基于電感數(shù)字傳感器的金屬探測儀的原理

　　金屬探測儀作為一種常見的安全檢查設備，廣泛地應用于社會生活、工業(yè)生產(chǎn)、軍事等領域。常見的金屬探測器一般采用霍爾傳感器作為傳感器，但是這種傳感器需要配合較復雜的硬件電路，如放大電路、A/D轉(zhuǎn)換電路校準電路等，且誤差較大。

　　基于感測技術的電感數(shù)字傳感器LDC1000能夠不接觸目標物體而將金屬導體的檢測信號數(shù)字化;不需校準，可直接與控制部件進行數(shù)據(jù)通信，從而使得外部硬件電路大大簡化。

　　此外，該傳感器不但能夠檢測目標區(qū)域內(nèi)是否存在金屬導體，還能夠檢測目標導體與傳感器之間的距離，因此具有精度高、體積小、結構簡單、無觸點等特點，能夠在灰塵污垢、油污及潮濕環(huán)境中實現(xiàn)導體目標的低成本、高分辨率的感測。相比之下，設計開發(fā)基于電感數(shù)字傳感器檢測元件的金屬探測儀檢測系統(tǒng)具有較強的實用意義。此外，電感數(shù)字傳感器采用線圈產(chǎn)生磁場，不需要磁體和復雜的校準，不使用稀土，因此越為節(jié)能。

　　上述電感數(shù)字傳感器的工作原理（如圖）：

　　依據(jù)電磁場理論，當金屬物體置于變化的磁場中時，金屬導體中會產(chǎn)生一種自閉合感應電流，即金屬的渦流效應。電感數(shù)字傳感器LDC1000利用電磁感應原理，在傳感器自身線圈上加一個交變電流l1，線圈周圍產(chǎn)生交變電磁場H。這時如果有金屬物體進入此電磁場，會在金屬物體表面產(chǎn)生渦流H2(感應電流l2)。渦流電流跟線圈電流方向相反，渦流產(chǎn)生的感應電磁場跟線圈的電磁場方向相反，該渦流是金屬物體種類、距離、大小的函數(shù)。

　　當在線圈側(cè)并聯(lián)一個電容在電感上時，由于金屬探測儀的并聯(lián)諧振作用能量損耗大大減小，能量只消耗在R和R2'上，因此檢測出(R1+R2')的損耗就可以間接地檢測到金屬物體的距離、種類等。LDC1000能夠?qū)z測出的等效電阻直接轉(zhuǎn)換為數(shù)字量并送控制部分進行處理。