什么是探測器？

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

在安全檢查領(lǐng)域，探測器主要用于檢測危險品和違禁品，如機場、車站等公共場所的安檢設(shè)備。常見的有金屬探測器和X射線探測器等。在地質(zhì)勘測領(lǐng)域，探測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儀，它可以通過電磁感應(yīng)等原理探測地下金屬礦藏。此外，地震勘探也是地質(zhì)勘測中重要的一種方法，通過探測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驗研究中，探測器也是不可缺少的設(shè)備。探測器可分為計數(shù)器和徑跡探測器兩類，前者主要用于測量粒子的數(shù)目，后者則用于記錄粒子的運動軌跡。在實驗中，通過使用不同類型的探測器，可以研究粒子的性質(zhì)、相互作用和產(chǎn)生機制等重要問題。

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

接下來小編給大家分享一些典型探測器電路圖，以及簡單分析它們的工作原理。

典型探測器電路圖分享

1、 使用CS209A的金屬探測器電路圖

簡單的金屬探測器電路是通過采用櫻桃半導(dǎo)體（現(xiàn)在是半導(dǎo)體）的 IC CS209A 實現(xiàn)的，CS209A 是一款雙極單片集成電路，用于金屬探測器應(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)計電感線圈L1，因為靈敏度和輸出結(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)儲能元件，因此靠近金屬物體時 L1 的電感會發(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)檢測到金屬時蜂鳴器發(fā)出噪音。該電路的靈敏度可以通過使用可變電阻VR1來改變。對于該電路，檢測線圈L1應(yīng)靠近金屬物體，以便檢測并發(fā)出蜂鳴器聲音。

2、 使用MQ02的簡單煙霧探測器電路圖

使用 MQ02 的簡單煙霧探測器電路圖，設(shè)計有幾個容易獲得的組件。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的不同類型的應(yīng)用。

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

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，可變端連接到運算放大器的反相端，因此我們可以通過改變RV1（可變電阻）的值來改變靈敏度。

放大器輸出與LED和蜂鳴器相連，當(dāng)MQ-02傳感器檢測到煙霧時，會改變傳感電阻值，運算放大器增加輸出，從而LED和蜂鳴器開始指示和報警。

3、 簡易斷線探測器電路圖

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單解決方案，這里我們僅使用晶體管來識別斷線位置。通過使用簡單的斷線檢測器，我們可以識別是否存在電流，如果沒有電流，則蜂鳴器和LED熄滅。

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

該電路是一個簡單但有效的交流電流檢測器。當(dāng)交流電（AC）流過附近的導(dǎo)線時，在螺旋導(dǎo)線中產(chǎn)生電動勢，并對電路中第一晶體管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)動第二個晶體管 Q2，Q2 又允許電流從其集電極流向其發(fā)射極。 Q2 直接連接到第三個晶體管 Q3 的基極，它正向偏置 Q3 并驅(qū)動電流通過它。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，蜂鳴器發(fā)出聲音，LED 亮起，產(chǎn)生檢測附近電線中交流電流的聽覺和視覺信號。該電路設(shè)計演示了晶體管的級聯(lián)效應(yīng)，其中一個晶體管跟隨另一個晶體管工作，最終使輸出工作。

該電路利用螺旋線中的感應(yīng)電壓來檢測附近電線中是否存在交流電流。當(dāng)檢測到交流電流時，蜂鳴器和 LED 會激活，提供交流信號的視覺和聽覺指示。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單光探測器電路圖

具有靈敏度控制電路的簡單光探測器是利用LDR（光敏電阻）和運算放大器設(shè)計的。這里L(fēng)DR充當(dāng)光檢測傳感器，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。

該光檢測器電路旨在通過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已知電阻的四邊形中找到未知的電阻值，并在一對對角之間施加電壓。來自惠斯通電橋的電壓差被施加到運算放大器的輸入端，反相引腳和非反相引腳之間的差值被運算放大器放大，并通過引腳 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。

該運算放大器IC LM741有8個引腳，我們在該電路中不使用引腳1和5，它們被稱為零偏移。該 IC 的偏置通過引腳 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是一個根據(jù)光強度改變電阻的元件，它有兩個端子，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端子之間的電阻會很高，并且兩個端子之間的電阻當(dāng)靠近光源時端子會很低。

5、采用LDR和555定時器的煙霧探測器電路圖

當(dāng)談到煙霧傳感器電路時，我們經(jīng)?？紤]使用微控制器或開發(fā)板來實現(xiàn)它。但事實上，您可以通過多種方法來構(gòu)建簡單的煙霧報警器，而無需使用專用傳感器或微控制器。在本設(shè)計中，我使用了 LDR 來實現(xiàn)此目的。該煙霧探測器電路還使用定時器555來激活蜂鳴器，蜂鳴器由于感測到煙霧而產(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LDR和一個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，燈泡發(fā)出的光會被阻擋。由于煙霧，這會導(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 電位器來校準(zhǔn)煙霧的觸發(fā)點。通過使用電位計調(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。這反過來會使蜂鳴器發(fā)出警報聲。