专利名称：新型金属检测器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种主要应用于食品生产行业的金属检测器。
背景技术：
目前大多数用于食品方面的金属检测器，结合

图1，上述金属检测器包括发射端、 接收端与信号控制处理单元，发射端包括信号源1、射频功率放大器2、第一匹配器3及发射 传感器4，接收端包括接收传感器6、第二匹配器5、前置放大器7及倒相器8，信号控制处理 单元包括微处理器20、信号鉴相器9、信号放大器10、接口电路11、(两级)积分电路13、量 程电路14、可调增益放大器15、A-B切换电路16、A/D转换器17、积分时间切换电路18、第 一 D/A转换器19、操作面板20及执行电路25。在对食品检测工作过程中，通过操作面板设 置使用功能和参数，由微处理器20选择一个固定的低频率点，该频率由信号源1送至射频 放大器2，经由第一匹配器3切换为低端再送至发射传感器4，发射传感器4在这一空间形 成均勻的高频磁场区域，其与接收传感器6耦合系数远远小于1，经第二匹配器5接收到的 来自接收传感器6方面的信号，通过前置放大器7经由倒相器8到达信号鉴相器9，分由A、 B两路信号输出，A、B两路信号经由信号放大器10放大后，将该放大的A、B两路信号送到 接口电路11，同时也一并将该放大的A、B两路信号送到可变参数的积分电路13，积分后的 信号依次被传送到量程电路14、可调增益放大器15、A-B切换电路16后进行模数即A/D转 换，再由微处理器20进行处理，完成目标确定工作。上述现有技术中的某些金属检测器灵敏度可达到能够检出球型样板铁Fe 0. 8毫 米，SUS不锈钢2. 0毫米的精度。但是在复杂背景环境中，如存在散射目标或电源引入的干 扰情况，有时会产生误报现象。典型的情况有设备静态时感度显示稳定，当输送带运行时， 若机械转动部分调整的不合适时，就会产生误报警现象。

实用新型内容本实用新型在于解决现有金属检测器所存在的上述技术缺陷，提供一种新型金属 检测器。其技术解决方案是一种新型金属检测器，包括发射端、接收端与信号控制处理单元；发射端包括信号 源、射频功率放大器、第一匹配器及发射传感器，接收端包括接收传感器、第二匹配器、前置 放大器及倒相器，信号控制处理单元包括微处理器、信号鉴相器、信号放大器、接口电路、积 分电路、量程电路、可调增益放大器、A-B切换电路、A/D转换器及第一 D/A转换器；上述信 号控制处理单元设置有第二 D/A转换器，微处理器与信号放大器分别连接第二 D/A转换器， 第二 D/A转换器连接积分电路。上述接收端设置有参数电路、电子移相器与环路鉴相器，前置放大器与倒相器分 别连接环路鉴相器，微处理器与环路鉴相器分别连接参数电路，参数电路连接电子移相器， 电子移相器分别连接环路鉴相器与前置放大器。[0008]上述信号控制处理单元设置有操作面板、执行电路及积分时间切换电路，积分时 间切换电路连接积分电路。关于发射端，信号源连接射频功率放大器，射频功率放大器连接第一匹配器，第一 匹配器连接发射传感器，微处理器分别连接信号源与第一匹配器；关于接收端，微处理器连 接第二匹配器，第二匹配器分别连接接收传感器与前置放大器，前置放大器连接倒相器；关 于信号控制处理单元，上述前置放大器与倒相器均连接信号鉴相器，信号鉴相器连接信号 放大器，第一 D/A转换器连接信号鉴相器，信号放大器连接接口电路，积分电路连接量程电 路，量程电路连接可调增益放大器，可调增益放大器连接A-B切换电路，A-B切换电路连接 A/D转换器，微处理器分别连接A/D转换器、A-B切换电路、可调增益放大器、量程电路、积分 时间切换电路与第一 D/A转换器。本实用新型的有益技术效果是通过在信号控制处理单元中增加一只D/A转换器即上述第二 D/A转换器，便能实 现在信号处理过程中采用颤动变频器处理技术，使A/D转换重复工作于同一非线性，从而 减小A/D转换器产生其他的频谱与相位成分。使得本实用新型具有较为理想的稳定性，能 够提高报警的准确率，极大地减少误报现象的产生，或甚至不产生误报现象。
以下结合附图与具体实施方式
对本实用新型作进一步说明图1为一种现有金属检测器的电原理示意框图。图2为本实用新型一种实施方式的电原理示意框图。
具体实施方式
结合图2，一种新型金属检测器，包括发射端、接收端与信号控制处理单元。上述发 射端包括信号源1、射频功率放大器2、第一匹配器3及发射传感器4，上述信号源1连接射 频功率放大器2，射频功率放大器2连接第一匹配器3，第一匹配器3连接发射传感器4，微 处理器20连接信号源1，微处理器20也与第一匹配器3连接。上述接收端除设置有接收 传感器6、第二匹配器5、前置放大器7及倒相器8外，还设置有参数电路21、电子移相器22 与环路鉴相器23，微处理器20连接第二匹配器5，第二匹配器5既连接接收传感器6，又与 前置放大器7连接，前置放大器7连接倒相器8及连接环路鉴相器23，倒相器8也连接环 路鉴相器23，环路鉴相器23连接参数电路21，参数电路21连接电子移相器22，电子移相 器22既连接环路鉴相器23，又与前置放大器7连接，微处理器20与参数电路21连接。上 述信号控制处理单元包括上述微处理器20、信号鉴相器9、信号放大器10、接口电路11、第 二 D/A转换器12、积分电路13、量程电路14、可调增益放大器15、A-B切换电路16、A/D转 换器17、积分时间切换电路18、第一 D/A转换器19、执行电路25及操作面板24，上述前置 放大器7连接信号鉴相器9，倒相器8也连接信号鉴相器9，第一 D/A转换器19连接信号鉴 相器9，信号鉴相器9连接信号放大器10，信号放大器10既连接接口电路11，又与第二 D/A 转换器12连接，第二 D/A转换器12连接积分电路13，积分电路13连接量程电路14，量程 电路14连接可调增益放大器15，可调增益放大器15连接A-B切换电路16，A-B切换电路 16连接A/D转换器17，微处理器20连接A/D转换器17、连接A-B切换电路16、连接可调增
4益放大器15、连接量程电路14、连接积分时间切换电路18、连接第一 D/A转换器19及连接 第二 D/A转换器12。其工作原理可大致是在操作面板按搜索键，此时微处理器20内PLL由信号源给出信号，信号依次传送 给射频功率放大器2、第一匹配器3及发射传感器4，由发射传感器4形成空间磁场，耦合到 接收传感器6，由第二匹配器5将接收到的来自接收传感器6方面的信号送到前置放大器7 后，一路直接送至环路鉴相器23，另一路经由倒相器8后到达信号鉴相器9，分由A、B两路 信号输出，A、B两路信号经由信号放大器10放大后，同时到达接口电路11、与第二 D/A转 换器12并作为该转换器的参考电压，经第二 D/A转换器12输出后，经过(两级)积分电路 13，通过信号经采样保持后依次到达可调增益放大器15、A-B切换开关16，然后分时将A路 或B路信号加到模数转换器即A/D转换器17上，产生信号由微处理器20进行处理，以实现 对检测目标识别工作。上述过程中，可采取用数字方法生成伪随机(PRN)数字，并将其加到 第二 D/A转换器上，输出信号与待处理的模拟输入信号相加，就可以实现颤动处理，处理结 束后，从ADC的输出中减去PRN，最终使它的非线性呈随机变化，这一过程所伴随的效果是 由于A/D转换器重复工作于同一非线性，从而减少A/D转换器产生其它的频谱相位成分。与此同时，由环路鉴相器23的输出A、B两路信号，加到参数电路21，通过控制电 子移位器22改变环路鉴相器23的开关脉冲的相位，而实现跟踪解调；此刻电子移相器22 的另一路输出加到前置放大器7的输出端上，以达到在动态情况时的快速平衡的目的。还需要说明的是，在本说明书的教导下，本领域技术人员对本实用新型所作出的 任何等同替代方式或明显变型方式，均应在本实用新型的保护范围内。
权利要求一种新型金属检测器，包括发射端、接收端与信号控制处理单元；发射端包括信号源、射频功率放大器、第一匹配器及发射传感器，接收端包括接收传感器、第二匹配器、前置放大器及倒相器，信号控制处理单元包括微处理器、信号鉴相器、信号放大器、接口电路、积分电路、量程电路、可调增益放大器、A B切换电路、A/D转换器及第一D/A转换器；其特征在于所述信号控制处理单元设置有第二D/A转换器，微处理器与信号放大器分别连接第二D/A转换器，第二D/A转换器连接积分电路。
2.根据权利要求1所述的新型金属检测器，其特征在于所述接收端设置有参数电路、 电子移相器与环路鉴相器，前置放大器与倒相器分别连接环路鉴相器，微处理器与环路鉴 相器分别连接参数电路，参数电路连接电子移相器，电子移相器分别连接环路鉴相器与前 置放大器。
3.根据权利要求1所述的新型金属检测器，其特征在于所述信号控制处理单元设置 有操作面板、执行电路及积分时间切换电路，积分时间切换电路连接积分电路。
4.根据权利要求3所述的新型金属检测器，其特征在于关于发射端，信号源连接射频 功率放大器，射频功率放大器连接第一匹配器，第一匹配器连接发射传感器，微处理器分别 连接信号源与第一匹配器；关于接收端，微处理器连接第二匹配器，第二匹配器分别连接接 收传感器与前置放大器，前置放大器连接倒相器；关于信号控制处理单元，上述前置放大器 与倒相器均连接信号鉴相器，信号鉴相器连接信号放大器，第一 D/A转换器连接信号鉴相 器，信号放大器连接接口电路，积分电路连接量程电路，量程电路连接可调增益放大器，可 调增益放大器连接A-B切换电路，A-B切换电路连接A/D转换器，微处理器分别连接A/D转 换器、A-B切换电路、可调增益放大器、量程电路、积分时间切换电路与第一 D/A转换器。
专利摘要本实用新型公开一种新型金属检测器，包括发射端、接收端与信号控制处理单元；发射端包括信号源、射频功率放大器、第一匹配器及发射传感器，接收端包括接收传感器、第二匹配器、前置放大器及倒相器，信号控制处理单元包括微处理器、信号鉴相器、信号放大器、接口电路、积分电路、量程电路、可调增益放大器、A-B切换电路、A/D转换器及第一D/A转换器；特征是信号控制处理单元设置有第二D/A转换器，微处理器与信号放大器分别连接第二D/A转换器，第二D/A转换器连接积分电路。本实用新型具有较为理想的稳定性，能够提高报警的准确率，极大地减少误报现象的产生，或甚至不产生误报现象。
文档编号G01V3/12GK201662626SQ201020157079
公开日2010年12月1日 申请日期2010年4月13日 优先权日2010年4月13日
发明者王平, 王斌 申请人:王平;王斌