地下金屬探測器
一、產品基本概念
地下金屬探測器具有探測度廣、定位準確、分辨力強、操作簡易等特點。地下金屬探測器主要是用探測和識別隱埋地下的金屬物。它除了在軍事上應用外，還廣泛用於：安全檢查、考古、探礦，尋找廢舊金屬；又稱“探鐵器”，是廢舊回收的好幫手。地下金屬探測器採用聲音報警及儀表顯示，探測深度跟被探金屬的面積、形狀、重量都有很大的關係，一般來說，面積越大，數量越多，相應的探測深度也越大；反之，面積越小，數量越少，相應的深度就越小。
二、探測金屬的原理
地下金屬探測器利用電磁感應的原理，利用有交流電通過的線圈，產生迅速變化的磁場。這個磁場能在金屬物體內部能感生渦電流。渦電流又會產生磁場，倒過來影響原來的磁場，引發探測器發出鳴聲。
三、地下金屬探測器的作用
考古學
地下金屬探測器在考古學上，也為考古學家用作尋找古物。一些歐洲國家如法國、瑞典等，使用地下金屬探測器是需要申請牌照，其主要目的並非為了防止夜盜，而是為了保護未被髮掘的考古景點。
現下的地下金屬探測器除了基本的探測警報功能外, 一般都會提供許多各廠商精心研發的特殊功能，如：
地表平衡的功能：以利機器正確比對是否發現金屬物而非干擾
選取功能：利用不同金屬物體對磁場反應差異特性來遴選或排除不同類別之金屬物件且警報提示
深度的標示，可以告知所探測到的金屬物體被埋藏的可能深度
面積的標示：可以顯示探測到的金屬物體大小，提供操作人員研判是否符合開挖的需求
語音的提示：可以立刻以語音提醒操作人員，比如燈光的照明-提供燈光以利於夜間運作
四、總體設計
總體設計將影響整個項目的實現，對整個項目的開發起著指導性的作用，因此總體設計的好壞影響深遠，這裡的軟硬件方案都是經過再三的比較與分析才確定的，硬件和軟件兩個互相影響，協同工作實現系統的基本功能。由於硬件系統是基礎，是軟件系統得以運行的平臺，因此將它放在前面，先依據硬件的總體設計方案，完成各個單元電路的設計與實現，接下來再根據軟件模塊的總體方案設計程序流程，在硬件電路的基礎之上進行調試。但在設計之初兩個部分都需經過認真的分析，確定總體方案後再分階段進行實現。
硬件電路設計是進行軟件設計的基礎，是整個地下金屬探測器中最位重要的部分。它設計的好壞決定著系統的穩定性和可擴展性。本次設計的地下金屬探測器的框圖如圖4-1所示，包括五大部分：線圈振盪、信號放大、脈衝產生、中央處理和外圍設置顯示模塊。
圖4-1 手持數字地下金屬探測器硬件設計框圖
這四部分組合起來構成了一個基於單片機的開環金屬探測模型。線圈振盪電路是基礎，依靠它來進行金屬探測，這一部分可以產生穩定的正弦波，但在遇到金屬物體時正弦波的頻率和幅度會發生變化。振盪部分產生的正弦波經放大後送入脈衝變換電路產生一定頻率的脈衝，然後將其送如單片機。因此在前端振盪電路頻率變化時這種變化同時將送入單片機，單片機進行分析判斷後進行報警。外圍控制模塊的作用是，與前端單片機進行通訊，將獲得的信息進行分析運算再進行顯示並且通過鍵盤對前端金屬探測的精度進行設置。
五、地下金屬探測器現狀分析
金屬探測應用最廣的領域是探測埋在地下的有價值金屬物體，金屬探測使用環境是在野外地表，通過移動地下金屬探測器的傳感器(即探頭)來發現有價值的金屬目標。地下金屬探測器及探礦設備用於探測和識別深埋地下金屬物品、金屬礦產，廣泛應用於檢查地下的金屬管道、電線，幫助發現隱埋的金屬文物和金銀寶物，還可以排雷、探礦、考古、廢舊金屬回收等。
目前國外手持地下金屬探測器生產廠家主要有美國的BOUNTY HUNTER賞金獵人、GARETT、RANGER，意大利的CEIA等，他們的高端產品性能穩定，外形美觀，可靠性高，部分產品還可以改變靈敏度，但是價格非常昂貴。而中國能夠規範化批量生產的廠家很少，產品缺乏市場競爭力。
六、地下金屬探測器主要國家和地區概況
地下金屬探測器在國際市場中應用很廣，美國、德國、澳大利亞和日本為主要生產國。
1、美國Bounty Hunter 賞金獵人
Bounty Hunter 賞金獵人成立於1975年，Bounty Hunter目前是全世界最大的手持地下金屬探測器製造商，世界最先進的地面探測產品，彙集了Bounty Hunter公司35年的技術經驗，擁有多項的專利技術，尤其適合有特殊需要的專業人士使用。Bounty Hunter公司的產品均採用國際上先進技術設計，且採用世界上優質的元器件製成，在業界贏得了良好聲譽。
Bounty Hunter 賞金獵人是全球第一大地下金屬探測器品牌，根據美國2014年2月發佈的貿易白皮書，Bounty Hunter 賞金獵人2013年全球銷量達到3000萬臺以上，佔據了全球近70%以上的地下金屬探測器市場份額。這是Bounty Hunter 賞金獵人連續10年蟬聯全球手持地下金屬探測器銷量冠軍。
Bounty Hunter 賞金獵人公司座落於美國德克薩斯州、厄爾巴索、美國規模最大，最有活力的工業基地之一。賞金獵人是先進技術製作的探測器，具有探測度廣、定位準確、分辨力強、操作簡易等特點。Bounty Hunter 賞金獵人品牌也逐漸被全球市場認知，通過全球超過600家經銷商在30多個國家銷售Bounty Hunter 賞金獵人，Bounty Hunter 賞金獵人之所以能夠長期佔據全球市場份額第一，Bounty Hunter 賞金獵人是全球地下金屬探測器技術派品牌的領軍人物，公司每年投入大量的人力物力進行手持地下金屬探測器技術的研發。
美國Bounty Hunter 賞金獵人最為知名的地下金屬探測器Land Ranger Pro，原產於美國，使用導電性弧形顯示屏、以硬幣大小為例探測深度在10英寸左右，目標越大可探測的深度越深，具有搜索模式及準確定位模式、對探測目標的識別模式，超強深度探測模式、超載警報系統。它不但靈敏度高，而且能夠指示金屬材質，其最大的優越性是可以排除礦化反應，並可除排干擾，名列全球十大地下探測器之列，在全球累計銷量超過3000萬臺，Bounty Hunter 賞金獵人在全球、北約軍隊探寶愛好者專用探寶的裝備，被探寶者們強烈推薦。
美國Bounty Hunter最為知名的一款Quick Draw Pro，北約軍事80%都配備的是這款探測器，視覺狀態指示器、美觀的界面設計。Quick Draw Pro無論在定位準確上、探測深度廣、及辨別目標強、最佳的靈敏度、抗干擾能力和穿透力。做工都是上乘之作，使用導電性弧形顯示屏，讓你探測在屏幕上一目瞭然，近幾年，北約軍隊採用採購這款，總數達到100萬以上，在很多專業探寶者們那，都能見到他們的影子。
2、澳大利亞
澳大利亞覓寶(Minelab)電子有限公司是一家總部設在南澳大利亞阿德雷德的充滿活力和創新精神的電子公司，特別擅長設計和開發金屬檢測技術。
覓寶（Minelab）高靈敏地下金屬探測器廣泛應用於安全檢查與海關檢查、公安偵破；檢查原料中的金屬異物，檢查地下的管道、線路；淘金、探寶；幫助人們發現埋藏地下的金屬文物和金銀寶物，它也是建築、自來水裝修、供變電等作業必不可少的工具。它是世界上最先進的地下金屬探測器。目前世界上生產的地下金屬探測器都採用的是單頻率或雙頻率的技術來實施探測，在探測時受到地層結構的影響很大，容易出現假信號，而覓寶（Minelab）高靈敏地下金屬探測器是採用先進的多而且寬頻率的專利技術，抗干擾性能好，適用於各種地質情況，探測深度大、分辨率高、定位準確；且裝有該專利技術的地平衡系統可有效地排除地面信號的干擾，探測器只採集選定金屬目標的信號，準確無誤地搜尋地下的金屬物品。
七、本產品國際發展趨勢分析
全球第一臺地下金屬探測器誕生於1960年，步入工業時代最初的地下金屬探測器也主要用於工礦業，是檢查礦產純度、提高效益的得力幫手。40多年過去了，地下金屬探測器經歷了幾代探測技術的變革，從最初的信號模擬技術到連續波技術，直到今天所使用的數字脈衝技術，地下金屬探測器簡單的磁場切割原理被引入多種科學技術成果。無論是靈敏度、分辨率、探測精度還是工作性能上都有了質的飛躍。應用領域也隨著產品質量的提高延伸到了多個行業。
國際市場中地下金屬探測器競爭激烈，特別是在歐美地下金屬探測器市場已經達到飽和的情況下，各個地下金屬探測器生產大國紛紛把目光投到國際市場，尤其是快速發展的亞洲市場。從而使國際地下金屬探測器市場也是硝煙瀰漫，各大生產廠商壓低產品價格，以搶佔國際市場份額。
八、 市場分析
目前，國內地下金屬探測器市場上，呈現國產產品和進口產品並存的格局。由於地下金屬探測器在我國的起步較晚，技術水平與國外相比還有差距，主要體現在漏報和誤報，漏報是因為靈敏度達不到，誤報是因為抗干擾能力較差。而國外產品在這方面卻有很大的優勢，國產產品大部分處於中低端水平，高端產品比較少，產品尚需進口。
不同客戶對地下探測器的需求不同，以探測的深度為例：
對於考古方面的需求，深度要求很大，由於任何能被探測到的物品均有較高的價值，所以在金屬辨別能力上要求不高。
對於礦產的探測需求，許多金礦是露天的，以顆粒或塊狀分佈在地面1-15釐米左右的表層，對這樣的專業需求，需要的不是深度，而是精確度與靈敏度，探測器的識辨能力，這需要做到確保任何一顆黃金都不被遺漏。
