地下金属探测仪器

Question

如题所述

Answer 1

金属探测器的运作基于电磁感应原理。当交流电在线圈中流动时，会产生变化的磁场。这个磁场能够在金属物体内部感应出涡电流。这些涡电流又会生成磁场，影响原始磁场，从而触发探测器发出信号。
探测器内置的高频振荡器由三极管VT1和高频变压器T1等元件构成，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并联谐振振荡回路，其振荡频率大约为220kHz，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”端连接到振荡管VT1的基极，“D”端连接到VD2。由于VD2处于正向导通状态，对高频信号来说，“D”端可以看作是接地的。这样，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，从而产生自激高频振荡。振荡器反馈电压的大小与线圈L1、L2的匝数比有直接关系。如果匝数比过小，反馈太弱，不容易起振；如果过大，会引起振荡波形失真，并且会显著降低金属探测器的灵敏度。
振荡管VT1的偏置电路由R2和二极管VD2组成，R2作为VD2的限流电阻。由于二极管的正向阈值电压是恒定的（大约0.7V），通过次级线圈L2加到VT1的基极，从而得到稳定的偏置电压。这种稳压式的偏置电路能够显著增强VT1高频振荡器的稳定性。为了进一步提高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，该电路由稳压二极管VD1、限流电阻器R6和去耦电容器C5组成。
振荡管VT1的发射极与地之间连接了两个串联的电位器，它们具有发射极电流负反馈作用。电位器的电阻值越大，负反馈作用越强，VT1的放大能力就越低，甚至可能导致电路停止振荡。RP1是振荡器增益的粗调电位器，而RP2是细调电位器。