我們在做某些智能控制設計時，需要檢測金屬物的位置或探知是否存在金屬，這些智能控制裝置如智能小車感應鐵塊、機器人探“雷”和金屬接近開關等。在平時的制作中買一個金屬傳感器價格高且使用效果也可能不太滿意。透鏡將紅外線輻射傳送到紅外檢測器，當輻射量達到出發點時，電子開關輸出線路就被觸發。該產品還特別設計了電子補償線路，能補償高溫環境和器件老化帶來的變化，所以無需再調節，能確保運行的高度安全性和可靠性。三個不同溫度設置點提供了最佳溫度影響。
主要應用領域：
1、軋鋼廠：控制剪切機，監視熱桿，控制錕床，線圈調節，開關橫切吊機，冷床，卷取控制，監視邊緣清洗，連鑄或跟蹤高速線圈。
2、焦爐：監視淬火，剪切壓下裝置，以及爐內排氣火焰和傳送裝置。
3、鍛壓鑄造：監視澆鑄過程，位置控制，垃圾焚化爐，監視傳送帶，鼓風爐，廢物監視，玻璃業，監視鑄壓模。
4、金屬檢測儀(yi)一般工業(ye)：任何需要(yao)利用紅外輻射發出可靠(kao)信號(hao)的地方。

一(yi)、電路(lu)原理

本金(jin)屬探測儀的(de)(de)(de)(de)原理圖(tu)如圖(tu) 1 所示，反相(xiang)器(qi)(qi) IC1 與外(wai)圍的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)感和(he)電(dian)(dian)(dian)容(rong)(rong)構(gou)成了一個(ge)電(dian)(dian)(dian)容(rong)(rong)三(san)點式振蕩(dang)器(qi)(qi)，振蕩(dang)頻率主要(yao)由電(dian)(dian)(dian)感 L ，電(dian)(dian)(dian)容(rong)(rong)器(qi)(qi) C2 、 C3 、 C4 決定。調節(jie)電(dian)(dian)(dian)位器(qi)(qi) RP 可(ke)使電(dian)(dian)(dian)路(lu)處在剛(gang)剛(gang)起振狀(zhuang)態下。微小的(de)(de)(de)(de)振蕩(dang)信(xin)號通過由 IC2 和(he) R1 組成的(de)(de)(de)(de)放(fang)大(da)電(dian)(dian)(dian)路(lu)進行(xing)放(fang)大(da)。再(zai)經二極管 VD 整流，電(dian)(dian)(dian)容(rong)(rong)器(qi)(qi) C5 濾波(bo)，最后(hou)經過反相(xiang)器(qi)(qi) IC3 和(he) IC4 進行(xing)放(fang)大(da)和(he)整形。在 IC4 和(he) IC5 的(de)(de)(de)(de)輸出(chu)端得到兩路(lu)反相(xiang)的(de)(de)(de)(de)輸出(chu)信(xin)號。

在(zai)金屬探(tan)測儀設備的(de)(de)探(tan)頭電(dian)(dian)感 L 沒有(you)接近金屬物體時(shi)(shi)，電(dian)(dian)路(lu)正常起振(zhen)(zhen)，振(zhen)(zhen)蕩(dang)信(xin)號通(tong)過反相器(qi)(qi) IC2 放大及(ji)整流濾波，在(zai)反相器(qi)(qi) IC3 的(de)(de)輸(shu)入(ru)端(duan)形成一(yi)個負電(dian)(dian)壓，使(shi) IC3 的(de)(de)輸(shu)出(chu)(chu)端(duan)為(wei)高電(dian)(dian)平(ping)，反相器(qi)(qi) IC4 的(de)(de)輸(shu)出(chu)(chu)端(duan)為(wei)低電(dian)(dian)平(ping)， IC5 的(de)(de)輸(shu)出(chu)(chu)端(duan)為(wei)高電(dian)(dian)平(ping)，發(fa)光二極管發(fa)光，有(you)利于控制器(qi)(qi)拾取該(gai)信(xin)號。當(dang)有(you)金屬物體接近時(shi)(shi)，電(dian)(dian)感 L 的(de)(de) Q 值(zhi)下(xia)降，使(shi)電(dian)(dian)路(lu)停(ting)振(zhen)(zhen)。由于反相器(qi)(qi) IC3 的(de)(de)輸(shu)入(ru)端(duan)通(tong)過電(dian)(dian)阻(zu) R2 上拉(la)到 Vcc ，所以(yi) IC3 的(de)(de)輸(shu)出(chu)(chu)端(duan)為(wei)低電(dian)(dian)平(ping)， IC4 、 IC5 輸(shu)出(chu)(chu)端(duan)分別(bie)為(wei)高

二、元器件(jian)選(xuan)擇

圖 1 中要求反相器 IC1 工作在線性狀態，所以選用 CD4069 六反相器集成電路。 Vcc 接正電源， Vss 接負電源，電源電壓可以為 3V ～ 15V(DC) ，用 +5V 供電完全能實現與單片機直接連接。
電(dian)平(ping)和(he)低電(dian)平(ping)，發(fa)光(guang)二極管不發(fa)光(guang)。

電感(gan) L 探頭是非常(chang)重要的元件，它的性(xing)能(neng)直接關(guan)系(xi)到感(gan)應器(qi)的感(gan)應性(xing)能(neng)。在制作(zuo)中可(ke)有以下選擇(ze)：

(1) 可以選用從舊(jiu)收音機上拆卸的(de)帶磁性棒的(de)繞線電(dian)(dian)感(gan)(gan)，要求能讓(rang)振(zhen)蕩器(qi)正常起振(zhen)，但感(gan)(gan)應距離(li)較近，一(yi)般(ban)在 2cm 左右。 (2) 選用大約為 6 ． 8mH 的(de)立式電(dian)(dian)感(gan)(gan)，電(dian)(dian)感(gan)(gan)的(de)電(dian)(dian)阻值最好(hao)在 10 Ω以內，電(dian)(dian)感(gan)(gan)器(qi)的(de)電(dian)(dian)阻越大，則探測(ce)距離(li)越小。 (3) 自(zi)制高 Q 值的(de)電(dian)(dian)感(gan)(gan)探頭，可以用φ 0 ． 15mm ～φ 0 ． 2mm 的(de)漆包線在φ 10mm 的(de)磁棒上繞 300 匝，探測(ce)距離(li)可達 20cm 以上。

電(dian)容器(qi)(qi)最好均使(shi)用滌(di)綸(lun)電(dian)容器(qi)(qi)，這種(zhong)檢(jian)針(zhen)器(qi)(qi)電(dian)容器(qi)(qi)比較穩定(ding)，二極管(guan)可以用 1N4148 ，電(dian)位器(qi)(qi)用小型微調電(dian)位器(qi)(qi)。

三(san)、調試與安裝

金屬探測(ce)(ce)(ce)儀廠家的(de)。 PCB 圖如圖 2 所示，電路(lu)板尺寸為 37mm × 29mm ( 若用貼片元件(jian)設計尺寸將更小 ) ，所有元器(qi)件(jian)都可焊接(jie)在(zai)電路(lu)板上，注意留(liu)出安裝(zhuang)電感器(qi)的(de)邊板，整個電路(lu)板安裝(zhuang)在(zai)一個盒(he)(he)里(li)，要(yao)能(neng)(neng)方(fang)便(bian)電感器(qi)探測(ce)(ce)(ce)金屬。若示波器(qi)在(zai)輸出端能(neng)(neng)測(ce)(ce)(ce)到方(fang)波，則不(bu)需進行其他調試。注意不(bu)要(yao)用金屬盒(he)(he)做安裝(zhuang)盒(he)(he)，以免(mian)影響正常工作。筆者將此金屬感應器(qi)用于智能(neng)(neng)小車檢測(ce)(ce)(ce)金屬塊和非接(jie)觸開關中取得了良好(hao)的(de)效果。