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能量轉換，測量和記錄接收到的電磁輻射能。探測器在許多領域都有廣泛的應用，如安全檢查、地質勘測、核物理和粒子物理實驗研究等。

在安全檢查領域，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備。常見的有金屬探測器和X射線探測器等。在地質勘測領域，探測器主要用于獲取地下地質構造、礦產分布等信息，為地質勘測提供重要的數據支持。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等原理探測地下金屬礦藏。此外，地震勘探也是地質勘測中重要的一種方法，通過探測器記錄地震波傳播規律，推斷地下地質構造和礦產分布情況。

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備。探測器可分為計數器和徑跡探測器兩類，前者主要用于測量粒子的數目，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、相互作用和產生機制等重要問題。

此外，探測器還在其他領域中有廣泛應用，如氣象觀測、環保監測、天文觀測、農業植保、機器人視覺等。總之，探測器作為一種重要的物理元件，在各個領域中都發揮著重要的作用。了解探測器的應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體（現在是半導體）的 IC CS209A 實現的，CS209A 是一款雙極單片集成電路，用于金屬探測器應用和電感式接近傳感應用。

該IC消耗12V單電源，工作時使用6mA電流，可提供高達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計電感線圈L1，因為靈敏度和輸出結果僅基于該電感，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 具有內部振蕩電路，L1 充當儲能元件，因此靠近金屬物體時 L1 的電感會發生變化，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，當檢測到金屬時蜂鳴器發出噪音。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應靠近金屬物體，以便檢測并發出蜂鳴器聲音。

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用。

以下原型是一個測試電路，在校準每個組件后，可以通過分線板??和 PCB 構建它。當檢測到煙霧時，該煙霧探測器電路將產生可見和可聽警報。

為了構建該電路，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 連接至負偏壓端子。可變電阻連接在偏置的正負端之間，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）。三級晶體管充當放大器，增強從電流流過的導線檢測到的信號，使蜂鳴器發出蜂鳴聲，LED 閃爍。如果沒有電流流動，則蜂鳴器和 LED 保持在關閉位置。

該電路是一個簡單但有效的交流電流檢測器。當交流電（AC）流過附近的導線時，在螺旋導線中產生電動勢，并對電路中第一晶體管Q1的基極-發射極結正向偏置，從而驅動Q1，并將電流從其集電極傳輸到其發射極。該電流驅動第二個晶體管 Q2，Q2 又允許電流從其集電極流向其發射極。 Q2 直接連接到第三個晶體管 Q3 的基極，它正向偏置 Q3 并驅動電流通過它。這樣就完成了蜂鳴器、LED 和電阻器的串聯電路。

當 Q3 導通時，蜂鳴器發出聲音，LED 亮起，產生檢測附近電線中交流電流的聽覺和視覺信號。該電路設計演示了晶體管的級聯效應，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電壓來檢測附近電線中是否存在交流電流。當檢測到交流電流時，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）和運算放大器設計的。這里LDR充當光檢測傳感器，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，您可以根據您的要求連接繼電器開關或任何輸出執行器。

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 Q1，LED 發光取決于在 Q1 開啟和關閉條件下。

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、基極和發射極。該晶體管可以充當開關和低功率通用放大器。

LDR是一個根據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

當談到煙霧傳感器電路時，我們經常考慮使用微控制器或開發板來實現它。但事實上，您可以通過多種方法來構建簡單的煙霧報警器，而無需使用專用傳感器或微控制器。在本設計中，我使用了 LDR 來實現此目的。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，我們可以隨意調整它們之間的距離。但它應該足夠近，以便燈泡發出的光落在 LDR 上。當冒煙時，燈泡發出的光會被阻擋。由于煙霧，這會導致 LDR 接收到的光線發生變化。結果，晶體管 Q1 將導通，集電極電壓切換至高狀態。

晶體管Q1集電極端子中的電壓將引起定時器555的觸發，這將激活連接到555輸出的蜂鳴器。蜂鳴器將持續鳴響，直到環境中出現煙霧為止。使用晶體管底部的 50k 電位器來校準煙霧的觸發點。通過使用電位計調整電阻值，我們可以設置晶體管應導通并觸發 IC 555 的電壓水平。這反過來會使蜂鳴器發出警報聲。