华北水利水电学院
毕业设计任务书
设计题目：基于单片机的金属探测器的设计
专业：测控技术与仪器
班级学号：
姓名:
指导教师：宋小娜
设计期限：2014年2月24日开始
2014年5月30日结束
院、系：机械学院
2014年2月22 日
一、毕业设计的目的
随着电子技术和计算机技术的飞速发展，单片机性能不断完善，性能价格比显著提高，技术日趋完善。由于单片机具有体积小、重量轻、价格便宜、功耗低、控制功能强及运算速度快等特点，因而在国民经济建设、军事及家用电器等各个领域均得到了广泛的应用。本设计任务是主要针对传感器和单片机的应用，利用新型传感器测量方法，实现金属探测功能，了解单片机系统设计流程，以及电路板的实际制作和调试能力。同时也加强对数字电路、单片机和微机原理等课程知识的实际应用能力，也为同类产品的进一步发展奠定理论和实践基础。
二、主要设计内容
利用单片机设计一个手持金属探测器，它可以检测到人体所携带的金属物品，并发出报警。
三、重点研究问题
1．掌握单片机开发设计的过程
2．探测方案的确定
四、主要技术指标或主要设计参数
1.系统响应时间为2s；
五、设计成果要求
1、在设计初期阶段进行认真调研。在调研和充分理解课题内容和要求的基础上，写出3000字左右的开题报告(其中包括文献综述)。要求查阅文献在10篇以上，开题报告中引用的文献资料在5篇以上。
2、在设计初期进行毕业实习，实习时间为2周左右。实习过程应听从指导教师的指挥，写出实习日记。实习结束后，对实习过程进行总结，提交实习报告（不少于2000字）。
3、在设计过程中，能运用一门外语翻译与课题有关的外文资料。要求译文准确、通顺，字数在2000汉字以上。
4、在毕业设计后期，提交毕业设计论文一本。要求内容完整，含中外文摘要，条理清楚，文字通顺，书写规范。要求中文摘要字数在400字左右，关键词
3～5个，论文正文字数应在10000字以上。
5、提交设计部分的硬件电路图和单片机系统设计的软件源码，以及能够正常工作的单片机系统电路板。
毕业设计小组进程表
时间：第1—14周（含2周实习）、14周答辩
2月24号—5月30号
Computer Knowledge and Technology 电脑知识 与技术第6卷第3期(2010年1月)数显金属探测器的设计 胡飞，王文渊，卢超 （陕西理工学院物理系，陕西汉中723000） 摘要：以AT89S52单片机为核心，采用线性霍尔元件UGN3503作为传感器，来感应金属涡流效应引起的通电线圈磁场的变化，并将磁场变化转化为电压的变化，单片机测得电压值，并与设定的电压基准值相比较后，决定是否探测到金属。软件采用了数字滤波技术消除干扰，提高了探测器的抗干扰能力，确保了系统的准确性。 关键词：金属探测器，线性霍尔元件，电磁感应 中图分类号：TP338文献标识码：A 文章编号：1009-3044(2010)03-728-02 The Design of Digital Metal Detector HU Fei,WANG Wen-yuan,LU Chao (Department of Physics,Shaanxi University of Technology,Hanzhong 723000,China) Abstract:This paper describes the composition of hardware and software,working principles and the functions of an intelligent metal de -tector which mainly consists of AT89S52and linear Hall-Effect Sensor.The equipment adopts UGN3503U linear hall-effect sensor as probe to detect the magnetic field change of the centre of a search coil resulted from eddy current effect and turn this magnetic field change into voltage change.The MCU measures the peak alue of voltage and compares it with reference voltage.Then determine whether detect metal or not.In case of detection of a metallic mass,the Metal Detector provides an acoustical and optical alarm. Key words:metal detector;linear hall-effect sensor;electric-magnetic induction 金属探测器作为一种最重要的安全检查设备，广泛地应用于社会生活和工业生产的诸多领域。为了能够准确判定金属物品藏匿的位置，就需要金属探测器具有较高的检测精度。采用灵敏度极高的线性霍尔元件作为传感器，感应由于金属出现引起的探测线圈周围磁场的变化，提高了检测精度，处理部件采用AT89S52单片机作为控制核心，对检测结果进行分析判断，适用于对邮件、行李、包裹及人体夹带的伤害性金属物品（刀具、枪械、武器部件、弹药和金属包装的炸药等）的检测，可用于海关、机场、车站、码头的安全检查，也可用于探测隐藏于墙内、护墙板内侧、空洞和土壤中的上述物品和其他金属物。 1系统设计 根据电磁理论，当金属物体被置于变化的磁场中时，金属导体内就会产生自行闭合的感应电流，这就是金属的涡流效应。涡流要产生附加的磁场，与外磁场方向相反，削弱外磁场的变化。据此，将一交流正弦信号接入绕在骨架上的空心线圈上，流过线圈的电流会在周围产生交变磁场，当将金属靠近线圈时，金属产生的涡流 磁场的去磁作用会削弱线圈磁场的变化。金属的电导率越大，交变 电流的频率越大，则涡电流强度越大，对原磁场的抑制作用越强。故 当有金属物靠近通电线圈平面附近时，无论是介质磁导率的变化， 还是金属的涡流效应均能引起磁感应强度B 的变化。整个探测系 统以AT89S52作为控制核心，其硬件电路分为两个部分，一部分作 为线圈振荡电路，包括：多谐振荡电路，放大电路和探测线圈；另一 部分为控制电路，包括：UGN3503型现行霍尔传感器，前置放大电 路，峰值检波电路，ADC0809模数转换器，AT89S52单片机，LED 显示电路，声音报 警电路及电源电路等。系统框图如图1所示。2主要模块硬件电路设计 2.1线圈震荡电路 由555构成一个多谐振荡器，产生一频率为24KHz 脉冲信号，电路如图2所 示。选择24KHz 的超长波频率是为了减弱土壤对电磁波的影响。从多谐振荡器输出 的正脉冲信号经过电容C8输出到Q1的基极，使其导通，经Q1放大后，就形成了频 率稳定度高、功率较大的脉冲信号输入到探测线圈L1中，在线圈内产生瞬时较强的收稿日期：2009-12-09 基金项目：陕西理工学院科研项目（SLG0816） 作者简介：胡飞（1986-），男，陕西商洛人，陕西理工学院物理系，研究方向：电子信息科学技术；王文渊（1986-），男，陕西汉中人，陕 西理工学院物理系，研究方向：电子信息科学技术；卢超（1979-），男，陕西汉中人，陕西理工学院讲师，硕士，从事电子技 术，测控技术方面的研究。 图1系统原理框图 图2线圈震荡电路 ISSN 1009-3044Computer Knowledge and Technology 电脑知识与技术Vol.6,No.3,January 2010,pp.728-729，735E-mail:kfyj@https://www.doczj.com/doc/625687780.html, https://www.doczj.com/doc/625687780.html, Tel:+86-551-56909635690964
可视金属探测器 文章简介 2014年已经过去一大半了，金属探测器走过它不寻常的一年。一个产品的出现带动了一个行业的发展，于是考古寻宝这个既陌生又熟悉的行业开始进入市场。40多年过去了，金属探测器经历了几代探测技术的变革，从最初的信号模拟技术到连续波技术直到今天所使用的数字脉冲技术，金属探测器简单的磁场切割原理被引入多种科学技术成果。无论是灵敏度、分辨率、探测精确度还是工作性能上都有了质的飞跃。应用领域也随着产品质量的提高延伸到了多个行业。但是在选择可视金属探测器上面，还是有些误区。下面我 将介详细的介绍一下 文章详细内容 可视金属探测器 2014年已经过去一大半了，金属探测器走过它不寻常的一年。一个产品的出现带动了一个行业的发展，于是考古寻宝这个既陌生又熟悉的行业开始进入市场。40多年过去了，金属探测器经历了几代探测技术的变革，从最初的信号模拟技术到连续波技术直到今天所使用的数字脉冲技术，金属探测器简单的磁场切割原理被引入多种科学技术成果。无论是灵敏度、分辨率、探测精确度还是工作性能上都有了质的飞跃。应用领域也随着产品质量的提高延伸到了多个行业。但是在选择可视金属探测器上面，还是有些误区。下面我 将介详细的介绍一下 一、可视金属探测器选购的误区 可视金属探测器，是一个需要特别注意其探测深度和探测目标的设备，同时在购买时，很难从产品资料得 到准确信息，所以一定要注意一下几个误区： 1、可视金属探测器作为非大众日常消费设备，所以可视金属探测器在外观上基本差别不大，千万不要认为 外观差不多的产品，效果就差多，因为可视金属探测器基本是在地下操作，以手拿着为主， 很多品牌以国内与国外的产品，外观都一样，指标都一样，能说能同一时间探测到目标吗？外观与指标不 决定识别目标的因素。 2、买可视金属探测器、千万不要贪便宜 可视金属探测器探测深度很重要，所以买可视金属探测器千万不要能买另外产品一样，觉得凑合就行价格便宜凑合的产品，可以说是在探宝中无法满足您的工作。因为矿化反应的影响都会干扰您的探测。灵敏度会降低，探测警报声不停在响动，所以购买时一定要注意。 因为几百到二千元的可视金属探测器，即使是像国产的探宝王、TB1000等，这些价格确实便宜，国产的，在做工方便都是比较粗造的，把指标做大，来满足消费者的心理。国产的产品唯有一点就是功能多，不成
金属探测仪使用规范 一、为进一步加强国家教育统一考试管理，提高防范考试作弊的能力，严肃考风考纪，确保国家教育统一考试安全有序实施，各考场在国家教育统一考试中须统一使用金属探测仪。 二、做好金属探测仪使用的监督管理工作，制定具体实施细则，由学校教务处具体组织实施。各考场主考对本考场金属探测仪的使用工作负总责，监考员对本考场金属探测仪的使用工作负直接责任。 三、金属探测仪必须由专人统一管理，每次考试前，要对金属探测仪进行检测，做好金属探测仪的电池安装、灵敏度调试工作，确保金属探测仪正常使用。各考场要配备一定数量的备用金属探测仪和备用电池。 四、每个试室配备一把金属探测仪，金属探测仪的使用必须按考务的相关要求和操作规程规范进行操作。 五、考生进入试室前，监考员应将金属探测仪的使用模式设臵在声响报警模式，并确认探测器处于正常工作状态。 六、考生进入试室时，一名监考员提醒考生将禁带物品放在指定位臵，只携带考试必需物品接受检查，并负责维持试室秩序；另一名监考员负责手持金属探测仪在试室门口的检查区域对考生进行检查。 七、监考员须在开考前10分钟时间前完成对本试室考生的检查。各科考试考生进入试室时间统一按考试实施有关规定实施，即非英语科的外语科目开考前35分钟，其他科目开考前30分钟开始使用金属探测仪检查考生，组织考生有秩序进入试室。
八、检查工作一般由女性监考员负责实施。监考员对考生的检查顺序应由正面至背面，从上至下，检查部位包括头部（含耳朵）、躯干、四肢（含脚部）等，要重点检查有可能放臵通讯工具的部位，包括耳朵、腋下、手腕处、腰部、皮带扣背后、衣袋、鞋袜内等，透明笔袋、水杯也要进行严格检查，要尽量使金属探测仪贴近检查部位。如发现考生携带可疑物品的，让学生自行掏出可疑物品，进行检查。考生未能及时配合的，可延后复查，先检查其他考生，让通过检查的考生先进入试室，确保在开考前10分钟前完成对本试室考生的检查。 九、如在检查过程中出现报警声，监考员必须询问考生并要求考生解释、出示相关金属物品，监考员不得搜身。物品出示后，监考员须对原检查部位再次检查，以确认该部位无禁带物品，方可让考生进场入座。如检查出的物品属于违禁物品，如手机等通讯工具，监考员应责令其将违禁物品放到指定位臵，考场学校不承担保管责任。 十、监考员在检查过程中如发现可疑物品，应要求考生本人出示。如考生拒不配合检查，拒不出示可疑物品，监考员有权阻止其进入试室，必要时请公安人员协助进行检查。 十一、考生接受检查合格入座后，如在考前或考试过程中离开试室，回到试室时，监考员必须对考生再次进行检查。考试过程中监考员必须将金属探测仪调整至振动报警状态对考生进行检查。 十二、考试开始，监考员应及时关闭金属探测仪，以免在考试过程中发出干扰声。 十三、在检查过程中，监考员应处理好各种细节，注意工作方式
金属探测器 元件清单 提供Altium Designer 6.9和Protel99 SE所用格式的原理图和PCB，此外，原理图分两种网络标号连接和使用线直接连接，并有PDF 格式的原理图和PCB图，方便使用和查看。 1、提供KEIL编写程序工程和程序的文本文档文件方便打开，程序详 尽注释。
二、功能说明 1、实现金属物质的探测，如硬币，钥匙，金属手机壳等，LED和蜂鸣器实现声光报警。 2、按键设置探测金属的精度。 3、LED显示高、中、低。三种精度。 4、结构简洁，稳固，高效。 本系统采用USB电源供电，提供电源线，可以插到电脑、手机充电器、充电宝上供电，十分方便。 三、按键说明 系统有一个按键，设置精度加和精度减。 使用时，将金属物质放到线圈的上方或线圈中间，系统会自动报警
程序： #include
脉冲金属探测器其线圈的设计 有很多电路,出现在互联网上的脉冲感应金属探测器。虽然它们用不同的方式去对信号进行处理,产生磁场脉冲的电子元件,这些电子器件基本上就是相同的。它的主要部分,就是产生磁脉冲的线圈。 线圈的大小主要取决于所需的探测深度与被检测的物体的最小尺寸。一般来讲,可以这样说,理论上的最大探测深度的线圈直径的5倍,与线圈检测到的物体的最小尺寸的直径的百分之五。这就是最大的价值与严重依赖的情况。这就是显而易见的,您一个一米线圈您不可能检测到5厘米的物体在5米深。但就是,您需要一个什么类型的线圈,这就是一个具体的问题。很多人会用金属探测器搜索钱币与珠宝。对于这些情况,一个25厘米或40厘米的线圈就可以了。在我的使用情况,就是我需要在一个两米的深度定位一个20厘米的铁盖或者装满金属的瓷器。这就就是我为什么要去做一个1米的线圈。虽然线圈的物理尺寸与形状可能会发生变化(正方形或椭圆形的线圈用于在特定的情况下,工作一样但最好为圆形的),只略有不同的电感线圈之间的不同的物理设计。普遍使用的最佳脉冲感应金属探测器搜索线圈电感的范围就是在300至500μH。在这个设计中,我将假定所使用的线圈就是400μH。对于更小的线圈,就意味着需要绕更多的圈数。 线圈就是由常用的电池供电。由于模拟电路进行放大的小涡流拿起后的磁脉冲信号已经停止时,±10伏或±12伏的双电源就是最实用的。将只收取与一个,两个电源的两侧,这给出了一个非对称的电池放电,如果我们使用两个单独的电池组为电源的正与负侧的线圈。因此,我们将仅使用一个电池组10或12伏,并生成与一个DC / DC转换器的电源的另外一半电源。虽然这样做就是用在商品化的金属检测器电路,但这样并不就是十分理想。主要的问题就是,所产生的DC / DC转换器的电压就是有纹波的,这种纹波正与探测器器特别就是在高频率时,这可能会产生一些不必要的耦合。我们将这个问题归纳到电源上,现在只能假设我们的线圈之间的任何电压就是12伏(根据实际选择的电池组,充电电池等充电。) 当电压通过一个高速双极晶体管或MOSFET,该电压被施加到线圈,在线圈中的电流将逐渐增加,直到它被充电晶体管与其她元件与线圈电阻线的内部电阻限制,如果脉冲的时间越长,磁场越高。这具有的优点与缺点。更强的磁场能穿透更深的土壤。但就是,如果选择的时间过厂,比如说350μs,您可能会过度饱与的地面,无法找到小物件,产生背景噪音。因此,我们有250μsec左右的值,以限制最大的充电时间,电路电阻应该足够低,以便在该期间内的足够的电流在线圈中产生。电流就是由线圈与MOSFET中到负电源中的总电阻值确定。但在选择的时候要考虑它的安全系数去选择线圈最大的阻值。许多脉冲感应金属探测器中使用的功率晶体管与MOSFET至少有5至8安培的最大连续电流。如果我们制作的线圈,就是按照这样一种方式,它有一个至少为2的欧 姆电阻,将整个线圈与回路的最大电流将永远不会超过最大的电池组与电池满载7、5 安培。 2欧姆线圈电阻与电路电阻之与总共3欧姆用12伏的电压,流过线圈的瞬间电流将达到约4安培的250μsec上面提到的,一个配合严密的脉冲感应金属探测器,对地下大深度寻找宝藏就是绰绰有余。
基于51单片机的智能型金属探测器设计 任务书 1．设计的主要任务及目标 金属探测器作为一种最重要的安全检查设备，己被广泛地应用于社会生活和工业生产的诸多领域。比如在机场、大型运动会(如奥运会)、展览会等都用金属探测器来对过往人员进行安全检测。进行总体方案设计；了解各功能模块的实现原理并画出硬件原理图；完成软件流程图并给出软件编程程序。 2．设计的基本要求和内容 (1) 查阅相关文献资料，完成开题报告；(2) 系统总体设计；(3) 进行系统硬件设计；(4) 系统软件设计；(5) 毕业设计说明书 3．主要参考文献 [1]孙涵芳,徐爱卿,MCS-51/96系列单片机原理及应用[M]北京航天航空大学出版社,1999,1~72 [2]房小翠,王金凤,单片机实用系统设计技术,[M]国防工业出版社2002,142~159 [3]涂有瑞.霍尔传感元器件及其应用[J].电子元器件应用,2002,4(3):53~57. [4] AD526Data Sheet[S].Analog Device Inc.,1999. 4．进度安排
基于51单片机的智能型金属探测器设计 摘要：本文介绍了一种基于AT89S52单片机控制的智能型金属探测器重点研究了它的硬件组成、软件设计、工作原理及主要功能。该金属探测器以AT89S52单片机为核心，采用线性霍尔元件UGN3503作为传感器，来感应金属涡流效应引起的通电线圈磁场的变化，并将磁场变化转化为电压的变化，单片机测得电压值，并与设定的电压基准值相比较后，决定是否探测到金属。系统软件采用汇编语言编写。在软件设计中，采用了数字滤波技术消除干扰，提高了探测器的抗干扰能力，确保了系统的准确性。 关键词：AT89S52单片机, 金属探测器, 线性霍尔元件 ,电磁感应 AN INTELLIGENT METAL DETECTOR BASED ON AT89C51 Abstract: This paper describes the composition of hardware and software,working principles and the functions of an intelligent metal detector which mainly consists of AT89S52 Single Chip Micyoco and linear Hall-Effect Sensor. The equipment adopts UGN3503U linear hall-effect sensor as probe to detect the field change of the centre of a search coil resulted from eddy current effect and turn this magnetic field change into voltage change. The SCM measures the peak value of voltage and compares it with reference voltage. Then determine whether detect metal or not. In case of detection of a metallic mass, the Metal Detector provides an acoustical and optical alarm. The systems software adopts the assembler language to be written. Inside the software, the digital filter technology is utilized to eliminate the jamming. So the stability of system and the measuring veracity are improved. Key word：AT89S52SCM (Single Chip Micyoco) metal detector，electromagnetic，the effect of inductance
金属探测器原理图 一、工作原理 地下金属探测仪产生周期性变化的磁场，周期性变化的磁场在空间产生涡旋电场。而涡旋电场如果遇到金属的话，会形成涡电流，可以被检测到。 涡电流产生后反作用于磁场使线圈的电压和阻抗发生变化。 发射线圈的电流会产生一个电磁场，就如同电动机也会产生电磁场一样。磁场的极性垂直于线圈所在平面。每当电流改变方向，磁场的极性都会随之改变。这意味着，如果线圈平行于地面，那么磁场的方向会不断地交替变化，一会儿垂直于地面向下，一会儿又垂直于地面向上。
随着磁场方向在地下反复变化，它会与所遇的任何导体目标物发生作用，导致目标物自身也会产生微弱的磁场。目标物磁场的极性同发射线圈磁场的极性恰好相反。如果发射线圈产生的磁场方向垂直地面向下，则目标物磁场就垂直于地面向上。 接收线圈能完全屏蔽发射线圈产生的磁场。但它不会屏蔽从地下目标物传来的磁场。这样一来，当接收线圈位于正在发射磁场的目标物上方时，线圈上就会产生一个微弱的电流。 这一电流振荡的频率与目标物磁场的频率相同。接收线圈会放大这一频率并将其传送到金属地下金属探测仪的控制台，控制台上的元件继而对这一信号加以分析。 二、金属探测器的知名产品 一个品牌的认知，要看一个品牌的历史背景。好的产品，一般都有久远的历史背景，浓厚的企业氛围，很高的知名的。那么，有哪些好产品，更受到大家的喜爱呢？ 金属探测器在国际市场中应用很广，美国、德国、澳大利亚和日本为主要生产国。 1、Pro-Arc考古专家
美国Fisher金属探测器最知名的一款型号是Pro-arc考古专家，原产于美国，导电弧型显示屏，硬币大小探测深度在16英寸左右 （40cm-50cm），目标越大、导电性越好、埋藏时间越长，可探测的深度就会越深。具有静态全金属和动态全金属模式、目标识别模式、超深探测模式和超载报警系统。它不但灵敏度高，而且能指示金属材质、目标信心度、土壤矿化程度、相对探测深度等。其最大优点是具有自动地表抓斗功能，能很好的排除矿化反应，并且能排除一切外界干扰，名列全球十大地下探测器之首，在全球累计销量8000万台，力压一切其他竞争对手。美国海豹突击队（海陆空三栖）指定特种装备，承担起反恐的重要使命，同时被考古学家、探宝爱好者强烈推荐。 它代表了金属探测器行业历史最悠久的公司Fisher公司所拥有的最好技术。重量轻、平衡性很好，是本行业最符合人体工程学设计的金属探测器。它有着按指令驱动的直观界面，超大屏幕LCD显示。而且有相应的视觉指示器，例如：目标识别、目标可信度指示、目标深度指示器、地表矿化度。并且有多种勘探模式：识别模式、静态全金属、动态全金属模式。触发器驱动的FASTGRAB地表平衡，带手动制动。触发器控制的驱动目标精确定位功能，可变音频音高。显示屏背光可用于夜晚或微光环境。档位和识别控制。 Pro-arc考古专家同时是是一款多功能的高性能电脑化金属探测器。它的高灵敏度和地表平衡控制能力可以适应所有环境，它的识别响应能力是专为复杂环境设计的。而对于特殊种类的人工制品，它的
《感测技术》课程设计 题目：金属探测器的制作 学号姓名：刘长军刘倩倩刘嘉威刘校 罗林李鑫林祥祥林晗 老师：袁新娣 时间：2013年11月
引言 认识金属探测器 金属探测器作为一种最重要的安全检查设备，己被广泛地应用于社会生活和工业生产的诸多领域。比如在机场、大型运动会(如奥运会)、展览会等都用金属探测器来对过往人员进行安全检测，以排查行李、包裹及人体夹带的刀具、枪支、弹药等伤害性违禁金属物品;工业部门(包括手表、眼镜、金银首饰、电子等生产含有金属产品的工厂)也使用金属探测器对出入人员进行检测，以防止贵重金属材料的丢失;目前，就连考试也开始启用金属探测器来防止考生利用手机等工具进行作弊。 由此可见，金属探测器对工业生产及人身安全起着重要的作用。而为了能够准确判定金属物品藏匿的位置，就需要金属探测器具有较高的灵敏度。目前。国外虽然已有较为完善的系列产品，但价格及其昂贵；国内传统的金+ .属探测器则是利用模拟电路进行检测和控制的，其电路复杂，探测灵敏度低，且整个系统易受外界干扰。 一、设计目的 1、进一步了解和运用涡流效应的原理。 2、了解电容三点式振荡电路原理。 二：任务和要求
1、任务：设计一种可准确探测小范围内是否存在金属物体的电子。 2、探测器性能要求： （1）工作温度范围：-40℃——+50℃。 （2）连续工作时间：一组5号干电池可连续工作40h（小时）。（3）要求当有金属靠近传感器时相应的电路会发出警报。（4）探测距离在20mm以内。 三、总方案设计 1、元器件的准备 电路中的NPN型三极管型号为9014,三极管VT1的放大倍数不要太大，这样可以提高电路的灵敏度。VD1-VD2为1N4148。电阻均为1/8W。 金属探测器的探头是一个关键元件，它是一个带磁心的电感线圈。磁心可选Φ10的收音机天线磁棒，截取15mm，再用绝缘板或厚纸板做两个直径为20mm的挡板，中间各挖一个Φ10mm 的孔，然后套在磁心两端，如图1所示。最后Φ0.31的漆包线在磁心上绕。如果不能自制，也可以买一只6.8mH的成品电感器，但必须是那种绕在“工”字形磁心上的立式电感器，而且电感器的电阻值越小越好。
基于51单片机的智能型金属探测器 摘要 本文介绍了一种基于AT89S52单片机控制的智能型金属探测器重点研究了它的硬件组成、软件设计、工作原理及主要功能。该金属探测器以AT89S52单片机为核心，采用线性霍尔元件UGN3503作为传感器，来感应金属涡流效应引起的通电线圈磁场的变化，并将磁场变化转化为电压的变化，单片机测得电压值，并与设定的电压基准值相比较后，决定是否探测到金属。系统软件采用汇编语言编写。在软件设计中，采用了数字滤波技术消除干扰，提高了探测器的抗干扰能力，确保了系统的准确性。 关键词：单片机金属探测器线性霍尔元件电磁感应. ABSTRACT This paper describes the composition of hardware and software,working principles and the functions of an intelligent metal detector which mainly consists of AT89S52 Single Chip Micyoco and linear Hall-Effect Sensor. The equipment adopts UGN3503U linear hall-effect sensor as probe to detect the field change of the centre of a search coil resulted from eddy current effect and turn this magnetic field change into voltage change. The SCM measures the peak value of voltage and compares it with reference voltage. Then determine whether detect metal or not. In case of detection of a metallic mass, the Metal Detector provides an acoustical and optical alarm. The systems software adopts the assembler language to be written. Inside the software, the digital filter technology is utilized to eliminate the jamming. So the stability of system and the measuring veracity are improved. KEYWORDS: SCM (Single Chip Micyoco) metal detector .
自制简易金属探测器 自制简易金属探测器 与其它类型的金属探测器相比，本电路的工作原理是这样的：当探测用电感线圈的电感量变化时，L振荡器的振荡频率也产生变化。任何金属体一靠近这个探测电感器其电感量就变。 频率如何变化这取决于金属特性和电路所使用的工作 频率。如果工作频率很高，则金属物就可视为一个短路环，它将降低探测电感的电感量，从而使振荡器工作频率上升；如果振荡器的工作频率足够低以至可忽略涡流损失，这个探测器就有可能区分出黑色金属或无色金属。 要制作一个频率不高于200Hz振荡器的振荡线圈是很困难的，故本振荡电路振荡工作频率选用约300KHz，这样电感器就很容易制作，只需用一根同轴电缆线按图中尺寸绕一匝就制成。 电路包括振荡器T1、频率－电压转换器IC1和MOS双运放器IC2。探测头线圈直径为440mm，C1和C2的值可保证振荡器的频率约为300KHz，若采用较小直径探测圈，
则线圈需绕较多匝数。 振荡器信号电平必须至少达到500mVpp，以便能够很好地驱动4046集成块，在这个电平，相位比较器可保证集成块内部的锁相环总是锁定同步的。在10脚上的源极跟随器输出再被送到IC2 CA3130作较大幅度放大。 锁相环的中心频率，也就是中心处零的微安表的零点由电位器P1所调节。如果运放器的灵敏度极高，则要仔细反复地用P2作精调。本机灵敏度由P3调整，该电位器被连接于负反馈环与IC2的反相输入端；同时还有一正反馈经微安表和R10加到IC2的非反相输入。当然，也可用不同阻抗的表头，但要改变R9、R10和R11的值。注意：在探测金属时，探测物的大小与探测线圈间是有一定关系的。要用440mm(17.5寸)直径的探测线圈去探测硬币大小的金属将是徒劳的。
附件八 金属探测仪使用规范 一、为进一步加强国家教育统一考试管理，提高防范考试作弊的能力，严肃考风考纪，确保国家教育统一考试安全有序实施，各考点在国家教育统一考试中须统一使用金属探测仪。 二、各市招生办公室（考试中心）要做好金属探测仪使用的监督管理工作，制定具体实施细则，由各县（市、区）招生办公室具体组织实施。各考点主考对本考点金属探测仪的使用工作负总责，监考员对本考点金属探测仪的使用工作负直接责任。 三、金属探测仪必须由专人统一管理，每次考试前，要对金属探测仪进行检测，做好金属探测仪的电池安装、灵敏度调试工作，确保金属探测仪正常使用。各考点要配备一定数量的备用金属探测仪和备用电池。 四、每个考场配备一把金属探测仪，金属探测仪的使用必须按考务的相关要求和操作规程规范进行操作。 五、考生进入考场前，监考员应将金属探测仪的使用模式设臵在声响报警模式，并确认探测器处于正常工作状态。 六、考生进入考场时，一名监考员提醒考生将禁带物品放在指定位臵，只携带考试必需物品接受检查，并负责维持考场秩序；另一名监考员负责手持金属探测仪在考场门口的检查区域对考生进行检查。 七、监考员须在开考前15分钟时间前完成对本考场考生的检查。各科考试考生进入考场时间统一按考试实施有关规定实施，即每科开考前30分钟开始使用金属探测仪检查考生，组织考生有秩序进入考场。 八、检查工作一般由女性监考员负责实施。监考员对考生的检查顺序应由正面至背面，从上至下，检查部位包括头部（含耳朵）、躯干、四肢（含脚部）等，其中重点检查部位的包括：耳朵、腋下、手腕处、腰部、腿部、皮带扣背后、衣袋、裤袋、鞋袜内等，此外，文具盒（袋、套）、透明笔袋、透明水杯也要进行检查，
自制作地下金属探测器电路图 自制作地下金属探测器的完整的电路图示于图2。平衡式金属探头包括两个线圈：一个发射线圈( T X) 和一个接收线圈( RX) 。发射线圈由一个方波振荡器驱动，在线圈中产生一个交变的磁场。接收线圈的安放方式是部分叠加在发射线圈上( 参见图 3 ) 。通过调整叠加量可以找到一个平衡位置，在这一点上，接收线圈中的感生电压不存在或被抵消，使得只有很少或根本没有电信号产生。只有当一个金属物体进入线圈区域，才会引起磁场不平衡，进而在接收线圈中产生检测信号。围绕I C l a 构建一个简单的时钟发生器作为发射器的振荡器，电路以含有1 6个施密特反相器的集成电路4 01 0 6的一个 r ] I Cl a 为基础组成。操作中振荡器的频率是否稳定对于这种应用目标并不重要，我们只需要在发射器的线圈上产生一个交变的磁场。I C l b 用作缓冲器以稳定I Cl a 的负载。I Cl a 振荡器的音频频率由电阻R1 和电容C1 决定，而电阻R2 用于限定通过发射器的峰值电流为1 2 mA。
自制地下金属探测器电路图 接收器的前面是一个简单但灵敏的预放大器，以I C2 b 为基础组成。用于提高来自接收器线圈的信号，其增益约为 1 6 5 。使得当金属出现时，输出信号会有较大的变化。它也为下一级放大器提供较大的增益。接为比较器 ( 或称为电平检测器 ) 的I C2 b 用于检测放大后的接收波形的峰值。由于这些信号的峰值变化迅速而数值很小，很像露在水面上的冰山的尖。这将能严重地影响电路的灵敏度。因此，在这一点上，使用了一个简单但重要的增强方法。即，通过电阻R9 来提供一个滞后的正向反馈，从而恢复信号为振荡器输出的方波形式，有效地使传感器的灵敏度提高了两倍。 I C 2 b 第7 脚上的输出通过C 5 馈送给峰值检测器的I C l e 。I C 1 是一个施密特反向器，只有一定幅度的脉冲才能穿过它输出。通过正确调整频率粗调控制器VR2 和细调控制器VR3 ，可以找到一个点，使信号能以随机的
基于单片机的金属探测器的设计 学生：指导教师： 内容摘要：本文着重介绍了一种基于AT89S52单片机控制的智能型金属探测器的硬件组成、软件设计、工作原理及主要功能。该金属探测器以AT89S52单片机为核心，采用线性霍尔元件UGN3503作为传感器，来感应金属涡流效应引起的通电线圈磁场的变化，并将磁场变化转化为电压的变化，单片机测得电压值，并与设定的电压基准值相比较后，决定是否探测到金属。系统软件采用汇编语言编写。在软件设计中，采用了数字滤波技术消除干扰，提高了探测器的抗干扰能力，确保了系统的准确性。此外，文中还对影响金属探测器的灵敏度与稳定性的因素进行了探讨，认为仪器的工作频率、检测线圈的尺寸及匝数等是影响灵敏度的主要因素;而应用现场的环境温度、湿度及线圈的制作工艺和供电电源的稳定程度是仪器稳定性的影响因素。 关键词：单片机金属探测器线性霍尔元件电磁感应灵敏度
Design for vending machine's PLC system Abstract: This paper describes the composition of hardware and software,working principles and the functions of an intelligent metal detector which mainly consists of AT89S52 Single-Chip Microcomputer and linear Hall-Effect Sensor. The equipment adopts UGN3503U linear hall-effect sensor as probe to detect the magnetic field change of the centre of a search coil resulted from eddy current effect and turn this magnetic field change into voltage change.The Single-Chip Microcomputer measures the peak value of voltage and compares it with reference voltage.Then determine whether detect metel or not.In case of detection of a metallic mass,the Metal Detector porvides an acoustical and optical alarm.The systems software adopts the assmbler language to be written.Inside the software,the digital filter technology is utilized to eliminate the jamming.So the stability of system and measuring veracity are improved.The effect of all factors on sensitivity and stability of Metel Detetor are discussed in this paper.It is concluded that the operating frequency,the size of the search coil and turns are the main factors effected on the sensitivity of the instrument: the environment temperature and humidity in site,the winding technology of coils and the stability of power supply are the factors effected on stability of instrument. KEY WORDS:Single-Chip Microcomputer metal detector linear hall-effect sensor electric-magnetic induction sensitivity
金属探测器是如何工作的 没有必要了解金属检测的科学原理使用探测器。你可以找到硬币、戒指、珠宝、金块、缓存或任何你寻找不知道你探测器是如何工作的。对于你的探测器做的更好的理解,但是…意识到为什么只是这奇怪的声音…理解为什么它反应的方式对金属和矿物质…很有必要学习如何金属探测器的工作原理。两个例子说明这一需要。首先,让我们说你是扫描,得到一个探测器信号。你挖下一只脚,什么也没找到。你扩大洞,挖另一脚,仍然没有找到任何东西。你可以继续挖五到六英尺,最后放弃。然而, 你的信号持续在这个挖! 到底是哪里出了错? 是你的错,还是你的探测器? 是一个目标吗? 嗯,是的,有一个目标尽管它不一定一个金属。的反应可能是由于一些矿物的变化内容。对于第二个示例,假设您正在研究一个小水壶里的铁金币。 你知道这铁水壶是在某个领域大型扁平的岩石下,放在上面。然而,不幸的是,至少有一个千大型、重型扁平的石头躺在这一领域。地面本身就是高度矿化和一些大的岩石本身也含有大量的铁成矿在这些情况下,知道你的探测器工作原理,再加上有一个理解的各种检测矿物质,会节省你大量的精力。在第一个实例,您将不挖, 或许没有比一只脚,在你意识到之前没有金属目标在地面。除非你知道一些关于铁矿产和金属探测他们的影响,你可能会从未发现铁水壶,除非你决定每个岩石下挖掘的领域。提出了“答案”这两种情况在这本书。 现代金属探测器,旨在提供理论解释,很简单,只有非常基本的检测器操作特征描述。这本书意在不是一个理论工作,但一个家、字段和课堂教材,帮助金属探测器用户了解设备的基本原则。这些原则并不难以理解。当你开始研究矿化、目标识别、应用程序和其他学科领域,你将得到你的学习背景材料。你就会明白你的探测器告诉你…为什么你听到某些信号。你会变得更能确定你已检测到的对象是一个你想挖。一个金属的高效运行检测器并不困难。然而,它确实需要一定的学习,思想和现场应用。 无线电发射和接受 你有一半的金属探测器操作在你的一生中,也许不知道它…共同的收音机。金属检测是实现,基本上,的传输和接收的无线电波信号。面对页面上的框图说明了一个典型的金属探测器的基本组件。电池供电。的发射机电子振荡器的极端离开图生成一个信号。发射机信号电流从发射机振荡器通过导线(搜索线圈电缆), 搜索线圈发射器的绕组(天线)和发射机天线是几把电线,一般伤口以循环的方式。 无线电发射和接受 当前循环的发射机天线,一个看不见的电磁场产生流动的空气(或其他周围的介质,即。:空气、木材、岩石、土材料,水,等等)。在所有的方向。如果这个电磁场是可见的,它似乎是一个巨大的形状,三维甜甜圈,发射机天线嵌在它的中心。电磁场理论指出,磁力线不能交叉。因此,他们挤在一起通过环形天线,但他们在外面不拥挤。幸运这种拥挤发生,因为磁力线的密度(密度)的现象,使金属检测邻近地区搜索线圈。下一个页面的底部画注意区域表示为二维检测模式。这是该网站的最大字段拥挤;它是在这里,金属检测发生的两个主要…涡流生成和电磁场畸变现象。(注意theMirror-image检测模式搜索线圈上面。)
摘要 本文着重介绍了一种基于AT89S52单片机控制的智能型金属探测器的硬件组成、软件设计、工作原理及主要功能。该金属探测器以AT89S52单片机为核心，采用线性霍尔元件UGN3503作为传感器，来感应金属涡流效应引起的通电线圈磁场的变化，并将磁场变化转化为电压的变化，单片机测得电压值，并与设定的电压基准值相比较后，决定是否探测到金属。系统软件采用汇编语言编写。在软件设计中，采用了数字滤波技术消除干扰，提高了探测器的抗干扰能力，确保了系统的准确性。此外，文中还对影响金属探测器的灵敏度与稳定性的因素进行了探讨，认为仪器的工作频率、检测线圈的尺寸及匝数等是影响灵敏度的主要因素;而应用现场的环境温度、湿度及线圈的制作工艺和供电电源的稳定程度是仪器稳定性的影响因素。 关键词：单片机，金属探测器，线性霍尔元件，电磁感应，灵敏度
ABSTRCT This paper describes the composition of hardware and software,working principles and the functions of an intelligent metal detector which mainly consists of AT89S52 Single-Chip Microcomputer and linear Hall-Effect Sensor. The equipment adopts UGN3503U linear hall-effect sensor as probe to detect the magnetic field change of the centre of a search coil resulted from eddy current effect and turn this magnetic field change into voltage change.The Single-Chip Microcomputer measures the peak value of voltage and compares it with reference voltage.Then determine whether detect metel or not.In case of detection of a metallic mass,the Metal Detector porvides an acoustical and optical alarm.The systems software adopts the assmbler language to be written.Inside the software,the digital filter technology is utilized to eliminate the jamming.So the stability of system and measuring veracity are improved.The effect of all factors on sensitivity and stability of Metel Detetor are discussed in this paper.It is concluded that the operating frequency,the size of the search coil and turns are the main factors effected on the sensitivity of the instrument: the environment temperature and humidity in site,the winding technology of coils and the stability of power supply are the factors effected on stability of instrument. KEY WORDS: Single-Chip Microcomputer, metal detector, linear hall-effect sensor, electric-magnetic induction, sensitivity