專利名稱：電感式金屬接近檢測(cè)探頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電子技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種電感式金屬接近檢測(cè)探頭，主要用于各 種區(qū)域內(nèi)的金屬物體檢測(cè)，是電感式接近控制電路的前級(jí)。
背景技術(shù)：
市場(chǎng)上各種專門用來(lái)探測(cè)金屬物體的儀器可謂種類繁多，功能強(qiáng)大的大型金屬探 測(cè)儀器可用于檢測(cè)5m以內(nèi)的人體、行李、包裹內(nèi)是否藏有槍支、匕首等金屬物品，這類探測(cè) 儀器適用于機(jī)場(chǎng)、車站、碼頭、海關(guān)、公安、邊防等公共場(chǎng)合對(duì)行李物品或人體進(jìn)行快速安全 檢查；也有用于探測(cè)有金屬外殼或金屬部件之外，用來(lái)探測(cè)隱蔽在墻壁內(nèi)的電線、埋在地下 的水管或電纜，甚至能夠用于地下探寶或探測(cè)埋藏在地下深達(dá)5米的金屬物體。它們的共 同特點(diǎn)是功能強(qiáng)大、探測(cè)距離遠(yuǎn)(地下探測(cè)深度大)，探測(cè)結(jié)果可靠、準(zhǔn)確。雖然這些金屬探 測(cè)儀器使用效果很好，但普遍存在價(jià)格高、難于推廣、普及等問(wèn)題。為解決日常遇到相對(duì)比較簡(jiǎn)單的金屬物體的探測(cè)問(wèn)題，有必要研究一種電路結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn)單、性能可靠、日常使用方便、制作價(jià)格低廉的電感式金屬接近檢測(cè)探頭，看作為工程控 制的總成應(yīng)用開(kāi)發(fā)，以彌補(bǔ)大型金屬探測(cè)儀器的存在的缺陷和不足。下面詳細(xì)說(shuō)明一種電感式金屬接近檢測(cè)探頭制作的相關(guān)技術(shù)。
實(shí)用新型內(nèi)容發(fā)明目的本實(shí)用新型可解決日常遇到的相對(duì)比較簡(jiǎn)單金屬探測(cè)問(wèn)題，用于解決 和彌補(bǔ)大型金屬探測(cè)儀器存在的種種缺陷或不足。技術(shù)方案電感式金屬接近檢測(cè)探頭，由高頻振蕩變壓器(檢測(cè)探頭)、倍壓整流 電路、直流放大倒相電路、直流放大及光電轉(zhuǎn)化電路、供電電源、電源濾波電路、電源指示電 路組成，其特征是高頻振蕩變壓器作為檢測(cè)探頭、倍壓整流電路選用鍺二極管OAP9)、光電 轉(zhuǎn)化元件采用三級(jí)管型光電耦合器。各部分電路組成及其元器件相互間的連接關(guān)系1.高頻振蕩電路(檢測(cè)探頭)由高頻振蕩變壓器⑶、振蕩電容(C3)、硅晶體管 (BGl)、微調(diào)電位器(Wl)、偏置電阻(Rl)旁路電容(Cl)和電阻(R2)負(fù)反饋電容(C2)組成， 高頻振蕩變壓器(B)的第III繞組(初級(jí)線圈)下端分別接硅晶體管(BGl)的集電極、振 蕩電容(C3)的下端，高頻振蕩變壓器(B)的第III繞組(初級(jí)線圈)的上端分別接振蕩電 容(C3)的上端、供電電源正極(VCC)，硅晶體管(BGl)的基極接高頻振蕩變壓器(B)的第 II繞組(次級(jí)線圈)的一端，高頻振蕩變壓器(B)的第II繞組(次級(jí)線圈)的另一端分別 接微調(diào)電位器(Wl)下端、偏置電阻(Rl)的上端和旁路電容(Cl)的上端，微調(diào)電位器(Wl) 上端接供電電源正極(VCC)，偏置電阻(Rl)和旁路電容(Cl)的下端接電路地(GND)，高頻 振蕩變壓器(B)的第I繞組(感應(yīng)線圈)的一端接電路地，高頻振蕩變壓器(B)的第I繞 組(感應(yīng)線圈)的另一端接倍壓整流電路。2.倍壓整流電路由兩只肖特基二極管(D1、D2)和濾波電容(C4)組成，肖特基二極管(Dl)負(fù)極與肖特基二極管(擬)的正極相連后接高頻振蕩變壓器(B)第I繞組(次級(jí) 線圈)的上端，肖特基二極管(Dl)正極接電路地(GND)，肖特基二極管(D2)負(fù)極接濾波電 容(C4)的正極，濾波電容(C4)的負(fù)極接電路地(GND)。3.直流放大倒相電路由硅晶體管(BG2)、匹配電阻(R4)、負(fù)載電阻(R5)組成，硅 晶體管(BG2)的基極接匹配電阻(R4)的上端，硅晶體管(BG2)的發(fā)射極和匹配電阻(R4) 下端接電路地(GND)，硅晶體管(BG2)的集電極通過(guò)負(fù)載電阻(R5)接供電電源正極(VCC)。4.直流放大及光電轉(zhuǎn)化電路由硅晶體管(BG3)、微調(diào)電位器(W2)、負(fù)載匹配電阻 (R6)、光電耦合器(Gl)組成，晶體管(BG3)基極與微調(diào)電位器(W2)的上端、晶體管(BG2) 的集電極相連，硅晶體管(BG3)的發(fā)射極與微調(diào)電位器(W2)的活動(dòng)臂及其下端同接電路地 (GND)，硅晶體管(BG3)的集電極接光電耦合器(Gl)的2腳，光電耦合器(Gl)的1腳串接 負(fù)載匹配電阻(R6)后接供電電源正極(VCC)，光電耦合器(Gl)的4腳與5腳為輸出端。電路工作原理當(dāng)高頻振蕩變壓器B (檢測(cè)探頭)不靠近金屬物體時(shí)，高頻振蕩變壓器正常工作， 振蕩信號(hào)經(jīng)鍺二極管(D1、M)倍壓整流后，得到一直流電壓使硅晶體管(BG2)導(dǎo)通，硅晶 體管(BG3)截止，后續(xù)電路不工作。當(dāng)檢測(cè)探頭靠近金屬物體時(shí)，由于渦流損耗使高頻振蕩 變壓器(B)檢測(cè)探頭停振，使硅晶體管(BG》截止，硅晶體管(BG!3)得電導(dǎo)通，光電耦合器 (Gl)內(nèi)置發(fā)光二級(jí)管發(fā)光，光敏型三極管導(dǎo)通，推動(dòng)續(xù)接的控制電路工作。有益效果本實(shí)用新型可解決日常遇到的埋藏相對(duì)比較淺的金屬物體探測(cè)問(wèn)題 (如檢測(cè)在墻壁里暗排的金屬管線等)，彌補(bǔ)大型金屬探測(cè)儀器普遍存在操作復(fù)雜、價(jià)格 昂貴等缺陷和不足。因電感式金屬接近檢測(cè)探頭的電路比較簡(jiǎn)單、制作成本較低，很適合作 為一種工程方面控制前級(jí)進(jìn)行應(yīng)用。
附圖是電感式金屬接近檢測(cè)探頭的電路工作原理圖。高頻振蕩變壓器B (檢測(cè)探頭)是帶有高頻磁芯電感線圈，第I繞組是感應(yīng)線圈， 第II繞組是次級(jí)線圈，第III繞組是初級(jí)振蕩線圈。光電耦合器(Gl)為三極管型，元件為4只引腳，型號(hào)是4N25或4擬6，其3腳為空 腳，4腳、5腳為信號(hào)輸出端，用戶可根據(jù)需要續(xù)接相應(yīng)的控制電路或應(yīng)用裝置。
具體實(shí)施方式
按照附圖所示電路工作原理圖和附圖說(shuō)明及以下所述的技術(shù)要求實(shí)施，即可實(shí)現(xiàn) 本實(shí)用新型。元器件選擇1.高頻振蕩變壓器⑶，即磁芯電感(檢測(cè)探頭)的制作，在Φ5πιπι、高4mm“工” 字型高頻磁芯上，用Φ0. 12mm的漆包線繞制，3組繞的匝數(shù)分別是第I繞組的匝數(shù)是25T， 第II繞組的匝數(shù)是11T，第III繞組的匝數(shù)是60T。繞制的順序是先繞第III繞組，再繞第 II繞組，最后繞第I繞組，繞制完成后用高頻臘浸封防潮。2.為了提高檢測(cè)探頭感應(yīng)金屬物體的靈敏度，安裝高頻振蕩變壓器(B)時(shí)不能用 金屬物件緊固，且裝置的外殼切不能使用金屬材料。[0022]3.元器件名稱及主要技術(shù)參數(shù)
權(quán)利要求1.電感式金屬接近檢測(cè)探頭，由高頻振蕩電路、倍壓整流電路、直流放大倒相電路、直 流放大電路及光電轉(zhuǎn)化器件、供電電源、電源濾波電路、電源指示電路組成，其特征是高頻 振蕩變壓器作為檢測(cè)探頭、倍壓整流電路采用鍺二極管2AP9、光電轉(zhuǎn)化器件采用三級(jí)管型 光電耦合器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電感式金屬接近檢測(cè)探頭，其特征是高頻振蕩電路由高頻振 蕩變壓器(B)、振蕩電容(C3)、硅晶體管(BGl)、微調(diào)電位器(Wl)、偏置電阻(Rl)和旁路電 容(Cl)、電阻(R2)和負(fù)反饋電容(C2)組成，高頻振蕩變壓器(B)第III繞組的下端分別接 硅晶體管(BGl)集電極、振蕩電容(C3)下端，高頻振蕩變壓器第III繞組上端分別接振蕩 電容(O)上端和電源正極(VCC)，硅晶體管(BGl)基極接高頻振蕩變壓器第II繞組的一 端，高頻振蕩變壓器第II繞組的另一端分別接微調(diào)電位器(Wl)下端、偏置電阻(Rl)的上 端和旁路電容(Cl)上端，微調(diào)電位器(Wl)上端接電源正極(VCC)，偏置電阻(Rl)和旁路電 容(Cl)的下端接電路地(GND)，高頻振蕩變壓器⑶第I繞組的一端接電路地，高頻振蕩變 壓器(B)第I繞組的另一端接倍壓整流電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電感式金屬接近檢測(cè)探頭，其特征是倍壓整流電路由兩只肖 特基二極管(D1、D》和濾波電容(C4)組成，肖特基二極管(Dl)負(fù)極與肖特基二極管(D2) 正極相連后接高頻振蕩變壓器(B)第I繞組(次級(jí)線圈)上端，肖特基二極管(Dl)正極接 電路地(GND)，肖特基二極管(擬)負(fù)極接濾波電容(C4)的正極，濾波電容(C4)負(fù)極接電路 地(GND)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電感式金屬接近檢測(cè)探頭，其特征是直流放大倒相電路由硅 晶體管(BG2)、匹配電阻(R4)、負(fù)載電阻(R5)組成，硅晶體管(BG2)基極接匹配電阻(R4) 上端，匹配電阻(R4)下端和硅晶體管(BG2)發(fā)射極接地(GND)，硅晶體管(BG2)集電極經(jīng)負(fù) 載電阻(R5)接電源正極(VCC)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電感式金屬接近檢測(cè)探頭，其特征是直流放大及光電轉(zhuǎn)化器 件由硅晶體管(BG3)、微調(diào)電位器(W》、負(fù)載匹配電阻(R6)和光電耦合器(Gl)組成，硅晶 體管(BG!3)基極與微調(diào)電位器(M)上端、硅晶體管(BG》集電極相連，硅晶體管(BG3)發(fā) 射極與微調(diào)電位器(W2)的活動(dòng)臂及其下端同接電路地(GND)，硅晶體管(BG3)集電極接光 電耦合器(Gl)2腳，光電耦合器(Gl)I腳串接負(fù)載匹配電阻(R6)后接電源正極(VCC)，光電 耦合器(Gl)的4腳與5腳為輸出端。
專利摘要本實(shí)用新型屬于電子技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種電感式金屬接近檢測(cè)探頭，主要用于各種區(qū)域內(nèi)的金屬物體檢測(cè)，可作為控制電路的前級(jí)。電感式金屬接近檢測(cè)探頭，由高頻振蕩電路(檢測(cè)探頭)、倍壓整流電路、直流放大倒相電路、直流放大電路及光電轉(zhuǎn)化器件、供電電源、電源濾波電路、電源指示電路組成，其特征是高頻振蕩變壓器作為檢測(cè)探頭、倍壓整流電路采用鍺二極管2AP9、光電轉(zhuǎn)化器件采用三級(jí)管型光電耦合器。檢測(cè)探頭與金屬物體之間最大探測(cè)距離不小于48mm。
文檔編號(hào)G01V3/11GK201837730SQ20102059897
公開(kāi)日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2010年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月10日
發(fā)明者劉昭利 申請(qǐng)人:劉昭利