Металлоискатели. Принцип действия и основные группы.

Металлоискатель ― это электронный прибор, который различает наличие металла без непосредственного контакта с ним. При обнаружении металла, металлоискатель выдает информацию о находке различными сигналами.

Принцип действия металлоискателя достаточно простой: при включении устройства в поисковой катушке создается электромагнитное поле, которое распространяется вокруг неё в окружающую среду. При взаимодействии электромагнитного поля и металлического проводникового объекта, на поверхности металлов возникают вихревые токи, которые создают собственные встречные электромагнитные поля, приводящие к изменению силы поля, создаваемого поисковой катушкой. Именно данное изменение поля и улавливает схема металлоискателя. Кроме того, это поле меняет конфигурацию основного поля, что также фиксируется прибором. Определение вида металла в объекте основано на измерении удельной проводимости объекта.

Разные схемы металлоискателей позволяют определять вид металла, глубину его залегания, позволяют проводить поиск металлоискателем в различных средах.

Различают следующие принципы построения схемы металлоискателя:

• BFO ― beat frequency oscillation (метод биений). Измеряемым параметром является частота LC-генератора, питающего поисковую катушку.
• TR/VLF ― transmitter-reciver / very low frequency (передатчик-приемник / очень низкая частота). Поисковую головку металлодетектора образуют две катушки, расположенных в одной плоскости и отрегулированных так, что при подаче сигнала в передающую катушку на выходах приемной присутствует минимальный сигнал. Замеряемым параметром является амплитуда сигнала на приемной катушке и сдвиг фаз между переданным и принятым сигналами.
• RF ― radio frequency (радио частота) ― высокочастотный вариант металлоискателя, где передающая и приемная катушки образуют не плоский трансформатор, а разнесены в пространстве и расположены перпендикулярно друг к другу. Приемная катушка принимает отраженный от металлической поверхности сигнал, излучаемый передающей катушкой. Этот метод применяется в глубинных приборах и характеризуется нечувствительностью к мелким объектам и отсутствием дискриминации металлов.
• PI ― pulse induction (импульсная индукция). В металлоискателях этого типа в катушку поисковой головки от запускающего генератора подается импульсный сигнал. Измеряемым параметром является время окончания переходного процесса (положение заднего фронта импульса напряжения). Этот метод зачастую применяется в подводных металлоискателях.
• OR ― off resonance (срыв резонанса). Анализируемым значением металлоискателя является амплитуда сигнала на катушке колебательного контура, настроенного близко к резонансу с подаваемым на него сигналом от генератора. Появление металла в поле катушки вызывает или появление резонанса или уход от него, в зависимости от вида металла, что приводит к изменению амплитуды колебаний на катушке.

От метода работы металлоискателя зависит его конструкция, стоимость и сфера применения.