CN107643609B - 一种金属探测信号接收眼镜及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种金属探测信号接收眼镜及其制作方法，这种眼镜由套在鞋底的金属探测发射装置和探测信号接收眼镜两部分所组成，使用时打开电源，金属探测发射装置的感应线圈就对地表以下20‑50cm深度进行探测，当柔性线圈感应探测到地下金属物体时，通过蓝牙发射电路将信号传递到接收眼镜，被接收装置接收后还原出差拍探测信号声音，使人们了解到脚踩到的地表下面有金属物体，具有一定的使用价值。
Description
技术领域
本发明涉及特种眼镜设计制作应用技术领域，特别是指一种金属探测信号接收眼镜及其制作方法。
背景技术
当今，金属探测技术已经广泛地应用在地表土层下面金属管道或物件的探测寻找中，并且已拓展到更多的应用领域。但是，传统的金属探测器通常是在手持杆的前端设置一个圆形振荡线圈，手握持杆边走边探测地面，具有携带上的不便性，如果能把金属探测仪安装在鞋底并通过蓝牙通信方式与佩戴的眼镜无线互联配合使用听取金属差拍信号，将会给金属探测人员带来更多的使用便利。
发明内容
针对以上问题，本发明提供了一种金属探测信号接收眼镜及其制作方法，这种眼镜由套在鞋底的金属探测发射装置和探测信号接收眼镜两部分所组成，使用时打开电源，金属探测发射装置的感应线圈就对地表以下20-50cm深度进行探测，当柔性线圈感应探测到地下金属物体时，通过蓝牙发射电路将信号传递到接收眼镜，被接收装置接收后还原出差拍探测信号声音，使人们了解到脚踩到的地表下面有金属物体，具有一定的使用价值。
本发明通过以下技术方案实现上述目的：一种金属探测信号接收眼镜，由金属探测发射装置和探测信号接收眼镜两大部分所组成，所述的金属探测发射装置由装置盒、鞋托、鞋状感应收发线圈、功能电路板、振荡信号收发电路、差拍检出电路、蓝牙模块发射电路、电源开关、锂电池Ⅰ和充电插口Ⅰ组成，鞋状感应收发线圈安装贴附在鞋托的周边，振荡信号收发电路、差拍检出电路、蓝牙模块发射电路、电源开关、锂电池Ⅰ和充电插口Ⅰ安装在功能电路板上面，安放在装置盒内，装置盒安装在鞋托的后面，组成一套金属探测发射装置；所述的探测信号接收眼镜由镜框、镜腿、控制电路板、蓝牙模块接收电路、音频放大电路、音量控制器、骨导式传声器、触发开关、锂电池Ⅱ、充电插口Ⅱ和内盖板组成，其特征在于：所述的蓝牙模块接收电路、音频放大电路、音量控制器和触发开关安装在控制电路板上面，控制电路板安放在右镜腿内侧预置的凹槽内，锂电池Ⅱ和充电插口Ⅱ安装在左侧镜腿内，骨导式传声器安装在右镜腿尾部内侧，上述各器件通过导线与控制电路板相连接，组成一付探测信号接收眼镜。
所述的鞋托由弹性硅胶塑料注塑制作，制作成鞋底的形状。
所述的鞋状感应收发线圈采用柔性电路板环绕贴附固定在鞋托边沿，柔性电路板宽20mm，电路板展开后全长60-75mm，发射线圈匝数5匝，电感量10uh，接收线圈与发射线圈并列绕制，线圈匝数5匝，电感量10uh，工作振荡频率20-100KC。
所述的功能电路板长40mm、宽30mm、基板厚度0.7mm，上面安装振荡信号收发电路、差拍检出电路和蓝牙模块发射电路元件，电源开关、充电插口Ⅰ和锂电池Ⅰ一起安装在鞋托后面的装置盒内。
本发明的制作方法，包括以下步骤：
1）、注塑加工制作装置盒、镜框、镜腿和内盖板：将加工好的镜架模具安装在注塑机上并固定牢固，采用TR90、ABS塑料颗粒原料100度烘干12小时彻底去湿后加入注塑机，按常规操作工艺注塑加工出本发明产品的装置盒、镜框、镜腿和内盖板；
2）、采用弹性硅胶材料在鞋托模具内制作并烘干固化鞋托；
3）、在发射装置功能电路板上面焊接安装振荡信号收发电路、差拍检出电路、蓝牙发射模块电路、电源开关、锂电池Ⅰ、充电插口Ⅰ；
4）、在鞋托周边安装固定鞋状感应收发线圈；
5）、把装配好的功能电路板安装在装置盒内，并与鞋状感应收发线圈的引出端相连接，制成金属探测发射装置；
6）、在信号接收眼镜控制电路板上面安装蓝牙接收模块电路、音频放大电路、音量控制器和触发开关；
7）、将安装好电路芯片和电路元件的控制电路板安装在右镜腿内侧预留的凹槽内；
8）、在右镜腿尾部内侧预留的凹槽内安装骨导式传声器；
9）、在左侧镜腿内安装锂电池Ⅱ、充电插口Ⅱ；
10）、用柔性电路引线对安装在镜腿上面各个部位的单元器件与控制电路板进行电气连接，检查无误加电工作正常后盖上内盖板并用螺丝紧固，组装成一副完整的探测信号接收眼镜。
本发明，使用时打开电源，金属探测发射装置的感应线圈就对地表以下20-50cm深度进行探测，当柔性线圈感应探测到地下金属物体时，通过蓝牙发射电路将信号传递到接收眼镜，被接收装置接收后还原出差拍探测信号声音，使人们了解到脚踩到的地表下面有金属物体，具有一定的使用价值。
附图说明
图1是本发明的发射装置整体结构示意图。
图2是本发明的接收眼镜整体结构示意图。
图3是本发明的发射装置工作电原理方框示意图。
图4是本发明的接收眼镜工作电原理方框示意图。
图5是本发明的使用方法示意图。
图中：1装置盒 、2鞋托、3鞋状感应收发线圈、4功能电路、5振荡信号收发电路、6差拍检出电路、7蓝牙发射模块电路、8电源开关、9锂电池Ⅰ、10充电插口Ⅰ、11镜框、12镜腿、13控制电路板、14蓝牙接收模块电路、15音频放大电路、16音量控制器、17骨导式传声器、18触发开关、19锂电池Ⅱ、20充电插口Ⅱ、21内盖板。
具体实施方式
从图1、图2中知，本发明一种金属探测信号接收眼镜，由金属探测发射装置和探测信号接收眼镜两大部分所组成，所述的金属探测发射装置由装置盒1、鞋托2、鞋状感应收发线圈3、功能电路板4、振荡信号收发电路5、差拍检出电路6、蓝牙模块发射电路7、电源开关8、锂电池Ⅰ9和充电插口Ⅰ10组成，鞋状感应收发线圈3安装贴附在鞋托2的周边，振荡信号收发电路5、差拍检出电路6、蓝牙模块发射电路7、电源开关8、锂电池Ⅰ9和充电插口Ⅰ10安装在功能电路板4上面，再安放在装置盒1内，装置盒1安装在鞋托2的后面，组成一套金属探测发射装置；所述的探测信号接收眼镜由镜框11、镜腿12、控制电路板13、蓝牙模块接收电路14、音频放大电路15、音量控制器16、骨导式传声器17、触发开关18、锂电池Ⅱ19、充电插口Ⅱ20和内盖板21组成，所述的蓝牙模块接收电路14、音频放大电路15、音量控制器16和触发开关18安装在控制电路板13上面，控制电路板13安放在右镜腿12内侧预置的凹槽内，锂电池Ⅱ19和充电插口Ⅱ20安装在左侧镜腿12内，骨导式传声器17安装在右镜腿12尾部内侧，上述各器件通过导线与控制电路板相连接，组成一付探测信号接收眼镜。
所述的鞋托2由弹性硅胶塑料注塑制作，制作成鞋底的形状，尺寸在26-46码之间选择，视穿鞋者的具体尺寸确定。所述的鞋状感应收发线圈3采用柔性电路板环绕贴附固定在鞋托边沿，柔性电路板宽20mm，电路板展开后全长60-75mm，发射线圈匝数5匝，电感量10uh，接收线圈与发射线圈并列绕制，线圈匝数5匝，电感量10uh，工作振荡频率20-100KC。所述的功能电路板4长40mm，宽30mm，基板厚度0.7mm，上面安装振荡信号收发电路5、差拍检出电路6和蓝牙模块发射电路7元件，电源开关8和充电插口Ⅰ10，同锂电池Ⅰ9一起安装在鞋托2后面的装置盒1内。所述的蓝牙模块发射电路7芯片采用小体积蓝牙模块主从一体USR-BLE101，支持V4.1BLE协议，兼容V4.0，支持TTL串口和蓝牙两种配置方式，通过该模块可以与传统的串口设备或者MCU控制的设备进行无线传输，模块体积10X10X3mm,工作电压1.9-5.5V，休眠模式下150微安，内置板载天线，发射功率3dbm，模块芯片电路元件安装在功能电路板上面，无线模式ITIR，支持2.4G频段，无线传输速率最高150Mbqs，在空旷的广场上面最大通信距离可达80m。
所述的信号接收眼镜的镜框11、镜腿12采用TR90记忆塑料注塑制作。所述的控制电路板13长40x10x0.7mm，上面安装蓝牙接收电路14、音频放大电路15、音量控制器16和触发开关18。所述的骨导式传声器17采用 GD06矩型骨导式传声器， 阻抗8欧、功率 1W ，安装在右镜腿后端内侧，音频振动传输方向向内，当眼镜佩戴后振动膜紧贴在人耳的耳廓部位，通过头骨神经将音频振动声音传递到耳听觉神经，使佩镜者听到探测到的金属差拍声。所述的锂电池Ⅱ19采用长35mm，宽10mm，厚3.2mm型号的扁平型眼镜专用锂电池，工作电压3.7V，电容量100-120mA/h。所述的充电插口Ⅱ20采用国际统一标准的U8-5P型手机连接器5针扁平插口，同锂电池Ⅱ19一起安装在左侧镜腿内。所述的触发开关采用通用型小型触发开关，用来控制电源的通断。
其制作方法流程方法叙述如下：
1、注塑加工制作装置盒1镜框11、镜腿12和内盖板21：将加工好的镜架模具安装在注塑机上并固定牢固，采用TR90、ABS塑料颗粒原料100度烘干12小时彻底去湿后加入注塑机，按常规操作工艺注塑加工出本发明产品的装置盒1、镜框11、镜腿12和内盖板21；
2、采用弹性硅胶材料在鞋托模具内制作并烘干固化鞋托2；
3、在发射装置功能电路板4上面焊接安装振荡信号收发电路5差拍检出电路6 、蓝牙发射模块电路7、电源开关、8锂电池Ⅰ9充电插口Ⅰ10；
4、在鞋托2周边安装固定鞋状感应收发线圈3；
5、把装配好的功能电路板4安装在装置盒1内，并与鞋状感应收发线圈3的引出端相连接，制成金属探测发射装置；
6、在信号接收眼镜控制电路板13上面安装蓝牙模块接收电路14、音频放大电路15、音量控制器16和触发开关18；
7、将安装好电路芯片和电路元件的控制电路板13安装在右镜腿12内侧预留的凹槽内；
8、在右镜腿12尾部内侧预留的凹槽内安装骨导式传声器17；
9、在左侧镜腿3内安装锂电池Ⅱ19、充电插口Ⅱ20；
10、用柔性电路引线对安装在镜腿12上面各个部位的单元器件与控制电路板13进行电气连接，检查无误加电工作正常后盖上内盖板21并用螺丝紧固，组装成一副完整的探测信号接收眼镜。
参照图3、图4、图5，本发明产品使用方法和工作电原理叙述如下：
当需要对脚下金属物进行探测时，在鞋的外边套上鞋托2并系结实，同时戴上探测信号接收眼镜并打开触发开关18进入待机状态；打开发射装置电源开关8，功能电路板4加电开始工作，由振荡信号收发电路5发出20-100kc的等幅波，输送给鞋状感应收发线圈3，在穿鞋者的脚下产生高频交变电磁场，由于地面的土壤或石头水泥等介质对该电磁场强度影响较小不破坏振荡条件，蓝牙发射模块电路7不发射音频差拍调制信号，探测信号接收眼镜里不发出声音；当脚底土层内存在金属物体时，产生高频损耗涡流，破坏了原先的电路振荡条件，产生一定的振荡频率偏移，在差拍检出电路6内与标准频率相比较后产生差拍电压，经蓝牙发射模块电路7发射出去，被探测信号接收眼镜控制电路板13上面安装的蓝牙接收电路14 接收并解调，由音量控制器16控制音量后经音频放大电路15放大，输出到骨导式传声器17振动发声，通过头骨神经将音频振动声音传递到耳听觉神经，使佩镜者听到探测到的金属差拍声，从而了解到脚下存在金属物体。
Claims (2)
1.一种金属探测信号接收眼镜，由金属探测发射装置和探测信号接收眼镜两大部分组成，所述的金属探测发射装置由装置盒(1)、鞋托(2)、鞋状感应收发线圈(3)、功能电路板(4)、振荡信号收发电路(5)、差拍检出电路(6)、蓝牙模块发射电路(7)、电源开关(8)、锂电池Ⅰ(9)和充电插口Ⅰ(10)组成，鞋状感应收发线圈(3)安装贴附在鞋托(2)的周边，振荡信号收发电路(5)、差拍检出电路(6)、蓝牙模块发射电路(7)、电源开关(8)、锂电池Ⅰ(9)和充电插口Ⅰ(10)安装在功能电路板(4)上面，再安放在装置盒(1)内，装置盒(1)安装在鞋托(2)的后面，组成一套金属探测发射装置；所述的探测信号接收眼镜由镜框(11)、镜腿(12)、控制电路板(13)、蓝牙模块接收电路(14)、音频放大电路(15)、音量控制器(16)、骨导式传声器(17)、触发开关(18)、锂电池Ⅱ(19)、充电插口Ⅱ(20)和内盖板(21)组成，其特征在于：所述的蓝牙模块接收电路(14)、音频放大电路(15)、音量控制器(16)和触发开关(18)安装在控制电路板(13)上面，控制电路板(13)安放在右镜腿(12)内侧预置的凹槽内，锂电池Ⅱ(19)和充电插口Ⅱ(20)安装在左侧镜腿(12)内，骨导式传声器(17)安装在右镜腿(12)尾部内侧，上述控制电路板(13)、蓝牙模块接收电路(14)、音频放大电路(15)、音量控制器(16)、骨导式传声器(17)、触发开关(18)、锂电池Ⅱ(19)、充电插口Ⅱ(20)通过导线与控制电路板相连接，组成一付探测信号接收眼镜；所述的鞋状感应收发线圈(3)采用柔性电路板环绕贴附固定在鞋托边沿，柔性电路板宽20mm，电路板展开后全长60-75mm，发射线圈匝数5匝，电感量10uh，接收线圈与发射线圈并列绕制，线圈匝数5匝，电感量10uh，工作振荡频率20-100KC。
2.一种根据权利要求1所述的金属探测信号接收眼镜的制作方法，包括以下步骤：
1)、注塑加工制作装置盒(1)、镜框(11)、镜腿(12)和内盖板(21)：将加工好的镜架模具安装在注塑机上并固定牢固，采用TR90、ABS塑料颗粒原料100度烘干12小时彻底去湿后加入注塑机，按常规操作工艺注塑加工出本发明产品的装置盒(1)、镜框(11)、镜腿(12)和内盖板(21)；
2)、采用弹性硅胶材料在鞋托模具内制作并烘干固化鞋托(2)；
3)、在发射装置功能电路板(4)上面焊接安装振荡信号收发电路(5)、差拍检出电路(6)、蓝牙模块发射电路(7)、电源开关(8)、锂电池Ⅰ(9)、充电插口Ⅰ(10)；
4)、在鞋托(2)周边安装固定鞋状感应收发线圈(3)；
5)、把装配好的功能电路板(4)安装在装置盒(1)内，并与鞋状感应收发线圈(3)的引出端相连接，制成金属探测发射装置；
6)、在信号接收眼镜控制电路板(13)上面安装蓝牙模块接收电路(14)、音频放大电路(15)、音量控制器(16)和触发开关(18)；
7)、将安装好电路芯片和电路元件的控制电路板(13)安装在右镜腿(12)内侧预留的凹槽内；
8)、在右镜腿(12)尾部内侧预留的凹槽内安装骨导式传声器(17)；
9)、在左侧镜腿(12)内安装锂电池Ⅱ(19)、充电插口Ⅱ(20)；
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