CN109358368A

CN109358368A - 一种金属探测的互补检测方法及装置

Info

Publication number: CN109358368A
Application number: CN201811400360.5A
Authority: CN
Inventors: 曾宇; 黄志刚; 陈志宏; 曾繁建; 陈建龙; 许奕坚; 许文斌
Original assignee: Zhangzhou City Yushan Electronic Manufacture Co Ltd
Current assignee: Zhangzhou City Yushan Electronic Manufacture Co Ltd
Priority date: 2018-11-22
Filing date: 2018-11-22
Publication date: 2019-02-19

Abstract

本发明涉及一种金属探测的互补检测方法，包括以下步骤：设置两用于探测金属的探测单元，所述探测单元包括发射端和接收端；在两所述发射端施加电信号，使两所述发射端产生两磁场方向相反的电磁场；两所述接收端上分别接收两所述发射端发出的电磁信号并产生电流，对两接收端上的电流分别进行放大处理后，再通过减法处理将两电流信号进行相减，由于两电流信号相位相反，相减后信号幅度增加，而干扰信号抵消，根据相减之后的电流大小与预设值进行对比判断有无金属；通过上述方法，提高金属探测的灵敏度和工作的稳定性。

Description

一种金属探测的互补检测方法及装置

技术领域

本发明涉及一种金属探测的互补检测方法及装置，属于金属检测技术领域。

背景技术

金属探测门采用国际先进的金属探测技术，专门用于对人身上隐藏的金属及合金物品的探测防范。它安全性高、适用性强、灵敏度高、探测范围广、抗外界干扰能力强，能够24小时智能服役。可以探测到曲别针大小的金属物，并可以区分金属所藏区位，还可根据探测金属的大小、体积、重量等进行设置，以排除硬币、钥皮带扣匙、首饰等误报警。目前大量应用于对于需防止贵重金属物品流失的场所，如企业、工厂、银行、私人豪宅等地方。

现有的通过式金属探测门由于使用环境中的会遇到各种干扰，直接影响到金属探测门的探测灵敏度和稳定性。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明提供一种金属探测的互补检测方法及装置，提高了金属探测的灵敏度和工作的稳定性。

本发明的技术方案如下：

技术方案一：

一种金属探测的互补检测方法，包括以下步骤：

设置两用于探测金属的探测单元，所述探测单元包括发射端和接收端；

在两所述发射端施加电信号，使两所述发射端产生两磁场方向相反的电磁场；

两所述接收端上分别接收两所述发射端发出的电磁信号并产生电流，对两接收端上的电流分别进行放大处理后，再通过减法处理将两电流信号进行相减，根据相减之后的电流大小与预设值进行对比判断有无金属。

进一步的，在两所述发射端施加的电信号为高频电信号。

技术方案二：

一种金属探测的互补检测装置，包括两探测单元和一控制单元；所述探测单元包括发射端和接收端；所述控制单元中包括处理器，所述处理器处理并执行以下步骤：

进一步的，其中一个所述探测单元的发射端与另一所述探测单元的接收端设置于互补检测装置的一端，接收端与另一所述探测单元的发射端设置于互补检测装置的另一端。

进一步的，两所述发射端分别为第一发射线圈和第二发射线圈，两所述接收端分别由多个第一接收线圈和多个第二接收线圈组成；所述第一发射线圈和多个第一接收线圈组成一探测单元，所述第二发射线圈和多个第二接收线圈组成另一探测单元；所述第一接收线圈和第二接收线圈间隔平行设置；各所述第一接收线圈并排设置于所述第二接收线圈的截面内，各所述第二接收线圈并排设置于所述第一接收线圈的截面内。

进一步的，所述控制单元包括CPU处理器、解调放大电路、声光驱动单元、发射驱动单元、按键单元和LCD显示屏；所述CPU处理器内设置有ADC转换单元和减法运算单元；所述解调放大电路包括两解调器和两放大器，两所述解调器输入端与分别与两所述接收端电连接，对两接收端的电信号进行解调还原；两所述放大器的输入端分别与两所述解调器的输出端电连接，对电流进行放大；所述CPU处理器与两所述放大器的输出端电连接，接收两所述放大器发出的电流；所述ADC转换单元对接收到的两电流转换为数字信号，所述减法运算单元对两数字信号进行减法处理，得到金属检测信号；所述发射驱动单元输入端与所述CPU处理器电连接，所述CPU处理器控制所述发射驱动单元发出驱动电压，所述发射驱动单元的输出端分别与所述第一发射线圈和第二发射线圈电连接；所述按键单元的输入端与所述CPU处理器电连接，所述LCD显示屏与所述按键单元电连接，所述CPU处理器通过按键单元设定工作参数，所述LCD显示屏用于探测装置的工作状态和工作参数设定值；所述声光驱动单元与所述CPU处理器电连接，探测到金属时驱动声源和光源进行声光报警。

进一步的，所述发射驱动单元输出的电信号为正弦波信号或PWM脉冲信号。

本发明具有如下有益效果：

1、本发明通过对两发射端输出互补形式的电信号，经解调放大后再进行减法运算，使得金属检测信号叠加而增强，干扰信号相减而抵消，提高了探测金属时的检测灵敏度和稳定性。

2、本发明适用于各种金属探测技术的应用，包括金属探测门、手持式金属探测器、地下金属探测器等，易于推广。

附图说明

图1为本发明实施例一的流程图；

图2为本发明实施例二的框架示意图图；

图3为本发明实施例二的电路结构图；

图4为探测单元的结构示意图；

图5为接收端的结构示意图。

图中附图标记表示为：

11、第一发射线圈；12、第一接收线圈；21、第二发射线圈；22、第二接收线圈；30、CPU处理器；301、ADC转换单元；302、减法运算单元；31、解调器；32、放大器；33、声光驱动单元；34、发射驱动单元；35、按键单元；36、LCD显示屏。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例来对本发明进行详细的说明。

实施例一

参见图1，一种金属探测的互补检测方法，包括以下步骤：

两所述接收端上分别接收两所述发射端发出的电磁信号并产生电流，对两接收端上的电流分别进行放大处理后，再通过减法处理将两电流信号进行相减，由于两电流信号相位相反，相减后信号幅度增加，而干扰信号抵消，根据相减之后的电流大小与预设值进行对比判断有无金属。

进一步的，在两所述发射端施加的电信号为高频电信号。

本实施例在未检测到金属时，两所述探测单元的接收端电磁耦合为零，输出电压为零。在检测到金属时，两所述探测单元的接收端产生大小相等、极性相反的互补电流，两电流经过放大后再相减，得到叠加增强的检测信号，当检测信号超过预设值时则判断有金属。同时外界干扰信号在两所述探测单元的接收端的极性相同，在经过相减处理时，干扰信号会相互抵消；通过这种互补的检测方法，对检测信号进行增强，并消除干扰信号。

实施例二

参见图1至图4，一种金属探测的互补检测装置，包括两探测单元和一控制单元；所述探测单元包括发射端和接收端；所述控制单元中包括处理器，所述处理器处理并执行以下步骤：

进一步的，两所述发射端分别为第一发射线圈11和第二发射线圈21，两所述接收端分别由多个第一接收线圈12和多个第二接收线圈22组成；所述第一发射线圈11和多个第一接收线圈12组成一探测单元，所述第二发射线圈21和多个第二接收线圈22组成另一探测单元；所述第一接收线圈11和第二接收线圈12间隔平行设置，第一接收线圈11和第二接收线圈12的截面相对；各所述第一接收线圈12并排设置于所述第二接收线圈12的截面内，各所述第二接收线圈22并排设置于所述第一接收线圈12的截面内。

进一步的，所述控制单元包括CPU处理器30、解调放大电路、声光驱动单元33、发射驱动单元34、按键单元35和LCD显示屏36；所述CPU处理器30内设置有ADC转换单元301和减法运算单元302；所述解调放大电路包括两解调器31和两放大器32，两所述解调器31输入端与分别与两所述接收端电连接，对两接收端的电信号进行解调还原；两所述放大器32的输入端分别与两所述解调器31的输出端电连接，对电流进行放大；所述CPU处理器30与两所述放大器32的输出端电连接，接收两所述放大器32发出的电流；所述ADC转换单元301对接收到的两电流转换为数字信号，所述减法运算单元302对两数字信号进行减法处理，得到金属检测信号，所述减法运算单元302的主要代码如下：

void subtract(void)

{

uint 16_t Cp_L,Cp_R,k,alarm_value;

Cp_L=ADC_VR_L;

Cp_R= ADC_VR_R;

k = fabs(Cp_R-Cp_L);

if(k>alarm_value)

alarm();

return；

}；

所述发射驱动单元34输入端与所述CPU处理器30电连接，所述CPU处理器30控制所述发射驱动单元34发出驱动电压，所述发射驱动单元34的输出端分别与所述第一发射线圈11和第二发射线圈21电连接；所述按键单元35的输入端与所述CPU处理器30电连接，所述LCD显示屏36与所述按键单元35电连接，所述CPU处理器30通过按键单元35设定工作参数，所述LCD显示屏36用于探测装置的工作状态和工作参数设定值；所述声光驱动单元33与所述CPU处理器30电连接，探测到金属时驱动声源和光源进行声光报警。

进一步的，所述发射驱动单元34输出的电信号为正弦波信号或PWM脉冲信号。

本实施例在未检测到金属时，所述第一接收线圈21和第二接收线圈22的电磁耦合为零，输出电压为零。在检测到金属时，所述第一接收线圈21和第二接收线圈22产生大小相等、极性相反的互补高频电流送至所述控制单元内，经过解调器31解调、放大器放大后，得到互补的直流电平VL、VR（见图2）。VL、VR经ADC转换单元301进行模数转换，在经过减法运算单元302进行相减后，得到由VL和VR叠加增强的检测信号，检测信号超过报警设定值后驱动声光34报警。同时外界干扰信号在所述第一接收线圈21和第二接收线圈22上的极性相同，再经过减法运算单元302时，干扰产生的信号会相互抵消；通过这种互补的检测方法，对检测信号进行增强，并消除干扰信号。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims

1.一种金属探测的互补检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种金属探测的互补检测方法，其特征在于：在两所述发射端施加的电信号为高频电信号。

3.一种金属探测的互补检测装置，其特征在于：包括两探测单元和一控制单元；所述探测单元包括发射端和接收端；所述控制单元中包括处理器，所述处理器处理并执行以下步骤：

4.根据权利要求3所述的一种金属探测的互补检测装置，其特征在于：其中一个所述探测单元的发射端与另一所述探测单元的接收端设置于互补检测装置的一端，接收端与另一所述探测单元的发射端设置于互补检测装置的另一端。

5.根据权利要求4所述的一种金属探测的互补检测装置，其特征在于：两所述发射端分别为第一发射线圈（11）和第二发射线圈（21），两所述接收端分别由多个第一接收线圈（12）和多个第二接收线圈（22）组成；所述第一发射线圈（11）和多个第一接收线圈（12）组成一探测单元，所述第二发射线圈（21）和多个第二接收线圈（22）组成另一探测单元；所述第一接收线圈（11）和第二接收线圈（12）间隔平行设置；各所述第一接收线圈（12）并排设置于所述第二接收线圈（12）的截面内，各所述第二接收线圈（22）并排设置于所述第一接收线圈（12）的截面内。

6.根据权利要求5所述的一种金属探测的互补检测装置，其特征在于：所述控制单元包括CPU处理器（30）、解调放大电路、声光驱动单元（33）、发射驱动单元（34）、按键单元（35）和LCD显示屏（36）；所述CPU处理器（30）内设置有ADC转换单元（301）和减法运算单元（302）；所述解调放大电路包括两解调器（31）和两放大器（32），两所述解调器（31）输入端与分别与两所述接收端电连接，对两接收端的电信号进行解调还原；两所述放大器（32）的输入端分别与两所述解调器（31）的输出端电连接，对电流进行放大；所述CPU处理器（30）与两所述放大器（32）的输出端电连接，接收两所述放大器（32）发出的电流；所述ADC转换单元（301）对接收到的两电流转换为数字信号，所述减法运算单元（302）对两数字信号进行减法处理，得到金属检测信号；所述发射驱动单元（34）输入端与所述CPU处理器（30）电连接，所述CPU处理器（30）控制所述发射驱动单元（34）发出驱动电压，所述发射驱动单元（34）的输出端分别与所述第一发射线圈（11）和第二发射线圈（21）电连接；所述按键单元（35）的输入端与所述CPU处理器（30）电连接，所述LCD显示屏（36）与所述按键单元（35）电连接，所述CPU处理器（30）通过按键单元（35）设定工作参数，所述LCD显示屏（36）用于探测装置的工作状态和工作参数设定值；所述声光驱动单元（33）与所述CPU处理器（30）电连接，探测到金属时驱动声源和光源进行声光报警。

7.根据权利要求6所述的一种金属探测的互补检测装置，其特征在于：所述发射驱动单元（34）输出的电信号为正弦波信号或PWM脉冲信号。