感应平衡式地下金属探测器的研究与实现

发布时间：2017-05-17 09:12

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【摘要】：金属探测器是一种用来探测金属的仪器。它的种类很多，有传输式金属探测器，通道式金属探测器，手持式金属探测器和地下金属探测器等。本文所研究的金属探测器是一种地下金属探测器，它有两种探测模式：金属区分模式和金属定位模式，金属区分模式下，它能区分7种不同性质的金属，金属定位模式下，它能比较准确地判断这7种金属的埋藏深度。 本文在总结了国内外现有地下金属探测器技术的基础上，以感应平衡式金属探测技术作为本系统的设计基础，整个系统包含信号检测和信号处理两部分，信号检测部分由一些模拟电路组成，包括发射端电路、接收端耦合与滤波放大电路和正交解调电路，信号处理部分则是对接收信号的处理，包括信号滤波，，金属区分算法和金属定位模式下的地平衡算法。 文中首先介绍了感应式地下金属探测器的主要理论基础：电磁感应原理和涡流原理，解释了金属信号形成的原理。之后，文章接着分析了铁磁性金属与非铁磁性金属对探测器接收信号的影响。然后文章介绍了探测器的主要电路及信号形成的过程，以及对采样后的原始信号做的初步滤波处理。最后，介绍了背景噪声对地下金属探测器的影响，并通过设计算法来消除噪声的影响，并对探测器的性能做了测试实验和分析。
【关键词】：地下金属探测器 电磁感应 感应平衡技术 涡流 背景噪声
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH89
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 绪论9-14
• 1.1 金属探测器的发展历程9-10
• 1.2 国内外研究现状及发展趋势10-12
• 1.3 本课题的研究意义12-13
• 1.4 论文主要内容及章节安排13
• 1.5 本章小结13-14
• 第二章 感应式金属探测器理论基础14-33
• 2.1 感应式金属探测器的基本原理14-28
• 2.1.1 电磁感应原理15-16
• 2.1.2 探头的电磁感应基本模型16-23
• 2.1.4 涡流传感原理23-28
• 2.2 感应式金属探测技术分类28-32
• 2.2.1 差拍式金属探测技术28-29
• 2.2.2 脉冲感应式金属探测技术29-31
• 2.2.3 感应平衡式金属探测技术31-32
• 2.3 本章小结32-33
• 第三章 地下金属探测器电路及信号分析33-49
• 3.1 发送端正弦波产生电路33-35
• 3.1.1 探测器频率选择33-34
• 3.1.2 正弦波产生电路34-35
• 3.2 接收耦合与滤波放大电路35-36
• 3.3 正交解调电路36-41
• 3.3.1 解调原理37-38
• 3.3.2 正交解调过程38-41
• 3.4 参考信号(方波)产生电路41-42
• 3.5 模式选择电路42-46
• 3.6 模数转换(ADC)及原始信号处理46-48
• 3.7 本章小结48-49
• 第四章 感应式地下金属探测器的算法49-60
• 4.1 金属区分原理及算法49-56
• 4.1.1 金属区分原理49-51
• 4.1.2 背景噪声对金属区分的影响51-52
• 4.1.3 峰峰值算法52-55
• 4.1.4 差分求和算法55-56
• 4.2 定位模式下地平衡算法56-59
• 4.2.1 地矿化对探测深度的影响56-57
• 4.2.2 算法原理57-59
• 4.3 本章小结59-60
• 第五章 实测结果与分析60-65
• 5.1 金属区分模式实测结果及分析60-63
• 5.1.1 两种区分算法响应速度对比60-61
• 5.1.2 两种区分算法准确度对比61-63
• 5.2 金属定位模式实测结果及分析63-64
• 5.3 本章小结64-65
• 总结65-66
• 参考文献66-71
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果71-72
• 致谢72-73
• 附件73

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 郑忠楷;蒋学程;罗志灶;;基于电涡流效应的金属探测器的设计与分析[J];实验科学与技术;2013年05期

2 冉启芳;无损检测方法的分类及其特征简介[J];无损检测;1999年02期

3 范孟豹,黄平捷,周泽魁;涡流检测中阻抗信号的分解技术[J];仪器仪表学报;2005年S2期

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本文编号：372992