上圖所示為一手持式金屬探測器的信號處理系統框圖。系統探頭為一電感線(xiàn)圈——激勵線(xiàn)圈，是振蕩器的一部分，用于產(chǎn)生一次磁場(chǎng)和接收二次磁場(chǎng)。檢波器的作用是將振蕩器振幅的變化轉變?yōu)橹绷餍盘?。直流信號處理部分由前置放大器、電壓—電?/p>

變換器以及電流—頻率變換器組成。其作用是將直流信號轉換為音頻信號。為方便后續信號處理，系統多采用直流供電，如電池或穩壓電源，欠壓報警電路是一個(gè)電源監控器，當電池電壓不足時(shí)，會(huì )自動(dòng)發(fā)出報警信號。

金屬探測器的具體探測、處理電路有很多，這里我們只列舉一二。

一、直流電源及振蕩、檢波電路

電路原理如圖2所示。系統穩壓電路采用集成三端穩壓器CW79105，其輸人端接電池–12VDC，輸出穩壓值為–5VDC。振蕩器是用變壓器實(shí)現正反饋的正弦振蕩器，二極管D，和電容C，組成檢波電路。

二、前置放大電路

前置放大電路采用差動(dòng)輸入放大器，如圖3所示。圖中R,、C、R。及C。構成差動(dòng)積分電路，即自動(dòng)回零電路，其作用是對變化緩慢的直流信號進(jìn)行抑制，而對變化較快的金屬探測信號進(jìn)行高倍放大。

三、電壓—電流變換電路

電壓—電流變換電路是用運算放大器和三極管等組成電流負反饋電路，如圖4所示。由前置放大器輸出的直流脈動(dòng)信號經(jīng)本級放大后得到穩定的恒流輸出，以驅動(dòng)后級電流—頻率變換器。圖中R。為系統工作狀態(tài)調節電位。靜態(tài)時(shí)，調節R。使三極管工作于臨界截止狀態(tài)，二極管接近導通。一旦V，輸人脈動(dòng)放大信號，三極管進(jìn)入放大狀態(tài)，二極管迅速導通，驅動(dòng)下一級工作。電阻R。取值較大，使得三極管T集電極電流只要稍有變化，就會(huì )使二極管D迅速導通。

四、電流—頻率變換電路

電流—頻率變換電路的作用是將前級放大后的直流信號轉換成音頻信號，驅動(dòng)喇叭發(fā)出聲響。金屬物體越大或者探頭離金屬物體越近，其輸出信號就越強，頻率就越高。采用CMOS時(shí)基電路CH7555構成由輸人電壓控制的多諧振蕩器，電路如圖5所示。圖中，輸人信號V，控制電容器C。的充電時(shí)間，從而決定輸出音頻信號的頻率，實(shí)現電流—頻率轉換。當無(wú)輸人信號V,時(shí)（前級輸出端二極管截止，電流為零)，由R、C、D產(chǎn)生充放電信號，使變換器輸出一個(gè)間隔約3s的窄脈沖，喇叭中產(chǎn)生一間隔為3s的“嗒—嗒”聲，以示無(wú)探測信號。當探測到金屬物體時(shí)，喇叭發(fā)聲的頻率增高，信號增大。

五、直流電源欠壓報警電路

當電池電壓V;由-12VDC變至–6.5VDC時(shí)，三端穩壓器輸出的穩壓值會(huì )發(fā)生較大偏差，應更換新電池，所以系統中設計了直流電源欠壓報警電路。報警電路如圖6所示。電路用CMOS時(shí)基電路CH7555和阻容元件組成多諧振蕩器，采用-5VDC穩壓電源供電。當V，下降至–6.5V時(shí)，電路起振，發(fā)出電壓不足報警信號。該振蕩器的振蕩頻率f=4.9kHz，比探測信號頻率高，且固定不變，因此不會(huì )與探測信號相混淆。將上述各部分電路按框圖順序級連，便可得到總體電路圖。