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收稿日期:2005-09-03一种新型智能金属探测仪的设计贺桂芳(山东交通学院信息工程系,山东 济南 250023) 摘要:介绍了一种基于金属体内电涡流效应的新型高灵敏度金属探测仪设计。
它可用于交通部门对旅客和行李进行安全检查,也可用于建筑施工中,探明墙体内是否装有钢筋、金属管等。
传感器探头由激励线圈和巨磁阻传感器芯片构成,在线圈中通入方波脉冲使周围产生交变磁场,当靠近金属物体时,金属内产生涡流,使原线圈的磁场发生变化,位于线圈中央的巨磁阻传感器将其转变成电信号,在单片机的控制下进行处理和显示。
关键词:巨磁阻传感器;金属探测;电涡流中图分类号:T M930.12 文献标识码:B 文章编号:1002-1841(2006)01-0013-02Design of N e w I ntelligent Metal DetectorHE G ui 2fang(Dept.of I nfo.E ngin.,Sh andong Jiaotong U niversity ,Jinan 250023,China)Abstract :A new excellent sensitivity metal detector based on eddy current of metal is introduced.I t is used by traffic department for safety checking to travelers and their baggage ,it als o be used in construction to detect rein forcing bar ,iron tube and s oon.The sens or probe is com posed of field coil and giant magneto resistive sens or.The input square wave pulse makes alternating magnetic field generated around the field coil.When approaching metal ,magnetic field of the original field coil is changed because of the eddy current magnetic field generated from the metal.The changed magnetic field is trans formed into electrical signal by the giant magneto resistive sens or cen 2tered in the field coil.The signal is processed and displayed under the control of single chip process or.K ey Words :G iant Magneto Resistive Sens or ;Metal Detection ;Eddy Current 0 引言金属探测仪可以检测隐藏的金属物体,其用途十分广泛,在国防、公安、海关、地质、冶金等部门以及日常生活等领域均有应用。
金属探测器设计范文一、引言二、设计原理三、硬件设计1.发射器：金属探测器的发射器使用交变电流产生高频电磁场，可以穿透大部分非金属物质。
发射器使用可调谐电路来调整频率，以适应不同探测需求。
2.接收器：金属探测器的接收器用于接收被金属物体反射回来的电磁信号。
通过接收器内部的信号处理电路，可以将接收到的信号转化为可视化的结果。
3.控制部分：金属探测器的控制部分主要包括控制电路和显示屏。
控制电路用于控制发射器和接收器的工作状态，以及对信号进行处理。
显示屏用于显示探测结果，通常使用液晶显示屏，方便用户直观了解探测情况。
4.电源：金属探测器的电源可以采用直流电源或者可充电电池。
直流电源适合固定安装的金属探测器，而可充电电池适用于移动式金属探测器。
四、软件设计软件设计主要涉及信号处理和报警功能。
信号处理部分包括滤波、放大和频谱分析等过程，用于提取出金属物体引起的干扰信号。
报警功能可以通过发出声音、闪光或振动等方式来提醒用户金属物体的存在。
五、性能评估在金属探测器的设计中，需要评估其灵敏度、稳定性和抗干扰能力等性能。
灵敏度指的是检测金属物体的能力，即探测到金属物体的最小尺寸和最大探测深度。
稳定性指的是金属探测器在长期使用过程中的工作状态是否稳定。
抗干扰能力指的是金属探测器在环境电磁干扰下是否能够正常工作。
六、实验结果与分析通过对金属探测器进行实验，可以验证设计的有效性。
实验结果显示，金属探测器具有较高的灵敏度和稳定性，可以可靠地检测到金属物体。
同时，在强电磁干扰下，金属探测器也能够正常工作。
七、结论金属探测器是一种重要的电子设备，具有广泛的应用前景。
本设计基于金属物体与电磁场之间的相互作用，通过发射和接收电磁波的方式实现金属物体的探测。
通过实验验证，金属探测器具有较高的灵敏度、稳定性和抗干扰能力。
八、展望未来的金属探测器设计可以进一步提升探测效率和准确性。
可以引入更先进的信号处理技术，提高对金属物体的识别能力。
课程TI杯电子设计题目金属探测器主要内容：根据设计要求，运用所学的模拟电子技术及电路基础等知识，自行设计一种可以准确探测小范围内是否存在金属物体的电子装置，采用声音报警方式提示使用者附近存在金属物体或提示电池电力不足。
基本要求：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.探测距离大于20cm（金属物体越大，测距也越大，对1分硬币的探测距离是20cm）。
4.具有自动回零功能，并可抑制土壤效应。
主要参考资料：[1] 陈有卿.实用电子制作精选[M].北京：机械工业出版社，1994.11[2] 鹤壁市金属探测器厂撰文.金属探测器TC系列[J].北京电子报.1995年第22期[3] 张凤言.电子电路基础[M].北京：高等教育出版社，1995[4] 电子电路百科全书编辑组. 电子电路百科全书[M].北京：科学出版社.1988[5] 房旭民撰文.一种高灵敏度的金属探测器[J].电子技术应用.1991年第9期[6]彭介华.电子技术课程设计指导[M].高等教育出版社，1997.[7] 李哲英等．实用电子电路设计[M]．北京：电子工业出版社,1997.完成期限2014.8.12——2014.8.15指导教师专业负责人2014年8 月14 日目录1 任务和要求 (1)2 总体方案设计与选择 (1)2.1 高频振荡器探测金属 (2)2.2 场强识别探测金属 (2)2.3 六反相器数字集成电路探测金属 (2)3 电路总原理框图设计 (4)4 单元电路设计 (4)4.1 直流电源及振荡、检波电路设计方案 (4)4.2 前置放大电路设计方案 (5)4.3 电压-电流变换电路 (6)4.4 电流-频率变换电路 (7)4.5 直流电源欠压报警电路 (8)5 单元电路的级联设计 (8)6 设计总结 (8)参考文献 (10)附录 (1)1任务和要求1.任务设计并制作一个可自主移动的金属物体探测定位器（以下简称探测器），可探测置于玻璃板下的金属物体并给出定位指示。
基于单片机的智能型金属探测器的设计毕业论文基于单片机的智能型金属探测器的设计毕业论文目录1 引言 (4)2 综述 (6)3 方案论证 (8)3.1 基于单片机的金属探测器的设计方案 (8)3.2MD—898K金属探测器 (9)3.3 基于霍尔器件的数字金属探测器...................... 错误!未定义书签。
4 总体设计 (9)4.1 硬件电路设计 (10)4.2软件结构设计 (13)4.2.1前端程序结构设计 (28)4.2.2 外围数据处理与显示程序结构设计 (29)5 单元电路设计 (30)5.1 振荡电路设计 (30)5.2放大电路和脉冲变换电路 (31)5.3 单片机系统 (33)5.4外围设置与显示系统 (34)6 软件模块设计 (35)6.1 前端软件设计 (36)6.2外围数据处理与显示模块设计 (40)7实现与性能分析.............................................. 错误!未定义书签。
7.1 硬件电路焊接与调试................................... 错误!未定义书签。
7.1.1 振荡电路的焊接与调试.......................... 错误!未定义书签。
7.1.2 放大电路与脉冲转换电路的焊接与调试 ....... 错误!未定义书签。
7.1.3 单片机系统的焊接与调试 ....................... 错误!未定义书签。
7.1.4 外围数据处理与显示模块的焊接与调试 ....... 错误!未定义书签。
7.2 软件模块的调试与集成................................. 错误!未定义书签。
7.2.1 前端金属探测模块的调试与集成 ............... 错误!未定义书签。
7.2.2 外围数据处理与显示模块的调试与集成 ....... 错误!未定义书签。
金属探测器制作课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解金属探测器的基本原理，掌握相关的电磁学知识。
2. 学生能描述金属探测器各部分的组成及其功能。
3. 学生能掌握基本的电路连接和调试方法。
技能目标：1. 学生能运用所学知识，独立设计并制作简单的金属探测器。
2. 学生能在实践中学会使用工具，如焊接、测量等，培养动手操作能力。
3. 学生能通过实验和调试，分析问题并解决制作过程中遇到的技术难题。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对科学技术的热爱，增强对物理学科的兴趣。
2. 学生在团队合作中学会相互尊重、沟通与协作，培养团队精神。
3. 学生在实践过程中，学会面对困难和挑战，培养勇于探究、锲而不舍的精神。
课程性质：本课程为实践性课程，注重培养学生的动手操作能力、创新思维能力和团队协作能力。
学生特点：初中生，具有一定的物理知识基础，好奇心强，喜欢动手实践，但部分学生对电路知识掌握不足。
教学要求：结合学生特点，课程设计应注重理论与实践相结合，充分调动学生的积极性，引导他们主动参与制作过程，培养解决实际问题的能力。
同时，关注个体差异，给予不同学生个性化的指导和支持。
通过课程目标的分解，使学生在学习过程中达到预期的学习成果，为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 金属探测器原理学习：- 电磁感应原理- 金属探测器工作原理- 探测器各部分功能及相互关系2. 电路知识掌握：- 基本电路元件识别与功能- 电路连接与调试方法- 安全用电常识3. 制作金属探测器：- 设计探测器电路图- 选择合适的材料与工具- 指导学生进行电路焊接、组装和调试4. 实践操作与问题分析：- 学生分组进行金属探测器制作- 实践中遇到问题的分析及解决- 成果展示与评价教材章节关联：- 《物理》教材中关于电磁学相关章节- 《电子技术》教材中关于基本电路元件及电路连接的章节教学内容安排与进度：- 原理学习与电路知识掌握（2课时）- 制作金属探测器（3课时）- 实践操作与问题分析（2课时）- 成果展示与评价（1课时）教学内容注重科学性和系统性，结合课程目标，确保学生在实践中掌握金属探测器制作的基本知识和技能。
. . . .摘要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、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。
在国防公安海关地质冶金等部门都有着广泛的应用，它除了用于探测有金属外壳或金属部件的地雷之外，还可以用来探测隐蔽在墙壁的电线、埋在地下的水管和电缆，甚至能够地下探宝，发现埋藏在地下的金属物体。
关键词：涡流效应震荡电路功率放大. . . .目录一、设计目的 -------------------------------------- 1二、设计任务与要求 -------------------------------- 12.1设计任务 --------------------------------------- 12.2设计要求 --------------------------------------- 1三、设计步骤及原理分析 --------------------------- 13.1设计方法 --------------------------------------- 1 3.2设计步骤 --------------------------------------- 23.3设计原理分析----------------------------------- 9四、课程设计小结与体会 ------------------------- 10五、参考文献 ------------------------------------- 11一、设计目的金属探测器是一种专门用来探测金属的仪器，适用于探测木材、塑料和其他非金属中残存的铁钉及其他金属物，探测埋入地下和建筑物中的管道和钢筋，也可以用来检查邮包中隐藏的金属武器，还可以用于工厂企业对金属物品的防窃和海关对走私物品的排查二、设计任务与要求2.1设计任务设计一种可准确探测小围是否存在金属物体的电子器件，当金属在靠近探测器时，驱动音响电路发声。
自制金属探测器原理图金属探测器是一种常见的电子设备，它可以帮助人们在地下或水下探测到金属物体。
今天，我将向大家介绍如何自制一个简单的金属探测器原理图。
首先，我们需要了解金属探测器的工作原理。
金属探测器主要通过电磁感应原理来工作。
当金属探测器靠近金属物体时，金属物体会影响探测器周围的电磁场，从而产生电流。
探测器会检测到这种电流变化，并发出声音或光信号来提示使用者有金属物体存在。
接下来，我们可以开始制作金属探测器的原理图。
首先，我们需要准备以下材料：电池、导线、电容器、电阻器、线圈等。
然后，按照以下步骤进行组装：1. 将电池与导线连接，形成电路的供电部分。
2. 将电容器与电阻器连接，用来控制电路的灵敏度和稳定性。
3. 将线圈连接到电路中，线圈是金属探测器的核心部件，它用来产生和感应电磁场。
4. 调试电路，确保各部件连接正确，电路工作正常。
在制作原理图的过程中，需要注意以下几点：1. 电路连接要牢固，避免出现松动或断路的情况。
2. 确保电路中的元件选择合适，能够满足金属探测器的工作需求。
3. 调试电路时，可以使用金属物体进行测试，检查探测器是否能够准确地检测到金属物体。
最后，我们需要对金属探测器的原理图进行测试和调试。
可以在室内或室外进行测试，通过调整电路中的电容器和电阻器，来提高探测器的灵敏度和稳定性。
同时，也可以尝试不同大小和材质的金属物体，来检验探测器的探测能力。
通过以上步骤，我们就可以制作出一个简单的金属探测器原理图。
当然，这只是一个基础的原理图，如果想要制作更加专业和高性能的金属探测器，还需要更深入的学习和实践。
总的来说，金属探测器原理图的制作并不复杂，只要掌握了基本的电子原理和技术，就可以轻松完成。
希望通过本文的介绍，大家对金属探测器有了更深入的了解，也能够尝试制作自己的金属探测器原理图。
祝大家制作成功！。
课程TI杯电子设计题目金属探测器主要内容：根据设计要求，运用所学的模拟电子技术及电路基础等知识，自行设计一种可以准确探测小范围内是否存在金属物体的电子装置，采用声音报警方式提示使用者附近存在金属物体或提示电池电力不足。
基本要求：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.探测距离大于20cm（金属物体越大，测距也越大，对1分硬币的探测距离是20cm）。
4.具有自动回零功能，并可抑制土壤效应。
主要参考资料：[1] 陈有卿.实用电子制作精选[M].北京：机械工业出版社，1994.11[2] 鹤壁市金属探测器厂撰文.金属探测器TC系列[J].北京电子报.1995年第22期[3] 张凤言.电子电路基础[M].北京：高等教育出版社，1995[4] 电子电路百科全书编辑组. 电子电路百科全书[M].北京：科学出版社.1988[5] 房旭民撰文.一种高灵敏度的金属探测器[J].电子技术应用.1991年第9期[6]彭介华.电子技术课程设计指导[M].高等教育出版社，1997.[7] 李哲英等．实用电子电路设计[M]．北京：电子工业出版社,1997.完成期限2014.8.12——2014.8.15指导教师专业负责人2014年8 月14 日目录1 任务和要求 (1)2 总体方案设计与选择 (1)2.1 高频振荡器探测金属 (2)2.2 场强识别探测金属 (2)2.3 六反相器数字集成电路探测金属 (2)3 电路总原理框图设计 (4)4 单元电路设计 (4)4.1 直流电源及振荡、检波电路设计方案 (4)4.2 前置放大电路设计方案 (5)4.3 电压-电流变换电路 (6)4.4 电流-频率变换电路 (7)4.5 直流电源欠压报警电路 (8)5 单元电路的级联设计 (8)6 设计总结 (8)参考文献 (10)附录 (1)1任务和要求1.任务设计并制作一个可自主移动的金属物体探测定位器（以下简称探测器），可探测置于玻璃板下的金属物体并给出定位指示。
金属探测器原理与制作金属探测器是一种专门用来探测金属的仪器，除了用于探测有金属外壳或金属部件的地雷之外，还可以用来探测隐蔽在墙壁内的电线、埋在地下的水管和电缆，甚至能够地下探宝，发现埋藏在地下的金属物体。
金属探测器还可以作为开展青少年国防教育和科普活动的用具，当然也不失为是一种有趣的娱乐玩具。
工作原理由金属探测器的电路框图可以看出，本金属探测器由高频振荡器、振荡检测器、音频振荡器和功率放大器等组成。
高频振荡器由三极管VT1和高频变压器T1等组成，是一种变压器反馈型LC振荡器。
T1的初级线圈L1和电容器C1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。
T1的次级线圈L2作为振荡器的反馈线圈，其“C”端接振荡管VT1的基极，“D”端接VD2。
由于VD2处于正向导通状态，对高频信号来说，“D”端可视为接地。
在高频变压器T1中，如果“A”和“D”端分别为初、次级线圈绕线方向的首端，则从“C”端输入到振荡管VT1基极的反馈信号，能够使电路形成正反馈而产生自激高频振荡。
振荡器反馈电压的大小与线圈L1、L2的匝数比有关，匝数比过小，由于反馈太弱，不容易起振，过大引起振荡波形失真，还会使金属探测器灵敏度大为降低。
振荡管VT1的偏置电路由R2和二极管VD2组成，R2为VD2的限流电阻。
由于二极管正向阈值电压恒定（约0.7V），通过次级线圈L2加到VT1的基极，以得到稳定的偏置电压。
显然，这种稳压式的偏置电路能够大大增强VT1高频振荡器的稳定性。
为了进一步提高金属探测器的可靠性和灵敏度，高频振荡器通过稳压电路供电，其电路由稳压二极管VD1、限流电阻器R6和去耦电容器C5组成。
振荡管VT1发射极与地之间接有两个串联的电位器，具有发射极电流负反馈作用，其电阻值越大，负反馈作用越强，VT1的放大能力也就越低，甚至于使电路停振。
RP1为振荡器增益的粗调电位器，RP2为细调电位器。
振荡检测器振荡检测器由三极管开关电路和滤波电路组成。
北京大学毕业设计（论文）题目智能型金属探测器的设计系（分院）机电工程系学生姓名张志卿学号1310101163专业名称机电一体化技术指导教师胡寿松2015年11月12日河南职业技术学院机电工程系（分院）毕业设计（论文）任务书毕业设计（论文）指导教师评阅意见表毕业设计（论文）答辩意见表基于单片机的智能型金属探测器的设计摘要：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：单片机金属探测器线性霍尔元件电磁感应 .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、系统的总体设计（一）系统设计的理论依据金属探测器是采用线圈的电磁感应原理来探测金属的.根据电磁感应原理，当有金属靠近通电线圈平面附近时，将发生如下现象和效应 :线圈介质条件的变化1、线圈介质条件的变化当金属物接近通电线圈时，将使通电线圈周围的磁场发生变化如图2.1，对于半径为R 的单匝圆形电感线圈。
当其中通过交变电流t ωcos =I I m 时，线圈周围空间产生交变磁场，根据毕奥-萨伐尔定律可计算出线圈中心轴线上一点的磁感应强度B 为：=dl rR∫∫π4Iμ=θsin dB =∫B d =B Rμ20r2x=r2R I μ32()R +x 23R 2222I μ=()wt cos 2R +x 23I mR 2μr μ022 （2-1） .其中，为介质的，μ=μμr μ0磁导率，μr 为相对磁导率，μ0为真空磁导率。
对于紧密缠绕N 匝的线圈，线圈中心轴线上一点的磁感应强度则为：()wt cos R+x 2I R μμN =B 222/3m2r 0（2-2）由公式（2-2）可知，当线圈有效探测范围内无金属物时，1=μr （非金属的相对磁导率），线圈中心磁感应强度B 保持不变，当线圈有效探测范围内出现铁磁性金属物时，μr 会变大，B 随μr 也会变大。
2、涡流效应根据电磁理论，我们知道，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，金属产生的祸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，则祸电流强度越大，对原磁场的抑制作用越强。
本设计正是基于这样的理论，来寻找一种适合的传感器来感应线圈的磁场变化，并把磁场信号的变化转变成电信号的变化，从而实现单片机的控制。
正是本着这样一个设计思路来构建系统的硬件电路。
(二)系统组成整个探测系统以8位单片机AT89S52作为控制核心,其硬件电路分为两个部分,一部分为线圈振荡电路,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。
.系统结构块图(三)系统工作原理在工作过程中，由555定时器构成的多谐振荡器产生一个频率为24KHz 的脉冲信号经过缓冲和放大之后，形成频率稳定度高、功率较大的脉冲信号输入到探测线圈中，通电的线圈周围就会产生磁场，此时，固定在线圈L1中心的霍尔元件UGN3503U就会感应到线圈周围的磁场，并将磁场强度信号线性地转变成电压信号。
在无金属的情况下，假设霍尔输出电压为μ0，该电压信号μ0很微弱，属mV 即信号，μ0经过放大电路放大，再通过峰值检波电路，得到响应的0V~5V 的峰值输出电压U 0，以满足ADC0809的量程，经A/D 转换后，将U 0的数字量输入到单片机储存起来。
此后，以该电压信号作为基准电压，与A/D 转换器采集到的电压信号进行比较判断。
当探测线圈L 1靠近金属物体时，由于电磁感应现象，会使探测电感值发生变化，从而使其周围的磁场发生变化，霍尔元件感应到该变化的磁场，并将其线性地转变成电压信号μx ，该变化的电压经过放大电路、峰值检波电路后，得到响应的0V~5V 的峰值输出电压U x ，然后经A/D 转换后，输入到CPU ，由CPU 完成U x 与基准电压U 0的比较，二者比较|U x -U 0|得到一个差值，此差值与预设的灵敏度U Δ再做比较。
当然，U Δ大小的设定决定着系统精度的高低。
若|U x -U 0|>U Δ，就确定为探测金属，CPU 输出口P1.0输出信号驱动发光二极管发光报警，同时P1.6控制蜂鸣器发出声响，进行声音报警。
二、硬件电路设计(一)系统组成框图硬件控制电路包括两个部分，一部分线圈振荡电路,包括:多谐振荡电路、放大电路和探测线圈;另一部分控制电路包括:U,GN3503型线性霍尔元件、可编程放大电路、峰值检波电路、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。
(二)电路具体介绍电路原理图1、线圈振荡电路线圈振荡电路原理图工作过程中，由555定时器构成一个多谐振荡器，产生一个频率为24KHZ 、占空比为2/3的脉冲信号。
振荡器的频率计算公式为：()2ln C R 2+R 1=f 111110 （3-1）图示参数对应的频率为24KHZ ，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C 8输入到Q 1的基极（Q 1为β≥125的9013H),使其导通，经Q 1放大之后，就形成了频率稳定度高、功率较大的脉冲信号输入到人、探测线圈L 1中，在线圈内产生瞬间较强的电流，从而使线圈周围产生恒定的交变磁场。
由于在脉冲信号作用下，Q 1处于开关工作状态，而导通时间又非常短，所以非常省电，可以利用数据采集电路原理图2、系统控制单元（1）线性霍尔传感器（linear Hall-Effect Sensors）在电路设计中，选用了美国公司生产的UGN3503U线性霍尔传感器，来检测通电线圈L1周围的磁场变化。
UGN3503U线性霍尔传感器的主要功能是可将感应到的磁场强度信号线性地转变为电压信号。
他的功能特性示于图3.2.3和3.2.4。
.UGN3503的功能框图UGN3503U的磁电转换特性曲线霍尔元件是依据霍尔效应制成的器件。
据此，将霍尔元件做成各种形式的探头，固定在工作系统的适当位置，用它去检测工作磁场，再根据霍尔输出电压的变化提取别检信息，这就是线性霍尔元件的基本物理依据和作用。
(2)放大和峰值检波电路由于UGN3503U线性霍尔元件采集到的电压信号是一个毫伏级的信号，信号十分微弱，所以，在对其进行处理前，首先要进行放大。
在设计中，信号放大电路采用输入阻抗高、漂移较小、共模抑制比高的集成运算放大器LM324。
LM324是四运放集成电路，它采用14脚双列直插塑料封装。
它的内部包含四组形式完全相同的运算放大器，除电源共同，四组运放相互独立。
如图所示，UGN3503线性霍尔元件输出的微弱信号经电容耦合到前级运算放大器U2A的相同输入端，运算放大器U2A把霍尔元件感应到的电压转换为对地电压。
在电路设计中，运放LM324采用+5V 单电源供电，对于不同强度的信号均可通过调节前级放大电路的反馈电位器W1来改变其放大倍数。
经前级运算放大器放大的信号经耦合电容C2输入到后级峰值检波电路中。
采用阻容耦合的方法可以使前后级电路的静态工作点保持独立，隔离各级静态之间的相互影响，使得电路总温漂不会太大。
峰值检波电路由两级运算放大器组成，第一级运放U2B将输入信号的峰值传递到电容C6上，并保持下来。
第二级运放U2C组成缓冲放大器，将输出与电容隔离开来。
在设计中，为了获得优良的保持性能和传输性能，同样采用了输入阻抗高、响应速度较快、跟随精度较好的运算放大器LM324，这样可有效地利用LM324的资源，减少使用元器件的数量，降低了成本。
当输入电压V2i上升时，V2o跟随上升，使二极管D4、D5导通，D3截止，运放U2B工作在深度负反馈状态，使电容C6充电，V c上升。
当输入电压V2i 下降时，V2o跟随下降，D3导通，U2B也工作在深度负反馈状态，深度负反馈保证了二极管D4、D5可靠截止，V c值得以保持。
当V2i再次上升时使V2o上升并使D4、D5导通，D3截止，再次对电容C6充电（V c高于前次充电电压），V2i下降时，D4、D5又截止，D3导通，V c将峰值再次保持。
输出V o反映V c的大小，通过峰值检波和后级缓冲放大电路，将采集到的微弱信号放大至0V~5V的直流电平，以满足A/D转换器ADC0809所要求的输入电压变换范围，然后通过A/D转换电路将检测到的峰值转化成数字量。
（3）A/D转换电路由于采集到的信息是连续变化的模拟量，不能被单片机直接处理，所以，必须把这些模拟量转换成数字量后才能够输入到单片机中进行处理，这里选用了经济实用的ADC0809型A/D转换器来完成模数转换。
ADC0809芯片内部结构和工作时序示于图3.2.6和图3.2.7。
ADC0809的芯片内部结构ADC0809的工作时序ADC0809是8位逐次逼近型A/D转换器，片内有八路模拟开关，可对八路模拟电压量实现分时转换，转换速度为100s (即10千次/秒)。
当地址锁存允许信号ALE=1时，3位地址信号A、B、C送入地址锁存器，选择8路模拟量中的一路实现A/D变换。
本设计中只使用通道INO，所以，地址译码器ABC直接地址为000，采用线选法寻址。
ADC0809片内有三态输出缓冲器，可直接与单片机的数据总线相连接，这里将它的数据输出口直接与单片机的数据总线P0口相连接，AT89S52的P0口作为数据总线，又作为低8位地址总线。
