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TM88型金属探测器电路图及工作原理

作者:dolphin时间:2014-03-24

TM88型金属探测器电路图及工作原理

一、工作原理 TM88 型金属探测器主要由探测头(亦称探头)、振荡分频电路、探测发射电路、选颊放大电路、相位分割电路、相位同步选通放大电路、采样保持电路(又称记忆保持电路)、调谐限幅放大电路、音频电路、电压变换电路等组成。它是利用电磁感应原理.即交流电通过的线圈,产生迅速变化的磁场,这个磁场能在金属物体内部感生涡电流,涡电流又会产生磁场,反过来影响原来的磁场,经探测器相关电路检测放大等处理后控制相关电路发出报警声。 TM88 型金属探测器的电路原理如附图所示。其工作原理如下: 1 .探头(密封在一个圆型的塑料盒内)。 它由接收线圈L5 、发射线圈 L3 、反馈线圈 L4 以及谐振电容 C5l 等组成。其中反馈线圈讲与发射线圈份反向串联和 C5l 一起形成 LC 谐振电路,把发射电路送来的交流信号选频后向空中发射。反馈线圈拼与接收线圈幼绕在同一线圈上,发射电磁信号在未检测到金属信号时,发射线圈参数与接收线圈参数处于一个平衡稳定状态。当探头发射线圈口产生的交变磁场接触到金属物体时.其磁场发生变化,即发射线圈固有参数会随着金属物体性质(如饮质与非饮质金属)的不同或接近金属的距离不同而发生变化。反馈线圈 L4 将这些变化信号感应至接收线圈苗,接收线圈场将这些变化信号选频后送人后级选频放大电路进一步处理。 2 .振荡分频电路。 它由 U9(CD4069)与外围元件组成。其中 U9 的 ⑩ 、 ⑧ 、 ⑩ 脚与外围晶振 X 等元件构成3.9MHz 主振频率,经内部分频后由 ⑩ 脚与 O 脚输出约 6 . 99kll2 和 13 . 98kHz 的方波信号至发射电路。 ⑥ 脚输出约 27kHz 方波信号至电压变换电路。 ① 脚与 ② 脚输出约 874Hz 和 437Hz 的方波信号至音频电路 3 .探测发射电路。 由Q10-Q14、B3、L2、C45、C46、D23-D26 等组成。 Q10 为发射前置倒相电路, Qll 、 Q12 与 Q13 、 Q14 等组成复合式推挽功率放大电路,经放大的高频信号由 B3 次级输出。 B3 次级线圈与 C45 组成优并联谐振; L2 与 C46 组成 LC 串联谐振。经选频后得到的高频交流信号通过电缆线送人探头内的发射线圈向空间辐射。二极管 D23 -D26 等构成与门电路,使 U9内部分频器输出至发射管的方波占空比降低,发射管导通时间缩短,以降低发射管的功耗。 4 . U1 ( NEC5534 )与外围元件等构成放大倍数约 80dB 的前置低噪声选频放大器。它对被侧信号频率的放大增益最高,非被测信号频率放大倍数较低 经 U1 放大的信号送入后级相位分创电路进行放大处理 5 ,相位分割电路。它由双运放 U2 ( LM412 )与外围元件构成。其中 U2A 将前级送来的信号进行反相放大,放大后送至下一级电路进行相位调节、选通和放大(该路用作金属性质的识别)。 U2B 将前级送来的信号进行同相放大,放大后送至下一级电路进行相位调节、选通和放大(该路用作全金属探测,称地平衡) 6 .相位同步选通放大电路。它由四运放 U10 (TL084)、比较器 Ull ( LM393 )、双运放 U3 ( LM412 )、电子开关 U13 (CD4053 )、场效应管 Q15 、 Q16( K246)等组成。其中 ul0A 、ul0B 、 ullA、 Q15 、 u3B 与 U13 等构成地平衡电路的相位调节与选通放大; Rll 、 R12 、 C13 等组成地平衡系统直流信号滤波器; W2为地平衡电路的相位调节电位器。 U10C 、 UIOD 、 UllB 、 U3A 、 Q16 与 ul3 等构成金属识别探测的相位调节与选通放大; R13 、 R14 、 CI4 等组成识别系统直流信号滤波器; Wl 为金属识别电路系统的相位调节电位器。“地平衡”和”识别’ · 通过操作方式开关 K1-2 切换;拨至“地平衡”挡时,“地平衡”相位调节电路 U10A 、 U10B 、 Ull 工作, C21耦合送来的发射信号进人相位同步选通电路进行相位调节后,由 ull 控制 ul3 同步选通探头所检测到的同相位纯金属信号通过(与此通过的假信号被滤波电路滤掉),得到纯金属直流信号通过送人下一级电路进一步处理。在全金属探测过程中,可通过调节 W2微调相位来排除地下土壤层的“矿化反应”。“矿化反应”是由构成土壤的各种矿物质对探头发出的电磁波造成的影响,使仪器发出假信号迷惑操作人员.

TM88型金属探测器电路图




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