基于CD4030的简单金属探测器电路

地下金属物体的检测基于两个物理原理：

• 首先，靠近线圈的金属物体引起搜索线圈的电感变化。如果在同一个空间中有多个线圈，则线圈之间的线圈将更改。此更改可能是递增的，也可能是递减的。该现象归因于金属附近空间的所谓相对磁导率（μ）的变化。铁磁性，顺磁性和反磁性这三种类型被围绕这些材料的相对磁导率划分。尽管将抗磁性物质与可能埋在地下的顺磁性物质分离是非常困难的，但当然有可能将铁磁物质与其他物质分离。
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• 其次，在流过交流电的线圈附近的任何金属（循环流）上都会感应出所谓的涡流。这些会导致金属中的热损失，从而增加线圈的电阻率，增加其损失并降低其质量（Q）。涡流的强度取决于金属的大小，形状和类型，以及其与线圈的距离以及泄漏电流的频率。通常，没有孔的大金属板比较小或切碎的金属物体产生更强的涡流。

最后，除了物体在地面上的深度以外，土壤或一般土壤的类型和湿度也很重要。从以上所述，显然，仅基于一个识别参数的精确金属分离实际上是不可能的。

基本金属搜索电路类型

实际的探测器金属电路分为三个基本类别：

BFO（拍频振荡器）。在该系统中，有两个振荡器，其中一个是恒定的，另一个则有一个线圈作为谐振线圈。如两个信号的非线性混频器所示，两个振荡器之间的频率差在金属检测期间会发生变化，并保持在可听频谱的低腰区域。用户通过改变从耳机或扬声器听到的响度的频率来了解金属的存在。

TR / IB（发送/接收/感应平衡）。这是一个发射器和接收器，加上松散的电感耦合。地下土壤中金属的存在会改变感应耦合的值。结果通过振荡器输出信号的电平变化来表示。

PI（脉冲感应）。在该系统中，脉冲被拉入埋入的金属中，被反射并扭曲回去。变形的类型指示是否存在所检测的金属的性质。

以上检测器类别中的每一个都有其缺点和优点。因此，理想的金属探测器应结合所有三个探测器类别。不幸的是，这将导致非常复杂的系统。

该电路使用的检测方法与BFO的检测方法非常相似，只是它没有声音，但是信号变成电流并驱动千分尺。

您将同意很难找到更简单的检测器电路。仅使用一个集成电路4030，一个动圈微安表，一些电阻器，几个电容器和两个线圈。零件的总成本应低于15美元。该电路使用两个由IC1a和IC1c门构成的Colpitts型LC振荡器。C7在两个振荡器之间产生松散的电容耦合。

振荡器IC1a具有大约300kHz的固定频率。当在该范围内没有金属时，振荡器IC1c以完全相同的频率工作，因为它由恒定IC1a振荡器通过C7以大约90度的相位角通过C7进行同步。w w w . d z i u u . c o m