敏銳度較高的金屬探測儀之設計結論分析

?　　據悉，有研究應用Mn-Zn鐵氧體類(lèi)材料，基于了渦電流傳感器之特性研究設計了一個(gè)敏銳度較高的金屬探測儀。利用有限元方法對探測儀探測磁芯進(jìn)行了優(yōu)化設計，分析了影響敏銳度的因素，計算了激勵源的頻率，得到了以下結論：

　　（1）該研究分析了金屬探測器的影響因素和增進(jìn)敏銳度的解決方案，在此基礎上，應用Mn-Zn鐵氧體材料作為探測磁芯，設計了基于渦流傳感器原理的敏銳度較高的金屬探測器磁芯。

　　（2）設計了單個(gè)大磁極、單側陣列式磁極和對稱(chēng)陣列式的磁極三種探測磁芯。并且應用ANSYS有限元分析軟件分別模擬、計算了各個(gè)磁芯的磁力線(xiàn)、磁感應強度值、磁通量、電感及雜質(zhì)的損耗。通過(guò)計算結果得知，對稱(chēng)陣列式探測磁芯不論是敏銳度或提離效應都高于其它兩種，因此可作為金屬探測儀的探測磁芯。

　　（3）通過(guò)ANSYS軟件的計算，優(yōu)化了磁芯的結構，確定了工作頻率。考慮到探測儀實(shí)際使用條件和磁芯的使用壽命，終確定對稱(chēng)陣列式磁極的直徑大小為3mm，間距大小也為3mm;線(xiàn)圈電流的工作頻率為1MHz。

　　（4）設計了一個(gè)試驗電路，確定了探測敏銳度。在有金屬通過(guò)探測區域時(shí)，試驗電路可發(fā)出聲光報警，并且可用示波器觀(guān)察渦流對相位的改變。在不考慮相位影響的情況下，此探測儀能準確探測出直徑約1mm的鐵球與直徑約2.5mm的銅球。

　　盡管如此，該研究也有很多不足之處。渦流對相位的影響雖然用示波器已經(jīng)觀(guān)測到，但是試驗電路中只是考慮了電壓幅值的變化。如果在后續的工作中能將幅值和相位同時(shí)檢測，此金屬探測儀的敏銳度將有大幅度的上提。