波器及蜂鸣器驱动电路，其特征在于 ：
[0013] 变压器反馈型LC高频振荡器：它由ΝΡΝ型三极管VT1、高频变压器Τ1、电容C1、线 性电位器RP、电阻R1组成，ΝΡΝ型三极管VT1集电极接高频变压器Τ1初级线圈L1的a端 和电容C1 一端，高频变压器T1初级线圈L1的b端和电容C1 一端接电路正极VCC，NPN型 三极管VT1发射极接线性电位器RP -端，线性电位器RP另一端及其活动端接电路地GND， NPN型三极管VT1基极接高频变压器T1次级线圈L1的c端，高频变压器T1次级线圈L1的 d端接开关电路；
[0014] 开关电路：它由NPN型三极管VT2、电阻R2、开关二极管D1组成，NPN型三极管VT2 基极接高频变压器T1次级线圈L1的C端，NPN型三极管VT2集电极通过电阻R2接电路正 极VCC，NPN型三极管VT2发射极接开关二极管D1正极，开关二极管D1负极接电路地GND ;
[0015] π型RC滤波器及蜂鸣器驱动电路：它由电容C2、电阻R3、电容C3、NPN型三极管 VT3和蜂鸣器HA组成，NPN型三极管VT2集电极接电容C2 -端和电阻R3 -端，NPN型三极 管VT3基极接电阻R3另一端和电容C3 -端，电容C2另一端和电容C3另一端及NPN型三 极管VT3的发射极接电路地GND，NPN型三极管VT3集电极接蜂鸣器HA负极，蜂鸣器HA正 极接电路正极VCC ;
[0016] 6V直流电源的正极接电路正极VCC，6V直流电源的负极接电路地GND。
[0017] 元器件的技术参数及其选择要求
[0018]
【权利要求】
1. 一种金属探测装置，它包括6V直流电源、变压器反馈型LC高频振荡器、开关电路、 ^型RC滤波器及蜂鸣器驱动电路，其特征在于 ： 所述的变压器反馈型LC高频振荡器由ΝΡΝ型三极管VT1、高频变压器Τ1、电容C1、线 性电位器RP、电阻R1组成，ΝΡΝ型三极管VT1集电极接高频变压器Τ1初级线圈L1的a端 和电容C1 一端，高频变压器T1初级线圈L1的b端和电容C1 一端接电路正极VCC，NPN型 三极管VT1发射极接线性电位器RP -端，线性电位器RP另一端及其活动端接电路地GND， NPN型三极管VT1基极接高频变压器T1次级线圈L1的c端，高频变压器T1次级线圈L1的 d端接开关电路； 所述的开关电路由NPN型三极管VT2、电阻R2、开关二极管D1组成，NPN型三极管VT2 基极接高频变压器T1次级线圈L1的c端，NPN型三极管VT2集电极通过电阻R2接电路正 极VCC，NPN型三极管VT2发射极接开关二极管D1正极，开关二极管D1负极接电路地GND ; 所述的ji型RC滤波器及蜂鸣器驱动电路由电容C2、电阻R3、电容C3、NPN型三极管 VT3和蜂鸣器HA组成，NPN型三极管VT2集电极接电容C2 -端和电阻R3 -端，NPN型三极 管VT3基极接电阻R3另一端和电容C3 -端，电容C2另一端和电容C3另一端及NPN型三 极管VT3的发射极接电路地GND，NPN型三极管VT3集电极接蜂鸣器HA负极，蜂鸣器HA正 极接电路正极VCC; 所述的6V直流电源正极接电路正极VCC，6V直流电源负极接电路地GND。
【文档编号】G01V3/11GK104297805SQ201410625926
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年11月7日 优先权日:2014年11月7日
【发明者】吴建堂 申请人:吴建堂
【专利摘要】本发明提供了一种金属探测装置，其特征包括：6V直流电源、变压器反馈型LC高频振荡器、开关电路、π型RC滤波器及蜂鸣器驱动电路；所述的变压器反馈型LC高频振荡器由NPN型三极管VT1、高频变压器T1、电容C1、线性电位器RP、电阻R1组成；所述的开关电路由NPN型三极管VT2、电阻R2、开关二极管D1组成；所述的π型RC滤波器及蜂鸣器驱动电路由电容C2、电阻R3、电容C3、NPN型三极管VT3和蜂鸣器HA组成。本发明利用振荡线圈的电磁感应来探测金属物体，如：在装修房屋时，用它可以探测到墙内的电线或钢筋，以避免造成施工危险和安全隐患；安检用的金属探测器也可按照本发明所述的技术方案设计制作。
【专利说明】金属探测装置
【技术领域】
[0001] 本发明属于金属探测【技术领域】，涉及一种金属探测装置。
【背景技术】
[0002] 金属探测装置是专门用来探测金属的一种电子仪器，除了用于探测有金属外壳或 金属部件之外，它还可用来探测隐蔽在墙壁内的电线、埋在地下的水管或电缆，甚至能够地 下探测埋藏地下的金属文物。
[0003] 由于金属探测装置利用振荡线圈的电磁感应来探测金属物体，如：在装修房屋时， 用它可以探测到墙内的电线或钢筋，以避免造成施工危险和安全隐患；安检用的金属探测 器也可按照本发明所述的技术方案设计制作。
[0004] 金属探测装置的电路全部使用普通元器件制作，制作成本仅需十几元，很适合用 于工厂进行批量开发。
[0005] 以下详细说明本发明所述的金属探测装置在实施过程中所涉及的必要的、关键性 技术内容。
【发明内容】
[0006] 发明目的及有益效果：金属探测装置是专门用来探测金属的一种电子仪器，除了 用于探测有金属外壳或金属部件之外，它还可用来探测隐蔽在墙壁内的电线、埋在地下的 水管或电缆，甚至能够地下探测埋藏地下的金属文物。由于金属探测装置利用振荡线圈的 电磁感应来探测金属物体，如：在装修房屋时，用它可以探测到墙内的电线或钢筋，以避免 造成施工危险和安全隐患；安检用的金属探测器也按照本发明所述的技术方案设计制作。
[0007] 电路工作原理：金属探测装置由高频振荡器、振荡检测器和功率放大器等组成。高 频振荡器由NPN型三极管VT1和高频变压器T1等元件组成，它是一种变压器反馈型LC高 频振荡器。高频变压器T1的初级线圈L1和电容C1组成LC并联振荡回路，振荡频率由初 级线圈L1的电感量和电容C1的容量决定，振荡频率约为200KHz。高频变压器T1次级线圈 L2作为高频振荡器反馈线圈，其c端接NPN型三极管VT1的基极，其d端接开关二极管D1。 由于开关二极管D1处于正向导通状态，对高频信号来说，d端可视为接电路地GND。在高 频变压器T1中，如果a端和d端分别为初级线圈L1、次级线圈L2的首端，则从c端输入到 NPN型三极管VT1基极的反馈信号，能使电路形成正反馈而产生自激高频振荡。高频振荡器 反馈电压的大小与线圈初级L1、次级线圈L2的匝数比有关，匝数比过小，由于反馈太弱，不 容易起振，匝数比过大容易引起振荡波形失真，还会使金属探测装置灵敏度降低。NPN型三 极管VT1偏置电路由电阻R1和开关二极管D1组成，电阻R1为开关二极管D1的限流电阻。 由于开关二极管D1正向阈值电压约0. 7V，通过次级线圈L2加到NPN型三极管VT1基极得 到稳定的偏置电压。显然，这种稳压式偏置电路能够大大增强NPN型三极管VT1高频振荡 器稳定性。NPN型三极管VT1发射极与电路地GND之间接有线性电位器RP，具有发射极电 流负反馈作用，线性电位器RP的电阻值越大，负反馈作用越强，NPN型三极管VT1的放大能 力也就越低，甚至使电路停振，线性电位器RP用于高频振荡器增益的调谐。
[0008] 开关电路由NPN型三极管VT2、电阻R2、开关二极管D1组成，滤波电路由电容C2、 电阻R3、电容C3组成。在开关电路中，NPN型三极管VT2的基极与次级线圈L2的c端相连， 当高频振荡器工作时，经高频变压器T1耦合过来的振荡信号，正半周使NPN型三极管VT2 导通，NPN型三极管VT2集电极输出低电平信号。当高频振荡器停振荡时，c端无振荡信号， 由于开关二极管D1接在NPN型三极管VT2发射极与电路地GND之间，NPN型三极管VT2基 极被反向偏置，NPN型三极管VT2处于截止状态，NPN型三极管VT2集电极为高电平，高电平 信号经过η型RC滤波器滤波，在NPN型三极管VT3的基极得到高电平信号。由此可见， 当高频振荡器正常工作时，在ΝΡΝ型三极管VT2集电极上得到低电平信号，在停振时，为高 电平。
[0009] 探测金属电路工作过程：调节线性电位器RP的阻值，恰好使高频振荡器处于临界 振荡状态（刚好使高频振荡器起振）。当探测线圈L1靠近金属物体时，由于电磁感应现象， 将在金属导体中产生涡电流，使高频振荡回路中的能量损耗增大，正反馈减弱，处于临界振 荡状态的振荡减弱，甚至无法维持振荡所需的最低能量而停振。如果能检测到这种变化，并 通过电路转换成控制信号，根据蜂鸣器ΗΑ声音有无即可判定探测线圈L1下面是否存在金 属物体。
【专利附图】
【附图说明】
[0010] 附图1是本发明提供的金属探测装置一个实施例电路工作原理图；初级线圈L1也 称作探测线圈L1。
【具体实施方式】
[0011] 按照附图1所示的金属探测装置电路工作原理图和【专利附图】
【附图说明】，并按照
【发明内容】
所 述的各部分电路中元器件之间连接关系，以及实施方式中所述的元器件技术参数要求和电 路制作要点进行实施即可实现本发明，以下结合实施例对本发明的相关技术作进一步的描 述。
[0012] 技术方案：金属探测装置，它包括6V直流电源、变压器反馈型LC高频振荡器、开关 电路、η型RC滤波器及蜂鸣器驱动电路，其特征在于 ：
[0013] 变压器反馈型LC高频振荡器：它由ΝΡΝ型三极管VT1、高频变压器Τ1、电容C1、线 性电位器RP、电阻R1组成，ΝΡΝ型三极管VT1集电极接高频变压器Τ1初级线圈L1的a端 和电容C1 一端，高频变压器T1初级线圈L1的b端和电容C1 一端接电路正极VCC，NPN型 三极管VT1发射极接线性电位器RP -端，线性电位器RP另一端及其活动端接电路地GND， NPN型三极管VT1基极接高频变压器T1次级线圈L1的c端，高频变压器T1次级线圈L1的 d端接开关电路；
[0014] 开关电路：它由NPN型三极管VT2、电阻R2、开关二极管D1组成，NPN型三极管VT2 基极接高频变压器T1次级线圈L1的C端，NPN型三极管VT2集电极通过电阻R2接电路正 极VCC，NPN型三极管VT2发射极接开关二极管D1正极，开关二极管D1负极接电路地GND ;
[0015] π型RC滤波器及蜂鸣器驱动电路：它由电容C2、电阻R3、电容C3、NPN型三极管 VT3和蜂鸣器HA组成，NPN型三极管VT2集电极接电容C2 -端和电阻R3 -端，NPN型三极 管VT3基极接电阻R3另一端和电容C3 -端，电容C2另一端和电容C3另一端及NPN型三 极管VT3的发射极接电路地GND，NPN型三极管VT3集电极接蜂鸣器HA负极，蜂鸣器HA正 极接电路正极VCC ;
[0016] 6V直流电源的正极接电路正极VCC，6V直流电源的负极接电路地GND。
[0017] 元器件的技术参数及其选择要求
[0018]
【权利要求】
1. 一种金属探测装置，它包括6V直流电源、变压器反馈型LC高频振荡器、开关电路、 ^型RC滤波器及蜂鸣器驱动电路，其特征在于 ： 所述的变压器反馈型LC高频振荡器由ΝΡΝ型三极管VT1、高频变压器Τ1、电容C1、线 性电位器RP、电阻R1组成，ΝΡΝ型三极管VT1集电极接高频变压器Τ1初级线圈L1的a端 和电容C1 一端，高频变压器T1初级线圈L1的b端和电容C1 一端接电路正极VCC，NPN型 三极管VT1发射极接线性电位器RP -端，线性电位器RP另一端及其活动端接电路地GND， NPN型三极管VT1基极接高频变压器T1次级线圈L1的c端，高频变压器T1次级线圈L1的 d端接开关电路； 所述的开关电路由NPN型三极管VT2、电阻R2、开关二极管D1组成，NPN型三极管VT2 基极接高频变压器T1次级线圈L1的c端，NPN型三极管VT2集电极通过电阻R2接电路正 极VCC，NPN型三极管VT2发射极接开关二极管D1正极，开关二极管D1负极接电路地GND ; 所述的ji型RC滤波器及蜂鸣器驱动电路由电容C2、电阻R3、电容C3、NPN型三极管 VT3和蜂鸣器HA组成，NPN型三极管VT2集电极接电容C2 -端和电阻R3 -端，NPN型三极 管VT3基极接电阻R3另一端和电容C3 -端，电容C2另一端和电容C3另一端及NPN型三 极管VT3的发射极接电路地GND，NPN型三极管VT3集电极接蜂鸣器HA负极，蜂鸣器HA正 极接电路正极VCC; 所述的6V直流电源正极接电路正极VCC，6V直流电源负极接电路地GND。
【文档编号】G01V3/11GK104297805SQ201410625926
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年11月7日 优先权日:2014年11月7日
【发明者】吴建堂 申请人:吴建堂
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