說到金屬探測器,人們立即會想到“探寶”男孩的故事。實際上,不僅有礦藏探測器和地雷探測器,在產業領域也廣泛活躍著諸如檢查食品、纖維異物等各種探測器。
傳感器因不同途而形狀各異,如圖1所示。基本上由初級線圈和次級線圈構成傳感器,其配置方法是初級線圈發生的磁力線在通過次級線圈時正好消失。當接近金屬體時,磁力線的路徑會發生微小的變化,平衡被打破,輸出端就會出現信號。
但是,實際上這個信號輸出的振幅極微弱,幾乎很難與沒有金屬時傳感器的泄漏信號區別開。因此,要使用高靈敏度的鎖相放大器,調整參考信號的相位使得在沒有金屬狀態下PSD的輸出為0。當接近金屬時,捕捉相位的微小變化作為PSD的輸出變化。
這樣的金屬探測器是用鎖相放大器檢測傳感器傳輸函數的微小變化。另外,根據金屬體的大小和種類不同,傳感器輸出的振幅和相位的變化(矢量的變化)軌跡也不同。根據這個軌跡也可能對異物的種類以及量進行判定。
圖1. 金屬探測器