鎖相放大器在金屬探測(cè)器中的應(yīng)用

說(shuō)到金屬探測(cè)器，人們立即會(huì)想到“探寶”男孩的故事。實(shí)際上，不僅有礦藏探測(cè)器和地雷探測(cè)器，在產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域也廣泛活躍著諸如檢查食品、纖維異物等各種探測(cè)器。

傳感器因不同途而形狀各異，如圖1所示�；�本上由初級(jí)線圈和次級(jí)線圈構(gòu)成傳感器，其配置方法是初級(jí)線圈發(fā)生的磁力線在通過(guò)次級(jí)線圈時(shí)正好消失。當(dāng)接近金屬體時(shí)，磁力線的路徑會(huì)發(fā)生微小的變化，平衡被打破，輸出端就會(huì)出現(xiàn)信號(hào)。
 
但是，實(shí)際上這個(gè)信號(hào)輸出的振幅極微弱，幾乎很難與沒(méi)有金屬時(shí)傳感器的泄漏信號(hào)區(qū)別開(kāi)。因此，要使用高靈敏度的鎖相放大器，調(diào)整參考信號(hào)的相位使得在沒(méi)有金屬狀態(tài)下PSD的輸出為0。當(dāng)接近金屬時(shí)，捕捉相位的微小變化作為PSD的輸出變化。
 

這樣的金屬探測(cè)器是用鎖相放大器檢測(cè)傳感器傳輸函數(shù)的微小變化。另外，根據(jù)金屬體的大小和種類(lèi)不同，傳感器輸出的振幅和相位的變化（矢量的變化）軌跡也不同。根據(jù)這個(gè)軌跡也可能對(duì)異物的種類(lèi)以及量進(jìn)行判定。

 
圖1. 金屬探測(cè)器