提到金屬探測(cè)器這個(gè)詞，不同的人會(huì)給出不同的反應(yīng)。例如，有些人想到在海灘上尋找硬幣或埋藏的寶藏。其他人會(huì)想到機(jī)場(chǎng)安檢，或者音樂會(huì)或體育賽事中的手持掃描儀。#金屬探測(cè)器#
事實(shí)上，所有這些場(chǎng)景都是有效的。金屬探測(cè)器技術(shù)是我們生活的重要組成部分，用途廣泛，從休閑到工作再到安全。機(jī)場(chǎng)、辦公樓、學(xué)校、政府機(jī)構(gòu)和中的金屬探測(cè)器有助于確保沒有人將帶入這些場(chǎng)所。面向消費(fèi)者的金屬探測(cè)器為數(shù)百萬(wàn)人提供了發(fā)現(xiàn)隱藏寶藏（以及大量垃圾）的機(jī)會(huì)。
在本文中，您將了解金屬探測(cè)器及其使用的各種技術(shù)。我們的重點(diǎn)將放在消費(fèi)類金屬探測(cè)器上，但大部分信息也適用于安裝的檢測(cè)系統(tǒng)，例如機(jī)場(chǎng)使用的檢測(cè)系統(tǒng)，以及手持式安全掃描儀。
金屬探測(cè)器的解剖
典型的金屬探測(cè)器重量輕，僅由以下幾個(gè)部分組成：
1.穩(wěn)定器（可選）- 用于在您來(lái)回掃動(dòng)時(shí)保持設(shè)備穩(wěn)定
2.控制箱- 包含電路、控制器、揚(yáng)聲器、電池和微處理器
3.軸——連接控制箱和線圈；通?？烧{(diào)節(jié)，因此您可以將其設(shè)置在適合您身高的舒適水平
4.搜索線圈——實(shí)際感應(yīng)金屬的部分；也稱為“搜索頭”、“環(huán)路”或“天線”
大多數(shù)系統(tǒng)還有一個(gè)用于連接耳機(jī)的插孔，有些系統(tǒng)在軸下方有控制箱，在上方有一個(gè)小顯示單元。
操作金屬探測(cè)器很簡(jiǎn)單。打開設(shè)備后，您可以在要搜索的區(qū)域上緩慢移動(dòng)。在大多數(shù)情況下，您將線圈（搜索頭）在您面前的地面上來(lái)回掃過(guò)。當(dāng)您將其越過(guò)目標(biāo)物體時(shí)，會(huì)發(fā)出聲音信號(hào)。更*的金屬探測(cè)器提供的顯示器可以精確定位它探測(cè)到的金屬類型以及目標(biāo)物體在地下的深度。
金屬探測(cè)器使用以下三種技術(shù)之一：
甚低頻(VLF)
脈沖感應(yīng)(PI)
拍頻振蕩(BFO)
在以下各節(jié)中，我們將詳細(xì)研究這些技術(shù)中的每一種，以了解它們的工作原理。
甚低頻技術(shù)
甚低頻(VLF)，也稱為感應(yīng)平衡，可能是當(dāng)今的檢測(cè)器技術(shù)。在 VLF 金屬探測(cè)器中，有兩個(gè)不同的線圈：
發(fā)射器線圈- 這是外部線圈回路。里面是一圈電線。電流沿著這條電線傳輸，先是一個(gè)方向，然后是另一個(gè)方向，每秒數(shù)千次。電流方向每秒轉(zhuǎn)換的次數(shù)決定了單位的頻率。
接收線圈- 這個(gè)內(nèi)部線圈環(huán)包含另一個(gè)線圈。這根電線充當(dāng)天線，以拾取和放大來(lái)自地面目標(biāo)物體的頻率。
流過(guò)發(fā)射器線圈的電流會(huì)產(chǎn)生電磁場(chǎng)，就像電動(dòng)機(jī)中發(fā)生的情況一樣。磁場(chǎng)的極性垂直于線圈。每次電流改變方向時(shí)，磁場(chǎng)的極性都會(huì)改變。這意味著如果線圈與地面平行，磁場(chǎng)就會(huì)不斷地向下推入地面，然后又從地面拉回。
當(dāng)磁場(chǎng)在地下來(lái)回脈沖時(shí)，它會(huì)與它遇到的任何導(dǎo)電物體相互作用，導(dǎo)致它們產(chǎn)生自己的弱磁場(chǎng)。物體磁場(chǎng)的極性與發(fā)射線圈的磁場(chǎng)正相反。如果發(fā)射器線圈的磁場(chǎng)向下脈沖，則物體的磁場(chǎng)向上脈沖。
接收器線圈不受發(fā)射器線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)的影響。但是，它無(wú)法屏蔽來(lái)自地面物體的磁場(chǎng)。因此，當(dāng)接收線圈經(jīng)過(guò)發(fā)出磁場(chǎng)的物體時(shí)，會(huì)有小電流通過(guò)線圈。該電流以與物體磁場(chǎng)相同的頻率振蕩。線圈放大頻率并將其發(fā)送到金屬檢測(cè)機(jī)的控制箱，傳感器在其中分析信號(hào)。
金屬探測(cè)器可以根據(jù)其產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度大致確定物體埋藏的深度。物體離表面越近，接收線圈接收到的磁場(chǎng)越強(qiáng)，產(chǎn)生的電流也就越強(qiáng)。離地表越遠(yuǎn)，磁場(chǎng)越弱。超過(guò)一定深度，物體表面的磁場(chǎng)非常弱，以至于接收線圈無(wú)法檢測(cè)到。
在下一節(jié)中，我們將了解 VLF 金屬探測(cè)器如何區(qū)分不同類型的金屬。
甚低頻相移
VLF 金屬探測(cè)器如何區(qū)分不同的金屬？它依賴于一種稱為相移的現(xiàn)象。相移是發(fā)射器線圈頻率與目標(biāo)物體頻率之間的時(shí)間差。這種差異可能是由以下幾方面造成的：
電感- 容易導(dǎo)電（具有感應(yīng)性）的物體對(duì)電流變化反應(yīng)緩慢。您可以將電感想象成一條深河：改變流入河流的水量，需要一些時(shí)間才能看到差異。
電阻- 不易導(dǎo)電（電阻性）的物體會(huì)很快對(duì)電流變化做出反應(yīng)。使用我們的水類比，阻力將是一條小而淺的溪流：改變流入溪流的水量，您會(huì)很快注意到水位下降。
基本上，這意味著具有高電感的物體將具有更大的相移，因?yàn)楦淖兤浯艌?chǎng)需要更長(zhǎng)的時(shí)間。具有高電阻的物體將具有較小的相移。
相移為基于 VLF 的金屬探測(cè)器提供了一種稱為鑒別的能力。由于大多數(shù)金屬的電感和電阻都不同，VLF 金屬探測(cè)器使用一對(duì)稱為相位解調(diào)器的電子電路檢查相移量，并將其與特定類型金屬的平均值進(jìn)行比較。然后，探測(cè)器會(huì)通過(guò)聲音或視覺指示器通知您該物體可能屬于何種金屬范圍。
許多金屬探測(cè)器甚至允許您濾除（區(qū)分）高于特定相移水平的物體。通常，您可以設(shè)置被過(guò)濾的相移水平，通常是通過(guò)調(diào)整增加或減少閾值的旋鈕。VLF 探測(cè)器的另一個(gè)識(shí)別特征稱為陷波。本質(zhì)上，陷波器是用于特定相移段的鑒別濾波器。檢測(cè)器不僅會(huì)像正常辨別那樣提醒您注意該段上方的物體，還會(huì)提醒您注意該段下方的物體。
高級(jí)檢測(cè)器甚至允許您對(duì)多個(gè)陷波進(jìn)行編程。例如，您可以將檢測(cè)器設(shè)置為忽略具有可與汽水罐片或小釘子相媲美的相移的物體。歧視和刻痕的缺點(diǎn)是許多有價(jià)值的項(xiàng)目可能會(huì)被過(guò)濾掉，因?yàn)樗鼈兊南嘁祁愃朴?ldquo;垃圾”。但是，如果您知道您正在尋找特定類型的對(duì)象，這些功能將非常有用。
PI科技
一種不太常見的金屬探測(cè)器是基于脈沖感應(yīng)(PI) 的。與 VLF 不同，PI 系統(tǒng)可能使用單個(gè)線圈作為發(fā)射器和接收器，或者它們可能有兩個(gè)甚至三個(gè)線圈一起工作。該技術(shù)通過(guò)線圈發(fā)送強(qiáng)大的短脈沖（脈沖）電流。每個(gè)脈沖都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)短暫的磁場(chǎng)。當(dāng)脈沖結(jié)束時(shí)，磁場(chǎng)反轉(zhuǎn)極性并突然崩潰，導(dǎo)致尖銳的電尖峰。該尖峰持續(xù)幾微秒（百萬(wàn)分之一秒）并導(dǎo)致另一個(gè)電流流過(guò)線圈。該電流稱為反射脈沖并且非常短，僅持續(xù)約 30 微秒。然后發(fā)送另一個(gè)脈沖并重復(fù)該過(guò)程。一個(gè)典型的基于 PI 的金屬探測(cè)器每秒發(fā)送大約 100 個(gè)脈沖，但這個(gè)數(shù)字會(huì)根據(jù)制造商和型號(hào)的不同而有很大差異，從每秒幾十個(gè)脈沖到一千多個(gè)脈沖不等。
如果金屬探測(cè)器位于金屬物體上方，脈沖會(huì)在物體中產(chǎn)生相反的磁場(chǎng)。當(dāng)脈沖的磁場(chǎng)崩潰，引起反射脈沖時(shí)，物體的磁場(chǎng)使反射脈沖消失需要更長(zhǎng)的時(shí)間。這個(gè)過(guò)程有點(diǎn)像回聲：如果你在一個(gè)只有幾個(gè)堅(jiān)硬表面的房間里大喊大叫，你可能只會(huì)聽到非常短暫的回聲，或者你可能根本聽不到；但是如果你在一個(gè)有很多堅(jiān)硬表面的房間里大喊大叫，回聲會(huì)持續(xù)更長(zhǎng)時(shí)間。在 PI 金屬探測(cè)器中，來(lái)自目標(biāo)物體的磁場(chǎng)將其“回波”添加到反射脈沖中，使其持續(xù)時(shí)間比沒有它們時(shí)長(zhǎng)一小部分。
金屬探測(cè)器中的采樣電路被設(shè)置為監(jiān)測(cè)反射脈沖的長(zhǎng)度。通過(guò)將其與預(yù)期長(zhǎng)度進(jìn)行比較，電路可以確定是否另一個(gè)磁場(chǎng)導(dǎo)致反射脈沖需要更長(zhǎng)的時(shí)間衰減。如果反射脈沖的衰減時(shí)間比正常時(shí)間長(zhǎng)幾微秒，則可能有金屬物體干擾了它。
采樣電路將它監(jiān)測(cè)到的微小、微弱的信號(hào)發(fā)送到稱為積分器的設(shè)備。積分器讀取來(lái)自采樣電路的信號(hào)，將其放大并將其轉(zhuǎn)換為直流電 (DC)。直流電的電壓連接到音頻電路，在那里它變成金屬探測(cè)器用來(lái)指示已找到目標(biāo)物體的音調(diào)。
基于 PI 的檢測(cè)器不太擅長(zhǎng)區(qū)分，因?yàn)楦鞣N金屬的反射脈沖長(zhǎng)度不容易分離。然而，它們?cè)谠S多情況下非常有用，在這些情況下，基于 VLF 的金屬探測(cè)器會(huì)遇到困難，例如在土壤或一般環(huán)境中具有高導(dǎo)電材料的區(qū)域。這種情況的一個(gè)很好的例子是咸水勘探。此外，基于 PI 的系統(tǒng)通?？梢詸z測(cè)到比其他系統(tǒng)更深的地下金屬。
BFO技術(shù)
檢測(cè)金屬的最基本方法是使用一種稱為拍頻振蕩器(BFO) 的技術(shù)。在 BFO 系統(tǒng)中，有兩個(gè)線圈。一個(gè)大線圈在搜索頭中，一個(gè)較小的線圈位于控制箱內(nèi)。每個(gè)線圈都連接到每秒產(chǎn)生數(shù)千個(gè)電流脈沖的振蕩器。這些脈沖的頻率在兩個(gè)線圈之間略有偏移。
當(dāng)脈沖通過(guò)每個(gè)線圈時(shí)，線圈會(huì)產(chǎn)生無(wú)線電波。控制箱內(nèi)的微型接收器接收無(wú)線電波，并根據(jù)頻率之間的差異產(chǎn)生一系列可聽見的音調(diào)（節(jié)拍）。
如果搜索頭中的線圈經(jīng)過(guò)金屬物體，流過(guò)線圈的電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)會(huì)在物體周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)。物體的磁場(chǎng)會(huì)干擾搜索頭線圈產(chǎn)生的無(wú)線電波的頻率。由于頻率偏離控制箱中線圈的頻率，因此節(jié)拍的持續(xù)時(shí)間和音調(diào)都會(huì)發(fā)生變化。
BFO技術(shù)
基于 BFO 的系統(tǒng)的簡(jiǎn)單性使其能夠以非常低的成本制造和銷售。但這些檢測(cè)器不提供 VLF 或 PI 系統(tǒng)提供的控制和精度級(jí)別。
埋藏起來(lái)的寶藏
金屬探測(cè)器非常適合尋找埋藏的物體。但通常情況下，物體必須在距離表面一英尺左右的范圍內(nèi)，探測(cè)器才能找到它。大多數(shù)探測(cè)器的正常深度介于 8 到 12 英寸（20 到 30 厘米）之間。確切的深度因多種因素而異：
金屬探測(cè)器的類型——用于探測(cè)的技術(shù)是影響探測(cè)器能力的一個(gè)主要因素。此外，還有一些變化和附加功能可以區(qū)分使用相同技術(shù)的檢測(cè)器。例如，一些 VLF 探測(cè)器使用比其他探測(cè)器更高的頻率，而有些則提供更大或更小的線圈。此外，傳感器和放大技術(shù)可能因制造商而異，甚至在同一制造商提供的型號(hào)之間也會(huì)有所不同。
物體中的金屬類型 - 某些金屬（例如鐵）會(huì)產(chǎn)生比其他金屬更強(qiáng)的磁場(chǎng)。
物體的大小——一角硬幣比四分之一更難在深層檢測(cè)到。
土壤的構(gòu)成 - 某些礦物質(zhì)是天然導(dǎo)體，會(huì)嚴(yán)重干擾金屬探測(cè)器。
物體的光暈——當(dāng)某些類型的金屬物體在地下長(zhǎng)期存在時(shí)，它們實(shí)際上可以增加周圍土壤的導(dǎo)電性。
來(lái)自其他物體的干擾 - 這可以是地面上的物品，例如管道或電纜，也可以是地面上的物品，例如電源線。
愛好者金屬檢測(cè)是一個(gè)迷人的世界，有幾個(gè)子群體。以下是一些比較受歡迎的活動(dòng)：
Coin shooting - 在重大事件后尋找硬幣，例如球賽或音樂會(huì)，或者只是搜索一般的舊硬幣
勘探- 尋找有價(jià)值的金屬，例如金塊
文物——尋找具有歷史價(jià)值的物品，例如美國(guó)內(nèi)戰(zhàn)中使用的
尋寶- 研究并試圖找到金、銀或傳聞隱藏在某處的任何其他物品
許多金屬探測(cè)器愛好者加入了當(dāng)?shù)鼗驀?guó)家俱樂部，這些俱樂部提供技巧和竅門。其中一些俱樂部甚至為他們的會(huì)員贊助有組織的尋寶活動(dòng)或其他郊游活動(dòng)。查看LostTreasure.com了解更多關(guān)于球桿的信息。
工作
除了娛樂用途外，金屬探測(cè)器還具有廣泛的實(shí)用功能。安裝的探測(cè)器通常使用 PI 技術(shù)的一些變體，而許多基本的手持式掃描儀都是基于 BFO 的。
金屬探測(cè)器的一些非娛樂性應(yīng)用包括：
機(jī)場(chǎng)安檢- 在允許進(jìn)入登機(jī)區(qū)和飛機(jī)之前對(duì)人員進(jìn)行檢查（請(qǐng)參閱機(jī)場(chǎng)安檢工作原理）建筑安全- 篩選進(jìn)入特定建筑的人，例如學(xué)校、辦公室或
活動(dòng)安保——檢查參加體育賽事、音樂會(huì)或其他大型人群聚會(huì)的人員
物品找回- 幫助某人尋找丟失的物品，例如一件珠寶
考古探索- 尋找具有歷史意義的金屬物品
地質(zhì)研究——檢測(cè)土壤或巖層的金屬成分
金屬探測(cè)器制造商不斷調(diào)整流程，使他們的產(chǎn)品更準(zhǔn)確、更靈敏和更通用。在下一頁(yè)，您會(huì)找到制造商的鏈接、俱樂部以及有關(guān)將金屬探測(cè)作為一種愛好的更多信息。
會(huì)員1.png)