手持金属探测器原理?

　　一、 手持金属探测器的原理

　　本手持金属探测器由高频振荡器、振荡检测器、音频振荡器和功率放大器等组成。

　　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，还会使手持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。为了进一步提高手持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。

　　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。

　　功率放大器

　　功率放大器由三极管VT5、扬声器BL等组成。从多谐振荡器输出的正脉冲音频信号经限流电阻器R9输入到VT5的基极，使其导通，在BL产生瞬时较强的电流，驱动扬声器发声。由于VT5处于开关工作状态，而导通时间又非常短，因此功率放大器非常省电，可以利用9V积层电池供电。

　　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，由于电磁感应现象，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。

　　互补型多谐振荡器的工作原理

　　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 。

　　一、 探测器的实际探测深度能达到多深?是不是像商家宣传的那样，探测深度可以达到十几米!?

　　同样给大家从探测器工作原理的角度解析。探测器都是运用的电磁感应的原理。所以要想探测到金属必须有磁场才能够探测到。大家都知道。距离越远，磁场越弱。那么，就给大家详细介绍一下，磁场强度和距离的关系：

　　磁场强度跟距离的立方成反比。也就是说距离磁感应线圈越远，磁场衰减的幅度就越大。正由于手持金属探测器大都运用的电磁感应的原理，距离探盘越远，磁场衰减的幅度就越大。

　　公式：ε(金属产生的感应电动势)*L*L*L(金属和磁感应线圈距离)=N(定值)

　　示意图：

　　通过以上的讲解，大家可以清楚的看出：金属和探测盘距离越来越远，磁场强度越来越弱，最后基本上等于零了。这也就说明了探测器的实际探测深度一般不会超过2米。那些标着最大探测深度可以探测15米的，明显的夸大其词，不足为信。

　　二、 手持探测器的实际探测深度一般不会超过两米，那为什么价格差距那么大呢?

　　实际上，探测深度只是判定一款探测器好坏的标准之一。还有很多其他的判断标准，例如：是否有多种探测模式可以选择;有没有手动地表抓斗功能和自动地表抓斗功能，能不能更好的排除“矿化反应”;能不能区分不同类别的金属;是否有目标定位功能;能不能显示目标的导电性;显示不显示目标的相对深度。正由于以上原因，导致了同样探测深度的产品，价格悬殊很大。打个比方说一下：探测深度就好比硬件，在科技发达的今天，硬件水平已经达到了顶端，不可能再超越的时候，就得拼软实力了，这时候就得看产品的软件。 谁的产品稳定性更高、排除外在干扰能力越强，谁的产品就越能够占据市场。

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