用锁相环制作的金属探测器

用锁相环制作的金属探测器

该探测器利用探测线圈组成LC振荡电路，当线圈靠近金属时，金属体内产生涡流，使线圈电感量变化，致使探测器电路中的振荡频率也发生变化。      通常导电率高的金属(如铜、铝等)使振荡频率升高，导磁率商的物体(如铁氧体)使振荡频率降低，而导磁率和导电率都高的金属(如铁等)，振荡频率可能升高也可能降低，这取决于被探测物对线圈内磁力线的影响程度。      工作原理      图1是本探测器的原理框图。设带有探测线圈的Lc振荡器在未探测到金属时，振荡频率为fo，VCO的振荡频率为fvco，且fo和fvco相等。由于PLL电路的作用，此时VCO的控制电压等于某一固定电压Vo。      当探测线圈靠近金属时，Lc振荡器的频率会有一个变化量△f，振荡频率与fvco不相等，二者经相位比较器比较后会输出一误差电压，经环状滤波器滤波后输入到VCO的输入端，使fvco发生变化，自动调整的结果，使fo与fvco最终保持一固定的相位差，相位比较器输出一固定的误差电压，VCO的控制电压Vo也变化了△V，将误差电压用比较器判定后，用电流表作指示，同时蜂鸣器呜叫。      锁相环PLL采用MC14046B，它的内部含有相位比较器、压控振荡器VCO等电路，显然，PLL电路的作用是将信号频率的变化△f转换为VCO控制电压的变化△V。转载请注明转自“维修吧-http://www.”      金属探测器的电路如图2所示。由BG1等元件构成变形的科尔毕兹振荡电路，其振荡频率由下式决定：      检测线圈L1的电感量约1mH，按图2中元件参数振荡频率fo约为120kHz。C3、C4、C5直接影响振荡频率，应采用聚脂薄膜电容器。MC14046B的CA和CB端的电容决定fvco，其中50pF可变电容用于对fvco进行微调。IC1的13脚为比较器输出，输出的误差电压由R10、c11构成的低通滤波器滤波，再经BG2缓冲放大由电流表M指示。IC2作比较器，当BG2的射极电压vi低于Vr1时，IC2b输出低电平，蜂鸣器发声；而Vi高于Vr2时，IC2a输出低电平，蜂鸣器发声。      探测线圈用φ0．2mm高强度漆包线在5cm×7cm的框架上绕100匝而成。电流表选用小型微安表。      调整      先调50pF可变电容，使fvco与fo相等。再调W1，使电流表指针指刻度正中。      将探测线圈靠近不同金属，并调整Vr1与Vr2的值，使电流表左偏或右偏，蜂鸣器均鸣叫。      本装置适用于检测墙内的电线和木材中的铁钉等。