一種基于穩(wěn)壓電路應(yīng)用設(shè)計的金屬探測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種基于穩(wěn)壓電路應(yīng)用設(shè)計的金屬探測系統(tǒng)，設(shè)置有供電系統(tǒng)及探測處理電路，供電系統(tǒng)與探測處理電路相連接，供電系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置有電阻R1、可控精密穩(wěn)壓源D1、三極管Q1、三極管Q2、集成運(yùn)放U1、電容C1、電阻R2、電阻R3、電位器W1及電容C2，電阻R1的第一端分別與三極管Q1和三極管Q2的集電極相連接，電阻R1的第二端與可控精密穩(wěn)壓源D1的陰極相連接，D1的陽極與R3的第二端、電容C2的第二端及地相連接；利用與外接電源相連接的穩(wěn)壓電路將電壓變換為能被探測處理電路所使用的直流電源，并供給探測處理電路使其工作，克服現(xiàn)有技術(shù)采用干電池續(xù)航能力不足的弊端，可以使得本金屬探測系統(tǒng)能夠長期穩(wěn)定的工作。
【專利說明】
一種基于穩(wěn)壓電路應(yīng)用設(shè)計的金屬探測系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及電磁波探測技術(shù)領(lǐng)域，具體的說，是一種基于穩(wěn)壓電路應(yīng)用設(shè)計的金屬探測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]金屬是一種具有光澤(即對可見光強(qiáng)烈反射)、富有延展性、容易導(dǎo)電、導(dǎo)熱等性質(zhì)的物質(zhì)。金屬的上述特質(zhì)都跟金屬晶體內(nèi)含有自由電子有關(guān)。在自然界中，絕大多數(shù)金屬以化合態(tài)存在，少數(shù)金屬例如金、鉑、銀、鉍以游離態(tài)存在。金屬礦物多數(shù)是氧化物及硫化物。其他存在形式有氯化物、硫酸鹽、碳酸鹽及硅酸鹽。金屬之間的連結(jié)是金屬鍵，因此隨意更換位置都可再重新建立連結(jié)，這也是金屬延展性良好的原因。金屬元素在化合物中通常只顯正價。相對原子質(zhì)量較大的被稱為重金屬。
[0003]由于金屬的電子傾向脫離，因此具有良好的導(dǎo)電性，且金屬元素在化合物中通常帶正價電，但當(dāng)溫度越高時，因為受到了原子核的熱震蕩阻礙，電阻將會變大。金屬分子之間的連結(jié)是金屬鍵，因此隨意更換位置都可再重新建立連結(jié)，這也是金屬伸展性良好的原因。
[0004]在自然界中，絕大多數(shù)金屬以化合態(tài)存在，少數(shù)金屬例如金、銀、鉑、鉍以游離態(tài)存在。金屬礦物多數(shù)是氧化物及硫化物，其他存在形式有氯化物、硫酸鹽、碳酸鹽及硅酸鹽。
[0005]屬于金屬的物質(zhì)有金、銀、銅、鐵、錳、鋅等。在一大氣壓及25攝氏度的常溫下，除汞(液態(tài))外，其他金屬都是固體。大部分的純金屬是銀白(灰)色，只有少數(shù)不是，如金為黃赤色，銅為紫紅色。金屬大多帶“釤’旁。
[0006]通常將具有正的溫度電阻系數(shù)的物質(zhì)定義為金屬。使用的含112種元素的元素周期表中，金屬元素共90種。位于“硼-砹分界線”的左下方，在s區(qū)、P區(qū)、d區(qū)、f區(qū)等5個區(qū)域都有金屬元素，過渡元素全部是金屬元素。
[0007]在固態(tài)金屬導(dǎo)體內(nèi)，有很多可移動的自由電子。雖然這些電子并不束縛於任何特定原子，但都束縛於金屬的晶格內(nèi)；甚至于在沒有外電場作用下，因為熱能，這些電子仍舊會隨機(jī)地移動。但是，在導(dǎo)體內(nèi)，平均凈電流是零。挑選導(dǎo)線內(nèi)部任意截面，在任意時間間隔內(nèi)，從截面一邊移到另一邊的電子數(shù)目，等于反方向移過截面的數(shù)目。
[0008]金屬探測，其基本原理在于，基于物質(zhì)的磁性能，及金屬物體在一定磁場中會引起一個線圈自感的改變，也會引起線圈之間耦合程度、改變，若將一個導(dǎo)體置于變化的磁場中，導(dǎo)體就會感應(yīng)而產(chǎn)生渦流，渦流的大小取決于金屬物體的形狀、大小及組成物質(zhì)的電阻率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的在于提供一種基于穩(wěn)壓電路應(yīng)用設(shè)計的金屬探測系統(tǒng)，利用與外接電源相連接的穩(wěn)壓電路將電壓變換為能被探測處理電路所使用的直流電源，并供給探測處理電路使其工作，克服現(xiàn)有技術(shù)采用干電池續(xù)航能力不足的弊端，可以使得本金屬探測系統(tǒng)能夠長期穩(wěn)定的工作。
[0010]本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種基于穩(wěn)壓電路應(yīng)用設(shè)計的金屬探測系統(tǒng)，設(shè)置有供電系統(tǒng)及探測處理電路，供電系統(tǒng)與探測處理電路相連接，供電系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置有電阻Rl、可控精密穩(wěn)壓源D1、三極管Ql、三極管Q2、集成運(yùn)放Ul、電容Cl、電阻R2、電阻R3、電位器Wl及電容C2，電阻Rl的第一端分別與三極管Ql和三極管Q2的集電極相連接，電阻Rl的第二端與可控精密穩(wěn)壓源Dl的陰極相連接，可控精密穩(wěn)壓源Dl的陽極與電阻R3的第二端、電容C2的第二端及地相連接;集成運(yùn)放Ul的同相輸入端與可控精密穩(wěn)壓源Dl的參考極相連接，集成運(yùn)放Ul的反相輸入端分別與電容Cl的第二端和電位器Wl的控制端相連接;集成運(yùn)放Ul的輸出端與三極管Ql的基極相連，三極管Ql的發(fā)射極與三極管Q2的基極相連，三極管Q2的發(fā)射極分別與電容Cl的第一端，電阻R2的第一端、電容C2的第一端及探測處理電路相連接，電阻R2的第二端與電位器Wl的一個固定端連接，電位器Wl的另一個固定端與電阻R3的第一端連接。
[0011]進(jìn)一步的為更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，特別采用下述設(shè)置方式:所述探測處理電路內(nèi)設(shè)置有發(fā)射線圈系統(tǒng)、發(fā)射器、定時電路、接收器及聲音系統(tǒng)，所述發(fā)射線圈系統(tǒng)分別與電容C2的第一端、發(fā)射器和接收器相連接，所述發(fā)射器連接定時電路，所述發(fā)射線圈系統(tǒng)包括兩個發(fā)射線圈，且兩個發(fā)射線圈的一端分別與發(fā)射器和接收器相連接，兩個發(fā)射線圈的另一端接地，所述發(fā)射線圈的圓環(huán)直徑為180mm，且發(fā)射線圈采用28號銅線，發(fā)射線圈的匝數(shù)為20?24匝。
[0012]進(jìn)一步的為更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，特別采用下述設(shè)置方式:所述兩個發(fā)射線圈分別為第一發(fā)射線圈和第二發(fā)射線圈，第一發(fā)射線圈和第二發(fā)射線圈的第一端皆分別與發(fā)射器和接收器相連接，第一發(fā)射線圈和第二發(fā)射線圈的第二端共接且接地，所述第一發(fā)射線圈和第二發(fā)射線圈重疊且重疊部位的寬度為88_。
[0013]進(jìn)一步的為更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，特別采用下述設(shè)置方式:所述接收器內(nèi)設(shè)置有依次連接的放大電路和D觸發(fā)器電路，所述第一發(fā)射線圈的第一端連接放大電路的反相輸入端，所述第二發(fā)射線圈的第一端連接放大電路的同相輸入端，所述定時電路連接D觸發(fā)器電路。
[0014]進(jìn)一步的為更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，特別采用下述設(shè)置方式:還包括設(shè)置在接收器上的聲音系統(tǒng)，所述交上去連接在D觸發(fā)器電路的輸出端上。
[0015]進(jìn)一步的為更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，特別采用下述設(shè)置方式:所述聲音系統(tǒng)包括相互連接的音響電路及喇叭電路，所述接收器與音響電路相連接。
[0016]進(jìn)一步的為更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，特別采用下述設(shè)置方式:所述喇叭電路采用雙喇口八。
[0017]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果:
本發(fā)明利用與外接電源相連接的穩(wěn)壓電路將電壓變換為能被探測處理電路所使用的直流電源，并供給探測處理電路使其工作，克服現(xiàn)有技術(shù)采用干電池續(xù)航能力不足的弊端，可以使得本金屬探測系統(tǒng)能夠長期穩(wěn)定的工作。
[0018]本發(fā)明能夠快速的對隱藏的金屬進(jìn)行探測，通過采用雙線圈設(shè)計，基于磁電轉(zhuǎn)換原理工作而設(shè)計的系統(tǒng)，具有響應(yīng)速度快，使用方便的特點(diǎn)。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明的工作原理圖。
[0020]其中，2-發(fā)射器，3-第一發(fā)射線圈，4-第二發(fā)射線圈，5-接收器，6-定時電路，7-音響電路，8-喇叭電路，9-放大電路，1-D觸發(fā)器電路。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
[0022]實(shí)施例1:
一種基于穩(wěn)壓電路應(yīng)用設(shè)計的金屬探測系統(tǒng)，利用與外接電源相連接的穩(wěn)壓電路將電壓變換為能被探測處理電路所使用的直流電源，并供給探測處理電路使其工作，克服現(xiàn)有技術(shù)采用干電池續(xù)航能力不足的弊端，可以使得本金屬探測系統(tǒng)能夠長期穩(wěn)定的工作，如圖1所示，特別設(shè)置成下述結(jié)構(gòu):設(shè)置有供電系統(tǒng)及探測處理電路，供電系統(tǒng)與探測處理電路相連接，供電系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置有電阻R1、可控精密穩(wěn)壓源D1、三極管Q1、三極管Q2、集成運(yùn)放U1、電容Cl、電阻R2、電阻R3、電位器Wl及電容C2，電阻Rl的第一端分別與三極管Ql和三極管Q2的集電極相連接，電阻Rl的第二端與可控精密穩(wěn)壓源Dl的陰極相連接，可控精密穩(wěn)壓源Dl的陽極與電阻R3的第二端、電容C2的第二端及地相連接;集成運(yùn)放Ul的同相輸入端與可控精密穩(wěn)壓源Dl的參考極相連接，集成運(yùn)放Ul的反相輸入端分別與電容Cl的第二端和電位器Wl的控制端相連接;集成運(yùn)放Ul的輸出端與三極管Ql的基極相連，三極管Ql的發(fā)射極與三極管Q2的基極相連，三極管Q2的發(fā)射極分別與電容Cl的第一端，電阻R2的第一端、電容C2的第一端及探測處理電路相連接，電阻R2的第二端與電位器Wl的一個固定端連接，電位器Wl的另一個固定端與電阻R3的第一端連接;所述電阻Rl的第一端和可控精密穩(wěn)壓源Dl的陽極分別與外接電源相連接，供電系統(tǒng)將經(jīng)過濾波處理后的外接電源轉(zhuǎn)換為探測處理電路能夠使用的直流電源，所述集成運(yùn)放Ul采用LM358，且使用LM358的任意一個運(yùn)算放大電路;所述可控精密穩(wěn)壓源Dl采用TL431，所述電容Cl和電容C2皆采用電解電容且第一端皆為正極端。
[0023]實(shí)施例2:
本實(shí)施例是在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化，如圖1所示，進(jìn)一步的為更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，特別采用下述設(shè)置方式:所述探測處理電路內(nèi)設(shè)置有發(fā)射線圈系統(tǒng)、發(fā)射器2、定時電路6、接收器5及聲音系統(tǒng)，所述發(fā)射線圈系統(tǒng)分別與電容C2的第一端、發(fā)射器2和接收器5相連接，所述發(fā)射器2連接定時電路6，所述發(fā)射線圈系統(tǒng)包括兩個發(fā)射線圈，且兩個發(fā)射線圈的一端分別與發(fā)射器2和接收器5相連接，兩個發(fā)射線圈的另一端接地，所述發(fā)射線圈的圓環(huán)直徑為180mm，且發(fā)射線圈采用28號銅線，發(fā)射線圈的匝數(shù)為20?24匝，發(fā)射器通過一個線圈發(fā)射一個大的電流脈沖，在金屬物體附近由于渦流作用而產(chǎn)生磁場，在發(fā)射脈沖結(jié)束后，渦流繼續(xù)在線圈內(nèi)流動，而在另一個線圈內(nèi)產(chǎn)生電壓返回到接收器5，進(jìn)行比較檢測并放大。
[0024]實(shí)施例3:
本實(shí)施例是在上述任一實(shí)施例的基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化，如圖1所示，進(jìn)一步的為更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，能夠?qū)蓚€線圈進(jìn)行合理布置，從而提高探測精度，特別采用下述設(shè)置方式:所述兩個發(fā)射線圈分別為第一發(fā)射線圈3和第二發(fā)射線圈4，第一發(fā)射線圈3和第二發(fā)射線圈4的第一端皆分別與發(fā)射器2和接收器5相連接，第一發(fā)射線圈3和第二發(fā)射線圈4的第二端共接且接地，所述第一發(fā)射線圈3和第二發(fā)射線圈4重疊且重疊部位的寬度為88mm。
[0025]實(shí)施例4:
本實(shí)施例是在上述任一實(shí)施例的基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化，進(jìn)一步的為更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，能夠?qū)⒕€圈中產(chǎn)生的電壓傳輸?shù)浇邮掌鲀?nèi)進(jìn)行檢測放大，以備后續(xù)電路處理，如圖1所示，特別采用下述設(shè)置方式:所述接收器5內(nèi)設(shè)置有依次連接的放大電路9和D觸發(fā)器電路10，所述第一發(fā)射線圈3的第一端連接放大電路9的反相輸入端，所述第二發(fā)射線圈4的第一端連接放大電路9的同相輸入端，所述定時電路6連接D觸發(fā)器電路10。
[0026]實(shí)施例5:
本實(shí)施例是在上述任一實(shí)施例的基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化，進(jìn)一步的為更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，能夠?qū)⑻綔y后所形成的電壓經(jīng)接收器處理后，觸發(fā)聲音系統(tǒng)，通過語音提示的方式告知探測者，在線圈附近存在金屬物，如圖1所示，特別采用下述設(shè)置方式:還包括設(shè)置在接收器5上的聲音系統(tǒng)，所述交上去5連接在D觸發(fā)器電路10的輸出端上。
[0027]實(shí)施例6:
本實(shí)施例是在上述任一實(shí)施例的基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化，能夠利用音響電路和喇叭電路進(jìn)行擴(kuò)音，使得使用者能夠知曉線圈附近存在金屬物，如圖1所示，進(jìn)一步的為更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，特別采用下述設(shè)置方式:所述聲音系統(tǒng)包括相互連接的音響電路7及喇叭電路8，所述接收器5與音響電路7相連接。
[0028]實(shí)施例7:
本實(shí)施例是在上述任一實(shí)施例的基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化，能夠采用立體聲播放的形式進(jìn)行聲音提醒，如圖1所示，進(jìn)一步的為更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，特別采用下述設(shè)置方式:所述喇叭電路8采用雙喇叭。
[0029]發(fā)射器通過一個線圈(第一發(fā)射線圈3或第二發(fā)射線圈4)發(fā)射一個大的電流脈沖，在金屬物體附近由于渦流作用而產(chǎn)生磁場，在發(fā)射脈沖結(jié)束后，渦流繼續(xù)在線圈(第一發(fā)射線圈3或第二發(fā)射線圈4)內(nèi)流動，而在另一個線圈(第二發(fā)射線圈4或第一發(fā)射線圈3)內(nèi)產(chǎn)生電壓返回到接收器5，進(jìn)行比較檢測并放大，最后啟動音響電路7利用喇叭電路8發(fā)生聲響，喇叭電路8采用立體聲效果設(shè)計，使得使用者能夠更加清楚的聽見，以指示在線圈附近有金屬物體存在。
[0030]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對本發(fā)明做任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種基于穩(wěn)壓電路應(yīng)用設(shè)計的金屬探測系統(tǒng)，其特征在于:設(shè)置有供電系統(tǒng)及探測處理電路，供電系統(tǒng)與探測處理電路相連接，供電系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置有電阻R1、可控精密穩(wěn)壓源Dl、三極管Ql、三極管Q2、集成運(yùn)放Ul、電容Cl、電阻R2、電阻R3、電位器Wl及電容C2，電阻Rl的第一端分別與三極管Ql和三極管Q2的集電極相連接，電阻Rl的第二端與可控精密穩(wěn)壓源Dl的陰極相連接，可控精密穩(wěn)壓源Dl的陽極與電阻R3的第二端、電容C2的第二端及地相連接;集成運(yùn)放Ul的同相輸入端與可控精密穩(wěn)壓源Dl的參考極相連接，集成運(yùn)放Ul的反相輸入端分別與電容Cl的第二端和電位器Wl的控制端相連接;集成運(yùn)放Ul的輸出端與三極管Ql的基極相連，三極管Ql的發(fā)射極與三極管Q2的基極相連，三極管Q2的發(fā)射極分別與電容Cl的第一端，電阻R2的第一端、電容C2的第一端及探測處理電路相連接，電阻R2的第二端與電位器Wl的一個固定端連接，電位器Wl的另一個固定端與電阻R3的第一端連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于穩(wěn)壓電路應(yīng)用設(shè)計的金屬探測系統(tǒng)，其特征在于:所述探測處理電路內(nèi)設(shè)置有發(fā)射線圈系統(tǒng)、發(fā)射器(2)、定時電路(6)、接收器(5)及聲音系統(tǒng)，所述發(fā)射線圈系統(tǒng)分別與電容C2的第一端、發(fā)射器(2)和接收器(5)相連接，所述發(fā)射器(2)連接定時電路(6)，所述發(fā)射線圈系統(tǒng)包括兩個發(fā)射線圈，且兩個發(fā)射線圈的一端分別與發(fā)射器(2)和接收器(5)相連接，兩個發(fā)射線圈的另一端接地，所述發(fā)射線圈的圓環(huán)直徑為180mm，且發(fā)射線圈采用28號銅線，發(fā)射線圈的匝數(shù)為20?24匝。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于穩(wěn)壓電路應(yīng)用設(shè)計的金屬探測系統(tǒng)，其特征在于:所述兩個發(fā)射線圈分別為第一發(fā)射線圈(3)和第二發(fā)射線圈(4)，第一發(fā)射線圈(3)和第二發(fā)射線圈(4)的第一端皆分別與發(fā)射器(2)和接收器(5)相連接，第一發(fā)射線圈(3)和第二發(fā)射線圈(4)的第二端共接且接地，所述第一發(fā)射線圈(3)和第二發(fā)射線圈(4)重疊且重疊部位的寬度為88mm。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于穩(wěn)壓電路應(yīng)用設(shè)計的金屬探測系統(tǒng)，其特征在于:所述接收器(5)內(nèi)設(shè)置有依次連接的放大電路(9)和D觸發(fā)器電路(10)，所述第一發(fā)射線圈(3)的第一端連接放大電路(9)的反相輸入端，所述第二發(fā)射線圈(4)的第一端連接放大電路(9)的同相輸入端，所述定時電路(6)連接D觸發(fā)器電路(10)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于穩(wěn)壓電路應(yīng)用設(shè)計的金屬探測系統(tǒng)，其特征在于:還包括設(shè)置在接收器(5)上的聲音系統(tǒng)，所述交上去(5)連接在D觸發(fā)器電路(10)的輸出端上。6.根據(jù)權(quán)利要求2-5任一項所述的一種基于穩(wěn)壓電路應(yīng)用設(shè)計的金屬探測系統(tǒng)，其特征在于:所述聲音系統(tǒng)包括相互連接的音響電路(7)及喇叭電路(8)，所述接收器(5)與音響電路(7)相連接。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于穩(wěn)壓電路應(yīng)用設(shè)計的金屬探測系統(tǒng)，其特征在于:所述喇叭電路(8)采用雙喇叭。
【文檔編號】G01V3/11GK106019388SQ201610555374
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月14日
【發(fā)明人】姜迪蛟
【申請人】成都市思卡利科技有限公司