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检测电路中的金属探测器 八
接线图
2023年10月21日 13:47 176
admin
本例介绍一款采用PLL(锁相环)数字集成电路MCl4046制作的金属探测器，它在检测到金属物体时会发出声音报警信号，同时还能根据电流表的指示大致判断出被检测到的金属材料。该装置适用于检测木材中的铁钉、沙滩中的金属物品、墙内的电线等。
电路工作原理
该金属探测器电路由探测振荡器、PLL锁相环电路和音响报警电路组成，如图8-74所示。
探测振荡器电路由探测线圈L、晶体管Vl、电阻器Rl-R3、电容器Cl-C5组成。
PLL锁相环电路由集成电路ICl、电阻器R4-R8、电容器C7-Cll组成。
音响报警电路由晶体管V2、比较放大器集成电路IC2 蜂鸣器HA、电阻器Rg-R14组成。
在探测线圈L末检测到金属物品时，探测振荡器与ICl内部VCO的基准频率相同，ICl的13脚 (比较器输出端)元误差电压输出，音响报警电路不工作，蜂鸣器HA不发声。
当L检测到金属物品时，探测振荡器的工作频率将升高或降低 (通常，检测到铜、铝等导电率高的金属时;振荡频率会升高;检测到铁氧体等导磁率高的金属物体时，振荡频率会降低;而检测到钢、铁等导磁率、导电率均较高的金属时，振荡频率或升高或降低)，IC1的13脚将输出误差信号。该信号经V2及IC2放大后，驱动HA发出报警声。同时，电流表PA的指针问左或问右摆动。
元器件选择
Rl-Rl4选用1/4W碳膜电阻器或金属膜电阻器;Rl5选用1/2W金属膜电阻器。
RP选用小型电位器或可变电阻器。
Cl、C2、C7-C9、Cl2和C13均选用独石电容器;C3-C6和ClO选用高频瓷介电容器;C11选用微调电容器 (半可变电容器)。
Vl和V2均选用S9018或2SCl815型硅NPN晶体管。
ICl选用CD4046或MCl4046B型PLL锁相环集成电路;IC2选用PPC393C型运算放大集成电路。
L用φO·2mm的高强度漆包线在5cmx7cm的框架上绕100匝制成。
HA选用电磁式蜂鸣器。
PA选用小型微安表。
电路调试
在探测线圈L远离金属物品的情况下，调整Cll的容量，使基准频率与探测振荡器的工作频率相同，IC1的13脚输出为0。
再调整RP的阻值，便电流表PA的指针向在刻度正中。
将L分别靠近不同金属，分别调整Rl2和R14的阻值，便PA的表针偏右或偏左，蜂鸣器HA发出报警声。
电路工作原理
该金属探测器电路由探测振荡器、PLL锁相环电路和音响报警电路组成，如图8-74所示。
探测振荡器电路由探测线圈L、晶体管Vl、电阻器Rl-R3、电容器Cl-C5组成。
PLL锁相环电路由集成电路ICl、电阻器R4-R8、电容器C7-Cll组成。
音响报警电路由晶体管V2、比较放大器集成电路IC2 蜂鸣器HA、电阻器Rg-R14组成。
在探测线圈L末检测到金属物品时，探测振荡器与ICl内部VCO的基准频率相同，ICl的13脚 (比较器输出端)元误差电压输出，音响报警电路不工作，蜂鸣器HA不发声。
当L检测到金属物品时，探测振荡器的工作频率将升高或降低 (通常，检测到铜、铝等导电率高的金属时;振荡频率会升高;检测到铁氧体等导磁率高的金属物体时，振荡频率会降低;而检测到钢、铁等导磁率、导电率均较高的金属时，振荡频率或升高或降低)，IC1的13脚将输出误差信号。该信号经V2及IC2放大后，驱动HA发出报警声。同时，电流表PA的指针问左或问右摆动。
元器件选择
Rl-Rl4选用1/4W碳膜电阻器或金属膜电阻器;Rl5选用1/2W金属膜电阻器。
RP选用小型电位器或可变电阻器。
Cl、C2、C7-C9、Cl2和C13均选用独石电容器;C3-C6和ClO选用高频瓷介电容器;C11选用微调电容器 (半可变电容器)。
Vl和V2均选用S9018或2SCl815型硅NPN晶体管。
ICl选用CD4046或MCl4046B型PLL锁相环集成电路;IC2选用PPC393C型运算放大集成电路。
L用φO·2mm的高强度漆包线在5cmx7cm的框架上绕100匝制成。
HA选用电磁式蜂鸣器。
PA选用小型微安表。
电路调试
在探测线圈L远离金属物品的情况下，调整Cll的容量，使基准频率与探测振荡器的工作频率相同，IC1的13脚输出为0。
再调整RP的阻值，便电流表PA的指针向在刻度正中。
将L分别靠近不同金属，分别调整Rl2和R14的阻值，便PA的表针偏右或偏左，蜂鸣器HA发出报警声。
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