金屬探測儀各探測單元的設計與實(shí)現

　　金屬探測單元是整個(gè)金屬探測儀系統的關(guān)鍵，也是人們研究工作的重點(diǎn)。本系統針對靈敏度要求不高，但由于新系統的工作環(huán)境干擾較多，系統對發(fā)射接收電路的穩定性、抗干攏能力要求很高的場(chǎng)所。新系統的主要干擾有:1、何服電機工作時(shí)，引起的空問(wèn)輻射和電源波動(dòng)對發(fā)射接收電路的干擾;2、旋轉玻璃門(mén)運動(dòng)時(shí)，引起的振動(dòng)導致的線(xiàn)圈振動(dòng)，也會(huì )引起千攏，產(chǎn)生虛假的報警信號。針對這些不利因素，我們設計了一種高質(zhì)量的發(fā)射電路，接收電路也做了相應的調整，同時(shí)改進(jìn)了線(xiàn)圈零方法和耐干擾措施，取得了良好的實(shí)際效果。

　　一、信號發(fā)射模塊設計：

　　信號發(fā)射模塊的主要作用是產(chǎn)生頻率、幅值穩定的交變電流，來(lái)驅動(dòng)發(fā)射線(xiàn)圖產(chǎn)生穩定的空間磁場(chǎng)。傳統安檢門(mén)的發(fā)射電路，多通過(guò)模擬電路的LC諧振方式實(shí)現，這種方式對參數較敏銳，實(shí)際應用中波形會(huì )稍有失真，而且發(fā)射頻率無(wú)法任意調節。為達到新系統高穩定性的需要，我們采用優(yōu)良的直接數字頻率合成(DDS技術(shù)來(lái)產(chǎn)生頻率可調的標準正弦波信號直接數字頻率合成技術(shù)具有較高速的頻率轉換時(shí)間，較高的頻率分辯率和較低的相位噪聲，在頻率改變與調頻時(shí)，能夠保持相位的連續，因此很容易實(shí)現頻率、相位和幅度調制。

　　二、信號接收處理模塊設計：

　　接收模塊是金屬探測儀單元的關(guān)鍵。在沒(méi)有金屬通過(guò)時(shí)，接收線(xiàn)圈內的感生電動(dòng)勢為頻率等于發(fā)射信號頻率的正弦波;當有金屬通過(guò)磁場(chǎng)時(shí)，金屬自身的渦流效應產(chǎn)生的二次場(chǎng)會(huì )與原磁場(chǎng)疊加改變其空間分布，由于金屬通過(guò)速度較慢，其頻率較低，此低頻信號將疊加在頻率為的正弦波信號上。接收電路的作用就是從頻率為的正弦波載波中提取出低頻調制信號，并將其轉變?yōu)殚_(kāi)關(guān)信號傳給單片機處理。

　　三、金屬探測單元的實(shí)現：

　　在具體的實(shí)現過(guò)程中，要增加金屬探測儀穩定性，實(shí)現系統功能，還要相當注意以下兩點(diǎn)問(wèn)題:

　　1、電源對系統的影響，本系統采用的是線(xiàn)性電源，如果使用開(kāi)關(guān)電源會(huì )使發(fā)射接收波形引入高次諧波，而且電源在使用前定要做好濾波處理;

　　2、線(xiàn)圈對系統的影響，傳統的繞線(xiàn)方法，在本系統中很難實(shí)現調零，一般較多可以調到100mV左右，經(jīng)過(guò)大量的實(shí)驗本系統采用了一種在反向線(xiàn)圈基礎上增加調零線(xiàn)圈的方法，可有益改良調零達到1mV左右。而且實(shí)際中需要對線(xiàn)圈做有效的防干擾處理。