本例介紹一款采用pll(鎖相環(huán))數(shù)字集成電路mcl4046制作的金屬探測器，它在檢測到金屬物體時會發(fā)出聲音報警信號，同時還能根據(jù)電流表的指示大致判斷出被檢測到的金屬材料。該裝置適用于檢測木材中的鐵釘、沙灘中的金屬物品、墻內的電線等。
電路工作原理
該金屬探測器電路由探測振蕩器、pll鎖相環(huán)電路和音響報警電路組成，如圖8-74所示。
探測振蕩器電路由探測線圈l、晶體管vl、電阻器rl-r3、電容器cl-c5組成。
pll鎖相環(huán)電路由集成電路icl、電阻器r4-r8、電容器c7-cll組成。
音響報警電路由晶體管v2、比較放大器集成電路ic2 蜂鳴器ha、電阻器rg-r14組成。
在探測線圈l末檢測到金屬物品時，探測振蕩器與icl內部vco的基準頻率相同，icl的13腳 (比較器輸出端)元誤差電壓輸出，音響報警電路不工作，蜂鳴器ha不發(fā)聲。
當l檢測到金屬物品時，探測振蕩器的工作頻率將升高或降低 (通常，檢測到銅、鋁等導電率高的金屬時;振蕩頻率會升高;檢測到鐵氧體等導磁率高的金屬物體時，振蕩頻率會降低;而檢測到鋼、鐵等導磁率、導電率均較高的金屬時，振蕩頻率或升高或降低)，ic1的13腳將輸出誤差信號。該信號經v2及ic2放大后，驅動ha發(fā)出報警聲。同時，電流表pa的指針問左或問右擺動。
元器件選擇
rl-rl4選用1/4w碳膜電阻器或金屬膜電阻器;rl5選用1/2w金屬膜電阻器。
rp選用小型電位器或可變電阻器。
cl、c2、c7-c9、cl2和c13均選用獨石電容器;c3-c6和clo選用高頻瓷介電容器;c11選用微調電容器 (半可變電容器)。
vl和v2均選用s9018或2scl815型硅npn晶體管。
icl選用cd4046或mcl4046b型pll鎖相環(huán)集成電路;ic2選用ppc393c型運算放大集成電路。
l用φo·2mm的高強度漆包線在5cmx7cm的框架上繞100匝制成。
ha選用電磁式蜂鳴器。
pa選用小型微安表。
電路調試
在探測線圈l遠離金屬物品的情況下，調整cll的容量，使基準頻率與探測振蕩器的工作頻率相同，ic1的13腳輸出為0。
再調整rp的阻值，便電流表pa的指針向在刻度正中。
將l分別靠近不同金屬，分別調整rl2和r14的阻值，便pa的表針偏右或偏左，蜂鳴器ha發(fā)出報警聲。
