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單片機手持金屬探測器的工作原理
- 2020-03-10-

單片機手持金屬探測器的工作原理

傳統的手持金屬探測器一般都是采用的模擬電路進行檢測和控制的。雖然其電路比較簡單,但是其抗干擾能力卻非常差,很容易就受到外界環境因素的干擾,且其在追求高靈敏度時,容易出現電路不穩定的現象,導致系統無法正常工作,而采用單片機設計的手持金屬探測器采用性能優良的單片機替代傳統的模擬電路,提高了系統的抗干擾能力、豐富了系統的功能。

手持金屬探測器.png

單片機手持金屬探測器的工作原理是基于線圈的電磁感應原理。當有交變電流通過線圈時,在線圈周圍建立交變電磁場,電磁場的感應強度與介質的磁導率、線圈的面積、線圈上的電流和距線圈中心點的距離有關。當手持金屬探測器線圈有效探測范圈內無金屬物時,介質的磁導率為真空磁導率(非金屬的相對磁導率=1),磁感應強度保持不變;當線圈有效探測范圍內出現鐵磁性金屬物時,由于鐵磁性金屬的相對磁導率>1,會使介質的磁導率發生變化,從而引起手持金屬探測器線圈周圈的磁感應強度變化。

另一方面,置于該交變磁場中的金屬導體內會產生自行閉合的渦流,渦流要產生附加的磁場,與外磁場方向相反,會削弱手持金屬探測器線圈磁場的變化。金屬的電導率越大,線圈中通過的交變電流的頻率越高,則渦流強度就越大,對原磁場的抑制作用越強。當有金屬物靠近或掠過手持金屬探測器通電線圈平面時,無論是否為鐵磁性金屬物,都會引起通電線圈建立的交變電磁場的變化,同時也使線圈中激勵信號的幅值、頻率、相位發生變化。只要手持金屬探測器檢測到這種變化,就可以判斷金屬物體是否存在。

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