金属探测器技术的发展

金属探测器的发展要追溯到上世纪六十年代，首先出现在矿产领域，主要是为了检测矿产中金属的含量，提高金属纯度。世界上首台金属探测装备研制出来并取得了良好的效果，减少了工人们的工作量，提高了工作效率。金属探测器在工业的成功应用，使其得到重视并快速发展，逐渐进入到安保、食品、考古等领域。

起初，金属探测器的探测技术主要是采用的电磁感应技术，即通过发射连续的正弦载波，对金属回波信号进行处理，从而得到金属目标的具体信息，这种探测技术的使用时间是比较久，使用范围也很广泛。基于电磁感应的金属探测器在实现上较容易，因此得到快速发展。按照金属回波处理的方式不同，电磁式探测技术又可分为幅频探测、相位探测、双频探测、跨导探测等。

除了电磁式的探测技术外，基于霍尔元件的探测技术也较为普遍。依靠霍尔元件设计的金属探测器效果好，一般应用于要求高灵敏度、距离范围在米级别的探测环境下。其工作原理简单，通过发射端发射载波作用到金属目标产生涡流二次磁场，利用霍尔器件检测二次磁场信号就可探测到金属目标。这种方式的优点是探测灵敏度高，缺点是探测时容易受噪声影响，所以该金属探测器系统在实现上要求比较高。

金属探测器技术经过近60年的发展，越来越多新的探测方式被研究出来。从载波频率来看，利用500MHz微波信号可以进行运动金属探测，其依据多普勒频移原理，当金属目标同向运动时，回波信号被拉长频率降低，反向运动时回波信号被挤压频率增大,通过监测回波信号的频率变化可以感知金属目标的动态信息。在地下探测领域，采用kHz级别载波信号的金属探测器可以探测地下矿藏，一般采用的探测方式叫瞬变电磁法，其原理是发射端间断地发射高频脉冲载波信号，载波信号作用到金属目标产生二次场，通过检测二次场来判断金属信息。

21世纪以来，金属探测技术又有新的发展，更多的探测方式被实现。经过长时期的发展，金属探测器在不同领域采取的技术也不尽相同，但总体是朝着小型化和智能化的方向发展。随着国内外的科学技术发展，金属探测载波发展分为三个阶段分别是：模拟载波技术、数字载波技术和瞬变电磁技术。如今探测技术与主控芯片如单片机、DSP等的结合都使金属探测器更加的智能化，可以预期不久的将来，金属探测将会和物联网、云计算等结合，届时会更加的智能。