金属探测器电路

联合华仪网站上有，可以去看下。

金属探测器工作原理

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，还可以用来探测隐蔽在墙壁内的电线、埋在地下的水管和电缆，甚至能够地下探宝，发现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育和科普活动的用具，当然也不失为是一种有趣的娱乐玩具。

金属探测器主要利用这几种原理：高频振荡器，振荡检测器，音频振荡器，互补型多谐振荡器。

他们的原理都是：

高频振荡器

由三极管VT1和高频变压器T1等组成，是一种变压器反馈型LC振荡器。T1的初级线圈L1和电容器C1组成LC并联振荡回路，其振荡频率约200kHz，由L1的电感量和C1的电容量决定。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。由于VD2处于正向导通状态，对高频信号来说，“D”端可视为接地。在高频变压器T1中，如果“A”和“D”端分别为初、次级线圈绕线方向的首端，则从“C”端输入到振荡管VT1基极的反馈信号，能够使电路形成正反馈而产生自激高频振荡。振荡器反馈电压的大小与线圈L1、L2的匝数比有关，匝数比过小，由于反馈太弱，不容易起振，过大引起振荡波形失真，还会使金属探测器灵敏度大为降低。 振荡管VT1的偏置电路由R2和二极管VD2组成，R2为VD2的限流电阻。由于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，以得到稳定的偏置电压。显然，这种稳压式的偏置电路能够大大增强VT1高频振荡器的稳定性。为了进一步提高金属探测器的可靠性和灵敏度，高频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组成。 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作用，其电阻值越大，负反馈作用越强，VT1的放大能力也就越低，甚至于使电路停振。RP1为振荡器增益的粗调电位器，RP2为细调电位器。

高频振荡器探测金属的原理

调节高频振荡器的增益电位器，恰好使振荡器处于临界振荡状态，也就是说刚好使振荡器起振。当探测线圈L1靠近金属物体时，由于电磁感应现像，会在金属导体中产生涡电流，使振荡回路中的能量损耗增大，正反馈减弱，处于临界态的振荡器振荡减弱，甚至无法维持振荡所需的最低能量而停振。如果能检测出这种变化，并转换成声音信号，根据声音有无，就可以判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组成。开关电路由三极管VT2、二极管VD2等组成，滤波电路由滤波电阻器R3，滤波电容器C2、C3和C4组成。在开关电路中，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VT2导通，VT2集电极输出负脉冲信号，经过π型RC滤波器，在负载电阻器R4上输出低电平信号。当高频振荡器停振荡时，“C”端无振荡信号，又由于二极管VD2接在VT2发射极与地之间，VT2基极被反向偏置，VT2处于可靠的截止状态，VT2集电极为高电平，经过滤波器，在R4上得到高电平信号。由此可见，当高频振荡器正常工作时，在R4上得到低电平信号，停振时，为高电平，由此完成了对振荡器工作状态的检测。

音频振荡器

音频振荡器采用互补型多谐振荡器，由三极管VT3、VT4，电阻器R5、R7、R8和电容器C6组成。互补型多谐振荡器采用两只不同类型的三极管，其中VT3为NPN型三极管，VT4为PNP型三极管，连接成互补的、能够强化正反馈的电路。在电路工作时，它们能够交替地进入导通和截止状态，产生音频振荡。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，其数值大小影响振荡频率的高低。

互补型多谐振荡器

接通电源时，由于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集电极电位随之迅速升高，由VT4输出的电流通过与之相连的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。如此反复循环，强烈的正反馈使得VT3、VT4迅速进入饱和导通状态，VT4集电极处于高电平，使多谐振荡器进入第一个暂稳态过程。随着电源通过饱和导通的VT4经R5向C6充电，当VT3基极电流下降到一定程度时，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集电极电位下降，这一过程又进一步加剧了向C6充电电流迅速减小，VT3基极电位急剧降低而使VT3截止，VT4集电极迅速跌至低电平，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充电的结果，其电容器右端为正，左端为负，现在C6右端对地为低电平，由于电容器C6两端电压不能跃变，故VT3基极被C6左端负电位强烈反向偏置，使两只三极管在较长时间继续保持截止状态。在C6放电时，电流从电容器右端流出，主要流经R5、（R8）、R9、VT5发射结入地，又经过电源、R6、R1、R3流回电容器C6左端。直到C6放电结束，电源继续通过上述回路开始对C6反向充电，C6左端为正。当C6两端的电位上升至0.7V，VT3开始进入导通状态，经过强烈正反馈，迅速进入饱和导通状态，使电路再次发生翻转，重复先前的暂稳态过程，如此周而复始，电路产生自激多谐振荡。从电路工作过程可以看出，向C6充电时，充电电阻器R5电阻值较小，因此充电过程较快，电路处在饱和导通状态时间很短；而在C6放电时，需要流经许多有关电阻器，放电电阻器总的数值较大，因而放电过程较慢，也就是说电路处于截止时间较长。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 。

组装金属探测器简单而且勿需任何特殊工具，只要按以下几个步骤做就可以了：

1.顺时针旋转金属杆上的锁结使它松动

2.手持探测器站立，当探测盘与地面的距离在0.5至2英寸之间时，使胳膊自然地舒适地摆放，你可以依此调整探测杆的长短。

3.逆时针旋转锁结使它锁在固定的地方

4.扭开探测盘上的螺母并把它和螺杆移开。插入金属轩并把它对准探测盘上的支架孔，把螺杆重新插入孔中，再把螺母上紧。

5.把探测电缆缠绕在金属杆上。留下足够的长度使得在探测不平坦的地面时能够对探测盘进行高速。

6.把探测盘的插头插入控制面板上的插座。注意确定插头上的芯对准了插孔。

注意：探测盘插头只能以一种方式插入插座，不要用力插入以免造成损害。把探测盘电缆与探测盘断开，请抓住插头把其的拔下，勿要拔电缆线

7.松动探测盘上的螺母，以便于调整探测盘达到需要的角度（探测盘应该与地面平行）。把螺母拧到一个适当的程度便于探测盘旋转和振动。

注意：不要把探测盘拧得过紧，也不要用钳子等工具来拧紧它。 你需要8节1.5伏电池作为金属探测器的动力

注意

只能使用规定尺寸及推荐型号的新电池

不要把旧电池和新电池以及不同型号的电池（标准电池、碱性电池或者充电电池）或者

不同容量的充电电池混在一起使用。

1.装电池时，使仪器保持关闭状态。

2.按住右边的电池盖，并按箭头上的方向把盖子移开

3.把4节1.5伏电池放入电池舱内，注意对准正负极的标记

4.重新安放好右边的电池盖子

5.按住左边的电池盖板，并按箭头的方向把盖子移开

6.按正负极的正确方向把4节1.5伏电池放入电池舱里

7.重新盖好左边的电池盖板

注意

●及时更换旧电池及弱性电池；电池能泄露化学物质从而损坏电子元器件

●如果没有计划连续一个星期或更长时间使用探测器，请把电池取出

●正确地处置旧电池

(1)测试电池

开机后，如果探测的指示灯很暗或不亮，会使探测器不能打开，音量较弱，不能适当地调谐，操作起来不稳定，或出现偏移，这表明电池的能量不足，需要更换电池。（2）调整电平表

把状态调至关闭，使用螺丝刀把指针对准刻度上的0点处。 你可以连接一个耳机（未配备，自备）到探测器上，这样你就能够一个人听到声音，使用耳机在节省电池的同时，还能更容易地确定声音上细微的改变，从而达到更好的探测效果。当你使用耳机时，内装的扬声器就不在使用状态。

仪器各操作键说明：

1.调零按钮

在手握探测器手柄的食指位置有一个按钮，叫做调零按钮，将它按下，电表的指针就会回到0刻度处。调零按钮具有记忆作用，它能记忆住仪器当时的工作环境。例如，将探测盘放在泥土的上方，泥土对仪器会产生一定的信号而使指针偏向0刻度，当按一下按钮后，指针会回到0刻度，泥土的信号就没有了，这时就可用来探测金属，因此必须指出的是在金属物体的周围不能按下按钮，因为按了之后，会记忆了金属的信号，再遇到金属就探不出了。还必须指出的是，在调整仪器的任何一个旋钮时，都必须先按下调零按钮，调好之后再放开，在探测的过程中，仪器随着环境的变化，电表的指针会偏离0刻度，按一下按钮指针就又回到0刻度了。因此在整个探测过程中要经常按此按钮。

注意：在刚开机时，需要一分钟左右的预热时间，否则按下调零按钮，一放开，指针又会偏离，预热后就能保持正常。

2.调谐器按钮(TUNE)：

调节调谐器按钮，仪器的声音可以从无到有，从轻到响，当声音从无到有时，勉强可以听到时称为临界声。只有将仪器调至临界声时，仪器才有最高灵敏度。否则无声音太大或根本无声都将降低探测效果。注意：在调临界声时，调零按钮应按下，调好后再放开。在仪器的使用过程中，如果临界声逐渐变大或变小消失，只要按一下调零按钮就可以恢复。

3.灵敏度旋钮(SENSITIVITY)

灵敏度旋钮是控制探测仪的灵敏度的，将旋钮逆时针到底，仪器灵敏度最低，反之，顺时针旋到底，则灵敏度最高，探测深度最大。灵敏度的调节视环境面论，并非越高越好，例如：在“矿化反应”大的地方，灵敏度太高会引起假信号，仪器到处乱响，反而探不到东西。

这时，就应该降低灵敏度来养活复杂地层对仪器的影响。

注意：调整此按钮之前，要先按下调零按钮，调好后松开。

4.地平衡旋钮(GROUD BALANCE)

地平衡旋钮的探测方式首先要把操作方式开关放在地平衡档，然后调地平衡按钮。把地平衡按钮调到MAX，仪器的声音会增大。放在MIN时，声音会减小。

5.识别旋钮(DISCRIMINATION)

识别旋钮是在识别工作方式使用的，因此在旋转这个旋钮前应先把工作方式开关扳到识别档。通过把识别旋钮对准不同的刻度，我们可以选择不同的信号。如果被识别的目标是一块铁板，将会出现如下的现象：在探头移近它的边缘时，反应与黑色金属相同，探头放铁板上方之后，反应跟有色金属一样，遇到这样的情况，你不但可以判

断地下是一块铁板，而且还能大至估计它的面积范围。识别旋钮的另一个功能是能够在同类金属中排除小块金属而选取大块金属，例如把一个5分币埋在地下，我们把识别旋钮从顺时针向右边拧转（注意按放旋钮），然后把探头移到钱币上方，经过几次调整，使探头接近钱币时刚好发出一点微弱的声音，这一点就是钱币的探测点。调定这一点之后所以体积大于5分币的有色金属都能发出声音，体积小于5分币的有色金属因没有信号而被排除掉。

注意：每调整一次识别按钮之前要按下按钮，调好之后再松开。

6.操作方式开关(GROUND BALANCE & DISCRIMINATION)

操作方式开关有两个档位，一个是地平衡，另一个是识别。在地平衡档仪器对所有的金属都发出响声，没有识别作用。但是能排除地层“矿化反应”的影响。在仪器调好地平衡之后，它具有足够的穿透力，工作稳定，指示准确，因此一般开始对某一地段探测时都采用这个方式。识别方式是配合地平衡方式使用的，在用地平衡方式探明存在金属之后，再用识别档去区分金属的种类或者在那些有大量废弃金属杂物的地方选探大件的有价值的金属。

金属探测器电路除了灵敏度调节电位器外，没有调整部分，只要焊接无误，电路就能正常工作。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出声音时，整机电流上升到20mA。一个新的积层电池可以工作20～30小时。

新焊接的金属探测器如果不能正常工作，首先要检查电路板上各元器件、接线焊接是否有误，再测量电池电压及供电回路是否正常，稳压二极管VD1稳定电压5.5～6.5V之间，VD2极性不要焊反。探测碟内振荡线圈初次级及首尾端不要焊错。

金属探测器使用前，需要调整探测杆的长度，只要将黑胶通旋松，推拉胶通套管至适宜的长度，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，大拇指正好紧挨灵敏度调节电位器。

调整金属探测器灵敏度时，探测碟（振荡线圈）要远离金属，包括带铝箔的纸张，然后旋转灵敏度细调电位器旋钮（FINE TUNING）打开电源开关，并旋转到一半的位置，再调节粗调电位器旋钮（TUNING），使扬声器音频叫声停止，最后再微调细调电位器，使扬声器叫声刚好停止，这时金属探测器的灵敏度最高。用金属探测器探测金属时，只要探测碟靠近任何金属，扬声器便会发出声音，远离到一定位置叫声自动停止。

本金属探测器有较高的灵敏度，用它探测大块金属时，探测碟距金属物体20cm扬声器就会发出声音，小到曲别针，甚至一枚大头针都能检测到，只是探测碟线圈必须紧靠细小金属物体。由于金属探测器利用振荡线圈的电磁感应来探测金属物体，可以透过非金属物体，比如纸张、木材、塑料、砖石、土壤、甚至水层，探测到被遮盖的的金属物体，因此具有实用性，比如在装修房屋时，用它探测到墙内的电线或钢筋，以免造成施工危险和安全隐患；又如安检用的金属探测器就是根据这个原理制成的。