금속 탐지기는 어떻게 작동할까? – 회로, 코일 등

huntingformetal.com에 금속탐지기의 원리에 대한 기사

원문은 https://huntingformetal.com/how-detectors-work/

아래는 기사 내용

 

 

금속 탐지기가 어떻게 작동하는지 궁금한 적이 있습니까? 

이 기사에서는 이러한 기계가 어떻게 귀중한 동전을 찾고, 군인을 보호하고, 우리 공항을 더 안전하게 만드는지 알아보겠습니다.

 

땅에 묻힌 보물을 찾을 수 있다는 희망에는 놀라운 것이 있습니다. 그것은 타고난 매력을 가지고 있으며, 이것이 아마도 금속 탐지가 인기있는 취미가 된 이유 일 것입니다. 금속 탐지기를 사용하여 숨겨진 동전 및 기타 잠재적으로 가치있는 유물을 발견하는 수백만 명의 사람들 중 한 명이라면 필자가 의미하는 바를 정확히 알게 될 것입니다!

물론 금속 탐지기는 단지 재미만을 위한 것이 아닙니다. 이 기술은 전쟁 지역에서 지뢰를 탐지 하고 사람들이 위험한 물체를 비행기로 가져가는 것을 방지 하는 등 다양한 용도로 사용됩니다 .

오랫동안 주변에 있었음에도 불구하고 금속 탐지기가 금속을 찾는 방법에  대한 세부사항은  많은 사람들에게 미스테리입니다. 실제로는 비교적 간단합니다. 모든 것이 전자기학 의 원리로 시작됩니다.

 

전자기학의 (빠른) 기초

 

나는 이것이 금속 탐지기에 대한 가이드가 될 것이지만, 이러한 기계가 작동하는 이유에 대한 물리학에 대해 조금 이해하는 것이 중요합니다.

 

전자기학은 위협적으로 들리지만 전기 와 자기 의 조합 일뿐 입니다.

우리는 일상의 거의 모든 활동에 전기를 사용합니다. 인터넷 서핑을하든, TV를 보든, 헤어 드라이어를 사용하든, 음식을 요리하든, 우리 모두는 현대 생활에 전기가 얼마나 중요한지 알고 있습니다.

 

일부 사람들은 우리가 자기에 의존한다는 사실을 깨닫지 못합니다. 전기를 생성하기 위해 발전기는 자기장을 통해 구리선 드럼을 회전시킵니다. 이것은 전선 내부에 전기를 생성합니다. 자기장이 전기를 생성했습니다 . 이 관계는 역으로 작동하며 전기 모터가 작동하는 방식입니다.

 

즉, 전기는 자기를 생성 할 수 있고 자기는 전기를 생성 할 수 있습니다.

 

생성기가 정확히 어떻게 작동하는지는 이 기사의 범위를 벗어납니다. 그러나 기억해야 할 핵심은 자기와 전기가 연결되어 있다는 것입니다.  하나를 얻을 때마다 다른 하나도 찾을 수 있습니다 .

 

그리고  항상  두 가지를 함께 찾으면 마치 하나 인 것처럼 이야기하는 것이 좋습니다. 따라서 이름은 "전자기"입니다.

 

이해해야 할 중요한 개념이 하나 더 있습니다. 자기장이 변화하면 전기장이 변화합니다. 전기도 마찬가지입니다. 전기장이 변화하면 자기장이 변화합니다. 이것은 Maxwell의 유명한 방정식 중 하나의 짧은 버전입니다.

이 기사에서 가장 중요한 것은 금속 탐지기가 작동하는 이유도 설명합니다.

 

VLF 탐지기가 전자기를 사용하는 방법

그래서 우리는 자기장이 전기장을 생성하고 그 반대도 사실임을 압니다. 우리는 또한 변화하는 전기장과 자기장이 다른 유형의 변화하는 장을 생성한다는 것을 알고 있습니다.

 

이것이 금속 탐지기에 어떻게 적용됩니까?

 

금속 탐지기에는 여러 유형이 있으므로 모두 동일한 방식으로 작동하지는 않습니다. VLF (Very Low Frequency) 로 알려진 가장 일반적인 탐지기 중 하나부터 시작하겠습니다 .

이러한 유형의 탐지기에는 송신기 코일과 수신기 코일의 두 개의 코일이 있습니다.

이름에서 알 수 있듯이 송신기 코일은 탐지기 주변의 자기장을 "전송"합니다. 이것은 코일을 통해 교류 전류를 전달하는 배터리를 부착함으로써 달성됩니다 (전기는 자기장을 생성 함을 기억하십시오). 최신 검출기의 "작동 주파수"는 전류의 방향이 번갈아가는 빈도입니다.

 

자기장의 가장 큰 장점은 토양이나 먼지의 영향을받지 않기 때문에 바로 통과한다는 것입니다. 탐지기가 금속 물체에 충분히 가까우면 지속적으로 전환되는 자기장이 금속 내의 원자에 작용하여 전자가 이동합니다. 이것은 효과적으로 변화하는 전기장을 생성하여 금속 주위에 변화하는 자기장을 설정합니다.

즉, 금속 탐지기를 금속 근처로 이동시키는 행위는 새로운 자기장이 금속을 둘러 싸게합니다.

이것은 수신기 코일이 유용한 곳입니다. 수신기 코일이 금속을 둘러싼 새로운 자기장을 통과하면서 코일에 전류가 생성됩니다. 코일이 라우드 스피커에 연결되어있어 신호음이나 딸깍 소리가납니다.

 

기술 메모에서 수신기 와이어는 송신기 코일의 자기장의 영향을받지 않도록 배열해야합니다. 그렇게하지 않으면 금속에서 나오는 모든 신호가 더 크고 더 가까운 송신기 코일 전류에 의해 휩쓸 리게됩니다. 회로 작동 방식에 대해 자세히 알고 싶다면 온라인에 많은 회로도가 있습니다.

깔끔한 보너스는 금속에 가까울수록 자기장이 강해 전류가 커진다는 것입니다. 이것이 물체에 가까이있을 때 신호음이 더 큰 이유입니다.

 

VLF가 다양한 유형의 금속을 감지하는 방법

VLF 금속 탐지기는 어떤 금속이 탐지되었는지 (알루미늄, 금, 철 등) 정보를 바탕으로 추측 할 수 있습니다. 그래도 어떻게 이것을 달성합니까?

서로 다른 금속을 구별하는 능력은 위상 이동이라는 원리 때문입니다.

너무 자세하지 않으면 송신기 코일의 주파수는 수신기 코일이 감지 한 주파수와 다릅니다. 각 유형의 금속은 전기 저항이 다르기 때문에 전기가 흐르는 정도에 영향을 미칩니다.

각 물질의 저항과 그에 따른 위상 변화를 알면 감지기는 어떤 유형의 금속이지면 아래에 있는지 알 수 있습니다. 이를 금속 탐지의 식별이라고합니다.

추가적인 이점으로, 많은 VLF 탐지기를 사용하여 찾고 싶지 않은 금속을 필터링 할 수도 있습니다. 이는 노브를 사용하여 특정 위상 편이 임계 값을 설정함으로써 가능합니다. 특정 범위를 감지하려는 경우 일부 VLF 탐지기를 사용하여 노치 (또는 위상 편이 범위) 또는 여러 노치를 만들 수 있습니다.

 

기타 구성 요소

보는 것만으로도 알 수 있듯이 현대의 금속 탐지기는 두 개의 와이어 코일과 배터리가 아닙니다. 기타 중요한 기능은 다음과 같습니다.

 

• 제어 장치-대부분의 중요한 물건이 저장되는 곳입니다. 제어 장치에는 배터리, 스피커, 디지털 프로세서 및 탐지기에있을 수있는 모든 제어 장치가 포함되어 있습니다.
• 샤프트-금속 감지를보다 편안하게하기 위해 소비자 모델은 샤프트가 길기 때문에 똑바로 세울 수 있습니다. 대부분의 샤프트는 조정 가능합니다.
• 검색 헤드-검색 헤드에는 코일 (또는 유형에 따라 단일 코일)이 포함됩니다. 일반적으로 타원형이며 안테나, 루프 또는 서치 코일이라고도합니다.
• 스태빌라이저-스태빌라이저는 장치 상단에 부착되어 지상을 가로 질러 안테나를 쓸 때 안정적으로 유지하는 데 도움이됩니다. 모든 모델에서 찾을 수는 없지만 제어 된 동작에서 검색하기가 더 쉽습니다.

이러한 구성 요소 외에도 대부분의 금속 탐지기에는 헤드폰 잭과 디스플레이 패널이 있습니다.

 

다른 유형이 있습니까?

금속 탐지기에는 여러 유형이 있으며 취미 탐지에 가장 중요한 것은 펄스 유도 (PI) 탐지기 입니다.

VLF 탐지기와 달리 이들은 일반적으로 송신기와 수신기로 작동하는 코일이 하나뿐입니다. 짧은 전류 펄스가 단일 와이어를 통해 전달되어 자기장을 생성합니다. 펄스가 전환되면 필드가 붕괴되어 전기 스파이크가 발생하여 또 다른 단기 전류가 발생합니다.

탐지기가 금속 물체 근처에 있으면 탐지기의 샘플링 회로 가 반대 자기장을 포착합니다. 두 번째 펄스 ( 반사 펄스 라고 함 )가 사라지는데 더 오래 걸리므로 금속을 탐지 할 수 있습니다.

펄스 유도 기술은 금에 대해 더 깊은 깊이와 적절한 감도를 제공하지만 몇 가지 단점이 있습니다.

대부분의 PI 탐지기는 철제 "쓰레기"를 식별하거나 무시할 수 없기 때문에 도시 지역에서 사용하기에 적합하지 않습니다. 이는 VLF에 비해 식별성이 낮기 때문입니다. 그러나 시골 지역에서 사냥하기에 더 좋으며 더 깊은 탐지를 제공 할 수 있습니다. 또한 전도성이 높은 물질이 포함 된 해변 및 기타 환경에 적합합니다.

 

 

 

 

도있다 비트 주파수 발진기 (BFO) 금속 탐지기 . 이들은 가장 저렴하고 덜 복잡합니다. VLF 또는 PI 검출기만큼 정확하지 않으며 동일한 수준의 제어를 제공하지 않습니다.

PI, BFO 및 VLF 검출기 외에도 다양한 산업 분야에 대한 다양한 검출기가 있습니다. 예를 들어, 많은 산업용 검출기는 3 개의 코일 설계를 가지고 있습니다. 이 구성을 통해 기기는 작은 금속 조각을 감지 할 수 있습니다.

 

비트 주파수 발진 (BFO) 금속 탐지기도 있습니다. 이들은 가장 저렴하고 덜 복잡합니다. VLF 또는 PI 탐지기만큼 정확하지 않으며 동일한 양의 제어를 제공하지 않습니다.

PI, BFO 및 VLF 검출기 외에도 다양한 산업 분야에 대한 다양한 탐지기가 있습니다. 예를 들어, 많은 산업용 탐지기는 3 개의 코일 설계를 가지고 있습니다. 이 구성을 통해 기기는 작은 금속 조각을 감지 할 수 있습니다.

 

물체는 얼마나 깊을 수 있습니까?

대답하기 어려운 질문입니다. 일반적으로 최대 깊이는 약 20-30cm 입니다. 탐지기의 최대 깊이는 다음과 같은 여러 요인에 따라 달라질 수 있습니다.

 

• 물체의 종류와 크기-물체가 클수록 자기장이 커지고 더 깊게 감지 할 수 있습니다. 더 강한 자기장을 생성하는 금속 (예 : 철)도 감지하기가 더 쉽습니다.
• 탐지기 유형-다양한 유형의 탐지기가 다양한 깊이의 금속을 감지 할 수 있습니다. 동일한 유형의 탐지기에서도 사용되는 기술과 주파수는 최대 탐지 깊이에 영향을 미칠 수 있습니다.
• 간섭-전류를 전도 할 수있는 모든 것이 금속 탐지기 판독 값을 방해 할 수 있습니다. 여기에는 케이블, 파이프 및 전력선이 포함됩니다.
• 토양 유형-토양에 자연 전도성 물질이 포함되어 있으면 물체 감지가 더 어려워 질 수 있습니다.

또한 일부 금속 물체는 시간이 지남에 따라 주변 토양의 전도도를 증가시킵니다. 이것을 후광이라고합니다.

 

감지기는 어디에 사용할 수 있습니까?

금속 탐지기는 다양한 용도로 사용되며 다양한 형태로 제공됩니다. 가장 일반적인 것은 다음과 같습니다.

 

• 보안 검색-금속 탐지기의 가장 분명한 용도 중 하나는 공항 보안입니다. 모든 승객은 펄스 및 교류 탐지기를 모두 사용하는 문을 통과하는 반면 휴대용 모델은 직원이 물체를 찾는 데 사용할 수 있습니다. 최신 탐지기는 금속을 감지 할뿐만 아니라 대략적인 크기도 제공 할 수 있습니다. 유사한 시스템이 건물 및 이벤트 보안에 사용됩니다.
• 산업용 탐지기-금속 탐지기는 식품, 플라스틱, 광업, 제약 및 기타 다양한 산업 분야에서 중요한 도구입니다. 예를 들어 식품 산업에서 탐지기는 기계의 금속으로 오염 된 식품에 대해 직원에게 경고 할 수 있습니다.
• 고고학-고고학자들은 50 년 넘게 금속 탐지기를 사용해 왔는데, 이는 군사 기지에서 발사대와 같은 것을 찾는데 유용하기 때문입니다. 그러나 많은 고고학자들은 탐지가 취미인사람을 좋아하지 않습니다. 그러나 일단 유물이 발견되고 파헤쳐지면 더 자세한 조사 없이는 맥락이 사라집니다.
• 취미-금속 탐지기를 취미로 하는 사람들은 다양한 인공물과 물체를 찾습니다. 가장 일반적인 것에는 동전, 금, 역사적인 물건 및 귀중한 현대 품목 (예 : 목걸이)이 포함됩니다. 금속 탐지는 검색 결과를 학습하고 비교하기위한 전 세계 클럽과 함께 인기있는 취미로 성장했습니다.

재미있어 보이지만 비싸고 사용하기 어렵지 않습니까?

금속 탐지기는 신규 사용자에게 위협적인 것처럼 보일 수 있지만 복잡하거나 비용이 많이들 필요는 없습니다. 최신 탐지기가 점점 더 발전하고있는 것은 사실이지만 대부분의 경우 기본 사항만 아는 것으로 시작할 수 있습니다. 최고의 초보자 탐지기 중 일부는 비교적 저렴하며 성공 가능성이 큰 유물, 동전 및 기타 물체를 탐지 할 수 있습니다.

취미에 관심이 있으시면 아래 버튼을 클릭하여 최고의 금속 탐지기 목록을 확인하거나 여기 에서 초보자 탐지기 목록을 확인 하십시요 . 그러나 주의 하십시오-금속 탐지는 중독성이 있습니다!