本文關(guān)鍵詞：基于平衡線圈技術(shù)的金屬探測器設(shè)計(jì)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 金屬探測器是一種金屬檢出設(shè)備,它利用電磁、射線等物理原理,對混合物品或人體中的金屬物質(zhì)(如鐵、銅、不銹鋼等)產(chǎn)生感應(yīng)信號,來達(dá)到剔除或報(bào)警作用。金屬探測器在現(xiàn)代社會(huì)生活中的應(yīng)用越來越廣泛,從最初應(yīng)用到探雷和探測地下金屬到現(xiàn)在的食品、橡膠、木材加工等方面的質(zhì)量安全檢測,它的作用越來越凸現(xiàn),與此同時(shí)功能上的提高和完善也受到廣大客戶的關(guān)注。目前,高精度金屬探測器主要依賴進(jìn)口,雖然性能較高,但是價(jià)格昂貴。隨著現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)向著高精度、高品質(zhì)方向發(fā)展,高精度的金屬探測器市場將會(huì)十分廣闊。因此,研發(fā)一種高精度且成本相對較低的金屬探測器,具有非常可觀的經(jīng)濟(jì)效益。 本文介紹了金屬探測器的研究現(xiàn)狀,對于目前國內(nèi)外探測器的設(shè)計(jì)開發(fā)原理及優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了闡述。依據(jù)通電線圈磁場基本電磁特性,本文分析和總結(jié)了常規(guī)平衡線圈的磁場分布情況,推導(dǎo)出金屬進(jìn)入線圈前后磁場的變化規(guī)律,并結(jié)合本課題要求,改變線圈排列方式,設(shè)計(jì)了一種矩形平衡線圈模型,來提高檢測精度。以此為理論基礎(chǔ),本文設(shè)計(jì)了一種由控制電路、探頭、單片機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)等構(gòu)成的靈敏度可調(diào)的智能型金屬探測器的實(shí)現(xiàn)方案。核心部分是控制電路和探頭的設(shè)計(jì)�？刂齐娐凡糠�,經(jīng)過頻率整定、濾波、放大等環(huán)節(jié),生成的正弦波信號應(yīng)具備頻率穩(wěn)定,波形好,功率較大的特點(diǎn)；經(jīng)過濾波、放大、信號調(diào)理、峰值保持等環(huán)節(jié),所獲得的信號應(yīng)能夠準(zhǔn)確反應(yīng)接收信號的特征參數(shù),穩(wěn)定性好,并能排除干擾。探頭部分,對發(fā)射線圈和接收線圈的大小和相對位置進(jìn)行精確的設(shè)計(jì),保證探頭的可靠和穩(wěn)定。 本文對上述環(huán)節(jié)的電路原理及注意事項(xiàng)等進(jìn)行了詳細(xì)說明,并給出了相關(guān)的原理圖和部分參數(shù)。軟件部分主要實(shí)現(xiàn)了檢測數(shù)據(jù)的分析、參數(shù)的設(shè)定和存儲(chǔ)、顯示部分的控制以及報(bào)警信號的產(chǎn)生,而其數(shù)字濾波部分,則是對硬件部分的有益補(bǔ)充。本文給出了上述各個(gè)模塊的實(shí)現(xiàn)過程及流程以及整個(gè)系統(tǒng)的流程圖。此外,本文對于金屬探測器其它部分即電源部分和傳動(dòng)部分的設(shè)計(jì)等也進(jìn)行了闡述。 通過實(shí)驗(yàn)展示了本課題設(shè)計(jì)的金屬探測器的檢測效果以及功能特點(diǎn),并提出了部分改進(jìn)措施。最后,展望了金屬探測器未來的發(fā)展趨勢,以及新技術(shù)在探測器中的應(yīng)用。
【關(guān)鍵詞】：平衡線圈 金屬探測器 單片機(jī) 電磁感應(yīng)
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號】：TP21
【目錄】：

• 摘要8-9
• ABSTRACT9-11
• 符號說明11-12
• 第1章 緒論12-20
• 1.1 前言12-14
• 1.1.1 金屬探測器的發(fā)展現(xiàn)狀12-13
• 1.1.2 金屬探測器的應(yīng)用13-14
• 1.2 研究現(xiàn)狀與發(fā)展14-19
• 1.2.1 金屬探測器的研究現(xiàn)狀14-19
• 1.2.2 金屬探測器的發(fā)展趨勢19
• 1.3 本課題的主要研究工作19-20
• 第2章 平衡線圈磁場分析20-38
• 2.1 通電線圈磁場的分布20-22
• 2.1.1 圓形線圈的磁場分布20-21
• 2.1.2 矩形線圈的磁場分布21-22
• 2.2 金屬與線圈磁場系統(tǒng)分析22-29
• 2.3 平衡線圈磁場分析29-36
• 2.3.1 圓形平衡線圈磁場分析30-32
• 2.3.2 矩形平衡線圈磁場分析32-36
• 2.4 本章小結(jié)36-38
• 第3章 檢測原理及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)38-44
• 3.1 基本原理38-40
• 3.2 系統(tǒng)構(gòu)成40-42
• 3.3 本章小結(jié)42-44
• 第4章 金屬探測器總體設(shè)計(jì)44-62
• 4.1 控制電路硬件設(shè)計(jì)44-56
• 4.1.1 正弦信號產(chǎn)生44-45
• 4.1.2 功率放大電路45-46
• 4.1.3 變壓器擴(kuò)流46
• 4.1.4 接收信號放大電路46-47
• 4.1.5 峰值保持電路47-48
• 4.1.6 信號調(diào)整48-49
• 4.1.7 相位檢測電路49-50
• 4.1.8 AD轉(zhuǎn)換50
• 4.1.9 單片機(jī)外圍電路設(shè)計(jì)50-52
• 4.1.10 數(shù)字濾波52
• 4.1.11 顯示電路52-53
• 4.1.12 電源和接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)53-56
• 4.2 控制電路軟件設(shè)計(jì)56-58
• 4.3 探頭設(shè)計(jì)58-60
• 4.4 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)60
• 4.5 本章小結(jié)60-62
• 第5章 實(shí)驗(yàn)和分析62-68
• 5.1 探測器設(shè)備制作62-64
• 5.1.1 控制電路62-63
• 5.1.2 探頭和支架63-64
• 5.2 抗干擾設(shè)計(jì)64
• 5.3 試驗(yàn)結(jié)果及分析64-67
• 5.3.1 信號的波形64-65
• 5.3.2 檢測信號的波形65-67
• 5.4 本章小結(jié)67-68
• 第6章 總結(jié)與展望68-70
• 6.1 本文總結(jié)68
• 6.2 前景展望68-70
• 參考文獻(xiàn)70-74
• 致謝74-75
• 學(xué)位論文評閱及答辯情況表75

【引證文獻(xiàn)】

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 任稷松;基于DSP的高精度金屬探測器研究[D];山東大學(xué);2012年

2 張s

本文編號：329308