휴대용 금속 탐지기는 전자기 감응 원리를 통해 금속 물체를 탐지하지만, 구체적인 실현 방식은 기술 노선에 따라 차이가 있다.이 글은 그 핵심원리를 상세히 소개하고 여러가지 기술실현방식을 렬거하여 원리묘사에만 초점을 맞추게 된다.
1. 전자기감응의 기초원리
휴대용 금속 탐지기는 전자기 감응 현상에 기초하여 작동한다.금속물체가 탐측구역에 들어갈 때 탐측기 내부의 발사코일은 교변전자장을 산생한다.금속물체는 교전자장에서 와전류 (와류) 를 감지하는데 이런 와류는 또 새로운 전자장을 산생하여 원 자기장과 상호작용한다.수신코일은 이런 변화를 감지하고 신호처리단위의 분석을 통해 경보메커니즘을 촉발한다.금속의 전도성과 자기 전도율의 차이로 인해 서로 다른 금속이 자기장에 대한 호응이 다르기 때문에 탐지 효과에 영향을 준다.
2. 다기술 실현 원리
1. 매우 낮은 주파수(VLF) 기술
VLF 기술은 두 개의 코일을 사용합니다. 하나는 송신기로, 다른 하나는 수신기로 사용됩니다.발사 코일은 발사 주파수가 낮은 전자파 (보통 3-30kHz) 로 금속 물체를 만나면 금속 내부에서 와류가 발생하고 와류는 다시 전자파를 발사하여 수신 코일에 수신된다.VLF 탐지기는 송신파와 수신파의 위상차를 분석해 금속 유형을 판단한다.위상차의 변화는 금속의 전도성과 자기전도율과 관련되기 때문에 철재금속과 비철금속을 구분할 수 있다.
2. 펄스 감지(PI) 기술
PI 기술은 단일 코일 또는 세 개의 코일을 사용하여 함께 작동합니다.발사 코일은 고에너지, 단시간 전류 펄스 (충격) 를 보내 순간 자기장을 생성한다.펄스가 끝나면 자기장은 극적으로 반전되고 빠르게 감쇠되어 반사 펄스를 생성합니다.금속 물체가 존재할 때 내부에 역방향 자기장을 형성하여 반사 펄스의 감쇠 시간을 연장한다.반사 펄스의 지속 시간을 측정함으로써 탐측기는 금속의 존재와 깊이를 판단할 수 있다.PI 기술은 고광화 토양을 관통할 수 있기 때문에 금속을 깊이 파묻는 탐사에 적용된다.
3. 박자 주파수 진동법(BFO) 기술
BFO 기술은 두 개의 다른 주파수의 발진기를 사용합니다. 하나는 탐지기에 고정되고 다른 하나는 탐지 헤드에 고정됩니다.두 주파수가 혼합되면 오디오 신호가 생성됩니다.금속 물체가 탐지 헤드에 접근하면 머리카락에서 나오는 무선 주파수 전파를 탐지하는 주파수를 방해해 오디오 신호에 변화가 생긴다.조작자는 오디오 신호의 변화를 듣고 금속 물체의 존재를 판단한다.BFO 기술은 간단하고 실행하기 쉬우며 비용은 낮지만 정밀도는 상대적으로 낮습니다.
4. 밸런스 코일 기술
밸런스 코일 기술은 VLF 기술의 개선된 버전으로, 두 개의 코일을 사용하며, 하나는 송신기로, 다른 하나는 수신기로 사용한다.이 두 코일은 같은 위치에 있지만 극성이 반대여서 균형 상태를 이룬다.금속 물체가 탐지 구역에 들어가면 균형 코일의 균형 상태를 방해하여 수신 코일이 신호를 받게 된다.발사와 수신 신호의 차이를 비교함으로써 탐지기는 교란 방지 능력과 탐지 정밀도를 높일 수 있다.
5.마그네틱 도어 기술
마그네틱 도어 기술은 마그네틱 도어 센서를 기반으로 자장의 변화를 측정하여 금속 물체를 감지합니다.센서에는 격려 코일과 측정 코일이 둘러싸인 두 개의 동일한 코어가 포함되어 있습니다.격려 코일은 교전 전류를 통하여 코어를 번갈아 포화시킨다.외부 자기장이 존재하면 측정 코일의 출력 신호가 변하여 자기장 강도를 반영한다.이 기술은 약한 자성 금속에 민감하며 고정밀 탐지 장면에 적용됩니다.
6. 주파수 변조 기술
주파수 변조 기술은 발사 주파수를 변조하여 금속 물체를 검측한다.발사 코일은 주파수를 조절할 수 있는 전자장을 생성하는데, 금속 물체가 들어갈 때 와류는 주파수 편이를 일으킨다.수신 코일은 주파수 변화를 감지하고 신호 처리 단위 분석을 통해 금속의 존재를 판단한다.이 기술은 서로 다른 금속 특성에 적응하여 탐지 유연성을 높일 수 있다.