脉冲金属探测器，理论。方案、说明

脉冲金属探测器，理论。无线电电子电气工程百科全书

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在之前考虑的电子金属探测器类型中，反射信号与发射信号在几何上（由于接收和发射线圈的相对位置）或使用特殊的补偿电路分离。显然，可能存在一种时间方式来分离发射信号和反射信号。该方法广泛应用于脉冲回波和雷达等领域。定位时，反射信号的延迟机制是由于信号传播到物体并返回的时间较长。

对于金属探测器，这种机制可以是导电物体的自感应现象。实际中如何使用呢？受到磁感应脉冲后，导电物体中会出现阻尼电流脉冲并维持一段时间（由于自感应现象），导致反射信号在时间上延迟。它携带有用的信息，必须注册。

因此，可以提出另一种构造金属探测器的方案，该方案在分离信号的方法方面与之前考虑的方案有根本的不同。这种金属探测器称为脉冲式。它由电流脉冲发生器、接收和发射线圈（可合二为一）、开关器件和信号处理单元组成。

电流脉冲发生器产生短的毫秒电流脉冲，进入辐射线圈，在辐射线圈中它们被转换成磁感应脉冲。由于辐射线圈（脉冲发生器的负载）具有明显的电感特性，因此在发生器的脉冲前沿会出现电压浪涌形式的过载。这种浪涌的幅度可以达到数百（！）伏，但是，使用保护限制器是不可接受的，因为它会导致电流脉冲和磁感应的前端收紧，并最终使反射信号的分离复杂化。

接收线圈和发射线圈可以相对于彼此相当任意地定位，因为发射信号直接穿透到接收线圈中和反射信号对其的作用在时间上是分开的。原则上，一个线圈可以同时起到接收和发射的作用，但这种情况下，电流脉冲发生器的高压输出电路和敏感输入电路的解耦就会困难得多。

开关装置被设计成产生上述发射信号和反射信号的分离。它将设备的输入电路阻塞一段时间，该时间由辐射线圈中电流脉冲的持续时间、线圈放电的时间以及设备可能对大块弱导电物体（例如土壤）做出短暂响应的时间决定。在该时间过去之后，切换装置必须确保信号从接收线圈传输到信号处理单元。

信号处理单元的作用是将输入的电信号转换成便于人类感知的形式。它可以基于其他类型金属探测器中使用的解决方案进行设计。

脉冲金属探测器的缺点包括在实践中难以实现按金属类型区分物体、用于生成和切换大振幅电流和电压脉冲的设备的复杂性以及高水平的无线电干扰。

作者：Shchedrin A.I.

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