[实用新型]一种手持式铁磁金属探测器

说明书

技术领域

本实用新型属于应用电子产品的技术领域，涉及一种基于“地磁传感器”的手持式铁磁金属探测器。适用于机场、港口以及重要出入口的安全检测，用于探测人身或随行李携带的铁磁金属物品。此外，在食品行业、玩具生产等领域，用于检查混入产品中的危害人身安全的铁磁金属碎屑，是质检环节的一种有力工具；在木材加工行业等领域用于检查混入的危害加工机械的铁磁金属物品。

背景技术

现有手持式金属探测器原理：现有的手持式金属探测器的工作基于线圈的电磁感应原理。当有交变电流通过线圈时。在线圈周围建立交变电磁场，电磁场的感应强度与介质的磁导率、线圈的面积、线圈上的电流和距线圈中心点的距离有关。当线圈有效探测范围内无金属物时，介质的磁导率为真空磁导率(非金属的相对磁导率＝1)，磁感应强度保持不变；当线圈有效探测范围内出现铁磁性金属物时，由于铁磁性金属的相对磁导率＞1，会使介质的磁导率发生变化，从而引起线圈周围的磁感应强度变化。另一方面，置于该交变磁场中的金属导体内会产生自行闭合的涡流，涡流要产生附加的磁场，与外磁场方向相反，会削弱线圈磁场的变化。金属的电导率越大，线圈中通过的交变电流的频率越高，则涡流强度就越大，对原磁场的抑制作用越强。当有金属物靠近或掠过通电线圈平面时，会引起通电线圈建立的交变电磁场的变化，同时也使线圈中激励信号的幅值、频率、相位发生变化，对其进行检测，即可判断出金属物体的存在。

优点：由于大部分金属均会影响交变电磁场，所以检测金属范围比较广泛；技术相对成熟。

缺点：

A、内部含有精密放大、采样电路，而且对于微小金属的探测，需要对采样后的信号进行数字信号处理，导致需要使用高速、高性能运算处理器，所以产品价格一般较高；

B、内部含有电感线圈，所以产品体积和重量较大，增大了使用人员的工作强度；

C、为了提高灵敏度，必须增大线圈的Q值，所以需要采用传统的漆包线绕制环氧树脂灌封模式，但这一模式工艺复杂，且质量一致性难以保证；

D、为了提高稳定性(防止误报)，需机壳内喷涂导电图层，但限于国内厂商喷涂工艺水平，质量不稳定；

E、由于需要对电感线圈加电，产生交变磁场，所以功耗较大；

F、不能很好的适应周围环境，例如周围存在金属物体时，会影响对被测金属物体检测的灵敏度。

发明内容

本实用新型的目的是应用“地磁传感器”制作手持式铁磁金属探测器，用于辨别周围环境中的铁磁金属。

为了达到本实用新型的目的应用“地磁传感器”制作一种手持式铁磁金属探测器，其特征在于电感连接PNI 11096驱动芯片，PNI 11096驱动芯片连接AVR(Atmega48)，AVR(Atmega48)连接光报警器、声报警器，AVR(Atmega48)连接电平转换SP3232EN，电平转换SP3232EN连接PC单片机串口组成。应用“地磁传感器”制作手持式铁磁金属探测器，用于辨别周围环境中的铁磁金属。由于地磁传感器的分辨率较高，能够探测出周围磁场的微小变化，所以极大的提高了对于铁磁金属检测的灵敏度和探测距离；由于地磁传感器体积小，价格低，所以降低了探测器的成本、体积和重量；由于系统没有耗能原器件，所以功耗极低，可以使用普通AV电池供电。

本实用新型的手持式铁磁金属探测器特点：

1、价格低、体积小、重量轻，便于工作人员长时间操作；

2、功耗低，可以使用普通AV电池供电；

3、灵敏度高，探测距离远；

4、具有周围环境适应功能，探测器具有自适应按键，点击按键后，可以自动记忆当前地磁场强度，并以此为基准进行铁磁金属探测；

5、灵敏度可调节；

6、声、光报警；

7、不足：只能检测铁磁类金属(铁、钢、镍、锰等)，对于金、银等金属检测灵敏度很低。

2、使用“地磁传感器”检测铁磁性金属原理

地球表面及其空间存在磁场，对于一个不太大的范围内(一平方公里)，地球磁场可以认为均匀不变，其大小约为50uT左右。“地磁传感器”就是用于专门探测这种地磁场变化，其分辨率一般可达0.015uT。

铁磁金属由于会受到周围磁场(含地磁场)的磁化，而使自身产生磁场，该金属会影响周围磁场的变化，使得“地磁传感器”的读数发生改变，从而检测出被测物体。

随着技术的进步，当前地磁传感器芯片的价格已经大幅度下降(30元人民币/片)，这使得应用“地磁传感器”检测铁磁金属成为可能。

本实用新型的优点：

附图说明

图1是本实用新型的系统硬件组成框图。