ハンディ型金属探知機の探知原理
手持ち式金属探知機の探知原理 金属探知機というと、技術者や兵士が埋設された地雷を探知するために使用する地雷探知機を思い浮かべるでしょう。 金属探知機は金属の探知に特化した機器です。 金属製の筐体や金属部品による地雷探知のほか、壁に隠された配線や地中に埋設された水道管やケーブルの探知、さらには地中を探索して地中に埋まった金属物体を発見することも可能です。 金属探知機は、青少年の防衛教育や人気の科学活動のツールとしても使用でき、もちろん興味深い娯楽玩具でもあります。
動作原理
金属探知機の検出原理は、三極管 VT1 と高周波トランス T1 で構成されています。 トランス帰還型LC発振器です。 T1の一次コイルL1とコンデンサC1はLC並列発振ループを形成しており、その発振周波数はL1のインダクタンスとC1の容量で決まる約200kHzです。 T1 の二次コイル L2 は発振器の帰還コイルとして使用され、その「C」端子は発振管 VT1 のベースに接続され、その「D」端子は VD2 に接続されます。 VD2 は順方向導通状態にあるため、高周波信号の場合、「D」端子は接地とみなすことができます。 高周波トランスT1において、A端、D端をそれぞれ1次コイル、2次コイルの巻き方向の一端とすると、C端からベースにフィードバック信号が入力されます。発振管VT1は回路を正帰還させて自励高周波発振を発生させることができます。 発振器のフィードバック電圧の大きさは、コイル L1 と L2 の巻数比に関係します。 巻数比が小さすぎると、フィードバックが弱すぎて振動を開始しにくくなります。 大きすぎると発振波形が歪み、金属探知機の感度が大幅に低下します。 。 発振管 VT1 のバイアス回路は R2 とダイオード VD2 で構成され、R2 は VD2 の電流制限抵抗です。 ダイオードの順方向しきい値電圧は一定(約0.7V)であるため、安定したバイアス電圧を得るために2次コイルL2を介してVT1のベースに加算されます。 明らかに、この電圧安定化バイアス回路により、VT1 高周波発振器の安定性が大幅に向上します。 金属検出器の信頼性と感度をさらに向上させるために、高周波発振器は、電圧調整ダイオード VD1、電流制限抵抗 R6、およびデカップリング コンデンサ C5 で構成される電圧調整回路によって電力を供給されます。 発振管 VT1 のエミッタとグランドの間に 2 つのポテンショメータが直列に接続されており、エミッタ電流に負のフィードバックの効果があります。 抵抗値が大きくなると負帰還効果が強くなり、VT1の増幅能力が低下し、回路が振動しなくなってしまうこともあります。 RP1 は発振器ゲインの粗調整ポテンショメータ、RP2 は微調整ポテンショメータです。
