CN105353417A - 一种低功耗地下金属管道探测电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种低功耗地下金属管道探测电路，包括探测振荡器电路、基准振荡器电路和音频放大器电路，所述探测振荡器电路由晶体管V1、V2和探测线圈L1、电容器C1和C2、电阻器R1和R2组成；所述基准振荡器电路由晶体管V3、电感器L2、电容器C3-C5、电阻器R4和R5构成；所述音频放大器电路由音频功率放大集成电路IC、音量电位器RP和电容器C6～C8组成。本发明的一种低功耗地下金属管道探测电路，其电路结构设计合理，功耗低、操作方便且制作成本低廉，可广泛适用于地下金属管道的寻找定位、海滨游泳场沙滩金属垃圾的清除及木板中残留铁钉的检测等。

Description

一种低功耗地下金属管道探测电路
技术领域
本发明属于自动化控制技术领域，具体涉及一种低功耗地下金属管道探测电路。
背景技术
现有的金属探测器通常由振荡器和频率计构成，所述的振荡器为电感、电容并联谐振振荡器，振荡器作为探测金属的传感器，所述的电感、电容并联谐振振荡器的电路类型主要有变压器反馈正弦波振荡器、电容反馈正弦波振荡器等几种，所述的电感为一线圈，当线圈靠近金属体时，线圈的电感量会发生变化，从而使谐振频率发生偏移，根据频率的变化可探测出金属体。这种金属探测器对电感量变化响应的灵敏度较低，抗干扰性能较差，有必要进行改进。
发明内容
发明目的：本发明的目的是为了解决现有技术中的不足，提供一种电路结构设计合理，功耗低、操作方便且制作成本低廉，可广泛适用于地下金属管道的寻找定位、海滨游泳场沙滩金属垃圾的清除及木板中残留铁钉的检测等的低功耗地下金属管道探测电路。
技术方案：本发明所述的一种低功耗地下金属管道探测电路，包括探测振荡器电路、基准振荡器电路和音频放大器电路，所述探测振荡器电路由晶体管V1、V2和探测线圈L1、电容器C1和C2、电阻器R1和R2组成，所述晶体管V1的基极并联连接有电阻器R2以及电容器C2，所述晶体管V2的基极并联连接有电容器C1以及电阻器R1，所述电阻器R2与所述电容器C1之间还设有探测线圈L1，所述晶体管V1的发射极与所述晶体管V2的发射极相连接，所述晶体管V2的集电极接地；所述基准振荡器电路由晶体管V3、电感器L2、电容器C3-C5、电阻器R4和R5构成，所述晶体管V3的发射极分别连接有电容器C3、电阻器R4、电阻器R5，所述电容器C3与所述晶体管V1的发射极之间还设有电感器L2，所述电阻器R5还并联连接有电容器C4、电容器C5，所述晶体管V3的基极与集电极之间还设有电阻器R3，所述电阻器R3还并联连接有电容器C9、电容器C10以及开关S，所述开关S还连接有电源GB；所述音频放大器电路由音频功率放大集成电路IC、音量电位器RP和电容器C6～C8组成，所述音频功率放大集成电路IC的3脚通过电容器C6与所述音量电位器RP连接，所述音量电位器RP同时与电容器C5连接，所述音频功率放大集成电路IC的1脚与8脚之间设有电容器C7，所述音频功率放大集成电路IC的5脚连接有电容器C8和扬声器BL，所述音频功率放大集成电路IC的6脚与开关S连接，所述音频功率放大集成电路IC的2脚和4脚接地。
进一步的，所述电阻器R1选用小型电位器或可变电阻器；电阻器R2～R5均选用1/4W金属膜电阻器。
进一步的，所述音量电位器RP选用小型膜式电位器。
进一步的，所述电容器C1选用高频瓷介电容器；电容器C2、C5～C8、C10均选用耐压值为10Y的铝电解电容器；电容器C3选用瓷介微调电容器；电容器C4、C9均选用涤纶电容器或独石电容器。
进一步的，所述晶体管V1、V3均选用电流放大倍数大于100的硅\PN晶体管；晶体管V2选用电流放大倍数大于100的PNP型晶体管。
进一步的，所述音频功率放大集成电路IC选用LM386型音频放大集成电路。
进一步的，所述探测线圈L1可用Φ0.45mm的漆包线绕30匝后，再弯成Φ0.6m的圆圈；电感器L2选用固定式高频磁心电感器。
进一步的，所述扬声器BL选用0.25W、8Ω的扬声器。
有益效果：本发明的一种低功耗地下金属管道探测电路，其电路结构设计合理，功耗低、操作方便且制作成本低廉，可广泛适用于地下金属管道的寻找定位、海滨游泳场沙滩金属垃圾的清除及木板中残留铁钉的检测等。
附图说明
图1为本发明的控制电路结构原理图。
具体实施方式
如图1所示的一种低功耗地下金属管道探测电路，包括探测振荡器电路、基准振荡器电路和音频放大器电路。
所述探测振荡器电路由晶体管V1、V2和探测线圈L1、电容器C1和C2、电阻器R1和R2组成，所述晶体管V1的基极并联连接有电阻器R2以及电容器C2，所述晶体管V2的基极并联连接有电容器C1以及电阻器R1，所述电阻器R2与所述电容器C1之间还设有探测线圈L1，所述晶体管V1的发射极与所述晶体管V2的发射极相连接，所述晶体管V2的集电极接地。
所述基准振荡器电路由晶体管V3、电感器L2、电容器C3-C5、电阻器R4和R5构成，所述晶体管V3的发射极分别连接有电容器C3、电阻器R4、电阻器R5，所述电容器C3与所述晶体管V1的发射极之间还设有电感器L2，所述电阻器R5还并联连接有电容器C4、电容器C5，所述晶体管V3的基极与集电极之间还设有电阻器R3，所述电阻器R3还并联连接有电容器C9、电容器C10以及开关S，所述开关S还连接有电源GB。
所述音频放大器电路由音频功率放大集成电路IC、音量电位器RP和电容器C6～C8组成，所述音频功率放大集成电路IC的3脚通过电容器C6与所述音量电位器RP连接，所述音量电位器RP同时与电容器C5连接，所述音频功率放大集成电路IC的1脚与8脚之间设有电容器C7，所述音频功率放大集成电路IC的5脚连接有电容器C8和扬声器BL，所述音频功率放大集成电路IC的6脚与开关S连接，所述音频功率放大集成电路IC的2脚和4脚接地。
上述控制电路的各元器件选择如下：
进一步的，所述电阻器R1选用小型电位器或可变电阻器；电阻器R2～R5均选用1/4W金属膜电阻器。
进一步的，所述音量电位器RP选用小型膜式电位器。
进一步的，所述电容器C1选用高频瓷介电容器；电容器C2、C5～C8、C10均选用耐压值为10Y的铝电解电容器；电容器C3选用瓷介微调电容器；电容器C4、C9均选用涤纶电容器或独石电容器。
进一步的，所述晶体管V1、V3均选用电流放大倍数大于100的硅\PN晶体管；晶体管V2选用电流放大倍数大于100的PNP型晶体管。
进一步的，所述音频功率放大集成电路IC选用LM386型音频放大集成电路。
进一步的，所述探测线圈L1可用Φ0.45mm的漆包线绕30匝后，再弯成Φ0.6m的圆圈；电感器L2选用固定式高频磁心电感器。
进一步的，所述扬声器BL选用0.25W、8Ω的扬声器。
安装好电路中各元件后，首先应调节晶体管V1～V3的工作电流。调节微调电阻器R1的阻值，使V1和V2的集电极电流为1mA，V3的集电极电流为2mA。然后将音量电位器RP调至阻值最小的位置（音量最大状态），将微调电容器C3顺时针不停旋动时会发现：扬声器中会发出音频叫声9声音频率由高至低直至无声9又出现音频叫声9声音频率由低至高变化。重新调节C3，使之处于两次音频叫声之间的无声点上。将探寻线圈L1逐渐靠近金属物体（最好是铁质物体），扬声器中应发出低频率至高频率的音频叫声。
本电路的控制原理为：
在L1未检测到金属物体时，探测振荡器的工作频率与基频振荡器的工作频率相同（均为320kHz左右），V3的发射极无音频信号输出，扬声器BL中无声音。
当L1探测到地下埋藏有金属物体后，探测振荡器的工作频率将变高，V3的发射极将输出一个音频信号，该信号经IC放大后，驱动扬声器BL，发出音频叫声，提示使用者“已探测到金属物体”了。
本发明的一种低功耗地下金属管道探测电路，其电路结构设计合理，功耗低、操作方便且制作成本低廉，可广泛适用于地下金属管道的寻找定位、海滨游泳场沙滩金属垃圾的清除及木板中残留铁钉的检测等。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种低功耗地下金属管道探测电路，其特征在于：包括探测振荡器电路、基准振荡器电路和音频放大器电路，所述探测振荡器电路由晶体管V1、V2和探测线圈L1、电容器C1和C2、电阻器R1和R2组成，所述晶体管V1的基极并联连接有电阻器R2以及电容器C2，所述晶体管V2的基极并联连接有电容器C1以及电阻器R1，所述电阻器R2与所述电容器C1之间还设有探测线圈L1，所述晶体管V1的发射极与所述晶体管V2的发射极相连接，所述晶体管V2的集电极接地；所述基准振荡器电路由晶体管V3、电感器L2、电容器C3-C5、电阻器R4和R5构成，所述晶体管V3的发射极分别连接有电容器C3、电阻器R4、电阻器R5，所述电容器C3与所述晶体管V1的发射极之间还设有电感器L2，所述电阻器R5还并联连接有电容器C4、电容器C5，所述晶体管V3的基极与集电极之间还设有电阻器R3，所述电阻器R3还并联连接有电容器C9、电容器C10以及开关S，所述开关S还连接有电源GB；所述音频放大器电路由音频功率放大集成电路IC、音量电位器RP和电容器C6～C8组成，所述音频功率放大集成电路IC的3脚通过电容器C6与所述音量电位器RP连接，所述音量电位器RP同时与电容器C5连接，所述音频功率放大集成电路IC的1脚与8脚之间设有电容器C7，所述音频功率放大集成电路IC的5脚连接有电容器C8和扬声器BL，所述音频功率放大集成电路IC的6脚与开关S连接，所述音频功率放大集成电路IC的2脚和4脚接地。
2.根据权利要求1所述的一种低功耗地下金属管道探测电路，其特征在于：所述电阻器R1选用小型电位器或可变电阻器；电阻器R2～R5均选用1/4W金属膜电阻器。
3.根据权利要求1所述的一种低功耗地下金属管道探测电路，其特征在于：所述音量电位器RP选用小型膜式电位器。
4.根据权利要求1所述的一种低功耗地下金属管道探测电路，其特征在于：所述电容器C1选用高频瓷介电容器；电容器C2、C5～C8、C10均选用耐压值为10Y的铝电解电容器；电容器C3选用瓷介微调电容器；电容器C4、C9均选用涤纶电容器或独石电容器。
5.根据权利要求1所述的一种低功耗地下金属管道探测电路，其特征在于：所述晶体管V1、V3均选用电流放大倍数大于100的硅\PN晶体管；晶体管V2选用电流放大倍数大于100的PNP型晶体管。
6.根据权利要求1所述的一种低功耗地下金属管道探测电路，其特征在于：所述音频功率放大集成电路IC选用LM386型音频放大集成电路。
7.根据权利要求1所述的一种低功耗地下金属管道探测电路，其特征在于：所述探测线圈L1可用Φ0.45mm的漆包线绕30匝后，再弯成Φ0.6m的圆圈；电感器L2选用固定式高频磁心电感器。
8.根据权利要求1所述的一种低功耗地下金属管道探测电路，其特征在于：所述扬声器BL选用0.25W、8Ω的扬声器。
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