不同类型的金属探测器及其工作原理。方案、说明

不同类型的金属探测器及其工作原理。无线电电子电气工程百科全书

免费技术库

要成功搜索地下金属物体，无需了解金属探测器的科学原理。然而，一般性地了解金属探测器的工作原理是很有用的。

金属探测器 是一种电子设备，可以检测金属的存在并通知我们。位于地下的金属物体（例如硬币）本身不会辐射任何东西，也不会暴露其存在。为了检测它，需要用无线电波照射它并捕获次级信号。所有金属探测器都基于这一原理。廉价和昂贵型号之间的区别在于发射这些无线电波的方法、捕获二次信号的方法以及通知您金属存在的方式。

不同类型的金属探测器及其工作原理
米。 12. 搜索线圈的电磁场

不同类型的金属探测器及其工作原理

米。 13、陷入搜索线圈电磁场的金属物体表面产生涡流

当您打开金属探测器时，交流电会在搜索线圈中流动，从而在搜索线圈周围产生电磁场。这个场进入环境，无论是空气、土壤、水、石头、木材等。如果金属物体位于该场的路径中，则其表面会出现所谓的涡流。这些电流形成自己的电磁场，削弱了发射线圈的磁场。该仪器的电子电路使用线圈来感测由于线圈下方存在金属而导致的磁场减弱，并以某种方式通知您这一情况。更复杂的电子电路可以更好地捕获较弱的次级信号，并更准确地处理它们。因此，这种装置制造起来很费力并且更昂贵。然而，他们通常能够找到更深处的物体。

不同类型的金属探测器及其工作原理
米。 14. 土壤矿化对探测深度的影响

任何导电材料（金属、矿物等）的表面都会形成涡流。有色金属比黑色金属和矿物的导电性更好。因此，它们上的涡流衰减时间更长。金属探测器感觉到在这种情况下涡流衰减得更快，并在此基础上它可以“告诉”您哪些金属（黑色或有色金属）位于线圈下方。

不幸的是，在某些地方，土壤中含有大量导电矿物质（磁铁矿、钠盐和钾盐），这是非常不受欢迎的，因为它们掩盖了金属的存在，减少了其检测的深度。铁和盐矿物对于金属探测器的制造商和用户来说是一个大问题。通过应用各种过滤器，您可以显着减少英镑的影响。有些仪器具有自动地面平衡功能，其他仪器则由操作员手动设置，如果操作正确，则更加准确。

文献中有以下 主要方法 金属探测器电路的构建：

1. 节拍法——BFO（Bcat频率振荡）。

2. 感应平衡法——IB/TR（Induction Balance/Transmitter-Receiver）。

3. 使用极低工作频率的感应平衡方法 - VLF/TR（甚低频/发射器-接收器）。

4. 间隔线圈的感应平衡方法 - RF（射频）。

5. 脉冲法——PI（脉冲感应）。

6. 共振破坏法-OR (OfTResonance)。

节拍法——BFO

测量的参数是 LC 振荡器的频率，其中包括搜索头线圈。将频率与参考频率进行比较，所得差拍频率显示在声音指示上。该装置的电路非常简单，线圈不需要精确的执行。工作频率 40-500 kHz。 BFO 设备的灵敏度低，操作稳定性低，并且对潮湿和矿化土壤的调谐能力较弱。 BFO方法在60世纪70-XNUMX年代被用于探雷器和串行国外设备。上世纪。目前，这种方法在无线电业余爱好者中很流行，并且在俄罗斯制造商的廉价设备中也可以找到。这还包括具有直接频率测量功能的设备，这些设备在微处理器上得到了很好的实现。

感应平衡法-IB/TR

搜索头由位于同一平面并平衡的两个线圈形成，以便当信号施加到发射线圈时，接收线圈的输出处出现最小信号。发射器线圈通常包含在 LC 振荡器电路中。测量的参数是接收线圈上信号的幅度以及发射和接收的正弦信号之间的相移。此类金属探测器的工作频率为 80-100 kHz。它们可以探测相对较深的深度（30-35厘米）的小物体，但在矿化严重的土壤和海滩上搜索时却毫无用处。

使用极低工作频率的感应平衡法 - VLF/TR

结果发现，当工作频率降低到20kHz以下时，可能会因磅的影响而失谐，器件的工作深度有所降低，但工作的稳定性急剧增加，虚假信号消失。此类设备称为 VLF/TR，代表以极低频率运行的发射器-接收器型金属探测器。

VLF - 方法允许您构建高度敏感的设备，通过分析相特性来对金属具有良好的辨别力。该装置的电路相当复杂，线圈需要精确平衡。大多数串行设备，包括计算机化设备，现在都是基于这种方法构建的。在此类设备中，使用相移电路相对简单地执行物体的识别和与地面的失谐。

TR 原理（或其变体 VLF / TR）可用于分析信号的相位特性，因此这些设备可以轻松地区分黑色金属和有色金属，并免受碎片和土壤的影响。它们具有很高的灵敏度和分辨率，这取决于搜索线圈的直径——直径越大，探测越深，但搜索小物体就越困难。

这种装置的缺点是地面平衡不能与辨别同时进行，并且操作员必须使用开关选择一种或另一种模式。此类设备在美国和英国生产了 10 年，直到 1980 年才被所谓的动态金属探测器所取代。

70世纪XNUMX年代末。 XNUMX世纪美国人 J. Payne 开发了一种允许同时进行歧视和地面失谐的方案。

这种类型的第一个设备必须非常快速地移动才能达到可接受的动作深度，这对于操作员来说非常累人。后来的模型（由于电路的复杂性）使得可以在不损失深度的情况下以较低的线圈速度工作。

80年代初。金属探测器变得笨重且难以安装。本质上，一台设备包含四种不同类型的金属探测器。美国费舍尔研究实验室迅速响应寻宝者的要求，制造一种更简单但灵敏度不低的装置，并根据微电子学的最新成果，开发出具有自动阈值调节、工作频率极低的1260s金属探测器。它只有几个控件，不需要任何手动调整。它重量轻，易于使用，对小物体敏感，是一种在贫瘠矿化土壤上成功运行的设备。其改型1266一直生产到2003年。

这种金属探测器后来被称为“动态”，尽管本质上它属于 VLF / TR 类型。以前的静态VLF/TR型金属探测器实际上已停止生产，所有领先公司都迅速转向生产采用这种动态原理的设备。许多没有时间这样做的小公司被迫不复存在。从那时起，世界上只剩下大约十几家生产金属探测器的公司。

线圈间隔感应平衡法 - RF

这是TR的高频版本，其中发射和接收线圈不形成扁平变压器，而是在空间上分开并且彼此垂直。接收线圈接收从金属表面反射并由发射线圈发射的信号。该方法用于深度仪器，特点是对小物体不敏感，无法区分黑色金属和有色金属。

脉冲法 - IP

这些设备最初是在美国为考古学家开发的，在 60 世纪 XNUMX 年代末在英国的业余爱好者中最广泛使用。与基于感应平衡原理的设备一样，脉冲设备会产生作用在物体上的电磁场，但该场并不是一直起作用，而是周期性地 - 它在一秒钟内重复打开和关闭（脉冲）。

当磁场打开时，物体表面会产生涡流。当磁场关闭时，涡流会逐渐衰减，尽管时间很短。此时，线圈充当接收天线，拾取该衰落信号。同时，设备的阈值背景增加，表明土壤中存在金属。由于土壤的涡流衰减速度要快得多并且不会被设备捕获，因此脉冲金属探测器可以在贫瘠的矿化土壤上有效地工作，尤其是在沿海潮湿的盐渍土壤上。

脉冲金属探测器的缺点是对黑色金属的灵敏度高且难以辨别。然而，在某些情况下（例如，在海底寻找金属时），它们优于所有其他类型的金属探测器。

共振中断法 - 或

分析的参数是振荡电路线圈上信号的幅度，该幅度被调谐到与从发生器提供给它的信号接近谐振。金属在线圈场中的出现会导致实现共振或偏离共振，具体取决于金属的类型，从而导致线圈上振荡幅度的增加或减少。这种方法与 BFO 一样，是由无线电爱好者开发的。

作者：布尔加克 L.V.

查看其他文章 部分金属探测器.

读和写 有帮助对这篇文章的评论.

<< 返回

科技、新电子最新动态：

花园疏花机 02.05.2024

在现代农业中，技术进步的目的是提高植物护理过程的效率。创新的 Florix 疏花机在意大利推出，旨在优化采收阶段。该工具配备了移动臂，可以轻松适应花园的需求。操作员可以通过使用操纵杆从拖拉机驾驶室控制细线来调节细线的速度。这种方法显着提高了疏花过程的效率，提供了根据花园的具体条件以及花园中生长的水果的品种和类型进行个性化调整的可能性。经过两年对 Florix 机器在各种水果上的测试，结果非常令人鼓舞。 Filiberto Montanari 等农民使用 Florix 机器多年，他们表示疏花所需的时间和劳动力显着减少。 ... >>

先进的红外显微镜 02.05.2024

显微镜在科学研究中发挥着重要作用，使科学家能够深入研究肉眼看不见的结构和过程。然而，各种显微镜方法都有其局限性，其中之一是使用红外范围时分辨率的限制。但日本东京大学研究人员的最新成果为研究微观世界开辟了新的前景。东京大学的科学家推出了一种新型显微镜，它将彻底改变红外显微镜的功能。这种先进的仪器可以让您在纳米尺度上以惊人的清晰度观察活细菌的内部结构。通常，中红外显微镜受到分辨率低的限制，但日本研究人员的最新进展克服了这些限制。据科学家称，所开发的显微镜可以创建分辨率高达120纳米的图像，比传统显微镜的分辨率高30倍。 ... >>

昆虫空气捕捉器 01.05.2024

农业是经济的关键部门之一，害虫防治是这一过程中不可或缺的一部分。来自西姆拉印度农业研究委员会中央马铃薯研究所 (ICAR-CPRI) 的科学家团队针对这一问题提出了一种创新解决方案——风力昆虫空气捕捉器。该设备通过提供实时昆虫种群数据来解决传统害虫防治方法的缺点。该捕集器完全由风能提供动力，使其成为一种无需电力的环保解决方案。其独特的设计使您能够监测有害和有益昆虫，从而全面了解任何农业地区的昆虫数量。卡皮尔说：“通过在正确的时间评估目标害虫，我们可以采取必要的措施来控制害虫和疾病。” ... >>

来自档案馆的随机新闻

每台 3D 打印机都有其独特之处。 24.10.2018

正如布法罗大学研究人员的实验所表明的那样，在不同 3D 打印机上制作的相同物体可以相互区分。

该作品的作者从这样一个事实出发，即每台 3D 打印机都像同一台打字机一样，一遍又一遍地复制其一些具有特色的打印件。因此，您只需要了解它们是什么类型的印刷品，并学习如何“阅读”它们。在不同的打印机（总共 14 个）上打印了一系列相同的对象，然后使用扫描仪获得每个对象的详细图像。经过仔细检查，发现每个打印对象都具有特征几何参数和纹理特征。通过将获得的数据转换为数字形式，可以计算一个对象与另一个对象之间的差异程度。

事实证明，影响喷嘴运动、材料流动等的机械特性对于特定的 3D 打印机来说都是相当独特的参数。基于这些特性的总体，可以高精度地将打印对象与特定设备进行比较。研究人员还试图通过测试您可以擦除单个指纹或试图将一个设备转移到另一个设备的方法来测试他们所谓的方法的强度。事实证明，无论是工作场所和打印参数的变化，还是打印机运行中断六个月，还是打印对象的物理损坏——这一切对识别的准确性影响不大。

与许多其他事物一样，3D 打印不仅可以用来做善事，也可以用来做坏事。有人打印武器，有人伪造各种零件或制造其他坏东西。自然地，法医科学家希望有一些方法可以通过他们的产品来区分一台打印机和另一台打印机。

当然，现在说所有售出的 3D 打印机都将被列在特殊的文件柜中还为时过早，例如线膛武器就是这样做的。但是，那些试图将 3D 打印用于犯罪目的的人应该知道，他们的行为结果不会保持匿名。

其他有趣的新闻：

▪ HomePlug AV2 电力线网络适配器 (TPL-408E)

▪ 神秘体验

免费技术图书馆的有趣材料：

▪ 文章网络控制。无线电电子电气工程百科全书

▪ 文章瓶子从一个圆柱体飞行到另一个圆柱体。焦点秘密

留下您对本文的评论：

本页所有语言

主页 | 图书馆 | 用品 | 网站地图 | 网站评论