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          金屬探測器技術的發展
          - 2020-11-27-

          金屬探測器技術的發展

          金屬探測器的發展要追溯到上世紀六十年代,首先出現在礦產領域,主要是為了檢測礦產中金屬的含量,提高金屬純度。世界上首臺金屬探測裝備研制出來并取得了良好的效果,減少了工人們的工作量,提高了工作效率。金屬探測器在工業的成功應用,使其得到重視并快速發展,逐漸進入到安保、食品、考古等領域。

          食品金屬探測器.png

          起初,金屬探測器的探測技術主要是采用的電磁感應技術,即通過發射連續的正弦載波,對金屬回波信號進行處理,從而得到金屬目標的具體信息,這種探測技術的使用時間是比較久,使用范圍也很廣泛?;陔姶鸥袘慕饘偬綔y器在實現上較容易,因此得到快速發展。按照金屬回波處理的方式不同,電磁式探測技術又可分為幅頻探測、相位探測、雙頻探測、跨導探測等。

          除了電磁式的探測技術外,基于霍爾元件的探測技術也較為普遍。依靠霍爾元件設計的金屬探測器效果好,一般應用于要求高靈敏度、距離范圍在米級別的探測環境下。其工作原理簡單,通過發射端發射載波作用到金屬目標產生渦流二次磁場,利用霍爾器件檢測二次磁場信號就可探測到金屬目標。這種方式的優點是探測靈敏度高,缺點是探測時容易受噪聲影響,所以該金屬探測器系統在實現上要求比較高。

          金屬探測器技術經過近60年的發展,越來越多新的探測方式被研究出來。從載波頻率來看,利用500MHz微波信號可以進行運動金屬探測,其依據多普勒頻移原理,當金屬目標同向運動時,回波信號被拉長頻率降低,反向運動時回波信號被擠壓頻率增大,通過監測回波信號的頻率變化可以感知金屬目標的動態信息。在地下探測領域,采用kHz級別載波信號的金屬探測器可以探測地下礦藏,一般采用的探測方式叫瞬變電磁法,其原理是發射端間斷地發射高頻脈沖載波信號,載波信號作用到金屬目標產生二次場,通過檢測二次場來判斷金屬信息。

          21世紀以來,金屬探測技術又有新的發展,更多的探測方式被實現。經過長時期的發展,金屬探測器在不同領域采取的技術也不盡相同,但總體是朝著小型化和智能化的方向發展。隨著國內外的科學技術發展,金屬探測載波發展分為三個階段分別是:模擬載波技術、數字載波技術和瞬變電磁技術。如今探測技術與主控芯片如單片機、DSP等的結合都使金屬探測器更加的智能化,可以預期不久的將來,金屬探測將會和物聯網、云計算等結合,屆時會更加的智能。

          金屬探測器.png


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