基于发射-接收原理的金属探测器，理论。方案、说明

金属探测器基于传输-接收原理、理论。无线电电子电气工程百科全书

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各种搜索仪器中的术语“发射-接收”和“反射信号”通常与脉冲回波和雷达等方法相关联，这在涉及金属探测器时是一个混淆的根源。与各种类型的定位器不同，在这种类型的金属探测器中，发射（辐射）和接收（反射）信号都是连续的，它们同时存在并且频率一致。

“发射-接收”型金属探测器的工作原理是记录由金属物体（目标）反射（或者，正如他们所说的，重新发射）的信号。反射信号是由于金属探测器发射（辐射）线圈的交变磁场对目标的影响而产生的。因此，这种类型的设备意味着存在至少两个线圈，其中一个是发射器，另一个是接收器。

这种类型的金属探测器要解决的主要基本问题是线圈相互布置的选择，其中发射线圈的磁场在没有异物金属物体的情况下在接收线圈中感应出零信号（或在接收线圈系统中）。因此，有必要防止发射线圈对接收线圈的直接影响。线圈附近出现金属目标将导致接收线圈中出现可变电动势 (emf) 形式的信号。

乍一看，自然界中线圈的相互排列只有两种选择，其中一个线圈没有直接信号传输到另一个线圈（见图 1，a 和 b） - 垂直线圈和交叉线圈轴。

基于发射-接收原理的金属探测器，理论
米。 1. 根据“发送-接收”原理的金属探测器传感器线圈相互布置的选项

对这个问题的更彻底的研究表明，可以存在任意数量的这种不同的金属探测器传感器系统。但这些是更复杂的系统，具有两个以上的线圈，并进行适当的电气连接。例如，在图中。图1c示出了一个由一个辐射线圈（在中心）和两个接收线圈组成的系统，两个接收线圈根据辐射线圈感应的信号以相反方向连接。因此，接收线圈系统输出处的信号理想地等于零，因为线圈中感应的电动势是相互补偿的。

特别令人感兴趣的是具有共面线圈（即位于同一平面）的传感器系统。这是因为金属探测器通常用于搜索地下物体，只有当传感器的线圈共面时，才可以使传感器尽可能靠近地面。此外，此类传感器通常结构紧凑，可以很好地装入保护性“煎饼”或“飞碟”外壳中。

共面线圈相互布置的主要方案如图2所示。 2、a和b。在图中。如图2所示，并且选择线圈的相互布置，使得通过由接收线圈界定的表面的磁感应矢量的总通量等于2。在图中的方案中。 XNUMX、b，其中一个线圈（接收）以“XNUMX”字形扭绞，使得接收线圈的半匝上感应的总电动势位于“XNUMX”字形的一翼中。 ”，补偿在“八”的另一翼中感应的类似总电动势。具有共面线圈的传感器的其他各种设计也是可能的，例如，图XNUMX。 XNUMX、e.

基于发射-接收原理的金属探测器，理论
米。 2. 根据“发射-接收”原理，金属探测器线圈相互布置的共面选项

接收线圈位于发射线圈内部。接收线圈中感应的电动势由一个特殊的变压器装置进行补偿，该装置从辐射线圈中选择部分信号。

作者：Shchedrin A.I.

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