專利名稱：改進型金屬探測器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于檢測儀器，具體地說是一種改進型金屬探測器。它能探明和識別隱埋在地下或其它電介質(zhì)中的金屬物品。
現(xiàn)有的金屬探測器大致可分為差拍式和平衡式兩大類，前者由于靈敏度低穩(wěn)定性差、工作不可靠已逐步被淘汰，后者性能較好而得到廣泛應用。所謂平衡式金屬探測器主要是指其平衡式探測頭，參見

圖1，圖1是現(xiàn)有的平衡式金屬探測器的探測頭，左邊是它的結(jié)構(gòu)部分，右邊是電路部分，整個探測頭呈圓盤狀，其中504是用聚氨脂泡沫制作的線圈架，在線圈架的平面上，從外到里依次設置一個發(fā)射線圈L1，一個接收線圈L2和一個反饋線圈L3，三個線圈組成同心圓，并且L2和L3相貼繞制，L1和L3采用極性相反的串聯(lián)方式。探測頭工作時，發(fā)射線圈L1流過交變電流，向空間發(fā)射電磁場，此時對接收線圈L2來說，如果周圍沒有金屬物體，應該沒有信號輸出即輸出電壓應為零。但是接收線圈L2處于發(fā)射場強之中，必然會產(chǎn)生感生電動勢，安放反饋線圈L3的目的，就是要抵消L2的感生電動勢。由于L3和L1反向相接，發(fā)射電流經(jīng)過L3時會產(chǎn)生一個與發(fā)射磁場相反的磁場，適當?shù)卣{(diào)節(jié)L3的匝數(shù)，能便L2所圍面積之內(nèi)正反兩個磁場的磁通量相等，此時L2的輸出電壓為零，在實際工作中稱為調(diào)平衡。一般來說，L2的面積只有L1的面積的1/5，就整個探測頭而言，L3僅抵消整個發(fā)射磁通的1/5，仍有4/5的磁通向空間分布。在探測頭的作用范圍內(nèi)，金屬物體受到交變電磁場的作用而產(chǎn)生渦流，由渦流而產(chǎn)生二次電磁場；另一方面，某些鐵磁性金屬能使發(fā)射磁場產(chǎn)生畸變。這兩種因素都破壞了原來調(diào)定的平衡，使接收線圈輸出信號。
圖2是現(xiàn)有的平衡式金屬探測器原理框圖，它由發(fā)射電路、探測頭、前置放大器。同步選通器，中間放大器、指示儀表、功率放大器、訊響器及開關(guān)穩(wěn)壓電源組成。發(fā)射電路提供一個6.99KHz的方波信號饋送給探測頭內(nèi)的發(fā)射線圈L1和反饋線圈L3，經(jīng)L1、L3和電容器C所組成的諧振電路選頻之后，變成正弦電磁波向空間發(fā)射，當探測頭的作用范圍內(nèi)存在金屬時，接收線圈L2輸出言號，該信號被前置放大器加以放大之后，送到同步選通器。同步選通的原理參見圖3，圖3左邊是電抗性信號X與純電阻信號R的相位與選通脈沖fA在時間軸上的關(guān)系，右邊是感性信號L，容性信號C和純電阻信號R的矢量圖。金屬探測器工作時，探測頭沿著地面搜索，由于泥土的磁介系數(shù)與空氣不同，必然會引起磁場的畸變而產(chǎn)生信號，該信號呈電感性；稱L信號；另外探測頭內(nèi)部以及探測頭與地面的分布電容會引起電容性信號，稱C信號；金屬物體產(chǎn)生渦流，存在電阻的熱損耗，產(chǎn)生電阻性信號，稱R信號。L、C、R三個信號形成了探測器的合成信號。其中L信號滯后于R信號90°，C信號超前于R信號90°，因此L信號和C信號可以用算術(shù)減法而合成電抗性信號X。它與R信號成90°的相位差。同步選通的目的是排除土層及分布電容的影響，只接收金屬的信號。導電性是金屬的特征，我們只要從合成信號中選取R信號，排除X信號，便能排除環(huán)境的干擾。圖3中，選通脈沖fA用來控制同步選通器內(nèi)電子開關(guān)的通和斷即正半波通，負半波斷。信號由前置放大器通過同步選通器送到中間放大器，如果我們把選通脈沖正半波的中心對準R信號正半波的中心，則對R信號而言通過了完整的正半波，對X信號而言通過1/2的正半波及1/2的負半波，選通后的一正一負的X信號由同步選通器內(nèi)兩級RC濾波器濾掉，只剩下R的正信號——純金屬信號。同步選通后的R信號通過RC濾波器變成直流信號，經(jīng)中間放大器放大之后驅(qū)動指示儀表，另一路則驅(qū)動功率放大器，由功率放大器帶動訊響器發(fā)出報警聲音。開關(guān)穩(wěn)壓電源給整機提供穩(wěn)定的工作電壓。
以上介紹了現(xiàn)有的平衡式探測器的工作原理，如前面所述，在理想狀態(tài)下，探測頭的作用范圍內(nèi)沒有金屬物體時，L2的輸出應該為零，實際上并非如此，因為①L2與L3的尺寸，位置不可能一致，其電氣特性也不可能相同，正弦電流通過L1和L3會產(chǎn)生不同的諧波失真，兩組失真度不同的正弦波是不能完全對消的，在對消基波之后，仍殘留有高次諧波，主要是三次諧波。②線圈與線圈之間，線圈內(nèi)匝與匝之間都存在分布電容，L1與L3除流過發(fā)射電流之外，還流過微量的容性旁路電流并使L2感生出mv級的電壓，這個具有相位差的電壓亦不能用調(diào)整L3的辦法抵消。由于以上兩種原因，平衡式探測頭調(diào)整平衡之后總殘存著一定的電壓，在實際工作中稱為底值?，F(xiàn)有的金屬探測器規(guī)定底值在3mv以下，這是因為儀器的整機增益一般在120db左右，若底值超過3mv，其末級將進入飽和而不能工作。
從上面分析得知，引起底值的主要原因是發(fā)射電流的諧波失真，發(fā)射功率越大，諧波失真越嚴重，底值也就越大，但底值是受到容許值限制的，因而發(fā)射功率也受到限制。現(xiàn)有的金屬探測器諸如桂林市興華金屬探測器廠所生產(chǎn)的TC—90型及TC—91型，其發(fā)射電壓為8V左右，發(fā)射電流為0.12A左右，探測深度不超過2米。為了提高儀器的探測深度，必須加強發(fā)射功率，為了確保儀器正常工作，又必須抑制底值，顯然二者是矛盾的。
本實用新型的目的就是提供一種靈敏度高，穩(wěn)定性好的改進型金屬探測器，它的探測深度達到3.5米。
為了完成上述任務，本實用新型采用了下面的技術(shù)解決方案參見圖4，圖4是本實用新型的改進型金屬探測器的工作原理框圖。它由晶體振蕩——分頻器1，三階濾波——發(fā)射電路2，探測頭3，三次諧波陷波器4，前置放大器5，帶通濾波器6，同步選通器7，中間放大器8，跟蹤調(diào)零電路9，功率放大器10，指示儀表11，訊響器12，以及發(fā)射電路電源13，信號處理部分電源14組成，晶體振蕩——分頻器1產(chǎn)生3579.54KHz的時基頻率，經(jīng)1/128分頻后得出27.96KHz的方波驅(qū)動發(fā)射電路電源13、信號處理部分電源14工作，經(jīng)1/512分頻后得出6.99KHz的方波驅(qū)動三階濾波——發(fā)射電路2，經(jīng)1/8192分頻后得出0.43KHz的頻率驅(qū)動訊響器12。從晶體振蕩——分頻器來的6.99KHz的方波信號經(jīng)三階濾波——發(fā)射電路整形之后，得到比較理想的正弦波信號，并以足夠的功率通過探測頭3向周圍空間發(fā)射，在探測頭沿著地面移動搜索的過程中，正如前面對現(xiàn)有技術(shù)的分析中所提過的，探測頭的接收線圈輸出的信號中含有殘余底值，也含有泥土及分布電容引起的X信號，當探測頭作用范圍內(nèi)存在金屬物體時，又含有金屬信號——R信號。探測頭的輸出端連接到前置放大器5的輸入端，中間接了一個三次諧波陷波器4，殘余底值以三次諧波為主，它在三次諧波陷波器中被濾除。合成信號經(jīng)前置放大器放大之后，輸入帶通濾波器6，信號中除三次諧波以外的無序高次諧波得到進一步的濾除。此時信號中只剩下泥土和分布電容引起的X分量及金屬的信號R分量，X和R的合成信號饋送到同步選通器7，經(jīng)同步選通器選通輸出純金屬信號——R信號，它被整流濾波而變成直流電壓送入中間放大器8的輸入端。中間放大器是一個直流放大器，容易受到溫度及其它因素的影響而產(chǎn)生零點飄移，為了有效地抑制零點飄移，在它的輸入、輸出端并聯(lián)了一個跟蹤調(diào)零電路9，跟蹤調(diào)零電路的輸入端連接中間放大器的輸出端，輸出端則連接中間放大器的輸入端，其作用是隨時監(jiān)測中間放大器的輸出電壓，一旦輸出電壓發(fā)生飄移，跟蹤調(diào)零電路即輸出一個線性變化的直流電壓反饋到中間放大器的輸入端，強迫中間放大器輸出回零。該跟蹤調(diào)零電路具有很大的時間常數(shù)，它的輸出電壓由零開始極緩慢地線性變化，因此僅對緩慢變化的飄移電壓起調(diào)零作用，對于相對速度較快的金屬信號不會造成任何影響。中間放大器輸出的直流電壓分成三路饋送，一路送入跟蹤調(diào)零電路，一路送入指示儀表11，另一路送至功率放大器10，直流信號電壓在功率放大器中得到充分的放大并被晶體振蕩——分頻器送來的0.43KHz方波信號調(diào)制成音頻驅(qū)動訊響器12。三階濾波——發(fā)射電路由電源13供電，其它所有的信號處理電路由電源14供電，兩組電源獨立工作，避免兩個系統(tǒng)通過電源相互竄擾。
在所述的探測頭3內(nèi)部，接收線圈和反饋線圈之間放置有金屬屏蔽層，在安放線圈的平面上還有一個可以調(diào)節(jié)形狀和位置的金屬短路環(huán)，其作用原理將在下面進行描述。
本實用新型具有靈敏度高，探測深度大，抗干擾能力強，穩(wěn)定性好的優(yōu)點，它的發(fā)射電壓達32V，發(fā)射電流達0.48A，發(fā)射功率(視在功率)提高15倍，而底值仍控制在2mv以下，探測深度達3.5米，比現(xiàn)有技術(shù)的金屬探測器加深1.5米。
圖1是現(xiàn)有平衡式金屬探測器的探測頭示意圖，左邊是它的結(jié)構(gòu)部分，右邊是電路部分。
圖2是現(xiàn)有平衡式金屬探測器的原理框圖。
圖3左邊是電抗信號與純電阻信號的相位與選通脈沖fA在時間軸上的關(guān)系，右邊是感性信號L，容性信號C，及純電阻信號R的矢量圖。
圖4是本實用新型的改進型金屬探測器的工作原理框圖。
圖5是圖4的外形結(jié)構(gòu)圖。
圖6是圖5中探測頭部分的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。
圖7是電路圖的晶體振蕩——分頻器，三階濾波——發(fā)射電路、發(fā)射電路電源部分。
圖8是電路圖的三次諧波陷波器，前置放大器、帶通濾波器，同步選通器部分。
圖9是電路圖的跟蹤調(diào)零電路，中間放大器、指示儀表部分。
圖10是電路圖中的信號處理部分電源，功率放大器，訊響器部分。
以下結(jié)合附圖對本實用新型金屬探測器作進一步詳細地描述。
在圖5中，1是探桿，2是連接探測頭的導線，3是探測頭，4是指示儀表，5是手柄，6是發(fā)射電路電池盒，7是喇叭網(wǎng)罩，8是信號處理電路電池盒，9是活動蓋，10是體殼，11是托架，12是電路板總成，K1是電源開關(guān)，K2是操作方式開關(guān)，AN是調(diào)零按扭，W2是識別旋鈕，W3是地平衡旋鈕，W4是靈敏度旋鈕，W5是調(diào)諧器旋鈕，EK是耳機扦孔。
圖6是圖5中探測頭部分的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。圖中L501是發(fā)射線圈，L502是接收線圈，L503是反饋線圈，504是用聚氨脂泡沫塑料制作的線圈架，所有的線圈及其引線都用聚氨脂漆粘附其上，505是金屬隔離屏蔽層，506是金屬短路環(huán)。該探測頭的發(fā)射，接收及調(diào)平衡的電氣作用原理和前述現(xiàn)有技術(shù)的平衡式探測頭類同，在此不再贅述。下面著重說明金屬隔離屏蔽層505及金屬短路環(huán)506的作用。從圖6中可以看出，接收線圈L502和反饋線圈L503是相貼繞制的，兩線圈之間存在一定的分布電容，當發(fā)射電壓施加在L503之上時，通過L503和分布電容的自激而在L502上引起mv級的高次諧波，造成信號的背景噪聲，在L502和L503之間放置金屬屏蔽層之后，該噪聲得到抑制。根據(jù)前面的分析得知，由于線圈匝間電容及線圈與線圈之間的分布電容的影響，發(fā)射電壓施加在線圈上時產(chǎn)生容性的旁路電流，旁路電流所產(chǎn)生的磁通不能用調(diào)整L3的辦法對消，因而在接收線圈L2上殘存有mv級的基波分量。短路線圈放置在發(fā)射場強之中，產(chǎn)生感生電流，根據(jù)電磁感應的原理，感生電流是呈感性的。適當?shù)卣{(diào)整短路環(huán)的位置和面積，便可把殘余的基波消除為零。
作為本實用新型的實施例，圖7—圖10提供了所述改進型金屬探測器的具體電路。圖7是晶體振蕩—分頻器，發(fā)射電路電源，三階濾波——發(fā)射電路部分。CM1是振蕩器——分頻器功能塊，它的10.11腳與電阻R1、石英晶體X、電容器C1、C2組成晶體振蕩器，振蕩頻率為3579.54KHZ，該頻率被功能塊的內(nèi)部電路逐級2分頻，并且在1、2、6、13、14腳輸出不同的頻率，所輸出的頻率都是3579.54KHZ/2n，并且都是占空比為1/2的方波信號。第6腳輸出27.96KHZ的方波，分兩路輸送，一路經(jīng)電容器C3推動發(fā)射電源，另一路從接口S1送到圖10中的S1接口啟動信號處理電路的電源。第2腳輸出0.43KHZ的頻率被用來作訊響器的音頻信號，但因為方波的占空比為1/2，令功放末級導通時間過長，功耗過大。為此，又在腳1引出0.86KHZ的方波信號，連同2腳的0.43KHZ的方波一起送入由二極管D1、D2電阻R2所組成的與門，其輸出從接口S2送至圖10中的S2接口，與門仍輸出0.43KHZ的方波，但占空比降為1/4，從而達到降低功耗的目的。同理，13腳輸出6.99KHZ的方波，14腳輸出13.98KHZ的方波，把它們一起送入由D3、D4、R3組成的與門，得出頻率為6.99KHZ，占空比為1/4的方波f1。而把13腳的輸出信號經(jīng)電阻R5、R6、R7和三極管Q4所組成的倒相器倒相之后，再與14腳的輸出信號一起接入由D5、D6、R4組成的與門，所輸出的方波f2無論是頻率和占空比都與方波f1相同，但相位移動了180°。這兩組頻率為6.99KHZ，占空比為1/4，相位差為180的方波被用來輪翻激勵三階濾波——發(fā)射電路的兩組開關(guān)管Q5、Q6和Q7、Q8。由電池組E1，開關(guān)K1—A、脈沖變壓器B2、電阻R8～R13電容器C3～C8、二極管D7、D8、D9、三極管Q1、Q2、Q3、電位器W1組成發(fā)射電路電源，為三階濾波——發(fā)射電路提供電壓穩(wěn)定，紋波系數(shù)小的直流電壓。三階濾波——發(fā)射電路由變壓器B1、電感線圈L504、發(fā)射線圈L501、反饋線圈L503、三極管Q5～Q8、電阻R14～R19、電容器C9～C11等組成，兩組6.99KHZ的方波分別激勵開關(guān)管Q5Q6和Q7、Q8、使兩組開關(guān)管輪翻導通，變壓器B1的原繞組流過交變電流。B1的副繞組與C9并聯(lián)，組成并聯(lián)諧振電路，它的中心頻率為6.99KHZ，這樣，由原繞組來的方波電壓得到濾波，變成近似的正弦波。變壓器的輸出經(jīng)C10和L504組成的串聯(lián)諧振電路耦合到探測頭的發(fā)射線圈L501和反饋線圈L503，串聯(lián)諧振電路亦諧振于6.99KHZ，使發(fā)射波形得到進一步的濾波和整形。圖中的虛線所框部分為探測頭，在探測頭內(nèi)部，發(fā)射線圈L501、反饋線圈L503與電容器C11組成并聯(lián)諧振電路，諧振頻率也是6.99KHZ，對發(fā)射電壓進行第三次濾波和整形，并向空間發(fā)射。發(fā)射電壓經(jīng)過三階濾波之后，變成比較標準的正弦波，探測頭中接收線圈的高次諧波的成份大為減少。圖中S3是接收信號的輸出接口，S4是發(fā)射同步信號的輸出接口。
圖8是電路的三次諧波陷波器，前置放大器、帶通濾波器、同步選通器部分。從接收線圈L502來的信號由接口S3輸入，經(jīng)電阻R20進入放大器A2，為了去除信號中的三次諧波，在A2的正輸入端連接了一個三次諧波陷波器L505和C12，其諧振頻率為3×6.99KHZ，信號中的三次諧波在這里得到濾除。A2的輸出經(jīng)C15及R23進入放大器A3的負輸入端，在A3得到再一次放大。為保證前置放大器穩(wěn)定地工作，A2和A3的正負電源經(jīng)過第二次穩(wěn)壓和濾濾，這個任務是由電阻R26、R27、電容器C18～C21、穩(wěn)壓管D10、D11所構(gòu)成的兩個電子濾波器完成的，A3的輸出端連接變壓器B3，B3原繞組和電容器C17組成帶通濾波器，該電路諧振頻率亦是6.99KHZ，它能把信號中無序的高次諧波清除。B3的輸出接到同步選通器。同步選通器包括兩組選通脈沖形成電路，兩組模擬開關(guān)及兩個RC濾波器。由電阻R34～R43、電容器C25～C30、電位器W2、W3、變壓器B4、B5、運算放大器A5、A6組成兩組選通脈沖形成電路，從發(fā)射線圈L501來的正弦同步信號從接口S4進入，經(jīng)電容C25、C26電阻R34、R35及緩沖器A5A推動變壓器B4，B4副繞組中間抽頭接地，因而副繞組兩端輸出反向180的交流電壓，它們通過電容器C29、電阻R38、R39及電位器W2串聯(lián)組成移相電路，只要改變W2的阻值，便可改變電路中容抗與阻抗的比例，從而在W2的動臂上取得不同相位的正弦波。該正弦波通過比較器A6A后變成占空比為1/2，相位可以移動的方波——選通脈沖。該路脈沖用來控制模擬開關(guān)CM2中的一組開關(guān)(1、2腳和15腳)。同理，從接口S4來的正弦波同步信號經(jīng)電容器C27、C28、C30，電阻R36、 R37、R40、R41、R43，緩沖器A5B，比較器A6B之后，變成另一路選通脈沖，用來控制模擬開關(guān)CM2中的另一組開關(guān)(12、13腳和14腳)，兩組模擬開關(guān)的輸出分別經(jīng)過緩沖器A4A和A4B之后，再分別由濾波器R30、R31、C22及濾波器R32、R33、C23變換為直流平均值，送到工作方式開關(guān)K2，由K2選擇所需要的信號。例如把K2置在“地平衡”檔，接通CM2中14腳的輸出，旋轉(zhuǎn)電位器W3便選通脈沖的中心對準R信號正半波的中心，就能排除地層的干擾而選通全金屬信號。如果把K2撥到“識別”檔，接通CM2中的15腳，旋轉(zhuǎn)電位器W2，使選通脈沖的中心對準X信號正半波的中心，這時鐵磁性金屬有正信號輸出，訊響器發(fā)聲，而非磁性金屬不能使訊響器發(fā)聲，從而區(qū)分出兩類金屬。選通后的直流信號從接口S5輸出。
圖9是電路圖的跟蹤調(diào)零電路，中間放大器和指示儀表部分。A7是中間放大器，S5是它的輸入接口，S6是輸出接口。在沒有金屬信號的情況下，S5的輸入為零，因而A7的輸出端也應為零，但由于A7是一個直流放大器，其輸出可隨溫度及時間的變化產(chǎn)生飄移，至使功放級出現(xiàn)假信號。為抑制A7的零點飄移，特設置跟蹤調(diào)零電路。該電路由電阻R47～R58，電容器C32、C33，積分放大器A8、比較器A9A、A9B，模擬開關(guān)CM3等組成，它并接在A7的輸入端、輸出端隨時檢測A7輸出的變化，并產(chǎn)生調(diào)整電壓反饋到A7的輸入端，迫使A7輸出為零。例如A7輸出往正方向飄移，則電壓比較器A9A輸出正，A9B輸出負，模擬開關(guān)CM3中的10—11腳接通，1～2腳斷開，正電壓經(jīng)R50和R51分壓之后通過R55向電容器C33充電，A8由零開始緩慢地輸出負電壓，這個負電壓反饋到A7的正輸入端，使A7的輸出逐漸下降至零。此后，A9A輸出翻轉(zhuǎn)為負，CM3的10—11腳及1—2腳全部斷開，跟蹤調(diào)零過程停止。若A7的輸出往負方向飄移，則A9A輸出負，A9B輸出正，CM3中的10—11腳斷開，1—2腳接通，分壓后的負電壓通過R55向電容器C33充電，A8輸出正，迫使A7輸出回零。由于R55及C33的數(shù)值都比較大，時間常數(shù)也很大，跟蹤調(diào)零電路只對緩慢變化的電壓飄移起調(diào)控作用，對于相對速度較快的探測信號不起控制作用。當需要A7迅速回零時，按下按鈕AN，CM3的5腳呈高電位，3—4腳接通，R55被短路，電容器C33迅速充電，A7迅速恢復零電位。中間放大器A7的輸出分三路，一路送至跟蹤調(diào)零電路，一路通過電阻R48及R49，限幅二極管D12、D13接通指示儀表，一路通過接口S6饋送去功放電路。
圖10是電路圖的信號處理部分電源、功率放大器、訊響器部分。圖中由電池組E2、開關(guān)K1—B、脈沖變壓器B6、電感線圈L506、電阻R73～R80、電容器C39～C43、二極管D16～D19、三極管Q12～Q14、放大器A1組成一個開關(guān)穩(wěn)壓電源，供給除發(fā)射電路之外所有的信號處理電路。其中由R73及R74兩個電阻取得中點電壓，再由放大器A1接成電壓跟隨器輸出接地，這樣對整個信號處理電路而言，就提供了一個雙向電源+V及-V。末級功放由電阻R59～R72，電位器W4、W5、電容器C34～C38，放大器A10、A11，二極管D14、D15，三極管Q9、Q10、Q11組成，由S6來的直流信號經(jīng)電位器W4，電阻R59、R60送到放大器A11的輸入端，調(diào)節(jié)電位器W4，就改變了A11的輸入電阻與反饋電阻R61的比值，即改變了它的放大倍數(shù)，從而調(diào)節(jié)了儀器的靈敏度，故W4稱為靈敏度調(diào)節(jié)電位器。另一個電位器W5的兩端分別接到正電源+V及負電源-V，它的動臂通過電阻R66接到A11的負輸入端，調(diào)節(jié)W5即能調(diào)節(jié)A11的輸出電壓，金屬探測器工作時，調(diào)節(jié)W5使訊響器發(fā)出一點微弱的聲音，此時儀器處在臨界工作狀態(tài)，反應比較靈敏，W5稱為調(diào)諧器。由電阻R64、R65、R67、R68、電容器C36、二極管D15、放大器A10構(gòu)成快速限幅電路，圖中R64及R65分壓得出一個基準電壓接入A10的同向輸入端，而A10的反向輸入端則通過電阻R67接A11的輸出端，在A11的輸出小于基準電壓時，A10輸出正，二極管D15截止，A11的正輸入端保持零電位，電路正常工作。一旦A11的輸出大于基準電壓，A10翻轉(zhuǎn)出負，二極管D15導通，A11的正輸入端出現(xiàn)負電位，便輸出電壓迅速下降，快速有效地保護了功放末級及訊響器。接口S2送來的0.43KHZ的方波接到場效應管Q9的柵極，Q9的漏極和源極分別接A11的輸出及Q10的基極，這樣0.43KHZ的方波作為調(diào)制信號，A11的直流輸出作為被調(diào)制信號，驅(qū)動末級功放管Q10、Q11并便訊響器發(fā)出報警聲。
權(quán)利要求1.一種改進型金屬探測器，它包括探測頭、前置放大器、同步選通器、中間放大器、指示儀表、功率放大器和訊響器，其特征在于，它還包括一個晶體振蕩——分頻器，它產(chǎn)生3579.54KHZ的方波時基頻率，經(jīng)分頻后得到27.96KHz、6.99KHz、0.43KHz的方波信號，其中0.43KHz方波信號送入訊響器的控制羰，27.96KHz方波信號分別送入發(fā)射電路電源和信號處理部分電源的觸發(fā)端，6.99KHz方波信號送入三階濾波——發(fā)射電路的輸入端，經(jīng)三階濾波——發(fā)射電路濾波整形得到正弦波信號并以足夠功率饋送給探測頭；一個三次諧波陷波器連接在探測頭的輸出端與前置放大器的輸入端之間；一個帶通濾波器扦接在所述前置放大器的輸出端與同步選通器的輸入端；一個跟蹤調(diào)零電路，它的輸入端與所述中間放大器的輸出端相連接，輸出端與中間放大器的輸入端相連接；一個發(fā)射電路電源向發(fā)射電路供電，另一個雙向電源向晶體振蕩—分頻器及所有信號處理電路供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改進型金屬探測器其特征在于探測頭主要由發(fā)射線圈L501，接收線圈L502和反饋線圈L503構(gòu)成，三個線圈放在同一平面上，并且有公共的圓心，L501在外圓，L502和L503在內(nèi)圓，L502的內(nèi)側(cè)與L503的外側(cè)相貼，中間還設置有金屬屏蔽層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的改進型金屬探測器，其特征在于在L501、L502，和L503所處的平面上還安放有一個可以調(diào)節(jié)形狀和位置的金屬短路環(huán)。
專利摘要本實用新型公開了一種改進型金屬探測器，它能查明和識別隱埋在地下或其它電介質(zhì)中的金屬物體，主要由晶體振蕩分頻、三階發(fā)射、探測頭、陷波、濾波、同步選通、跟蹤調(diào)零、放大、顯示和兩個獨立的電源組成，晶振分頻器產(chǎn)生信號源，經(jīng)三階發(fā)射電路發(fā)射電磁場，探測到金屬時，探測頭即輸出信號，通過一系列信號處理電路后由儀表及訊響器顯示，該儀器發(fā)射功率大、靈敏度高、穩(wěn)定性好、探測深度可達3.5米，特別適合尋找地層中的金屬物品使用。
文檔編號G01N27/00GK2225683SQ95204550
公開日1996年4月24日 申請日期1995年3月3日 優(yōu)先權(quán)日1995年3月3日
發(fā)明者王祥駁 申請人:王祥駁