B 金属物体探测定位器 赵云(最终版)
B题金属物体探测定位器
摘要：为了使本金属物体探测器快速探测到置于玻璃板下的金属物体，系统采
用了TI公司的TM4C123BH6PGE芯片为核心，辅以LDC1000电感数字转换器和L298N电机驱动采集金属物体位置信息；声光模块实现发出完成定位时信息；电源转换电路构成了系统的硬件。最后通过软件编程实现了探头从“进入区”一侧任意位置和以任意摆放方向进入探测区进行探测并在遇到金属物体时发出声光信息。本系统通过PID控制算法闭环控制电机的转动加之滑台的导向作用，实现探头精确移动，较好的完成在玻璃板上搜寻金属物体的任务，同时保证搜寻的速度和精度。
关键词：金属探测电机驱动电感数字转换器滑台
Abstract：In order to make the metal detector quickly find metal objects under the
glass, system uses a TM4C123BH6PGE chip of TI company as the core,which is supplemented by LDC1000 inductive digital converter and L298N motor driven to seek metal objects. Besides,the Acousto-optic module can indicate the signal whicn is sent out after accomplishing the task.The circuit of power conversion constitutes the hardware of the system. Through software programming ,we realize the task that making the probe enter the detection area at a random direction and position to explore the metal objects .When finding the target ,the detector stops running and sends out relative signals.What’s more ,the probe can move accurately with the PID algorithm and the guiding of sliding table so that it can complete tasks of seeking metal objects on the glass with good search speed and precision .
Key words: metal detector motor drive inductive digital converter sliding
tabl
一：系统设计
1、方案论证
a、核心部件的选择：
方案一：采用51系列单片机作为主控芯片的方案
该单片机成本低，操作简单，功耗高，硬件功能模块较少，在控制方面性能较差，而且运算能力差，较难适应本次设计的主要性能要求。
方案二：采用TM4C123BH6PGE芯片作为控制核心的方案。
TM4C123x系列MCU集成了一个浮点核心和高性能的模拟-数字转换器，同时还提供低功耗模式，消耗尽可能少1.6uA。有多路PWM输出，并且提供两个定时器可配置正交编码，为电机闭环控制提供方便。所以，综合以上分析，我们采用方案二，使用TM4C123BH6PGE芯片作为整个系统的核心控制部件，充分利用其优点实现对金属探测器的控制。
b、金属物体探测方案的确定
方案一：
我们首先想到的是将探头安装于智能小车上，程序控制小车在探测区内寻找金属物体。小车自主运动性能好，硬件以及机械结构简单，但程序控制比较复杂。由于缺乏路径引导装置，小车只能在探测区内做开环运动，容易出现死角和漏检情况，并且探头探测具有一定偶然性，很难在规定时间内完成探测任务。
方案二：
在探测区的上侧和右侧安装滑台，两个滑台的合成运动作为探头的运动方向，此方案由于使用两个滑台使探头在探测区内作自主运动，可使探头在探测区域内做快速而精确的扫描运动。可大幅度提高探测成功率，避免出现探测偶然性和死角。并且程序控制简单。综合考虑探测任务实现的可能性和可行性，我们选择方案二。
c、驱动滑台的电机的选择与论证
一般来讲，常见的电机有步进电机，伺服电机。
步进电机适合非常精确的运动或动作，并且工作在平整的水平面上，但运行后噪音、震动大，定位不准且易堵转，易失步，易发热，难以实现高速度运转，对于滑台提速很不利。
伺服电机实现了位置，速度和力矩的闭环控制；克服了步进电机失步的问题；高速性能好，一般额定转速能达到2000～3000转；电机加减速的动态相应时间短，一般在几十毫秒之内发热和噪音明显降低。我们采用伺服电机
d、其他功能模块的方案设计
声光报警模块则采用常见的蜂鸣器代替扬声器和普通红绿LED，节约成本。
2、方案描述
a 、总体方案设计结构
本题的任务是控制金属物体探头在探测区域内进行自主运动以搜寻金属物体，搜寻到金属物体后给出声光定位指示。
一是感知部分，即单片机从外界获取信息的部分，本金属物体定位探测器的感知部分主要为由电感数字转换器LDC1000为主要部件的金属探测模块，其电感检测原理是电磁感应。
二是控制部分，本系统使用TM4C123BH6PGE ，官方提更库函数，方便使用者直接调用库函数，入门，门槛低，TM4C123x 系列，功耗低，功能强大，使用J-link 仿真器，可以进行软件在线仿真，方便调试。
三是执行部分，本探测器的执行部分主要由两个伺服电机和金属滑台以及X ，Y 横杆组成。两个金属滑台分别安装于探测区域的上测和右侧作为探头运动的X,Y 轴。X,Y 轴滑台上分别固定X,Y 横杆，两横杆的交点处采用两通固定件连接，两通固定件下方安置金属物体探头。横杆的末端使用支撑杆支撑，避免横杆末端下坠。采用伺服电机为滑台提供动力。其余执行部分的还有LED 、蜂鸣器给出定位成功信息。
探测器的系统结构框图如图一：
图一：系统结构框图
b 、系统机械结构图见附录 图二
二、单元电路设计
1、主控部分
本设计选用TM4C123BH6PGE作为控制核心部件，此芯片具有强大的功能。
在附录图三此给出了此芯片的最小系统原理图
2：电机驱动模块
本次设计采用L298N作为伺服电机驱动芯片，每个L298N模块可以为一路步进电机提供相电压，实现8拍控制。L298N的最大输出电压可以达到46V，总电流最大可达4A，信噪比高，TTL逻辑电平，编程控制简单方便、驱动负载能力强
的优点。
附录图四为L298N的电路原理图，
3：电感数字转换器模块
探测器采用TI公司LDC1000电感/数字转换器评估板（AY-LDC1000）作为金属物体探头，LDC1000低功耗，小封装，成本低，它的SPI接口可以很方便的连接MCU，LDC1000只需要外接一个PCB线圈或者自制线圈就可以实现非接触式电感检测。利用LDC1000这个特性可以很方便的实现：水平或垂直距离检测；角度检测：位移检测；运动检测；振动检测；金属成分检测。在本探测器中，我们将LDC1000的高度固定只利用它进行水平位移对金属进行检测。
4：声光报警模块
题目要求探头探测到金属物体时，给出明显的定位指示，为此我们采用蜂鸣器代替普通的扬声器，用一个9013三极管驱动此蜂鸣器，在放光方面，考虑到电路的简易程度，功耗和电源的因素，系统采用发光二极管显示。
由TM4C123的PK5引脚控制此模块，当出现故障时，PK5输出高电平时通过三极管的放大作用，使得蜂鸣器工作，发出声音。
电路如附录图五所示
5: 电源供电模块
电源供电模块为单片机和传感器提供电能
电路图如附录图六所示
三：软件设计
1：程序流程图
图六：系统程序框图
2：实现的功能模块
a 脉冲产生和测速模块
脉冲产生模块是整个程序设计的重要元素，它决定了整个程序结构。本设计中用TM4C自身的TIM模块产生20KHz的脉冲波，通过改变相关寄存器的值可改变PWM的占空比，进而改变电机运动的速度和方向。
由于采用的伺服电机，利用其自身的编码器，可以测速，借助PID控制算法，实现电机的闭环控制，进而实现探头位置的精确控制。
b：电感数字转换器模块
1>区分硬币和铁丝边框。
LDC1000电感数字转换器区对不同金属的敏感程度不一样，根据其返回的数字量的大小区分铁丝边框和硬币。
2>区分铁圈和铁丝边框
探头两次检测到铁丝的时间差如果小于5s,则认为检测到铁圈，否则认为是铁丝边框。
3>提高控制精度
试验测到当探头在金属物体的正上方时，其返回的数字量最大，利用这一特性，完成精度控制任务。当执行检测硬币任务时，探头在作扫描运动时，第一次检测到硬币后，使探头在其附近小范围移动，直至探头返回的数字量最大时，使探头定位，并发出声光指示；当执行检测铁圈任务时，如果探头沿Y轴方向第一次与铁圈相切，则将其作为为铁丝线框处理——沿Y轴折返运动；如果探头沿Y 轴运动时与铁圈两次相交，则使Y轴横杆移动的到两交点中间，即可保证Y轴横杆处于铁圈直径处，再移动X轴横杆直至与铁圈的两个边沿相交，然后使X 横杆移动到两交点中间，即可保证X轴横杆位于铁圈的另一条直径上。如此，X,Y轴横杆的交点即金属探头可处在铁圈中心处。
四、系统测试
a、测试LDC1000检测一元硬币，一角硬币，铁丝的对应返回数字量。
（1）测试仪器
一元硬币，一角硬币，铁丝，玻璃板，金属探测器。
（1）测试方法
把一元硬币，一角硬币，铁丝分别置于玻璃板下。将探头贴近玻璃板，测试三种材质金属的数字返回量。每种金属测试5次，取平均值。每次测试都保证探头与玻璃板的高度为固定值。
b、探测区内金属探测情况测试
（1）测试仪器
秒表，带铁丝边框的玻璃板，金属探测器，一元硬币，一角硬币，直径40mm铁环。
（2）测试方法和步骤
在“探头进入区”标定3个不同位置，作为测试时探头进入探测区的起始位置。每一个位置分别对一元硬币，一角硬币，铁环，进行5次探测试验，随机设定硬币和铁环的位置。记录探头定位指针与金属物体的相对位置和探测时间。
测试总结：
落入一角硬币的边沿内成功率：100%
定位指针与一元硬币中心的平均距离：0.667mm
定位指针与铁环中心的平均距离： 3.267mm
（4）测试结果分析
金属物体探头对一角硬币的敏感度大，定位指针很容易落入硬币边沿内；而对一元硬币的敏感度较低，所以定位指针与硬币中心的距离误差较大；在测试铁圈时发现探头并不一定在铁圈中心时返回的数字量最大，有时在中心旁边时最大，这就使得定位指针与铁环中心的平均距离较大，但试验结果尚在误差允许范围内。
五、结束语
本设计采用TM4C123BH6PGE作为控制核心，用伺服电机驱动装置，红外传感器探测路面信息，实现了小车快速循迹并打靶的功能。
设计顺利完成，虽然我们只是简单的设计了一个金属物体探测定位器，但通过此次设计学会了解决问题的方法、技巧。在四天三夜的奋斗中，我们累并快乐着，在学到了知识的同时，巩固了团队的友谊，经过不断调试，终于较好的完成了任务，当然，我们的设计还存在不足之处，在此恳请各位老师批评指正。
六、附录
图二：系统机械结构图
图三：最小系统原理图
图四：L298N原理图
图五：声光报警模块原理图
图六：电源供电模块
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
金属探测定位系统
2014年重庆市大学生电子设计竞赛 金属物体探测定位器（B题） 【本科组】 2014年8月13日
摘要 根据题目要求，我们采用MSP430F149和MSP430F5529为控制核心。MSP430F149控制两个步进电机HYQD30-H0057在不同的两个坐标轴上转动以带动LDC1000电感到数字转换器上下和左右的移动，从而完成对50cm*50cm的检测区域的检测。MSP430F5529控制LDC1000，当LCD1000扫描到金属时，将信号穿给MSP430F5529，MSP430F5529检测到信号后，蜂鸣器发出报警，指示灯亮，MSP430F5529再将信号传给MSP430F149，MSP430F149接收到信号后，对信号进行处理，使两个步进电机停止转动，从而LDC1000检测模块停在金属物体的正上方。 关键词：单片机LCD1000 步进电机 Abstract According to the topic request, we use MSP430F149 and MSP430F5529 as the control core. MSP430F149 control two stepper motors HYQD30 - H0057 in different on the two axes of rotation to drive the LDC1000 electric feel digital converter and up and down or so mobile, thus complete the detection area of 50 cm by 50 cm. LDC1000 MSP430F5529 control, when LCD1000 scanning to metal, wear the signal to MSP430F5529, MSP430F5529 detected signal, a buzzer alarm, indicating lights, MSP430F5529 again to transmit signals to MSP430F149, MSP430F149 receives the signal, the signal processing, make two stepper motors stop running, thus LDC1000 detection module parked in the metallic object. Keywords: MSP430 single chip microcomputer LCD1000 stepper moter
金属探测仪使用规范
金属探测仪使用规范 一、为进一步加强国家教育统一考试管理，提高防范考试作弊的能力，严肃考风考纪，确保国家教育统一考试安全有序实施，各考场在国家教育统一考试中须统一使用金属探测仪。 二、做好金属探测仪使用的监督管理工作，制定具体实施细则，由学校教务处具体组织实施。各考场主考对本考场金属探测仪的使用工作负总责，监考员对本考场金属探测仪的使用工作负直接责任。 三、金属探测仪必须由专人统一管理，每次考试前，要对金属探测仪进行检测，做好金属探测仪的电池安装、灵敏度调试工作，确保金属探测仪正常使用。各考场要配备一定数量的备用金属探测仪和备用电池。 四、每个试室配备一把金属探测仪，金属探测仪的使用必须按考务的相关要求和操作规程规范进行操作。 五、考生进入试室前，监考员应将金属探测仪的使用模式设臵在声响报警模式，并确认探测器处于正常工作状态。 六、考生进入试室时，一名监考员提醒考生将禁带物品放在指定位臵，只携带考试必需物品接受检查，并负责维持试室秩序；另一名监考员负责手持金属探测仪在试室门口的检查区域对考生进行检查。 七、监考员须在开考前10分钟时间前完成对本试室考生的检查。各科考试考生进入试室时间统一按考试实施有关规定实施，即非英语科的外语科目开考前35分钟，其他科目开考前30分钟开始使用金属探测仪检查考生，组织考生有秩序进入试室。
八、检查工作一般由女性监考员负责实施。监考员对考生的检查顺序应由正面至背面，从上至下，检查部位包括头部（含耳朵）、躯干、四肢（含脚部）等，要重点检查有可能放臵通讯工具的部位，包括耳朵、腋下、手腕处、腰部、皮带扣背后、衣袋、鞋袜内等，透明笔袋、水杯也要进行严格检查，要尽量使金属探测仪贴近检查部位。如发现考生携带可疑物品的，让学生自行掏出可疑物品，进行检查。考生未能及时配合的，可延后复查，先检查其他考生，让通过检查的考生先进入试室，确保在开考前10分钟前完成对本试室考生的检查。 九、如在检查过程中出现报警声，监考员必须询问考生并要求考生解释、出示相关金属物品，监考员不得搜身。物品出示后，监考员须对原检查部位再次检查，以确认该部位无禁带物品，方可让考生进场入座。如检查出的物品属于违禁物品，如手机等通讯工具，监考员应责令其将违禁物品放到指定位臵，考场学校不承担保管责任。 十、监考员在检查过程中如发现可疑物品，应要求考生本人出示。如考生拒不配合检查，拒不出示可疑物品，监考员有权阻止其进入试室，必要时请公安人员协助进行检查。 十一、考生接受检查合格入座后，如在考前或考试过程中离开试室，回到试室时，监考员必须对考生再次进行检查。考试过程中监考员必须将金属探测仪调整至振动报警状态对考生进行检查。 十二、考试开始，监考员应及时关闭金属探测仪，以免在考试过程中发出干扰声。 十三、在检查过程中，监考员应处理好各种细节，注意工作方式
简易智能小车设计方案
简易智能小车设计方案 一、设计总览 本设计以单片机小车的控制核心，设计分为 5 个模块：前轮PWM 驱动电路、显示及声光指示模块、轨迹探测模块、障碍物探测模块、光源探测模块。前轮PWM 驱动电路用于转向控制；后轮PWM 驱动电路用于方向和速度控制；探测模块利用三个光感元件，对黑色轨道进行寻迹；障碍物探测模块用于对两个障碍物进行探测；光源探测模块利用三个光敏电阻制成，用于寻光并确定光源角度，以期获得较为精确的转向值。绕障方案利用障碍物较低这个重要条件，在C 点出发后，利用光敏电阻获得光源的方向 1．轨迹探测模块设计 ●用三只光电开关。 一只置于轨道中间，两只置于轨道外侧，当小车脱离轨道时，即当置于中间的一只光电开关脱离轨道时，等待外面任一只检测到黑线后，做出相应的转向调整，直到中间的光电开关重新检测到黑线（即回到轨道）再恢复正向行驶。现场实测表明，虽然小车在寻迹过程中有一定的左右摇摆（因为所购小车的内部结构决定了光电开光之间的距离到达不了精确计算值 1 厘米），但只要控制行驶速度就可保证车身基本上接近于沿靠轨道行驶。 2．数据存储 ●直接用单片机内部的 RAM 进行存储。 虽然不能在断电后保存数据，但可以在实验结束后根据按键显示相应值。而且本实验的数据存储不大，采用 RAM 可以减少 IO 接口的使用，便利 IO 接口分配，故此方案具有成本低、易实现的优点，更符合实际需求。 3．障碍探测模块方案 考虑到在测障过程中小车车速及反应调向速度的限制，小车应在距障碍物40CM 的范围内做出反应，这样在顺利绕过障碍物的同时还为下一步驶入车库寻找到最佳的位置和方向。否则，如果范围太大，则可能产生障碍物的判断失误；范围过小又很容易造成车身撞上障碍物或虽绕过障碍物却无法实现理想定向方案。 ●采用一只红外传感器置于小车右侧并与小车前进方向呈一固定角度。 基于对C 点后行车地图中光源及障碍物尺寸、位置的分析，我们采用了从 C 点出发即获得光源对行车方向的控制，在向光源行驶的过程之中检查障碍物并做
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
金属探测仪资料
高精度金属探测仪EM61-EM63 加拿大Geonics公司研制和生产多种类型的金属探测仪，可以精确地探测埋藏于地下的金属和铁磁性目标体，以及其它导体（包括地下管线、冲水沟等）。大功率的EM61-MK2-HP 能探测出埋深2m、直径80mm的金属或铁磁性物体，或埋深7m、直径274mm的金属物体或铁磁性物体。 Geonics公司生产的金属探测仪 是时间域电磁探测设备，具高分辨的 特点。根据不同时间门所测定的来自 目标体的响应衰减速率，可区别出目 标体性质；早延时响应衰减速率的高、 低，可以反映目标体的大小，晚延时 响应衰减速率较慢的是大型目标体的 反映。 计算视时间衰减系数可推测目标 体的材质、尺寸和形状，可提高对目 标的鉴别能力。 增加第二个接收线圈（可选）可得到差分数据，从而消除或减小近地表干扰体的影响。 数据收录由PRO4000野外计算机执行。其重要特点是：实时绘制数据曲线，以检查和监控数据；存储数据量大（不低于330，000组数据），可延长探测时间；数据采集速率高；附加输入接头，可同时采集电磁数据和GPS数据。 金属探测仪有独立单元和多单元配置，均可用轮车拖曳或用背带背负。适于水域（淡水或咸水）探测的EM61S，可潜入水面下60m采集数据。 EM61-MK2A技术指标： 测量值：4个时间门的二次场响应（mV） 电磁发射源：1×0.5m空心线圈 电流波型：双极性方波占空系数25% 电磁传感器：a）主传感器：1×0.5m空心线圈，与发射线圈重叠 b）聚焦线圈：1×0.5m空心线圈，在主传感器上方30cm 测量范围：10,000mv 动态范围：18位
输出监视器：16线图示LCD，每线24个字符，有伴音 数据存储：330,000组数据 电源：12V可充电电池，连续工作4小时 操作时的重量和尺寸：背负：60×30×20cm；8kg 线圈组合：100×50×5cm（下部），100×50×2cm（上部）； 14kg（轮车配置：23kg） 运输重量和尺寸：106×61×33cm（1箱） 54×45×56cm（2箱，选择轮车配置时） 48kg（背负配置） 74kg（轮车配置） 实例： 为检验磁力仪和电磁法仪的有效性， 加拿大滑铁卢大学人工敷设了一个试验 场地—哥伦比亚试验场（右图）。 在已排干水的粉砂质土壤中埋设有： 直立钢桶（直径0.6m，高0.9m）、水 平钢管（直径0.1m，长8m）、以及直立 钢板（厚1m，长8m）。 下图给出了埋设物的EM61的响应结果。可以看出；背景响应小于8mV。埋设物的响应多比较强：埋深2m的钢管的响应超过25mV，埋深较浅的钢桶的响应甚至超过5V。等值线勾勒出了埋设物的形状。 EM61可用于探测磁性和 非磁性金属物体。
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。
寻宝探测仪器是真的吗
近几年来，随着金属探测仪的发明，地下探宝更是变得如火如荼。但是很多人还是有一个疑问那就是这种仪器是真的吗？ 可以肯定的说，这种仪器是真实存在的，并没有什么好神秘的，金属探测器利用电磁感应的原理，利用有交流电通过的线圈，产生迅速变版化的磁场。这个磁场能在金属物体内部能感生涡电流。涡电流又会产生磁场，倒过来影响原来的磁场，引发测器发出鸣声。它具有探测度广、定位准确、分辨力强、操作简易等特点。 地下作为我们肉眼看不到的地方，随着年代的久远，确实是有很多的宝藏藏在了地下，很多人会借助现代的高科技，去探测发现哪些被人遗忘的宝物。金属探测仪有便宜的几百块钱的，到专业高级的几万块钱不等的价格，也让一些人在闲暇之余会带上工具，去农村的一些荒野、河道、滩涂地带去探测，去寻宝。 先普及一下基础知识，这样大家就明白为什么有的人可以探到宝藏，有的人
却找不到东西。在1926年电磁波金属探测器运用以来直到60年代才可以探测地下金属，之前只是运用在战争中探测人体的子弹等其他行业应用，因为土壤中含有的金属，金属颗粒，金属氧化物吗，无机盐成分非常多，探测器的探盘在发射电磁波以后“听”到的土壤矿化信号非常强，是地下一枚钱币的几十倍，所以探测器只能乱叫报警，无法正常工作。直到地平衡降噪技术出现以后，金属探测器可以消除土壤矿化的信号，顺利探测到地下埋藏的金属。所以金属探测器地平衡降噪的技术直接影响机器能否顺利探测，探测的深度。 在专业领域内一般以进口产品为主，国内在相关技术的积累几乎为零，一款探测器能顺利探测地下金属的前提是最基层的地平衡降噪技术，澳大利亚觅宝，美国盖瑞特，怀特，费舍尔等品牌的地平衡技术都不错，尤其是觅宝，在探盘机，探金机，军工排雷，海滩等领域都是第一，尤其是后三者，其他品牌的地平衡处理还不足以进入这几个领域，为什么地平衡这么重要，觅宝甚至推出了多频同步探测技术，提高了对抗矿化的效果，空探和实探效果都非常理想。甚至可以在金
金属探测仪使用规范
附件八 金属探测仪使用规范 一、为进一步加强国家教育统一考试管理，提高防范考试作弊的能力，严肃考风考纪，确保国家教育统一考试安全有序实施，各考点在国家教育统一考试中须统一使用金属探测仪。 二、各市招生办公室（考试中心）要做好金属探测仪使用的监督管理工作，制定具体实施细则，由各县（市、区）招生办公室具体组织实施。各考点主考对本考点金属探测仪的使用工作负总责，监考员对本考点金属探测仪的使用工作负直接责任。 三、金属探测仪必须由专人统一管理，每次考试前，要对金属探测仪进行检测，做好金属探测仪的电池安装、灵敏度调试工作，确保金属探测仪正常使用。各考点要配备一定数量的备用金属探测仪和备用电池。 四、每个考场配备一把金属探测仪，金属探测仪的使用必须按考务的相关要求和操作规程规范进行操作。 五、考生进入考场前，监考员应将金属探测仪的使用模式设臵在声响报警模式，并确认探测器处于正常工作状态。 六、考生进入考场时，一名监考员提醒考生将禁带物品放在指定位臵，只携带考试必需物品接受检查，并负责维持考场秩序；另一名监考员负责手持金属探测仪在考场门口的检查区域对考生进行检查。 七、监考员须在开考前15分钟时间前完成对本考场考生的检查。各科考试考生进入考场时间统一按考试实施有关规定实施，即每科开考前30分钟开始使用金属探测仪检查考生，组织考生有秩序进入考场。 八、检查工作一般由女性监考员负责实施。监考员对考生的检查顺序应由正面至背面，从上至下，检查部位包括头部（含耳朵）、躯干、四肢（含脚部）等，其中重点检查部位的包括：耳朵、腋下、手腕处、腰部、腿部、皮带扣背后、衣袋、裤袋、鞋袜内等，此外，文具盒（袋、套）、透明笔袋、透明水杯也要进行检查，
2014年TI杯大学生电子设计竞赛题(全套)
探头不得再移动。（30分） （2）将1角硬币更换成直径约25mm的镀镍钢芯1元硬币（第五套人民币1元硬币），重复要求（1）的探测过程。定位完成后，定位指针与硬币圆心之间的定位误差应控制在5mm以；探测定位速度越快越好，探测定位总时间不应超过2分钟。完成定位时给出声-光指示，此后探头不得再移动。（30分） （3）将硬币改为自制圆铁环（用Φ2铁丝绕制），铁环外直径4cm。重复要求（1）的探测过程，应使定位指针尽可能指向铁环圆心，定位误差应
控制在5mm以内；完成定位时给出声-光指示，此后探头不得再移 动，探测定位总时间应不超过3分钟。（30分） （4）其他自主发挥功能。（10分） （5） 3.说明 （1）金属物体探测定位装置探头采用AY-LDC1000板（由TI公司提供），可直接用AY-LDC1000板上的覆铜线圈，也可自制线圈；不得安装其 他传感与摄像装置。探测开始后，不得手动或遥控探测器。 （2）玻璃板可采用普通无色玻璃（玻璃边沿需贴上胶带以防划伤），也可用无色透明有机玻璃板；玻璃板长宽尺寸应大于50cm、厚度约 3mm。 （3）探头从“探头进入区”一侧进入时探头的起始位置和摆放方向，以及探测区域内的被测金属物体摆放位置均由测试专家在现场指定。 2014年TI杯大学生电子设计竞赛题 C题：锁定放大器的设计 1．任务 设计制作一个用来检测微弱信号的锁定放大器（LIA）。锁定放大器基本组成框图见图1。 信号通道
2．要求 （1）外接信号源提供频率为1kHz 的正弦波信号，幅度自定，输入至参考信 号R (t )端。R (t )通过自制电阻分压网络降压接至被测信号S (t )端，S (t )幅度有效值为 10μV ~1mV 。（5分） （2）参考通道的输出r (t )为方波信号，r (t )的相位相对参考信号R (t )可连续或 步进移相180度，步进间距小于10度。（20分） （3）信号通道的3dB 频带范围为900Hz ~1100Hz 。误差小于20%。（10分） （4）在锁定放大器输出端，设计一个能测量显示被测信号S (t )幅度有效值的 电路。测量显示值与S (t )有效值的误差小于10%。（15分） （5）在锁定放大器信号S (t )输入端增加一个运放构成的加法器电路，实现S (t ) 与干扰信号n (t )的1:1叠加，如图2所示。（5分） （6）用另一信号源产生一个频率为1050~2100Hz 的正弦波信号，作为n (t )叠 加在锁定放大器的输入端，信号幅度等于S (t )。n (t )亦可由与获得S (t )同样结构的电阻分压网络得到。锁定放大器应尽量降低n (t )对S (t )信号有效值测量的影响，测量误差小于10%。（20分） （7）增加n (t )幅度，使之等于10S (t )，锁定放大器对S (t )信号有效值的测量误 差小于10%。（20分） （8）其他自主发挥。（5分） （9）设计报告。（20分） 图2 锁定放大器叠加噪声电路图 S (t ) n (t )
MD8+金属探雷器(手持式金属探测器)使用说明书
MD8+金属探雷器（手持式金属探测器） 使 用 说 明 书 北京斯达恒通科技有限公司
---------------------------------------------- 中国*北京 产品名称：MD8+金属探雷器（手持式金属探测器） 合作单位：斯达恒通 产品产地：英国 简介： MD8+是一款手持式金属探测器，为军民两用型探测器，可用于：地雷探测和排除 军火品排除 爆炸现场搜索 区域搜索 MD8+金属探测器采用了高频脉冲感应技术，灵敏度极高，可以探测当前所有部署的含微量金属的反坦克和反步兵地雷以及其他
小型金属目标。 设备具有自动校准和探测功能，可自动调节以适合其所在环境，因此操作人员只需经过很短的训练即可使用该设备。 结构特点：该探雷器所有元件都集成在一个单位内，包括一个控制器、电池和探圈组件组成，避免了外部的电池仓及电缆等。该探雷器为全封闭式，具有防水功能，可以可靠地在所有环境下使用。 它由一个定时精确、转换快速且具有很强信号处理能力的微处理器控制。再加上独特的探头设计，使该探测器具有很强的识别小金属目标的能力，即使该小目标离大目标很近。 该探测器结合了一般探测和微处理器控制的自动自我识别，用户可以进行初始化测试，通过初始化测试产生的声音作为使用者准确判断的依据。探头采用了混合Rx线圈，可大大降低其它目标的干扰以提高信号/噪音比，具有更强的灵敏性。这种特性也抑制了探圈以外的目标。当然，由于不敏感区域是可以调节的，因此可接收到探头边上的信号。由于运用了混合线圈，大大提高了该探雷器在传统危险环境中使用的能力，例如在被矿化了的土壤中探测时不会降低其灵敏度。 性能数据： 电子技术：单个2.4mm PEC双面使用表面贴装技术，处理器采用基于8位2*RISC ADC（8位2*精简指令集模数转换器）。 电池要求：3节LEE LR20锰碱干电池。 电池寿命：在保持高灵敏度工作时，可持续工作12个小时,间断和中低灵敏度工作时，可持续工作18个小时。
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。)
金属探测器原理
金属探测器原理 金属探测器利用电磁感应的原理，利用有交流电通过的线圈，产生迅速变化的磁场。这个磁场能在金属物体内部能感生涡电流。涡电流又会产生磁场，倒过来影响原来的磁场，引发探测器发出鸣声。 金属探测器图解 金属探测器特性和概念： 金属探测器的精确性和可靠性取决于电磁发射器频率的稳定性，一般使用从80 to 800 k Hz的工作频率。工作频率越低，对铁的检测性能越好；工作频率越高，对高碳钢的检测性能越好。检测器的灵敏度随着检测范围的增大而降低，感应信号大小取决于金属粒子尺寸和导电性能。 由于电流的脉动和电流滤波的原因，金属探测器对检测物品的输送速度有一定的限制。如果输送速度超过合理范围，检测器的灵敏度就会下降。 为了确保灵敏度不下降，必须选择合适的金属探测器以适应相应的被检测产品。一般来说，检测范围尽可能控制在最小值，对于高频感应性好的产品，检测器通道大小应匹配于产品尺寸。检测灵敏度的调整要参考检测线圈的中心来确定，中心位置的感应最低。产品的检测值会随生产条件的变化而变化，比如温度、产品尺寸、湿度等的变化，可通过控制功能作调整补偿球状物有重复性，最小的表面积，对金属探测器而言也最难检测。因此，球状物可作为检测灵敏度的参考样本。对于非球状的金属，检测灵敏度很大程度上取决于金属的位置，不同的位置有不同的横断面积，检测效果也就不同。比如，纵向通过时，铁比较灵敏；而高碳钢和非铁就不太灵敏。横向通过时，铁不太灵敏，高碳钢和非铁则比较灵敏。 在食品工业中，系统通常使用较高的工作频率。对于如奶酪食品，由于其内在的高频感应性能好，会成比例地增加高频信号的响应。潮湿的脂肪或盐份物质，例如面包类、奶酪、香肠等的导电性能与金属相同，在这种情况下，为了防止系统给出错误信号，必须调整补偿信号，降低感应灵敏度。 金属探测器分类 金属探测器分类 1．按功能来划分：1）全金属探测器：可以检测到铁、不锈钢、铜、铝等所有金属。检测精度和灵敏度都比较高，稳定可靠。2）铁金属探测器：只能检测到铁质金属，俗称检针机。检测精度和灵敏度较低，容易干扰。通常称作“检针机”“验针机”“过针机”3）铝箔金属探测器：也仅能检测到铁质金属，但是检测带铝箔包装的产品时，其检测精度和灵敏度仍然较高。这款产品国内欧美，日本有，中国目前没有成熟产品。 2．按用途来划分：1）手持金属探测器。2）地下金属探测器。3）输送式金属探测器。4）下落式金属探测器。5）管道式金属探测器。6）真空输送式金属探测器。7）压力输送式金属探测器.8)平板式金属探测器
眼内异物相关知识
眼内异物相关知识 【概述】 眼内异物（intraocular foreign bodies）是一种特殊的眼外伤，较一般眼球旁穿通伤有更大的危害性。异物进入眼球，除了在受伤时所引起的机械性损伤外，由于异物的存留增加了对眼球的危害。一般来说，眼内异物需要及早诊断，适时手术，以保护眼球和保留视力。眼内异物的种类：眼内异物分为磁性和非磁性两大类。磁性者手术时可用磁铁吸出；非磁性异物中包括其他金属、合金和非金属。非磁性异物的摘出大多比较困难。异物在眼球内的位置，在眼球前段者约占20％，眼球后段者约占80％，其中有10％位于眼球壁。左眼多于右眼，双眼同时有异物存留者约1％。 【诊断】 一、眼内异物的诊断 眼内异物的诊断根据有以下几种： 1.病史：有外伤史，特别是以锤敲击和爆炸致伤者眼内异物的可能性最大。此外，机床上的飞屑和射击的各种弹丸也是常见的致伤物。树枝、竹签、细木棍或细金属丝等的刺伤，也可能其尖端折断而留在眼球球内。
2.眼球穿通伤：异物进入眼球必然先造成眼球穿通作。所致，眼球穿通伤是眼内异物诊断的重要依据和必有的表现。 3.异物或其通道的表现 ⑴前房异物：前房异物多位于虹膜的表面或角膜的后层。少数异物位于虹膜的层间，不易发现。 ⑵晶体异物：晶体及其囊上的异物易于发现。如晶体已有轻度浑浊或异物为透明的，因而不易判断时，可用检眼镜检法（彻照法）检查。由异物的遮光而显示暗影。当晶体混浊较重时，需用特殊诊断方法包括X线、超声、CT或磁共振等加以诊断。 ⑶睫状体异物：除了拉于睫状体平坦部的后部异物可用间接检眼镜加巩膜压迫法可能看出者外，其余则需用特殊诊断方法进行诊断。 ⑷前部玻璃体的异物：用良好的焦点照明或裂隙灯显微镜观察易于发现。接近眼球壁者须用间接检眼镜或三面镜检查。但如有玻璃体出血、混浊或外伤性白内障、角膜混浊、虹膜粘连、瞳孔不能散大等而异物不能直接看到时，则需用上述的特殊检查方法进行诊断。 ⑸眼球后部的异物：如屈光介质尚透明，往往可在后部玻璃体、视网膜或视乳头上发现异物或包括异物的机化团。约仅20%～
手持金属探测器
手持金属探测器 一、手持金属探测器简介 手持金属探测器，不同于传统的金属探测器。传统意义上的金属探测器，主要是用来探测人身上携带的包裹、行李的金属物体，一般主要用于安检、海关的领域。这类产品主要是近距离探测，所以操作简单，造价低廉。这类探测器又称为手持式手持金属探测器，用于检测人身上携带得金属物体的确切位置。还有一类比较常见的金属探测器---安检门，这类探测器原理是一样的，当有人经过时，如果携带金属，安检门就会报警。 而目前市面上需求量最大的并非上述的手持式金属探测器，而是手持金属探测器。由于市场需求的巨大，下面重点讨论这中类型的金属探测器。 与传统金属探测器大有不同，这类探测器重点突出“地下”两个字。也就是说，主要是用来探测埋藏在地下的金属物体。这种类型的手持金属探测器具有探测深度广、定位准确、分辨力强、操作简单等特点。手持金属探测器主要采用声音报警及仪表显示，探测深度一般和物体大小、埋藏时间、导电性等都有密切关系。一般来说：面积越大，数量越多，导电性越好，相应的探测深度也会越深；反之，数量越少，面积越小，导电性越差，相应的深度会越小。 二、手持金属探测器工作方式 本金属探测器使用超低频（VLF）感应平衡技术。它们的工作方式如
下：探测盘包含了两个像天线似的电子感应线圈。一个线圈用于发射快速交变磁场，能覆盖探测盘周围的区域。如果有金属存在，金属的导电性会扭曲磁场。如果有含铁金属存在，其磁性也会扭曲磁场，但方式不同，它允许金属探测器区分含铁金属与非铁金属。 另一个线圈为接收天线，可探测由金属导致的磁场变化。电子线路会放大这种微弱信号，对信号进行分析，然后在探测盘扫过目标时确定发生的变化，然后以可视化显示或音频信号的形式将信息传递给用户。大多数现代金属探测器使用内部微型计算机的一个软件来执行这些 大部分任务。 存在于大多数土壤中的铁矿物也会扭曲磁场，模糊了小型或者深层的物体的信号。这可能会导致物体无法被探测到，或者在探测到时被识别错。使用现代金属探测器上的许多技术专用于消除土壤中铁矿物所产生的无用信号，同时金属物体的信号不会消失。 三、手持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？ 手持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。
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。
电子设计竞赛：金属物体探测定位器
. . B题:金属物体探测定位器 摘要 本设计主要采用STC89C51以及STM32单片机实现了金属物体探测定位器。探测装置由数据采集发送、数据接收处理两大模块构成。其中下位机数据采集装置，以51单片为核心，而上位机—数据接收处理装置的MCU则采用的是STM32单片机。数据采集金属物体探头采用TI公司电感/数字转换器LDC1000，该探头在水平和竖直两组步进电机的驱动下实现在50cm*50cm的水平玻璃板上自动扫描，检测到金属后，给出定位指示和声光报警。 关键词：金属探测；LDC1000；步进电机；
1系统方案 系统方案框图如图1-1所示。 图1-1系统方案框图 本设计方案的主体由数据采集发送模块、数据接收处理模块两大部分构成。如图1-1所示，上位机模块，也就是数据接收处理模块控制步进电机移动螺纹杆，而螺纹杆上的下位机，即数据采集模块，就会在50 cm*50 cm的玻璃板上移动，而在移动的同时，数据采集模块在采集数据，同时不断将数据发送给上位机进行处理。 数据采集发送装置的设计：数据采集模块在电机驱动下扫描玻璃板，并通过探头检测金属。探测器采用TI公司的LDC1000电感/数字转换评估板。该器件采用是非接触式的无磁芯技术—电感式感测，它提供了16位的谐振阻抗和24位的电感值，从而在位置感测应用中实现亚微米的分辨率。当LDC1000接近金属时，阻抗数值就会单调变化。发送装置的MCU只负责采集数据，并将数据通过串口发送给上位机进行处理，以判别是否接近金属并检测圆心。 数据接收处理模块的设计：数据接收部分主要采用STM32为核心。该模块主要任务为:接收采集模块发送的数据;对所接收数据进行处理判断；控制步进电机转动，然后步进电机带动螺纹杆，从而控制LDC1000探头移动。根据LDC1000的响应特性，在LDC1000靠近金属时检测数值会变大，这时上位机的MCU会根据数据做出判断，并发送具体的数据给步进电机做出相应的反应。通过算法找到金属圆心，并通过LED和蜂鸣器进行声光报警等。 1.1步进电机驱动方案 方案一：恒电压驱动：单电压驱动是指在电机绕组工作过程中，只用一个方向
手持金属探测器
手持金属探测器 目前常用的手持式金属探测器，它的部件主要是由两部分所组成的，包含金属探测器和排查装置。而这其中检测器就是最核心的部分。检测器内部分布着三组线圈，也就是中央发射线圈和两个对等的接收线圈，然后通过中间的发射线圈所连接的振荡器来产生高频可变磁场，在空闲状态时两侧接收线圈的感应电压在磁场未受干扰前就会相互抵消，从而以达到平衡的状态。可是一旦金属杂质进入到了磁场的区域，磁场就会受到干扰，导致这种平衡被打破，这时候就会产生报警信号(检测到金属物质)。系统就可以利用到这个报警信号驱动排查装置等，从而将金属物质甄别出来。金属探测器如果是按照被检测物品输送方式来进行划分的话，主要是分为：通道式、落体式和管道式。 手持式金属探测器：在手持式金属探测器使用中，可以检测出包装含金属的物件。不过有时候考虑到密封性、避光性等较高的要求，因此必须要采用金属复合膜来进行包装。而金属复合膜它本身就含大量金属，所以携带未开封的商品通过安检时，必须说明情况。那么如果是通道式金属探测器的话，检测灵敏度会有较大的偏差，也就导致更多使用手持式金属探测器。鉴于上述原因，那么就最好进行检查时，使用落体式金属探测器。当这些物品下落通过落体式金属探测器时，
一旦检测到金属杂质，系统会立即发出警报。落体式金属探测器的特点是安装简单、维修方便、灵敏度高、效率高、稳定可靠等。 手持金属探测器是电磁感应原理：它由内部探测器发射一定频率的电磁波，由于金属有自感频移，当它接收到的电磁波有偏差，差频放大时，就会发出报警信号。所以即使探测仪发出的电磁干扰波，或者会在探测器接收不同的电磁波的频率时，一般也会报警。 通过交流电流的线圈产生快速变化磁场的线圈。当金属物体的通过磁场，它能感应涡流，涡流与磁场会出现倒挂的原磁场的变化，将触发金属探测器的报警装置，发出哔哔声或连续振动，表明金属的位置，这样人们就可以找到金属物体。 手持式金属探测器主要用于工厂保安、现场保安和考场。与防盗门相比，手持金属探测器更为精确。
2016金属物体探测定位器(B题含代码)报告
金属物体探测定位器（B题） 【本科组】 摘要： 该系统以单片机MSP430F5529单片机为控制核心，由LDC1000电感传感器探测目标物体，通过比较无目标物体处和有目标物体处传感器的返回值来确定目标物体的位置。通过单片机产生PWM控制两个轴向的小车运动，X 轴方向小车负责行扫描，Y轴方向小车负责列扫描，从而实现了固定在X轴小车上的LDC1000电感传感器探测并定位目标物体的功能，采用以LM7805稳压芯片为核心的电源电路为系统供电。 本课题所采用的电路简单，算法合理。经过实际制作和测试，完全达到了题目基本部分和发挥部分的所有要求，效果很好 关键字：LDC1000 MSP430F5529 电感检测（不超过5个）
引言 随着电子技术的进步，金属探测器从电子管、晶体管乃至集成电路，有了更新换代的发展，其应用范围几乎扩大到各个领域，对工业生产乃至人身安全起着重要的作用。目前，金属探测器大致分为两种类型：①安装在冶金、烧结、水泥、玻璃、造纸、化工、卷烟等工厂和矿山生产线的自动传送皮带上，用以检测矿石、烟草等原料中混入的废金属，保护破碎机不受损伤，此类称为“工业型金属探测器”；②随着交通、旅游、金融和娱乐事业的发展，在机场、银行、珠宝店和珠宝制造厂、贵金属加工厂等，需要对过往人员进行检测，以使贵重物品不丢失及排除危险品、枪支等，此类称为“安全型金属探测器”。它们应用广泛，效益可观。几千元一台的金属探测器就可以保护价值十几万的矿石破碎机；几万至几十万元买一套安全门式金属探测器，可以保护价值上千万元乃至上亿元的飞机及人身安全。因此对金属探测器的研究和生产引起国内外专家的高度重视。 本系统中的LDC1000是世界首款电感到数字传感器，具有低功耗，小封装，低成本的特点，它的SPI接口可以很方便连接MCU，只需外接一个PCB线圈或者自制线圈就可以实现非接触式电感检测。LDC1000的电感检测并不是指像Q那样测试线圈的电感量，而是可以测试外部金属物体和LDC1000相连的测试线圈的空间位置关系。利用LDC1000这个特性配以外部设计的金属物体即可很方便实现：水平或垂直距离检测；角度检测；位移检测；运动检测；振动检测；金属成分检测（合金检测)。可以广泛应用在汽车、消费电子、计算机、工业、通信和医疗领域。 1 系统方案 1.1比较与选择 1.1.1 机械构架选择方案 为了准确实现金属探测器可自主移动，金属物体探测定位装置的移动方式是整个设计的基础，它对整个系统的工作尤为重要。经过反复论证对比，本系统中金属物体探测定位装置采用小车移动从而带动LDC1000传感器进行扫描，而不用牙条、传送带等机械结构传动，采用小车在保证系统稳定的前提下简化了系统结构，提高了扫描速度，同时