1．设计任务
    设计一种可探测金属的电子装置一金属探测器，探测器性能要求：
    ①工作温度：-40～+50℃；
    ②连续工作时间：一组5号干电池可连续工作40h。
    ③探测距离大于20 cm(金属物体愈大，测距也愈大，对1角硬币的探测距离为20 cm)；
    ④具有自动回零功能。
    2．总体方案设计
    (1)设计思路
    金属探测器在国防、公安、地质等部门有着广泛的应用。常用的金属探测器大都是利用金属物体对电磁信号产生涡流效应的原理。探测方法一般有三种：
    ①频移识别利用金属物体使电路电信号频率改变来识别金属物体的存在。
    ②场强识别  利用金属物体对信号产生谐波的场强变化而使振幅随之变化来识别金属物体的存在。
    ③相移识别利用金属对信号产生的谐波相位的变化来识别金属物体的存在。
    本探测器利用第二种识别方法进行设计。
    其物理基础工作原理是：利用探头线圈产生的交变电磁场在被测金属物体中感应出涡流，涡流产生反作用，作用于探头，使探头线圈阻抗发生变化，从而使探测器中的振荡器输出信号振幅也发生变化。该振幅变化量作为搡测信号，经放大、变换后转换为音频信号，音频信号驱动音响电路发出声音。这种音频信号随被测金属物体的大小及距离变化而变化。

    (2)电路基本原理
    金属探测器原理框图如图3 -14所示。
    直流电源、振荡电路和检波电路
    检波电路：系统稳压电源采用集成三端稳压器CW79L05组成，其输入端接电池(-12V)，输出稳压值为-5V。采用变压器耦合正弦波振荡器，二极管VD₃和电容C5组成检波电路，原理电路如图3-15所示。图中，L₁、L₂、L₃和L₄为绕在同一磁罐内的4组线圈，当电源接通后，电路产生振荡，其输出电压幅度按指数上升至三极管饱和。为防止产生振荡阻塞，须选择合适的匝数比（可取L₁:L₂ =1:5）。图中，R₃、C₄为射极偏置电路，L₅，C₆构成探头谐振回路。为提高探测器的灵敏度，要求探头电感线圈有较高的电压，可利用变压器升压来实现，取L₂：L₃ =1:150。

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