单片机手持金属探测器的工作原理

传统的手持金属探测器一般都是采用的模拟电路进行检测和控制的。虽然其电路比较简单，但是其抗干扰能力却非常差，很容易就受到外界环境因素的干扰，且其在追求高灵敏度时，容易出现电路不稳定的现象，导致系统无法正常工作，而采用单片机设计的手持金属探测器采用性能优良的单片机替代传统的模拟电路，提高了系统的抗干扰能力、丰富了系统的功能。

单片机手持金属探测器的工作原理是基于线圈的电磁感应原理。当有交变电流通过线圈时，在线圈周围建立交变电磁场，电磁场的感应强度与介质的磁导率、线圈的面积、线圈上的电流和距线圈中心点的距离有关。当手持金属探测器线圈有效探测范圈内无金属物时，介质的磁导率为真空磁导率(非金属的相对磁导率=1)，磁感应强度保持不变；当线圈有效探测范围内出现铁磁性金属物时，由于铁磁性金属的相对磁导率>1，会使介质的磁导率发生变化，从而引起手持金属探测器线圈周圈的磁感应强度变化。

另一方面，置于该交变磁场中的金属导体内会产生自行闭合的涡流，涡流要产生附加的磁场，与外磁场方向相反，会削弱手持金属探测器线圈磁场的变化。金属的电导率越大，线圈中通过的交变电流的频率越高，则涡流强度就越大，对原磁场的抑制作用越强。当有金属物靠近或掠过手持金属探测器通电线圈平面时，无论是否为铁磁性金属物，都会引起通电线圈建立的交变电磁场的变化，同时也使线圈中激励信号的幅值、频率、相位发生变化。只要手持金属探测器检测到这种变化，就可以判断金属物体是否存在。