震动探测器原理
全向振动传感器
它是一种全方位固态振动控制器件，传感部分采用目前最先进的固态加速度检测器件，既对振动有很高的检测灵敏度，也对周围环境的声音信号抑制，具有很强的抗干扰能力。
目前所出现的振动传感器为一弹簧振子,通过碰撞实现振动感应,主要缺点是有方向性,可靠性差。针对这一缺陷,本方案使用的传感器, 克服了这一弱点。敏感器件采用压电陶瓷片,置于一密闭腔中,两侧为金属小球,空腔设计为球形, 以利用小球滚动。在三维空间中,无论传感器在什么方位,始终有小球与压电陶瓷片接触。在振动时,小球对压电陶瓷片压力变化,产生脉动电压, 从而实现振动感应。因为本振动传感器的输出电压幅度主要取决于振动强度,在不同方向上振动, 输出电压太小差别不大，故为全方向性。
(1) 全向振动传感器工作原理
全向振动传感器,是一种目前广泛应用的报警检测传感器，它内部用压电陶瓷片加弹簧重锤结构检测振动信号，并通过LM358等运放放大并输出控制信号。如图2-8所示为全向振动传感器电路图。
ND-2采用特别设计的低功耗检测控制芯片，静态耗电小于1μA ，是目前振动传感器中耗电最小的器件。为了方便使用，采用引线方式。引线连接方式：红线为电源正极，绿线为输出端，黑线为地。如图2-9所示为ND-2引线图。
当检测到振动大于一定幅度时，动作指示灯点亮，并发出报警。振动检测的灵敏度可以通过灵敏度调节旋钮调节，顺时针灵敏度增加，逆时针灵敏度降低。
3V
图2-8 全向振动传感器电路图
红
绿
黑
图2-9 ND-2引线图
如图2-10所示，ND-2采用集电极开路输出方式，其内部三极管的控制电流不小于10mA 。受内部定时器的控制，每检测出一次振动信号，三极管导通5秒，
负载得电工作。当ND-2受到振动时，LED会点亮5秒，之后熄灭，再次振动则继续点亮。如果外接一只PNP三极管，则可带动继电器，报警器等功率较大的负载。
红
绿
黑
图2-10全向振动传感器内部原理图
(2) 全向振动传感器的优势
具有成本低、灵敏度高、工作稳定可靠，振动检测范围大的优点。采用陶瓷材料经特殊工艺制造而成，其陶瓷具有高弹性、抗腐蚀、抗磨损、耐冲击和振动之效能。长期稳定性高，可保持长时间。不易产生热飘移，且不需要经常做校正。
2.4 电源电路
红外线对射传感器和振荡传感器的工作距离是与工作电压有关，为了在实际应用中取得更好的防盗效果，本方案采用单相桥式整流电路为传感器提供可靠、稳定的直流电压，并且采用LM317输出可调（1.25V~12V）的工作电压来调整传感器的工作距离。如图2-11所示为单相桥式整流电路。
简易金属探测器制作
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二、功能说明 1、实现金属物质的探测，如硬币，钥匙，金属手机壳等，LED和蜂鸣器实现声光报警。 2、按键设置探测金属的精度。 3、LED显示高、中、低。三种精度。 4、结构简洁，稳固，高效。 本系统采用USB电源供电，提供电源线，可以插到电脑、手机充电器、充电宝上供电，十分方便。 三、按键说明 系统有一个按键，设置精度加和精度减。 使用时，将金属物质放到线圈的上方或线圈中间，系统会自动报警
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振动探测器的基本工作原理及特点
振动探测器的基本工作原理及特点 常用的几种振动探测器 根据所使用的振动传感器的不同，振动探测器可分为： 振动光纤探测器、泄漏电缆探测器、机械式振动探测器、惯性棒电子式振动探测器、电动式振动探测器、压电晶体振动探测器、电子式全面型振动探测器等多种类型。 不同类型的振动探测器其工作机理及安装要求也各有差异，以北京三安古德“sa-z8”振动探测器为例，它属于压电晶体振动探测器。 振动探测器的安装使用要点 1．振动探测器属于面控制型探测器，室内明装、暗装均可，通常安装于可能入侵的墙壁、天花板、地面或保险柜上； 2．探测器安装要牢固，振动传感器应紧贴安装面，安装面应为干燥的平面； 3．安装于墙体时，距地面高2-2.4ｍ为宜，探测器垂直于墙面； 4．埋入地下使用时深度为10cm左右，不宜埋入土质松软地带； 5．振动探测器不宜用于附近有强震动干扰源的场所； 6．安装的位置应远离振动源(如旋转的电机、变压器、风扇、空调)，如无法避开震动源，则视振动源震动情况，距离振动源1-3米； 7．注意在振动探测器频率范围内的高频震动、超声波的干扰容易引起误报。 玻璃破碎探测器 玻璃破碎探测器是专门用来探测玻璃破碎的探测器。当犯罪分子打碎玻璃试图入侵作案时，即可发出报警信号。 以北京三安古德“sa-z8”玻璃破碎探测器为例，其是属于次声波—玻璃破碎高频声响双技术探测器。 因此它也是一种双鉴探测器，此种类型的探测器比普通的声控型单技术玻璃破碎探测器或声控—振动型双技术玻璃破碎探测器的性能有了进一步的提高，是目前较好的一种玻璃破碎探测器。 探测玻璃破碎高频声响的原理 玻璃破碎时发出的响亮刺耳的声音频率是处于大约10～15KHZ的高频段范围内。 将带通放大器的带宽选在10～15KHz的范围内，就可将玻璃破碎时产生的高频声音信号取出，从而触发报警。 但对人的脚步声、说话声、雷雨声等却具有较强的抑制作用，从而可以降低误报率。 次声波的产生 次声波是频率低于20Hz的声波，属于不可闻声波。 经过实验分析表明：当敲击门、窗等处的玻璃(此时玻璃还未破碎)时，会产生一个超低频的弹性振动波，这种机械振动波就属于次声波，而当玻璃破碎时，才会发出高频声音。 除此之外，以下一些原因也同样会导致次声波的产生。 一般的建筑物，通常其内部的各个房间(或单元)是通过室内的门、窗户、墙壁、地面、天花板等物体与室外环境相互隔开的。 这就造成了房间内部与外部的环境，在温度、气压等方面存在着一定的差异。 特别是对于那些门、窗紧闭、封闭性较好的房间，这种室内外的环境差异就更大些。 当入侵者试图进室作案时，必定要选择在这个房间的某个位置打开一个通道,如打碎玻璃，强行进入。 由于室内外环境不同所造成的温差、气压差，会在缺口打开的瞬间时产生气流。
金属探测器的原理
可视金属探测器 文章简介 2014年已经过去一大半了，金属探测器走过它不寻常的一年。一个产品的出现带动了一个行业的发展，于是考古寻宝这个既陌生又熟悉的行业开始进入市场。40多年过去了，金属探测器经历了几代探测技术的变革，从最初的信号模拟技术到连续波技术直到今天所使用的数字脉冲技术，金属探测器简单的磁场切割原理被引入多种科学技术成果。无论是灵敏度、分辨率、探测精确度还是工作性能上都有了质的飞跃。应用领域也随着产品质量的提高延伸到了多个行业。但是在选择可视金属探测器上面，还是有些误区。下面我 将介详细的介绍一下 文章详细内容 可视金属探测器 2014年已经过去一大半了，金属探测器走过它不寻常的一年。一个产品的出现带动了一个行业的发展，于是考古寻宝这个既陌生又熟悉的行业开始进入市场。40多年过去了，金属探测器经历了几代探测技术的变革，从最初的信号模拟技术到连续波技术直到今天所使用的数字脉冲技术，金属探测器简单的磁场切割原理被引入多种科学技术成果。无论是灵敏度、分辨率、探测精确度还是工作性能上都有了质的飞跃。应用领域也随着产品质量的提高延伸到了多个行业。但是在选择可视金属探测器上面，还是有些误区。下面我 将介详细的介绍一下 一、可视金属探测器选购的误区 可视金属探测器，是一个需要特别注意其探测深度和探测目标的设备，同时在购买时，很难从产品资料得 到准确信息，所以一定要注意一下几个误区： 1、可视金属探测器作为非大众日常消费设备，所以可视金属探测器在外观上基本差别不大，千万不要认为 外观差不多的产品，效果就差多，因为可视金属探测器基本是在地下操作，以手拿着为主， 很多品牌以国内与国外的产品，外观都一样，指标都一样，能说能同一时间探测到目标吗？外观与指标不 决定识别目标的因素。 2、买可视金属探测器、千万不要贪便宜 可视金属探测器探测深度很重要，所以买可视金属探测器千万不要能买另外产品一样，觉得凑合就行价格便宜凑合的产品，可以说是在探宝中无法满足您的工作。因为矿化反应的影响都会干扰您的探测。灵敏度会降低，探测警报声不停在响动，所以购买时一定要注意。 因为几百到二千元的可视金属探测器，即使是像国产的探宝王、TB1000等，这些价格确实便宜，国产的，在做工方便都是比较粗造的，把指标做大，来满足消费者的心理。国产的产品唯有一点就是功能多，不成
探测器原理大全
探测器原理大全 (2) 激光入侵探测器 激光与一般光源相比有如下特点： a．方向性好，亮度高。一束激光的发散角可做到小于10-3～10-5弧度，即使在几公里以外激光光束的直径也仅扩展到几毫米或几厘米。由于激光光束发散角小，几乎是一束平行光束，光束能聚集在一个很小的平面上，产生很大的光功率密度，其亮度很高。 激光光源和其它光源的亮度比较： 光源亮度（w/Sr?cm2） 蜡烛0.5 电灯470 太阳表面0.165M 氦-氖激光15M 红宝石激光10亿兆～37亿兆 b．激光的单色性和相干性好。 激光是单一频率的单色光，如氦氖激光器的波长为6328?，在其频率范围内谱线宽度ΔU=10-1Hz，而其他一般光的ΔU = 107-109 Hz。光的相干性取决于其单色性。 光的相干长度δm与谱线宽度的关系是： δm=c/ΔU，其中c为光速。 一般光源的相干长度为几个毫米。单色光源氦-86灯，λ=6057?，相干长度 δm=38.6cm；而氦氖激光器λ= 6328?，δm=40km。
按激光器的工作物质来分，激光器可分为如下几种： 固体激光器：它的工作物质为固体，如钕玻璃、红宝石等。 液体染料激光器：它的工作物质为液体染料，如若丹明香豆素等。 气体激光器：它的工作物质是二氧化碳、氦-氖、氮分子等。 半导体激光器：它的工作物质是半导体材料，如砷化镓。 激光探测器与主动红外式探测器有些相似，也是由发射器与接收器两部分构成。发射器发射激光束照射在接收器上，当有入侵目标出现在警戒线上，激光束被遮挡，接收机接收状态发生变化，从而产生报警信号。 激光探测器的作用距离： 式中 P1——激光功率； QT——光束发散角； M——调制光速调制度； SR——接收面积； PR——接收到的功率。 由上式可以看出，要提高探测器的作用距离，应增大激光源的发射光率，增加光学系统的透过率，减少发射装置的发散角，也可采用高灵敏的光电传感器。 激光具有高亮度，高方向性，所以激光探测器十分适用于远距离的线控报警装置。由于能量集中，可以在光路上加装反射镜，围绕成光墙，从而可以用一套激光器来封锁场地的四周，或封锁几个主要通道路口。
自制作地下金属探测器电路图
自制作地下金属探测器电路图 自制作地下金属探测器的完整的电路图示于图2。平衡式金属探头包括两个线圈：一个发射线圈( T X) 和一个接收线圈( RX) 。发射线圈由一个方波振荡器驱动，在线圈中产生一个交变的磁场。接收线圈的安放方式是部分叠加在发射线圈上( 参见图 3 ) 。通过调整叠加量可以找到一个平衡位置，在这一点上，接收线圈中的感生电压不存在或被抵消，使得只有很少或根本没有电信号产生。只有当一个金属物体进入线圈区域，才会引起磁场不平衡，进而在接收线圈中产生检测信号。围绕I C l a 构建一个简单的时钟发生器作为发射器的振荡器，电路以含有1 6个施密特反相器的集成电路4 01 0 6的一个 r ] I Cl a 为基础组成。操作中振荡器的频率是否稳定对于这种应用目标并不重要，我们只需要在发射器的线圈上产生一个交变的磁场。I C l b 用作缓冲器以稳定I Cl a 的负载。I Cl a 振荡器的音频频率由电阻R1 和电容C1 决定，而电阻R2 用于限定通过发射器的峰值电流为1 2 mA。
自制地下金属探测器电路图 接收器的前面是一个简单但灵敏的预放大器，以I C2 b 为基础组成。用于提高来自接收器线圈的信号，其增益约为 1 6 5 。使得当金属出现时，输出信号会有较大的变化。它也为下一级放大器提供较大的增益。接为比较器 ( 或称为电平检测器 ) 的I C2 b 用于检测放大后的接收波形的峰值。由于这些信号的峰值变化迅速而数值很小，很像露在水面上的冰山的尖。这将能严重地影响电路的灵敏度。因此，在这一点上，使用了一个简单但重要的增强方法。即，通过电阻R9 来提供一个滞后的正向反馈，从而恢复信号为振荡器输出的方波形式，有效地使传感器的灵敏度提高了两倍。 I C 2 b 第7 脚上的输出通过C 5 馈送给峰值检测器的I C l e 。I C 1 是一个施密特反向器，只有一定幅度的脉冲才能穿过它输出。通过正确调整频率粗调控制器VR2 和细调控制器VR3 ，可以找到一个点，使信号能以随机的
金属探测器原理图
金属探测器原理图 一、工作原理 地下金属探测仪产生周期性变化的磁场，周期性变化的磁场在空间产生涡旋电场。而涡旋电场如果遇到金属的话，会形成涡电流，可以被检测到。 涡电流产生后反作用于磁场使线圈的电压和阻抗发生变化。 发射线圈的电流会产生一个电磁场，就如同电动机也会产生电磁场一样。磁场的极性垂直于线圈所在平面。每当电流改变方向，磁场的极性都会随之改变。这意味着，如果线圈平行于地面，那么磁场的方向会不断地交替变化，一会儿垂直于地面向下，一会儿又垂直于地面向上。
随着磁场方向在地下反复变化，它会与所遇的任何导体目标物发生作用，导致目标物自身也会产生微弱的磁场。目标物磁场的极性同发射线圈磁场的极性恰好相反。如果发射线圈产生的磁场方向垂直地面向下，则目标物磁场就垂直于地面向上。 接收线圈能完全屏蔽发射线圈产生的磁场。但它不会屏蔽从地下目标物传来的磁场。这样一来，当接收线圈位于正在发射磁场的目标物上方时，线圈上就会产生一个微弱的电流。 这一电流振荡的频率与目标物磁场的频率相同。接收线圈会放大这一频率并将其传送到金属地下金属探测仪的控制台，控制台上的元件继而对这一信号加以分析。 二、金属探测器的知名产品 一个品牌的认知，要看一个品牌的历史背景。好的产品，一般都有久远的历史背景，浓厚的企业氛围，很高的知名的。那么，有哪些好产品，更受到大家的喜爱呢？ 金属探测器在国际市场中应用很广，美国、德国、澳大利亚和日本为主要生产国。 1、Pro-Arc考古专家
美国Fisher金属探测器最知名的一款型号是Pro-arc考古专家，原产于美国，导电弧型显示屏，硬币大小探测深度在16英寸左右 （40cm-50cm），目标越大、导电性越好、埋藏时间越长，可探测的深度就会越深。具有静态全金属和动态全金属模式、目标识别模式、超深探测模式和超载报警系统。它不但灵敏度高，而且能指示金属材质、目标信心度、土壤矿化程度、相对探测深度等。其最大优点是具有自动地表抓斗功能，能很好的排除矿化反应，并且能排除一切外界干扰，名列全球十大地下探测器之首，在全球累计销量8000万台，力压一切其他竞争对手。美国海豹突击队（海陆空三栖）指定特种装备，承担起反恐的重要使命，同时被考古学家、探宝爱好者强烈推荐。 它代表了金属探测器行业历史最悠久的公司Fisher公司所拥有的最好技术。重量轻、平衡性很好，是本行业最符合人体工程学设计的金属探测器。它有着按指令驱动的直观界面，超大屏幕LCD显示。而且有相应的视觉指示器，例如：目标识别、目标可信度指示、目标深度指示器、地表矿化度。并且有多种勘探模式：识别模式、静态全金属、动态全金属模式。触发器驱动的FASTGRAB地表平衡，带手动制动。触发器控制的驱动目标精确定位功能，可变音频音高。显示屏背光可用于夜晚或微光环境。档位和识别控制。 Pro-arc考古专家同时是是一款多功能的高性能电脑化金属探测器。它的高灵敏度和地表平衡控制能力可以适应所有环境，它的识别响应能力是专为复杂环境设计的。而对于特殊种类的人工制品，它的
振动传感器种类、原理及发展趋势
振动传感器种类、原理及发展趋势 【摘要】振动传感器是一种能感受机械运动振动的参量(振动速度、频率，加速度等)并转换成可用输出信号的传感器。 在高度发展的现代工业中，现代测试技术向数字化、信息化方向发展已成必然发展趋势，而测试系统的最前端是传感器，它是整个测试系统的灵魂，被世界各国列为尖端技术，特别是近几年快速发展的IC技术和计算机技术，为传感器的发展提供了良好与可靠的科学技术基础。使传感器的发展日新月益，且数字化、多功能与智能化是现代传感器发展的重要特征。 【关键词】种类；原理；发展趋势 【Abstract】:Vibration transducer is atransducer that can feel the vibration of a mechanical movement parameters (frequency of the vibration velocity, acceleration, etc.) and converted into usable output signal of the sensor. At the height of the development of modern industry, modern testing technology to digitization, information management has become an inevitable trend of development, and testing system for the front end is the sensor, it is the soul of an entire test system, is listed as a leading-edge technology around the world, particularly in recent years, the rapid development of IC technology and computer technology, the development of a sensor provides a good and reliable scientific and technology base. Place the sensor development, Crescent IK, and multipurpose digital, is a modern and intelligent sensor development, an important feature. 【Keywords】:type , principle , inevitable trend of development 振动传感器的分类
常用传感器的工作原理及应用
常用传感器的工作原理及应用
3.1.1电阻式传感器的工作原理 应变：物体在外部压力或拉力作用下发生形变的现象 弹性应变：当外力去除后，物体能够完全恢复其尺寸和形状的应变 弹性元件：具有弹性应变特性的物体 3.1.3电阻应变式传感器 电阻应变式传感器利用电阻应变片将应变转换为电阻值变化的传感器。 工作原理：当被测物理量作用于弹性元件上，弹性元件在力、力矩或压力等的作用下发生变形，产生相应的应变或位移，然后传递给与之相连的应变片，引起应变片的电阻值变化，通过测量电路变成电量输出。输出的电量大小反映被测量的大小。 结构：应变式传感器由弹性元件上粘贴电阻应变片构成。 应用：广泛用于力、力矩、压力、加速度、重量等参数的测量。 1．电阻应变效应 ○
电阻应变片的工作原理是基于应变效应，即导体或半导体材料在外界力的作用下产生机械变形时，其电阻值相应发生变化，这种现象称为“应变效应”。 2．电阻应变片的结构 基片 b l 电阻丝式敏感栅 金属电阻应变片的结构 4．电阻应变式传感器的应用 （1）应变式力传感器 被测物理量：荷重或力 一
二 主要用途：作为各种电子称与材料试验机的 测力元件、 发动机的推力测试、水坝坝体承载状况监测等。 力传感器的弹性元件：柱式、筒式、环式、悬臂式等 （2）应变式压力传感器 主要用来测量流动介质的动态或静态压力 应变片压力传感器大多采用膜片式或筒式 弹性元件。 （3）应变式容器内液体重量传感器 感压膜感受上面液体的压力。 （4）应变式加速度传感器 用于物体加速度的测量。 依据：a =F/m 。 3.2电容式传感器 3.2.1电容式传感器的工作原理 由绝缘介质分开的两个平行金属板组成的 平板电容器，如果不考虑边缘效应，其电容量为 当被测参数变化使得S 、d 或ε发生变化时， 电容量C 也随之变化。 d S C ε=
自制简易金属探测器
自制简易金属探测器 自制简易金属探测器 与其它类型的金属探测器相比，本电路的工作原理是这样的：当探测用电感线圈的电感量变化时，L振荡器的振荡频率也产生变化。任何金属体一靠近这个探测电感器其电感量就变。 频率如何变化这取决于金属特性和电路所使用的工作 频率。如果工作频率很高，则金属物就可视为一个短路环，它将降低探测电感的电感量，从而使振荡器工作频率上升；如果振荡器的工作频率足够低以至可忽略涡流损失，这个探测器就有可能区分出黑色金属或无色金属。 要制作一个频率不高于200Hz振荡器的振荡线圈是很困难的，故本振荡电路振荡工作频率选用约300KHz，这样电感器就很容易制作，只需用一根同轴电缆线按图中尺寸绕一匝就制成。 电路包括振荡器T1、频率－电压转换器IC1和MOS双运放器IC2。探测头线圈直径为440mm，C1和C2的值可保证振荡器的频率约为300KHz，若采用较小直径探测圈，
则线圈需绕较多匝数。 振荡器信号电平必须至少达到500mVpp，以便能够很好地驱动4046集成块，在这个电平，相位比较器可保证集成块内部的锁相环总是锁定同步的。在10脚上的源极跟随器输出再被送到IC2 CA3130作较大幅度放大。 锁相环的中心频率，也就是中心处零的微安表的零点由电位器P1所调节。如果运放器的灵敏度极高，则要仔细反复地用P2作精调。本机灵敏度由P3调整，该电位器被连接于负反馈环与IC2的反相输入端；同时还有一正反馈经微安表和R10加到IC2的非反相输入。当然，也可用不同阻抗的表头，但要改变R9、R10和R11的值。注意：在探测金属时，探测物的大小与探测线圈间是有一定关系的。要用440mm(17.5寸)直径的探测线圈去探测硬币大小的金属将是徒劳的。
感烟探测器工作原理
感烟探测器的工作原理 感烟探测器 该种探测器主要响应燃烧或热解产生的固体液体微粒即烟雾粒子的探测器, 主要用来探测可见或不可见的燃烧产物及起火速度缓慢的初期火灾。可分为离子型,光电型,激光型和红外线束型四种。 ①离子感烟探测器: 它主要是利用烟雾粒子改变电离室电流原理而设计的火灾探测器。探测器内部装有а放射源的电离室为传感器件,现今使用大多为单源双室结构(补偿室,测量室),再配上相应的电子电路或CPU芯片所构成。 探测器内部的а放射源是由镅-241(Am241)发出。物质的放射性来自原子核的自发衰变过程如下:Am241->237Np+42He 由于а粒子比电子重得多,且带两个单位正电量,其穿透能力很弱。能量为5MeV的а粒子在空气中的射程为3.5cm, 而金属中射程为2.06*10cm, 所以屏蔽遮挡很容易, 同时а粒子的电离能力很强,当它穿过物质时,每次与物质分子或原子碰撞而打出一个电子,约失33eV能量,一个能量为5MeV的а粒子,在它完全静止前, 大约可以电离15万个左右的分子或原子。采用放射源Am241的优点,除了电离能力强,射程短以外,其半衰期长,成本也较低。 图所示是单源双室结构的离子感烟探测器原理框图: 在单源双室结构的电离室正极板上放置有а放射源AM241,其放射源可以在上百年的时间里不断地放射出а粒子, а粒子不断地撞击空气分子,引起电离,产生大量带正,负电荷的离子,从而使极间空气具有导电性,两个电离室分别称为补偿室和检测室。当在电离室的正负极间加上12V的工作电压时(实险测得：12V 工作电压时电离室线性度最佳),可使原来做无序运动的正负离子在电场作用下做有规则的定向运动,正离子向负极运动,负离子向正极运动,从而形成电离电流。电离电流的大小与电离室的结构尺寸,放射源的特性,施加电压的大小,以及空气的密度,温度,湿度和气流等多种因素有关, 施加的电压越高,电离电流越大,但当电压达到一定值时, 施加电压再高, 电离电流也不会再增加，此时达到饱和工作区。设计时保证离子室工作于线性区。 当火灾发生时,烟雾粒子进入测量室,部分正负离子会被吸附到比离子重许多倍的烟雾粒子上。一方面将使离子在电场中的速度降低了,另一方面增加了正负离子互相复合的几率,
金属探测器课程设计报告
《感测技术》课程设计 题目：金属探测器的制作 学号姓名：刘长军刘倩倩刘嘉威刘校 罗林李鑫林祥祥林晗 老师：袁新娣 时间：2013年11月
引言 认识金属探测器 金属探测器作为一种最重要的安全检查设备，己被广泛地应用于社会生活和工业生产的诸多领域。比如在机场、大型运动会(如奥运会)、展览会等都用金属探测器来对过往人员进行安全检测，以排查行李、包裹及人体夹带的刀具、枪支、弹药等伤害性违禁金属物品;工业部门(包括手表、眼镜、金银首饰、电子等生产含有金属产品的工厂)也使用金属探测器对出入人员进行检测，以防止贵重金属材料的丢失;目前，就连考试也开始启用金属探测器来防止考生利用手机等工具进行作弊。 由此可见，金属探测器对工业生产及人身安全起着重要的作用。而为了能够准确判定金属物品藏匿的位置，就需要金属探测器具有较高的灵敏度。目前。国外虽然已有较为完善的系列产品，但价格及其昂贵；国内传统的金+ .属探测器则是利用模拟电路进行检测和控制的，其电路复杂，探测灵敏度低，且整个系统易受外界干扰。 一、设计目的 1、进一步了解和运用涡流效应的原理。 2、了解电容三点式振荡电路原理。 二：任务和要求
1、任务：设计一种可准确探测小范围内是否存在金属物体的电子。 2、探测器性能要求： （1）工作温度范围：-40℃——+50℃。 （2）连续工作时间：一组5号干电池可连续工作40h（小时）。（3）要求当有金属靠近传感器时相应的电路会发出警报。（4）探测距离在20mm以内。 三、总方案设计 1、元器件的准备 电路中的NPN型三极管型号为9014,三极管VT1的放大倍数不要太大，这样可以提高电路的灵敏度。VD1-VD2为1N4148。电阻均为1/8W。 金属探测器的探头是一个关键元件，它是一个带磁心的电感线圈。磁心可选Φ10的收音机天线磁棒，截取15mm，再用绝缘板或厚纸板做两个直径为20mm的挡板，中间各挖一个Φ10mm 的孔，然后套在磁心两端，如图1所示。最后Φ0.31的漆包线在磁心上绕。如果不能自制，也可以买一只6.8mH的成品电感器，但必须是那种绕在“工”字形磁心上的立式电感器，而且电感器的电阻值越小越好。
震动探测器原理
全向振动传感器 它是一种全方位固态振动控制器件，传感部分采用目前最先进的固态加速度检测器件，既对振动有很高的检测灵敏度，也对周围环境的声音信号抑制，具有很强的抗干扰能力。 目前所出现的振动传感器为一弹簧振子,通过碰撞实现振动感应,主要缺点是有方向性,可靠性差。针对这一缺陷,本方案使用的传感器, 克服了这一弱点。敏感器件采用压电陶瓷片,置于一密闭腔中,两侧为金属小球,空腔设计为球形, 以利用小球滚动。在三维空间中,无论传感器在什么方位,始终有小球与压电陶瓷片接触。在振动时,小球对压电陶瓷片压力变化,产生脉动电压, 从而实现振动感应。因为本振动传感器的输出电压幅度主要取决于振动强度,在不同方向上振动, 输出电压太小差别不大，故为全方向性。 (1) 全向振动传感器工作原理 全向振动传感器,是一种目前广泛应用的报警检测传感器，它内部用压电陶瓷片加弹簧重锤结构检测振动信号，并通过LM358等运放放大并输出控制信号。如图2-8所示为全向振动传感器电路图。 ND-2采用特别设计的低功耗检测控制芯片，静态耗电小于1μA ，是目前振动传感器中耗电最小的器件。为了方便使用，采用引线方式。引线连接方式：红线为电源正极，绿线为输出端，黑线为地。如图2-9所示为ND-2引线图。 当检测到振动大于一定幅度时，动作指示灯点亮，并发出报警。振动检测的灵敏度可以通过灵敏度调节旋钮调节，顺时针灵敏度增加，逆时针灵敏度降低。 3V 图2-8 全向振动传感器电路图 红 绿 黑 图2-9 ND-2引线图 如图2-10所示，ND-2采用集电极开路输出方式，其内部三极管的控制电流不小于10mA 。受内部定时器的控制，每检测出一次振动信号，三极管导通5秒，
金属探测器是如何工作的
金属探测器是如何工作的 没有必要了解金属检测的科学原理使用探测器。你可以找到硬币、戒指、珠宝、金块、缓存或任何你寻找不知道你探测器是如何工作的。对于你的探测器做的更好的理解,但是…意识到为什么只是这奇怪的声音…理解为什么它反应的方式对金属和矿物质…很有必要学习如何金属探测器的工作原理。两个例子说明这一需要。首先,让我们说你是扫描,得到一个探测器信号。你挖下一只脚,什么也没找到。你扩大洞,挖另一脚,仍然没有找到任何东西。你可以继续挖五到六英尺,最后放弃。然而, 你的信号持续在这个挖! 到底是哪里出了错? 是你的错,还是你的探测器? 是一个目标吗? 嗯,是的,有一个目标尽管它不一定一个金属。的反应可能是由于一些矿物的变化内容。对于第二个示例,假设您正在研究一个小水壶里的铁金币。 你知道这铁水壶是在某个领域大型扁平的岩石下,放在上面。然而,不幸的是,至少有一个千大型、重型扁平的石头躺在这一领域。地面本身就是高度矿化和一些大的岩石本身也含有大量的铁成矿在这些情况下,知道你的探测器工作原理,再加上有一个理解的各种检测矿物质,会节省你大量的精力。在第一个实例,您将不挖, 或许没有比一只脚,在你意识到之前没有金属目标在地面。除非你知道一些关于铁矿产和金属探测他们的影响,你可能会从未发现铁水壶,除非你决定每个岩石下挖掘的领域。提出了“答案”这两种情况在这本书。 现代金属探测器,旨在提供理论解释,很简单,只有非常基本的检测器操作特征描述。这本书意在不是一个理论工作,但一个家、字段和课堂教材,帮助金属探测器用户了解设备的基本原则。这些原则并不难以理解。当你开始研究矿化、目标识别、应用程序和其他学科领域,你将得到你的学习背景材料。你就会明白你的探测器告诉你…为什么你听到某些信号。你会变得更能确定你已检测到的对象是一个你想挖。一个金属的高效运行检测器并不困难。然而,它确实需要一定的学习,思想和现场应用。 无线电发射和接受 你有一半的金属探测器操作在你的一生中,也许不知道它…共同的收音机。金属检测是实现,基本上,的传输和接收的无线电波信号。面对页面上的框图说明了一个典型的金属探测器的基本组件。电池供电。的发射机电子振荡器的极端离开图生成一个信号。发射机信号电流从发射机振荡器通过导线(搜索线圈电缆), 搜索线圈发射器的绕组(天线)和发射机天线是几把电线,一般伤口以循环的方式。 无线电发射和接受 当前循环的发射机天线,一个看不见的电磁场产生流动的空气(或其他周围的介质,即。:空气、木材、岩石、土材料,水,等等)。在所有的方向。如果这个电磁场是可见的,它似乎是一个巨大的形状,三维甜甜圈,发射机天线嵌在它的中心。电磁场理论指出,磁力线不能交叉。因此,他们挤在一起通过环形天线,但他们在外面不拥挤。幸运这种拥挤发生,因为磁力线的密度(密度)的现象,使金属检测邻近地区搜索线圈。下一个页面的底部画注意区域表示为二维检测模式。这是该网站的最大字段拥挤;它是在这里,金属检测发生的两个主要…涡流生成和电磁场畸变现象。(注意theMirror-image检测模式搜索线圈上面。)
光电探测器原理
光电探测器原理及应用 光电探测器种类繁多，原则上讲，只要受到光照后其物理性质发生变化的任何材料都可以用来制作光电探测器。现在广泛使用的光电探测器是利用光电效应工作的，是变光信号为电信号的元件。 光电效应分两类，内光电效应和外光电效应。他们的区别在于，内光电效应 的入射光子并不直接将光电子从光电材料内 部轰击出来，而只是将光电材料内部的光电 子从低能态激发到高能态。于是在低能态留 下一个空位——空穴，而高能态产生一个自 由移动的电子，如图二所示。 硅光电探测器是利用内光电效应的。 由入射光子所激发产生的电子空穴对，称为光生电子空穴对，光生电子空穴对虽然仍在材料内部，但它改变了半导体光电材料的导电性能，如果设法检测出这种性能的改变，就可以探测出光信号的变化。 无论外光电效应或是内光电效应，它们的产生并不取决于入射光强，而取决于入射光波的波长λ或频率ν，这是因为光子能量E只和ν有关： E=hν（1） 式中h为普朗克常数，要产生光电效应，每个光子的能量必须足够大，光波波长越短，频率越高，每个光子所具有的能量hν也就越大。光强只反映了光子数量的多少，并不反映每个光子的能量大小。 目前普遍使用的光电探测器有耗尽层光电二极管和雪崩光电二极管，是由半导体材料制作的。 半导体光电探测器是很好的固体元件，主要有光导型，热电型和P—N结型。但在许多应用中，特别是在近几年发展的光纤系统中，光导型探测器处理弱信号时噪声性能很差；热电型探测器不能获得很高的灵敏度。而硅光电探测器在从可见光到近红外光区能有效地满足上述条件，是该波长区理想的光接收器件。一、耗尽层光电二极管 在半导体中，电子并不处于单个的分裂 能级中，而是处于能带中，一个能带有许多
感温探测器原理及作用
感温探测器响应的是异常高温或异常温升速率的火灾探测器。消防安装公司其结构最简单、价格低廉而且某些类型 的感温探测器不配置电子电路也能工作。可靠性较感烟探测器高，且对环境要求低，但对初期火灾响应迟钝。智能化方面是探测器的发展趋势。感温探测器同样也在该方面不断发展，例如我国西安久安公司的JW —WM?9124型小灵通感 温探测器是智能型二总线探测器，采用软件地址编码，内部的单片微机能够对周围环境进行火灾判断处理并进行资料记忆，比较分析做出正确的判断。探测器采用适当的算法能辨别虚假的或真实的火灾，是较好的智能化产品，另外还具有独特的自诊断功能和工作点自动跟踪补偿功能，随时检查探测器的工作状态。感温火灾探测器按其作用原理区分主要有定温探测器、差温探测器和差定温探测器。 (1)定温探测器它是在规定时间内，火灾引起的温度上升超过某个定值时启动报警的火灾探测器。它有点型和线型两种结构形式，其中线型结构的温度敏感元件呈线状分布，所监视的区域是一条线带，当监测区域中某局部环境温度上升达到规定值时，可熔的绝缘物熔化使感温电缆中两导线短路，或采用特殊的具有负温度系数的绝缘物质制成的可复用感温电缆产生明显的阻值变化。从而产生火灾报警信号。点型结构是利用双金属片、易熔金属、热电偶、热敏半导体电阻等元件，在规定的温度值上产生火灾报警信号。目前，常用的定温探测器有双金属、易熔合金和热敏电阻等几种形式。 (2)差温探测器它是在规定时间内，火灾引起的温度上升速率超过某个规定值时启动报警的火灾探测器。它也有线型和点型两种结构。线型结构的差温探测器是根据广泛的热效应而动作的，主要的感温元件有按面积大小蛇形连续布置的空气管、分布式连接的热电偶以及分布式连接的热敏电阻等。点型结构的差温探测器是根据局部的热效应而动作的，主 要感温元件有空气膜盒、热敏半导体电阻元件等。消防工程中常用的差温探测器多是点型结构，差温元件多采用空气膜盒和热敏电阻。膜盒型差温火灾探测器结构示意图。当火灾发生时，建筑物室内局部温度将以超过常温数倍的异常速率升高，膜盒型差温探测器就是利用这种异常速率产生感应的并输出火灾报警信号。消防安装公司它的感热外罩与底座形 成密闭的气室，只有一个很小的泄漏孔能与大气相通。当环境温度缓慢变化时，气室内外的空气可通过泄漏孔进行调节，使内外压力保持平衡。如遇有火灾发生时，环膜盒型差温火灾探测器结构示意图孔境温升速率很快，气室内空气由于急剧受热膨胀而来不及从泄漏孑L外逸，致使气室内空气压力增高，将波纹片鼓起与中心接线柱相碰，于是接通了电触点，便发出火灾报警信号。这种探测器具有灵敏度高，可靠性好，不受气候变化影响的特点，因而应用十分广泛。 (3)差定温探测器它结合了定温式和差温式两种感温作用原理并将两种探测器结构组合在一起。在消防工程中，常见的差定温火灾探测器是将差温式、定温式两种感温火灾探测器组装结合在一起，兼有两者的功能，若其中某一功能失效，则另一种功能仍然起作用。因此，它大大提高了火灾监测的可靠性。差定温火灾探测器一般多是膜盒式或热敏半导体电 阻式等点型结构的火灾探测器。在当前火灾自动报警及消防联动控制系统中用得较普遍的差定温火灾探测器是电子式。它的定温探测和差温探测两部分都是由半导体电子电路来实现的，共采用3只热敏电阻R，Rz和Rs，其特性均随着温 度升高而阻值下降。其中差温探测部分的 R，和尺z阻值相同，特性相似，它们在探头中布置在不同的位置上R布置在铜外壳上，对外界温度变化较为敏感;R。布置在一个特制的金属罩内，对环境温度的变化不敏感。当环境温度缓慢变化时，R 和R。的阻值相近，BG。维持在截止状态。消防安装公司当发生火灾时，温度急剧上升，Rz因直接受热，阻值迅速下降;而R-则反应较慢，阻值下降较小，从而导致 A点电位降低，当降低到一定程度，BGt、BC3导通，向报警装置输出火警信号。定温探测部分由 BG。和R。组成。当温度升高至标定值时(如70C或90C), Rs的阻值降低至动作值，使BG。导通，随即BG。也导通，向报警装置发出火警信号。
金属探测器工作原理
金属探测器工作原理 一、全球金属探测器品牌排行榜 1、美国Fisher顶级金属探测器 2、美国Teknetics高端金属探测器 3、Garrtt盖瑞特金属探测器 4、德国OKM金属探测器 5、White金属探测器 6、希腊天狼星金属探测器 7、土耳其Nokta金属探测器 8、MP金属探测器 9、觅宝金属探测器 10、日本犬神 从榜单中不难看出，美国Fisher金属探测器基本位于前一、二名。在低端金属探测器中，德克萨神号首战胜出。美国Fisher费舍尔获得销量第一。而美国Teknetics泰尼克斯在这次榜单中也表现不佳，在全球排名在第二的位置，一直紧追Fisher费舍尔。根据2014年，美国最大财经金融报纸《华尔街日报》报道：美国Teknetics泰尼克斯品牌在中高端产品中表现不俗，其中性价比最高的一款是delta多功能金属探测器，尤其适合组队探宝、户外娱乐的等，是中级、初级探宝爱好者的首选。Fisher 金属探测器公司成立于1931年，在实验条件很
艰苦的情况下，研发出了世界首台金属探测器。经过近百年的潜心研究，已经成为探测器领域最知名的品牌。Fisher金属探测器使用了最前沿的技术，一举成为了最信赖的品牌。Fisher 金属探测器被广大探宝爱好者喜爱，是因为它的多功能性,深度更广和使用了最尖端的技术，而且非常容易使用和技术上的不断创新。 美国Fisher金属探测器最知名的一款型号是Pro-arc考古专家，原产于美国，导电弧型显示屏，硬币大小探测深度在16英寸左右（40cm-50cm），目标越大、导电性越好、埋藏时间越长，可探测的深度就会越深。具有静态全金属和动态全金属模式、目标识别模式、超深探测模式和超载报警系统。它不但灵敏度高，而且能指示金属材质、目标信心度、土壤矿化程度、相对探测深度等。其最大优点是具有自动地表抓斗功能，能很好的排除矿化反应，并且能排除一切外界干扰，名列全球十大地下探测器之首，在全球累计销量8000万台，力压一切其他竞争对手。美国海豹突击队（海陆空三栖）指定特种装备，承担起反恐的重要使命，同时被考古学家、探宝爱好者强烈推荐。 Teknetics泰尼克斯是美国三大品牌之一，其中美国第一大品牌是Fisher
探测器原理
各种探测器的工作原理 主动红外探测器的工作原理：主动红外探测器由红外发射器和红外接收器组成。由发射端主动发射红外线，由接收端接收红外线，形成红外线的网状。这种探测器能够对入侵物进行主动的防范，不会因为小宠物的穿越或气候的影响而产生误报警情，从而最大限度地降低了误报率。红外发射器发射一束或多束经过调制过的红外光线投向红外接收器。发射器与接收器之间没有遮挡物时，探测器不会报警。有物体遮挡时，接收器输出信号发生变化，探测器报警。 被动红外探测器工作原理：被动红外探测器是依靠被动的吸收热能动物活动时身体散发出的红外热能进行报警的，也称热释红外探头，其探测器本身不发射红外线的。被动红外探测器中有2个关键性元件，一个是菲涅耳透镜，另一个是热释电传感器。自然界中任何高于绝对零度的物体都会产生红外辐射，不同温度的物体释放的红外能量波长也不同。人体有恒定的体温，与周围环境温度存在差别。当人体移动时，这种差别的变化通过菲涅耳透镜被热释电传感器检测到，从而输出报警信号。 微波探测器工作原理：微波探测器应用的是多普勒效应原理。在微波段，当以一种频率发送时，发射出去的微波遇到固定物体时，反射回来的微波频率不变，探测器不会发出报警信号。当发射出去的微波遇到移动的物体时，反射回来的微波频率就会发生变化，此时微波探测器将发出报警信号。 震动探测器的工作原理：振动探测器是以探测入侵者进行各种破坏活动时所产生的振动信号作为报警依据，根据所使用的振动传感器的不同，振动探测器可分为：机械式振动探测器、惯性棒电子式振动探测器、电动式振动探测器、压电式振动探测器、电子式全面型振动探测器等多种类型。近来常见的以压电晶体振动探测器居多，其原理是利用压电晶体的压电效应。压电晶体是一种特殊的晶体，它可
自制了一种金属探测器
自制了一种金属探测器 我们在做某些智能控制设计时，需要检测金属物的位置或探知是否存在金属，这些智能控制装置如智能小车感应铁块、机器人探“雷”和金属接近开关等。在平时的制作中买一个金属传感器价格高且使用效果也可能不太满意。笔者自制了一种金属探测器，使用效果不错，介绍给大家。 一、电路原理 本金属探测器的原理图如下图所示，反相器ICl与外围的电感和电容构成了一个电容三点式振荡器，振荡频率主要由电感L，电容器C2、C3、C4决定。调节电位器RP可使电路处在刚刚起振状态下。微小的振荡信号通过由IC2和R1组成的放大电路进行放大。再经二极管VD整流，电容器C5滤波，最后经过反相器IC3和IC4进行放大和整形。在IC4和IC5的输出端得到两路反相的输出信号。 在金属探测器的探头电感L没有接近金属物体时，电路正常起振，振荡信号通过反相器Ic2放大及整流滤波，在反相器IC3的输入端形成一个负电压，使IC3的输出端为高电平，反相器IC4的输出端为低电平，Ic5的输出端为高电平，发光二极管发光，有利于控制器拾取该信号。当有金属物体接近时，电感L的Q值下降，使电路停振。由于反相器IC3
的输入端通过电阻R2上拉到VCC，所以IC3的输出端为低电平，IC4、IC5输出端分别为高电平和低电平，发光二极管不发光。 二、元器件选择 上图中要求反相器ICl工作在线性状态，所以选用 CD4069六反相器集成电路。Vcc接正电源，Vcc接负电源，电源电压可以为3V～15V(DC)，用+5V供电完全能实现与单片机直接连接。 电感L探头是非常重要的元件，它的性能直接关系到感应器的感应性能。在制作中可有以下选择： (1)可以选用从旧收音机上拆卸的带磁性棒的绕线电感，要求能让振荡器正常起振，但感应距离较近，一般在2cm左右。(2)选用大约为6.8mH的立式电感，电感的电阻值最好在10Ω以内，电感器的电阻越大，则探测距离越小。(3)自制高Q值的电感探头，可以用φ0.15mm～φ0.2mm的漆包线在φ10mm的磁棒上绕300匝，探测距离可达20cm以上。 电容器最好均使用涤纶电容器，这种电容器比较稳定，二极管可以用1N4148，电位器用小型微调电位器。 三、调试与安装 金属探测器的PCB图如右图所示，电路板尺寸为 37mm×29mm(若用贴片元件设计尺寸将更小)，所有元器件
传感器原理及应用习题答案(完整版)
2-4、现有栅长为3mm 和5mm 两种丝式应变计，其横向效应系数分别为5%和3%，欲用来测量泊松比μ=的铝合金构件在单向应力状态下的应力分布(其应力分布梯度较大)。试问：应选用哪一种应变计为什么 答：应选用栅长为5mm 的应变计。由公式ρρ εμd R dR x + +=)21(和[]x m x K C R dR εεμμ=-++=)21()21(知应力大小是通过测量 应变片电阻的变化率来实现的。电阻的变化率主要由受力后金属丝几何尺寸变化所致部分（相对较大）加上电阻率随应变而变的部分（相对较小）。一般金属μ≈，因此(1+2μ)≈；后部分为电阻率随应变而变的部分。以康铜为例，C ≈1，C(1-2μ)≈，所以此时K0=Km ≈。显然，金属丝材的应变电阻效应以结构尺寸变化为主。从结构尺寸看，栅长为5mm 的丝式应变计比栅长为3mm 的应变计在相同力的作用下，引起的电阻变化大。 2-5、现选用丝栅长10mm 的应变计检测弹性模量E=2×1011N/m 2、密度ρ=cm 3的钢构件承受谐振力作用下的应变，要求测量精度不低于%。试确定构件的最大应变频率限。 答：机械应变波是以相同于声波的形式和速度在材料中传播的。当它依次通过一定厚度的基底、胶层(两者都很薄，可忽略不计)和栅长l 而 为应变计所响应时，就会有时间的迟后。应变计的这种响应迟后对动态(高频)应变测量，尤会产生误差。由][]e l v f e l l 66max max ππλ<= <或式中v 为声波在钢 构件中传播的速度； 又知道声波在该钢构件中的传播速度为： kg m m N E 336211108.710/102--????= = ρ ν; s m kg s m Kg /10585.18.7/8.91024228?=???=； 可算得kHz m s m e l v f 112%5.061010/10585.1||63 4max =???= = -π 。 2-6、为什么常用等强度悬臂梁作为应变式传感器的力敏元件 现用一等强度梁：有效长l =150mm ，固支处宽b=18mm ，厚h=5mm ，弹性模量E=2×105N/mm 2，贴上4片等阻值、K=2的电阻应变计，并接入四等臂差动电桥构成称重传感器。试问： 1)悬臂梁上如何布片又如何接桥为什么 2)当输入电压为3V ，有输出电压为2mV 时的称重量为多少 答：当力F 作用在弹性臂梁自由端时，悬臂梁产生变形，在梁的上、下表面对称位置上应变大小相当，极性相反，若分别粘贴应变片R 1 、 R 4 和R 2 、R 3 ，并接成差动电桥，则电桥输出电压U o 与力F 成正比。等强度悬臂梁的应变E h b Fl x 206= ε不随应变片粘贴位置变化。 1）、悬臂梁上布片如图2-20a 所示。接桥方式如图2-20b 所示。这样当梁上受力时，R1、R4受拉伸力作用，阻值增大，R2、R3受压，阻值减小，使差动输出电压成倍变化。可提高灵敏度。 2）、当输入电压为3V ，有输出电压为2mV 时的称重量为： 计算如下： 由公式： o i i x i o U KlU E bh F E h b Fl K U K U U 66220=?==ε代入各参数算F =； 1牛顿=千克力；所以，F=。此处注意：F=m*g ；即力=质量*重力加速度；1N=1Kg*s 2.力的单位是牛顿（N ）和质量的单位是Kg ；所以称得的重量应该是。 ; 2-7、何谓压阻效应扩散硅压阻式传感器与贴片型电阻应变式传感器相比有什么优点，有什么缺点如何克服 答：“压阻效应”是指半导体材料（锗和硅）的电阻率随作用应力的变化而变化的现象。 优点是尺寸、横向效应、机械滞后都很小，灵敏系数极大，因而输出也大，可以不需放大器直接与记录仪器连接，使得测量系统简化。 缺点是电阻值和灵敏系数随温度稳定性差，测量较大应变时非线性严重；灵敏系数随受拉或压而变，且分散度大，一般在(3-5)%之间，因而使得测量结果有(±3-5)%的误差。 压阻式传感器广泛采用全等臂差动桥路来提高输出灵敏度，又部分地消除阻值随温度而变化的影响。 2-8 、一应变片的电阻R=120Ω，k=，用作应变片为800μm/m 的传感元件。