（4） 当电涡流线圈靠近非磁性导体（铜）板材后,线圈的等效电感 L（ ）。

  JX20系列电涡流传感器是由前置器、探头、延伸电缆、连接 连接头组成，各项性能指标相当或接近美国本特利(BN)公 司3300系列产品水平，可直接替换BN公司3300、7200 系列产品。

  非接触测量，永不磨损。 抗干扰能力强，高可靠性，长寿命。 工作时候的温度：-25～85℃，温漂 0.05%/℃。 防护等级：IP68。 输出形式：三线制电压或电流输出。 频响：0～10kHz

  图2-3所示为金属检测器原理图，电路由高频振荡器、振荡检测器、音频 振荡器和功率放大器组成。由三极管VT1和高频变压器T1等组成的电路，是一 种变压器反馈型LC振荡器。T1的初级线组成LC并联振荡回路， 其振荡频率约200kHz，由L1的电感量和C1的电容量决定。

  功率放大器由三极管VT5、扬声器BL等组成。从多谐振 荡器输出的正脉冲音频信号经限流电阻器R9输入到三极管VT5 的基极，使其导通，在BL产生瞬时较强的电流，驱动扬声器发 声。

  1．工具清单 电烙铁1把、焊锡丝1卷、稳压电源1台、数显表1台、频率计1台、

  纹波（测量间隙恒定时最大输出噪声峰峰值）：电压输出形式的传感器输出纹波不 大于 20mV；电流输出形式的传感器输出纹波不大于 30uA。 负载能力：电压输出形式的传感器输出阻抗不大于 51Ω，最大驱动信号电缆长度 300m；4～20mA 电流输出形式的传感器最大负载电阻不大于 750Ω，带最大负载电阻时 输出变化-1%。

  示波器1台、数字万用表1只、示波器1台、常用旋具1套、导线．核心元件选用

  电电涡流传感器能静态和动态 地非接触、高线性度、高分辨力 地测量被测金属导体距探头表面 的距离。它是一种非接触的线性 化计量工具。电涡流传感器能准 确测量被测体（必须是金属导体） 与探头端面之间静态和动态的相 对位移变化。

  的是基极 b，红表笔分别接触其他两极时，测得的阻值较小，则被测三极管为 NPN

  判定三极管集电极 c 和发射极 e。(以 PNP 型三极管为例)将万用表置于 R×100

  或 R×1K 挡，红表笔基极 b，用黑表笔分别接触另外两个管脚时，所测得的两个

  电涡流式传感器在金属体中产生的涡流，其渗透深度与传感器线圈的励磁 电流的频率有关。要形成涡流一定要具有下列两个条件： 1.存在交变磁场； 2.导电体处于交变磁场中。 涡流的大小与金属导体的电阻率、导磁率、厚度以及线圈与金属体的距离、 线圈的激磁电流角频率等参数有关，固定其中若干参数，就能按涡流大小 测量出另外一些参数，从而做成移位、振幅等传感器。根据电涡流在导体 的贯穿情况，通常把电涡流传感器按激励频率的高低分为和低频透射式两 大类。

  字平面朝自己，从左向右依次为 e 发射极、 b 基极 、c 集电极；对于中小功

  5．金属探测器的调试 步骤一：调试仪器的准备 直流稳压电源、数字式万用表或指针式万用表 步骤二：通电前检查 （1）检测有极性电容引脚是否装反 （2）检查稳压二极管极性是否装反 （3）检查三极管引脚是否装错 （4）检查涡流传感器引脚连接是不是正确 （5）检查电路连线是不是正确，各焊点是否焊牢，元器件是否相互碰触 （6）用数字万用表通断档测量电源正负接入点之间电阻，应为高阻状态。 如有短路现象，应立即排查。

  本项目要求设计一款简单实用的手持式金属探测器，用来检测地 下或者其他不易观察到的金属部件，并通过声音的音调提示检测到金 属的距离。

  本项目以手持式金属探测器为分析重点。手持式金属探测器主要 由探头和控制装置两部分构成，探头部分用来检测金属部件，控制装 置将探头检测到的信号作对比区别，通过电路显示出来。

  振荡检测器由三极管开关电路和滤波电路组成。开关电 路由三极管VT2、二极管VD2等组成，滤波电路由滤波电阻器 R3，滤波电容器C2、C3和C4组成。当高频振荡器正常工作时， 在电阻R4上得到低电平信号，停振时，为高电平，由此完成了 对振荡器工作状态的检测。

  音频振荡器采用互补型多谐振荡器，由三极管VT3、 VT4，电阻器R5、R7、 R8和电容器C6组成。互补型多谐振 荡器采用两只不一样的三极管，其中VT3为NPN型三极管， VT4为PNP型三极管，连接成互补的、能够强化正反馈的电路。

  （3）酒体校准 按照传感器的使用上的要求，先通电将传感器预热，使用调配好50%的酒

  精溶液作为散发源，把传感器靠近酒精溶液，调节电位器RP，使系统的 灵敏度与校正用的酒精浓度测试仪尽可能接近。 6．常见故障及排除方法 （1）接触酒精后电路不工作，根本原因可能是集成驱动芯片LM3914装 反或者MQ-3接错。 （2）接触酒精后，点亮的发光二极管个数随距离的变化不明显，主要原 因是电路不够灵敏，应适当调节电位器。

  1）解常用电涡流式传感器的型号及特点。 2）能根据任务要求进行金属探测器的设计。 3）会按照方案用电涡流式传感器进行金属探测器的制作 和调试。 4）能对项目实施进行评价。

  2．元器件检测 （1）根据元器件清单，进行元器件的清点和分类 （2）识别高频变压器引脚； （3）识别发光二极管引脚； （4）使用万用表对电阻器和电位器进行仔细的检测，并记录阻值。

  三极管管脚极性判断及 NPN、PNP 型区分方法： （1） 通用识别方法：

  判定基极。用万用表 R×100K 或 R×1K 挡测量三级管三个电极中每两个极 之间的正、反向电阻值。当用第一根表笔接某一电极，而第二表笔先后接触另 外两个电极均测得低阻值时，则第一根表笔所接的那个电极即为基极 b。这时， 要注意万用表表笔的极性，如果红表笔接的是基极 b。黑表笔分别接在其他两 极时，测得的阻值都较小，则可判定被测管子为 PNP 型三极管；如果黑表笔接

  3．元器件成形加工 安装前对各元器件引脚进行成形处理，为保证引脚成形的质量

  和一致性，应使用专用工具和成形模具，按照工艺技术要求对元器件进 行引脚成形。再将元器件引脚准备焊接处进行刮削去污，去氧化层， 再在各引脚准备焊接处上锡。

  将金属物品接近电感L1（即探测器的探头），线圈中产生的电磁场将在金属物 品中感应出涡流，这个能量损失来源于振荡电路本身，相当于电路中增加了损 耗电阻。如果金属物品与线较近，电路中的损耗加大，线圈值降低，使本 来就处于振荡临界状态的振荡器停止工作，扬声器发出声音。 （1）测量静态电压 使用稳压电源给电路接通5V电源，用数字万用表测量图2-6中A点对地电压、 各发光二极管和三极管VT1至VT5各引脚的静态电压值，记录在表2-5中,并分 析两管当前工作状态。 （2）动态电压调试 使用稳压电源，一路给电路接通9V电源，将金属探测器与金属物体逐渐接近直 到探测器扬声器。

  3.应用题 （1）何谓电涡流效应？怎样利用电涡流效应进行金属和位移检测？ （2）电涡流的形成范围有哪些内容？它们的主要特征是什么？