金屬材料硬度試驗實驗報告合集5篇(編輯修改稿)
2025-06-05 18:21 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 1/8W。金屬探測器的探頭是一個關(guān)鍵元件，它是一個帶磁心的電感線圈。磁心可選Φ 10 的收音機天線磁棒，截取 15mm，再用絕緣板或厚紙板做兩個直徑為 20mm 的擋板，中間各挖一個Φ 10mm 的孔，然后套在磁心兩端，如圖 1 所示。最后Φ 的漆包線在磁心上繞。如果不能自制，也可以買一只 的成品電感器，但必須是那種繞在“工”字形磁心上的立式電感器，而且電 感器的電阻值越小越好。 tob_id_3389 電路的制作與調(diào)試圖 2 是金屬探測器電原理圖圖，組裝前將所用元器件的管腳引線處理干凈并鍍上錫。對照三個圖，依次將電阻器、二極管、電容器、三極管、發(fā)光二極管、微調(diào)電阻器焊到電路板上，再將電感探頭連接到電路板上。電路裝好，檢查無誤就可以通電調(diào)試。接通電源，將微調(diào)電阻器 R8 的阻值由大到小慢慢調(diào)整，直到發(fā)光二極管亮為止。然后用一金屬物體接近電感探頭的磁心端面，這時發(fā)光二極管會熄滅。調(diào)整微調(diào)電阻器 R8 可以改變金屬探測器的靈敏度，微調(diào)電阻器 R8 的阻值過大或過小電路均不能工作。如果調(diào)整得好，電路的探測距離可達 20mm。但要注意金屬探測器的電感探頭不要離元器件太近 ， 在 裝 盒 時 不 要 使 用 金 屬 外 殼 圖 2 金屬探測器總原理圖 電路工作原理渦流效應圖 3 渦流傳感器結(jié)構(gòu)圖根據(jù)電 磁理論，我們知道，當金屬物體被置于變化的磁場中時，金屬導體內(nèi)就會產(chǎn)生自行閉合的感應電流，這就是金屬的渦流效應。渦流要產(chǎn)生附加的磁場，與外磁場方向相反，削弱外磁場的變化。據(jù)此，將一交流正弦信號接入繞在骨架上的空心線圈上，流過線圈的電流會在周圍產(chǎn)生交變磁場，當將金屬靠近線圈時，金屬產(chǎn)生的渦流磁場的去磁作用會削弱電流強度越大，對原磁場的抑制作用越強。通過以上分析可知，當有金屬物靠近通電線圈平面附近時，無論是介質(zhì)磁導率的變化，還是金屬的渦流效應均能引起磁感 應強度 B的變化。對于非鐵磁性的金屬 [包括抗磁體 (如 :金、銀、銅、鉛、鋅等 )和順磁體 (如錳、鉻、欽等 )μ r1效應可忽略不計；對于鐵磁性金屬（如：鐵、鈷、鎳）μ r較大，可認為是既可導電又導磁的物質(zhì)，主要產(chǎn)生磁效應，同時又有渦流效應。金屬探測器電路中的主要部分是一個處于臨界狀態(tài)的振蕩器，當有金屬物品接近電感 L（即探測器的探頭）時，線圈中產(chǎn)生的電磁場將在金屬物品中感應出渦流，這個能量損失來源于振蕩電路本身，相當于電路中增加了損耗電阻。如果金屬物品 與線圈 L 較近，電路中的損耗加大，線圈值降低，使本來就處于振蕩臨界狀態(tài)的振蕩器停止工作。從而控制后邊發(fā)光二極管的亮滅。在這個電路中三極管 VT1 與外圍的電感器和電容器構(gòu)成了一個電容三點式振蕩器用如圖 4 所示。VT1 的靜態(tài)工作點：取 R6=（電位器） ,R2=,VBQ=。當圖 2 中三極管基極有一正信號時，由于三極管的反向作用使它的集電極信號為負。兩個電容器兩端的信號極性通過電容器的反饋，三極管基極上的信號與原來同相，由于這是正反饋，所以電路可以產(chǎn)生振蕩，R8 和 R1 的存在，消弱了電路中的正反饋信 號，使電路處于剛剛起振的狀態(tài)下。 圖 4電容三點式振蕩電路理論計算振蕩器的頻率為：（ C是 C1， C2的串聯(lián)）金屬探測器的振蕩頻率約為 40KHz，主要由電感 L、電容器 C C2 決定。調(diào)節(jié)電位器 R8 減小反饋信號，使電路處在剛剛起振的狀態(tài)。電阻器 R6 是三極管 VT1 的基極偏置電阻。微弱的振蕩信號通過電容器 C 電阻器送到由三極管 VT 電阻器 R R9 及電容器 C5 等組成的電壓放大器 進行放大。然后由二極管VD1 和 VD2進行半波整流，電容器 C7 進行濾波。整流濾波后的直流 電壓使三極管 VT3 導通，它的集電極為低電平，發(fā)光二極管 VD3亮。在金屬探測器的電感探頭 L 接近金屬物體時，振蕩電路停振，沒有信號通過電容器 C4，三極管 VT3 的基極得不到正電壓，所以三極管VT3 截止，發(fā)光二極管熄滅。 圖 5 發(fā)光二極管檢測電路 四、原件清單 NPN9014 3 個 3 個 2 個 202uF電容 1 個自制電感線圈 1 個二極管 1N4004 2 個
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