金属探测器论文

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1、学校名称广东药学院作品名称金属探测器指导老师张利民、阮萍队员陈均连、陈春明、骆伟伟注：第一位队员为组长摘要本设计主要是基于AT89C51单片机控制的智能型金属探测器重点研究了它的硬件组成、软件设计、工作原理及主要功能。该金属探测器以AT89C51单片机为核心，采用接近开关电感式传感器，来感应金属涡流效应引起的通电线圈磁场的变化，并将磁场变化转化为电压的变化，单片机测得电压值，并与设定的电压基准值相比较后，决定是否探测到金属。系统软件采用C语言编写。关键词：单片机金属探测器线性霍尔元件电磁感应.目

2、录第一章绪论11.1探测器的发展状况及应用11.2本文研究的主要内容2第二章系统的总体设计32.1涡流效应42.2系统组成4第三章硬件电路设计63.1系统组成框图63.2.1电路具体介绍63.2.2系统控制单元.73.2.3实物电路图7第四章.结论.8参考文献9附录……………………………………………………………………………………………101、源程序102、元件清单……………………………………………………………………………………….101.1探测器的发展状况及应用金属探测器因其功能和市场应用领域的

3、不同，分为以下几种：通道式金属探测器（又称：金属探测门；简称：安检门）、手持式金属探测器、便携式金属探测器、台式金属探测器、工业用金属探测器和水下金属探测器。现如今各行各业都加强了保安工作的部署，正是受此影响金属探测器的应用领域也成功地渗透到其他行业。如：高考进入考场前的检查、娱乐场所。公共娱乐场所的治安问题历来是社会各界关注的焦点，也是治安管理工作的难点。据统计，每年娱乐场所恶性打架斗殴事件和刑事案件发案率占60%以上，其作案凶器均是消费者随身带入娱乐场所。然而，此时简单的通道式金属探测门已不

4、能完全满足安检的要求，安保人员需要的是一种能准确判定金属物品藏匿位置的安检产品。于是多区位金属探测技术孕育而生，它的诞生是金属探测器发展历史上的又一次变革，原来单一的磁场分布变成了现在相互叠和而又相对独立的多个磁场，再根据人体工程学原理把门体分为多个区段使之与人体相对应，相应的区段在金属探测门上形成相对的区域，这样金属探测门便拥有了报警定位功能。1.2本文研究的主要内容本文介绍的基于单片机的智能型金属探测器，采用灵敏度极高的接近开关电感式传感器，感应由金属出现引起的探测线圈周围磁场的变化，提高了

5、检测精度:处理部件则采用AT89C51单片机作为检测和控制核心，对检测结果进行分析判断，有效地保证了检侧原理的实施；适用于对邮件、行李、包裹及人体夹带的伤害性金属物品（如：刀具、枪械、武器部件、弹药和金属包装的炸药等）的检测，可用于海关、机场、车站、码头的安全检查。也可用于探测隐藏于墙内、护墙板内侧、空洞和土壤的上述物品和金属物。2.1.涡流效应根据电磁理论，我们知道，当金属物体被置于变化的磁场中时，金属导体内就会产生自行闭合的感应电流，这就是金属的涡流效应。涡流要产生附加的磁场，与外磁场方向相

6、反，削弱外磁场的变化。据此，将一交流正弦信号接入绕在骨架上的空心线圈上，流过线圈的电流会在周围产生交变磁场，当将金属靠近线圈时，金属产生的祸流磁场的去磁作用会削弱线圈磁场的变化。金属的电导率越大，交变电流的频率越大，则祸电流强度越大，对原磁场的抑制作用越强。通过以上分析可知，当有金属物靠近通电线圈平面附近时，无论是介质磁导率的变化，还是金属的涡流效应均能引起磁感应强度B的变化。对于非铁磁性的金属[包括抗磁体(如:金、银、铜、铅、锌等)和顺磁体(如锰、铬、钦等)，较大，可以认为是导电不导磁的物质，

7、主要产生涡流效应，磁效应可忽略不计；对于铁磁性金属（如：铁、钴、镍）很大，也较大，可认为是既可导电又导磁的物质，主要产生磁效应，同时又有涡流效应。本设计正是基于这样的理论，来寻找一种适合的传感器来感应线圈的磁场变化，并把磁场信号的变化转变成电信号的变化，从而实现单片机的控制。正是本着这样一个设计思路来构建系统的硬件电路。2.2系统组成整个探测系统以8位单片机AT89S51作为控制核心，其硬件电路分为三个部分，最小系统、声光报警模块、显示模块。.2.1系统结构块图接近开关电感式传感器控制单元报警à

8、â显示2.3系统工作原理在工作过程中，直接由接近开关电感式传感器输出数字信号，在没有检测到金属的时候传感器输出高电平，有金属靠近的时候传感器输出低电平。确定为探测金属，CPU输出口P1.0输出信号驱动发光二极管发光报警，同时P1.1控制蜂鸣器发出声响，进行声音报警。同时用P2口驱动数码管，计数检测到金属的次数。第三章硬件电路设计3.1系统组成框图硬件控制电路主要包括：AT89S51单片机、LED显示电路、声音报警电路及电源电路等。接近开关电感式传感器控制单元报警àâ显示3.2系统控制单元.电源电