基于平衡線圈技術(shù)的金屬探測器設(shè)計.pdf

1、金屬探測器是一種金屬檢出設(shè)備，它利用電磁、射線等物理原理，對混合物品或人體中的金屬物質(zhì)（如鐵、銅、不銹鋼等）產(chǎn)生感應(yīng)信號，來達(dá)到剔除或報警作用。金屬探測器在現(xiàn)代社會生活中的應(yīng)用越來越廣泛，從最初應(yīng)用到探雷和探測地下金屬到現(xiàn)在的食品、橡膠、木材加工等方面的質(zhì)量安全檢測，它的作用越來越凸現(xiàn)，與此同時功能上的提高和完善也受到廣大客戶的關(guān)注。目前，高精度金屬探測器主要依賴進(jìn)口，雖然性能較高，但是價格昂貴。隨著現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)向著高精度、高品質(zhì)方向發(fā)

2、展，高精度的金屬探測器市場將會十分廣闊。因此，研發(fā)一種高精度且成本相對較低的金屬探測器，具有非?？捎^的經(jīng)濟(jì)效益。
　　 本文介紹了金屬探測器的研究現(xiàn)狀，對于目前國內(nèi)外探測器的設(shè)計開發(fā)原理及優(yōu)缺點進(jìn)行了闡述。依據(jù)通電線圈磁場基本電磁特性，本文分析和總結(jié)了常規(guī)平衡線圈的磁場分布情況，推導(dǎo)出金屬進(jìn)入線圈前后磁場的變化規(guī)律，并結(jié)合本課題要求，改變線圈排列方式，設(shè)計了一種矩形平衡線圈模型，來提高檢測精度。以此為理論基礎(chǔ)，本文設(shè)計了一種由控

3、制電路、探頭、單片機(jī)、傳動系統(tǒng)等構(gòu)成的靈敏度可調(diào)的智能型金屬探測器的實現(xiàn)方案。核心部分是控制電路和探頭的設(shè)計?？刂齐娐凡糠?，經(jīng)過頻率整定、濾波、放大等環(huán)節(jié)，生成的正弦波信號應(yīng)具備頻率穩(wěn)定，波形好，功率較大的特點；經(jīng)過濾波、放大、信號調(diào)理、峰值保持等環(huán)節(jié)，所獲得的信號應(yīng)能夠準(zhǔn)確反應(yīng)接收信號的特征參數(shù)，穩(wěn)定性好，并能排除干擾。探頭部分，對發(fā)射線圈和接收線圈的大小和相對位置進(jìn)行精確的設(shè)計，保證探頭的可靠和穩(wěn)定。
　　 本文對上述環(huán)節(jié)的

4、電路原理及注意事項等進(jìn)行了詳細(xì)說明，并給出了相關(guān)的原理圖和部分參數(shù)。軟件部分主要實現(xiàn)了檢測數(shù)據(jù)的分析、參數(shù)的設(shè)定和存儲、顯示部分的控制以及報警信號的產(chǎn)生，而其數(shù)字濾波部分，則是對硬件部分的有益補充。本文給出了上述各個模塊的實現(xiàn)過程及流程以及整個系統(tǒng)的流程圖。此外，本文對于金屬探測器其它部分即電源部分和傳動部分的設(shè)計等也進(jìn)行了闡述。
　　 通過實驗展示了本課題設(shè)計的金屬探測器的檢測效果以及功能特點，并提出了部分改進(jìn)措施。最后，展望