金屬探測器

金屬探測器是一（yī）種專門用來探測隱藏金屬的（de）儀器，可以透過非金（jīn）屬物體（如人體、織物、紙張、木材、塑料（liào）、磚石、土壤、水層等）探測到被遮蓋的金屬物體，具有較高的靈敏度，在日常生活與軍事（shì）領域中都有廣泛的用途。例如（rú），探測有金屬外殼或金屬部件的地（dì）雷，機（jī）場、碼頭、車站等口（kǒu）岸的安全檢查，探測隱蔽在牆壁內的電線或鋼筋、埋在地下的金屬管線和電纜，木材內的殘釘探測，防止考（kǎo）生將手（shǒu）機等通信工具（jù）帶人考場，檢測包（bāo）裹、信件中的金屬物，檢測食品中混入的金（jīn）屬屑（xiè）等，甚至能夠地下探寶，發現埋藏在地下的金屬物（wù）體。

根據具體應用，通常分為手持式金屬探（tàn）測器、通過式金屬探（tàn）測器（如食品金屬探測器、安全檢（jiǎn）查（chá）門等）和地下金（jīn）屬探測器（如探雷器（qì）、地下金屬尋探器等（děng）)。

金屬探測器（qì）依據電磁感應原理，利用有交流電通過的振蕩線圈（quān）產生迅速變化（huà）的磁場，當線圈靠近（jìn）金屬物體時，由於電（diàn）磁（cí）感應現象，能在金屬物體內部感（gǎn）生渦電流，渦電流產生的磁場影響原來的（de）磁場，探測線圈的輸出端便有一微弱的電壓變化信號輸（shū）出（類似渦流檢測中的自（zì）比較線圈（quān）)，經過放大和信號處理，觸發探測器發出（chū）聲、光報警（jǐng），從而探測出隱藏（cáng）的金屬物體（tǐ）。金屬探測器的靈敏度主要由被探測物體的尺寸、形狀（zhuàng）和成分決定。

金屬探測器通常分為（wéi）探測線圈（quān）及控製儀器兩大部分。控製儀器的線（xiàn）路基本由振蕩器、移相調（diào）幅橋、選頻放大器、檢波超低頻放大、射極擺合式單（dān）穩觸發器、電源組成。其基本工作原理為由振（zhèn）蕩器產生一個一（yī）定頻率的正弦交變電壓饋送給探測線圈，探（tàn）測線圈由一主發射線圈、兩組副線圈和輸入變壓器、輸出變壓器組成。兩組副線圈位（wèi）於主（zhǔ）發（fā）射線圈兩側，與主發射線圈距離相等而呈對稱，並且互相交（jiāo）鏈，構（gòu）成一差動線圈。當正弦波振蕩（dàng）器產生的正弦交變電（diàn）壓通過輸入變（biàn）壓器（qì）饋（kuì）送給主發射線圈時，主發射線圈因通過交變電流而產生相同頻（pín）率的交變磁場切割兩（liǎng）副線圈。兩副線圈由於對主發射（shè）線圈距離

對稱而（ér）又互相交鏈，因此同時感（gǎn）應出幅度相（xiàng）等而方向（xiàng）相反（相位相差180°）的同頻率感（gǎn）應電勢而互相抵消（由於工（gōng）藝關係，兩個副線圈對主圈不可能完全對稱（chēng），以及還有外界屏蔽材料影響，因此輸出變壓器還是會有mV級的（de）不平衡信號輸出)。當探測線圈的電（diàn）磁場範圍沒有（yǒu）金屬（shǔ）進入時（shí），隻有一個微弱的該頻率的（de）等幅不平衡信（xìn）號（hào）輸出，這個信號經過放大後，經檢波變成直流（liú）電壓而被隔直（zhí）電容（róng）阻擋，不能進入後級放大器，此時儀器（qì）處於相對穩定的（de）靜止狀態。

一旦（dàn）有金屬進人（rén）探測線圈的電磁場（chǎng）範圍時（shí），金屬處於（yú）該交（jiāo）變磁場（chǎng）中，將產生渦流，渦流（liú）的磁場使探測線圈產生感應電勢，使探測線圈的相對平衡受到破壞，產生一個（gè）頻（pín）率較低（dī）的脈動電（diàn）勢差，此脈動電勢差載在原來等幅不平衡信（xìn）號上饋送給放大器放大，金屬（shǔ）信號通過（guò）第—級放大（dà）器後，幅度已被放大3000~4000倍，再送入檢波器從不平（píng）衡信（xìn）號上（shàng）取出有（yǒu）用信號再送入超（chāo）低頻放大器，又獲得1000倍以上的放大。此時金屬信號已從原先的微伏級信號經（jīng）幾次放大後成為伏特數量級，進（jìn）而達到觸發器的觸發電壓閾值，觸發報警信號（聲、光信號)，則可判斷出金屬的存在與否。在生產線上的金屬探測器還可（kě）以帶有對所需控製對象進行自動控製的功能，例如切斷負載電源，發出報（bào）警信號、自（zì）動噴塗標記或自動剔除裝置（翻板、推（tuī）杆（gǎn）等)。

另—種金屬探測器則是利用高（gāo）頻振蕩器，在沒有遇到金（jīn）屬物質時，調節高頻振蕩器的增益電位器，恰好使振蕩（dàng）器振蕩線圈處於臨界振蕩狀（zhuàng）態，即剛好使振蕩器（qì）起振（調節設定檢測靈敏度)，當探測線圈靠近金屬物體時，由於電（diàn）磁感應現象，會在金屬物體中（zhōng）產生渦電流，根據能量守恒（héng）定律，振（zhèn）蕩（dàng）回路中的能量損（sǔn）耗將增大，減弱（ruò）了（le）處於臨界狀態的振蕩器振蕩，甚至因無法維持振（zhèn）蕩所需的低能量而停振，利用振蕩檢測器檢測出這種變化，並轉換成聲（shēng）音信號，根據聲音有無（wú），就可以判定探測線圈下麵是否有金（jīn）屬物（wù）體了。手（shǒu）持金屬探測（cè）儀多采用這樣（yàng）的工作原理。