什么是探測(cè)器？

探測(cè)器是一種物理元件，用于接收地物電磁輻射并實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換，測(cè)量和記錄接收到的電磁輻射能。探測(cè)器在許多領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用，如安全檢查、地質(zhì)勘測(cè)、核物理和粒子物理實(shí)驗(yàn)研究等。

在安全檢查領(lǐng)域，探測(cè)器主要用于檢測(cè)危險(xiǎn)品和違禁品，如機(jī)場(chǎng)、車站等公共場(chǎng)所的安檢設(shè)備。常見的有金屬探測(cè)器和X射線探測(cè)器等。在地質(zhì)勘測(cè)領(lǐng)域，探測(cè)器主要用于獲取地下地質(zhì)構(gòu)造、礦產(chǎn)分布等信息，為地質(zhì)勘測(cè)提供重要的數(shù)據(jù)支持。其中，金屬礦勘探常用的儀器是金屬探測(cè)儀，它可以通過(guò)電磁感應(yīng)等原理探測(cè)地下金屬礦藏。此外，地震勘探也是地質(zhì)勘測(cè)中重要的一種方法，通過(guò)探測(cè)器記錄地震波傳播規(guī)律，推斷地下地質(zhì)構(gòu)造和礦產(chǎn)分布情況。

在核物理和粒子物理實(shí)驗(yàn)研究中，探測(cè)器也是不可缺少的設(shè)備。探測(cè)器可分為計(jì)數(shù)器和徑跡探測(cè)器兩類，前者主要用于測(cè)量粒子的數(shù)目，后者則用于記錄粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡。在實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)使用不同類型的探測(cè)器，可以研究粒子的性質(zhì)、相互作用和產(chǎn)生機(jī)制等重要問(wèn)題。

此外，探測(cè)器還在其他領(lǐng)域中有廣泛應(yīng)用，如氣象觀測(cè)、環(huán)保監(jiān)測(cè)、天文觀測(cè)、農(nóng)業(yè)植保、機(jī)器人視覺等?？傊綔y(cè)器作為一種重要的物理元件，在各個(gè)領(lǐng)域中都發(fā)揮著重要的作用。了解探測(cè)器的應(yīng)用可以幫助我們更好地了解其工作原理和性能特點(diǎn)，從而更好地選擇和使用適合自己需求的探測(cè)器。

接下來(lái)小編給大家分享一些典型探測(cè)器電路圖，以及簡(jiǎn)單分析它們的工作原理。

典型探測(cè)器電路圖分享

1、 使用CS209A的金屬探測(cè)器電路圖

簡(jiǎn)單的金屬探測(cè)器電路是通過(guò)采用櫻桃半導(dǎo)體（現(xiàn)在是半導(dǎo)體）的 IC CS209A 實(shí)現(xiàn)的，CS209A 是一款雙極單片集成電路，用于金屬探測(cè)器應(yīng)用和電感式接近傳感應(yīng)用。

該IC消耗12V單電源，工作時(shí)使用6mA電流，可提供高達(dá)100mA的輸出電流吸收能力，IC CS209A有14引腳和8引腳配置，也有DIP 8、SOP 14封裝。

該電路中的重要部分是設(shè)計(jì)電感線圈L1，因?yàn)殪`敏度和輸出結(jié)果僅基于該電感，這里使用絕緣銅線圈0.4mm線獲得100μH的L1值，L1直徑為40mm，由50匝制成。 IC CS209A 具有內(nèi)部振蕩電路，L1 充當(dāng)儲(chǔ)能元件，因此靠近金屬物體時(shí) L1 的電感會(huì)發(fā)生變化，從而使輸出 2 變高。

該電路中OUT 1連接LED，OUT 2連接5V蜂鳴器，當(dāng)檢測(cè)到金屬時(shí)蜂鳴器發(fā)出噪音。該電路的靈敏度可以通過(guò)使用可變電阻VR1來(lái)改變。對(duì)于該電路，檢測(cè)線圈L1應(yīng)靠近金屬物體，以便檢測(cè)并發(fā)出蜂鳴器聲音。

2、 使用MQ02的簡(jiǎn)單煙霧探測(cè)器電路圖

使用 MQ02 的簡(jiǎn)單煙霧探測(cè)器電路圖，設(shè)計(jì)有幾個(gè)容易獲得的組件。該電路的主要部分是氣體傳感器MQ-02，它能夠檢測(cè)煙霧、液化石油氣、丙烷和氫氣。它可用于需要煙霧和其他提到的氣體泄漏檢測(cè)的不同類型的應(yīng)用。

以下原型是一個(gè)測(cè)試電路，在校準(zhǔn)每個(gè)組件后，可以通過(guò)分線板??和 PCB 構(gòu)建它。當(dāng)檢測(cè)到煙霧時(shí)，該煙霧探測(cè)器電路將產(chǎn)生可見和可聽警報(bào)。

為了構(gòu)建該電路，從氣體傳感器MQ-02開始，組合B1、B2和HB端子并與偏置端子連接，然后組合A1、A2端子并連接到運(yùn)算放大器的非反相端子。將 HA 連接至負(fù)偏壓端子。可變電阻連接在偏置的正負(fù)端之間，可變端連接到運(yùn)算放大器的反相端，因此我們可以通過(guò)改變RV1（可變電阻）的值來(lái)改變靈敏度。

放大器輸出與LED和蜂鳴器相連，當(dāng)MQ-02傳感器檢測(cè)到煙霧時(shí)，會(huì)改變傳感電阻值，運(yùn)算放大器增加輸出，從而LED和蜂鳴器開始指示和報(bào)警。

3、 簡(jiǎn)易斷線探測(cè)器電路圖

找到墻內(nèi)或絕緣體上的斷線非常困難，這里是找到斷線的簡(jiǎn)單解決方案，這里我們僅使用晶體管來(lái)識(shí)別斷線位置。通過(guò)使用簡(jiǎn)單的斷線檢測(cè)器，我們可以識(shí)別是否存在電流，如果沒有電流，則蜂鳴器和LED熄滅。

普通電線可以用作天線，從電流流動(dòng)的電線中拾取電磁力（EMF）。三級(jí)晶體管充當(dāng)放大器，增強(qiáng)從電流流過(guò)的導(dǎo)線檢測(cè)到的信號(hào)，使蜂鳴器發(fā)出蜂鳴聲，LED 閃爍。如果沒有電流流動(dòng)，則蜂鳴器和 LED 保持在關(guān)閉位置。

該電路是一個(gè)簡(jiǎn)單但有效的交流電流檢測(cè)器。當(dāng)交流電（AC）流過(guò)附近的導(dǎo)線時(shí)，在螺旋導(dǎo)線中產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，并對(duì)電路中第一晶體管Q1的基極-發(fā)射極結(jié)正向偏置，從而驅(qū)動(dòng)Q1，并將電流從其集電極傳輸?shù)狡浒l(fā)射極。該電流驅(qū)動(dòng)第二個(gè)晶體管 Q2，Q2 又允許電流從其集電極流向其發(fā)射極。 Q2 直接連接到第三個(gè)晶體管 Q3 的基極，它正向偏置 Q3 并驅(qū)動(dòng)電流通過(guò)它。這樣就完成了蜂鳴器、LED 和電阻器的串聯(lián)電路。

當(dāng) Q3 導(dǎo)通時(shí)，蜂鳴器發(fā)出聲音，LED 亮起，產(chǎn)生檢測(cè)附近電線中交流電流的聽覺和視覺信號(hào)。該電路設(shè)計(jì)演示了晶體管的級(jí)聯(lián)效應(yīng)，其中一個(gè)晶體管跟隨另一個(gè)晶體管工作，最終使輸出工作。

該電路利用螺旋線中的感應(yīng)電壓來(lái)檢測(cè)附近電線中是否存在交流電流。當(dāng)檢測(cè)到交流電流時(shí)，蜂鳴器和 LED 會(huì)激活，提供交流信號(hào)的視覺和聽覺指示。如果連接開路或損壞，蜂鳴器和 LED 將保持在關(guān)閉位置。

4、具有靈敏度控制電路的簡(jiǎn)單光探測(cè)器電路圖

具有靈敏度控制電路的簡(jiǎn)單光探測(cè)器是利用LDR（光敏電阻）和運(yùn)算放大器設(shè)計(jì)的。這里L(fēng)DR充當(dāng)光檢測(cè)傳感器，它被放置在平衡惠斯通電橋中，與LDR連接的10KΩ可變電阻可以控制LDR的靈敏度。

該光檢測(cè)器電路旨在通過(guò)LED指示光的存在，您可以根據(jù)您的要求連接繼電器開關(guān)或任何輸出執(zhí)行器。

我們知道惠斯通電橋可以幫助我們從具有三個(gè)已知電阻的四邊形中找到未知的電阻值，并在一對(duì)對(duì)角之間施加電壓。來(lái)自惠斯通電橋的電壓差被施加到運(yùn)算放大器的輸入端，反相引腳和非反相引腳之間的差值被運(yùn)算放大器放大，并通過(guò)引腳 6 給出輸出。該輸出被饋送到晶體管開關(guān) Q1，LED 發(fā)光取決于在 Q1 開啟和關(guān)閉條件下。

該運(yùn)算放大器IC LM741有8個(gè)引腳，我們?cè)谠撾娐分胁皇褂靡_1和5，它們被稱為零偏移。該 IC 的偏置通過(guò)引腳 7 和引腳 4 施加。反相輸入引腳 2 和非反相輸入引腳 3 被視為輸入端子，引腳 6 用作輸出端子。

晶體管 BC547 是 NPN 晶體管，具有三個(gè)端子：集電極、基極和發(fā)射極。該晶體管可以充當(dāng)開關(guān)和低功率通用放大器。

LDR是一個(gè)根據(jù)光強(qiáng)度改變電阻的元件，它有兩個(gè)端子，沒有任何極性，它由硫化鎘材料制成，在沒有光的情況下兩個(gè)端子之間的電阻會(huì)很高，并且兩個(gè)端子之間的電阻當(dāng)靠近光源時(shí)端子會(huì)很低。

5、采用LDR和555定時(shí)器的煙霧探測(cè)器電路圖

當(dāng)談到煙霧傳感器電路時(shí)，我們經(jīng)常考慮使用微控制器或開發(fā)板來(lái)實(shí)現(xiàn)它。但事實(shí)上，您可以通過(guò)多種方法來(lái)構(gòu)建簡(jiǎn)單的煙霧報(bào)警器，而無(wú)需使用專用傳感器或微控制器。在本設(shè)計(jì)中，我使用了 LDR 來(lái)實(shí)現(xiàn)此目的。該煙霧探測(cè)器電路還使用定時(shí)器555來(lái)激活蜂鳴器，蜂鳴器由于感測(cè)到煙霧而產(chǎn)生間歇性聲音。

該電路的工作從 LDR 開始，LDR 是煙霧傳感元件和燈泡。在它旁邊放一個(gè)LDR和一個(gè)12V燈泡，我們可以隨意調(diào)整它們之間的距離。但它應(yīng)該足夠近，以便燈泡發(fā)出的光落在 LDR 上。當(dāng)冒煙時(shí)，燈泡發(fā)出的光會(huì)被阻擋。由于煙霧，這會(huì)導(dǎo)致 LDR 接收到的光線發(fā)生變化。結(jié)果，晶體管 Q1 將導(dǎo)通，集電極電壓切換至高狀態(tài)。

晶體管Q1集電極端子中的電壓將引起定時(shí)器555的觸發(fā)，這將激活連接到555輸出的蜂鳴器。蜂鳴器將持續(xù)鳴響，直到環(huán)境中出現(xiàn)煙霧為止。使用晶體管底部的 50k 電位器來(lái)校準(zhǔn)煙霧的觸發(fā)點(diǎn)。通過(guò)使用電位計(jì)調(diào)整電阻值，我們可以設(shè)置晶體管應(yīng)導(dǎo)通并觸發(fā) IC 555 的電壓水平。這反過(guò)來(lái)會(huì)使蜂鳴器發(fā)出警報(bào)聲。