CN111399069A - 一种金属检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于公开了一种金属检测装置，包括接收线圈、发射线圈以及电路板；接收线圈包括主线圈和副线圈，发射线圈、副线圈和主线圈按照同心结构由内向外独立分布设置在所述电路板上；发射线圈、主线圈、副线圈的各自的起始端和结束端分别与所述电路板上的相应元器件形成电连接。该装置中，通过发射线圈的发射信号形成交变磁场，以激发目标金属物体产生一个交变涡旋磁场，磁导率不同的金属产生的涡旋磁场的相位滞后不同，接收天线线圈受涡旋磁场感应而产生感应电动势，感应电动势频率和发射信号频率相同，通过判别接收信号幅度来确定是否存在金属及其位置，再通过判别其相位来确定磁性属性。

Description

一种金属检测装置

技术领域

本发明涉及金属电磁感应装置制备领域，尤其涉及一种金属检测装置。

背景技术

目前，传统的金属感应装置主要用于检测金属物体有或无的两种状态，此类金属感应装置多数采用了两个绕组的谐振式发射线圈和反馈平衡电路。发射线圈的原边绕组做发射天线，副边绕组为反馈通路，电路工作时反馈电路调节和抑制自激震荡，电路处于一个动态平衡状态。在有金属物体进入天线发射信号范围内时受到发射磁场激发其内部产生涡旋电流，涡旋电流会消耗能量打破原有的平衡点建立新的动态平衡，在该变化过程中MCU在反馈端检测出反馈量变化而判断是否有金属物体进入检测范围。但是，这类传统的金属检测装置的设置方案中，在绕制发射线圈时需要严格控制线圈的电参数，电参数失衡会造成不起振或平衡点偏移，这会对电路参数控制带来很大的不利，导致检测效果一致性控制较差，而且这类金属检测装置的发射线圈需要绕制在芯材上，因此体积较大，且原理上只能识别检测范围内有无金属物体存在，无法识别其属性和位置信息，尤其是无法测定其磁性属性和精确的位置信息。

发明内容

基于上述问题，本发明所要解决的问题在于提供一种可以感应、检测隐藏在墙体或地板等建筑体内的金属物体及其具体位置，且又可以确保检测效果一致性较好的金属检测装置。

本发明的技术方案如下：

一种金属检测装置，其特征在于，包括接收线圈、发射线圈以及电路板；所述接收线圈包括主线圈和副线圈，所述发射线圈、副线圈和主线圈按照同心结构由内向外独立分布设置在所述电路板上；所述发射线圈、主线圈、副线圈的各自的起始端和结束端分别与所述电路板上的相应元器件形成电连接。

一实施例中，还包括一缠绕骨架；所述发射线圈通过缠绕方式设置在所述缠绕骨架的外壁上。

一实施例中，上述金属检测装置的所述发射线圈呈闭环状环绕设置在所述缠绕骨架上。

一实施例中，上述金属检测装置的所述副线圈和主线圈按照同心结构由内向外独立分布印刷在所述电路板上。

一实施例中，上述金属检测装置的所述发射线圈固定设置于所述副线圈分布的中心位置，且所述发射线圈形成的磁力线被分成N等分后反向切割所述副线圈，所述发射线圈形成的磁力线则正向切割所述主线圈；其中，N为大于等于2的整数。

一实施例中，上述金属检测装置的所述发射线圈由一组磁感应导线缠绕成多匝线圈而得到，磁感应导线包括一个起始端及一个结束端。

一实施例中，上述金属检测装置的所述主线圈由一组磁感应导线环绕成圈状结构而得到，包括一个起始端和一个结束端。

一实施例中，上述金属检测装置的所述副线圈由一组或多组磁感应导线环绕成多匝圈状结构而得到，每组所述磁感应导线包括一个共同起始端以及一个或多个各自独立的结束端。

一实施例中，上述金属检测装置的所述主线圈与所述发射线圈分别按照方框状、圆形状或椭圆状中的任一种形状印刷在所述电路板上。

一实施例中，所述副线圈分为一个或两个以上闭环组，所述闭环组各自围绕成的感应线圈平面分布所述发射线圈周围且呈径向对称分布印刷在所述电路板上。

本发明提供的金属检测装置，接收线圈包括主线圈和副线圈，且主线圈位于副线圈外围，而发射线圈则位于副线圈分布或围成的区域内；这样，发射线圈发射的信号在线圈所在的空间内发射交变磁场，目标金属物体受交变场激励其内部产生感应涡旋电流，涡旋电流会产生另一个交变涡旋磁场，该磁场极性与发射磁场极性相反，磁导率不同的金属产生的涡旋磁场的相位滞后不同，接收天线线圈受涡旋磁场感应而产生感应电动势，感应电动势频率和发射信号频率相同，相位随不同磁导率金属材料发生变化，这种变化通过设置在电路板上控制电路，变换成幅度信息和位置信息；当幅度信号满足预设的门限值时，即可判断有金属物体进入检测范围，并通过控制电路中的回波信号相位，判断相位金属是否满足预设磁导率范围，若满足条件再依据相位值判断金属物体的磁性属性；同时，回波信号大小随金属物体与检测天线相对位置而变化，当金属物体靠近天线时回波信号变强，远离时变弱由此识别回波信号变化趋势判断目标检测物体的相对位置；这样，通过判别接收信号幅度来确定是否存在金属及其位置，再通过判别其相位来确定磁性属性。此外，此外本方案的发射线圈不仅可以绕制在芯材上，也可以印刷在电路板上，可严格的控制其电参数和生产制作工艺。

附图说明

图1为本发明一实施例中发射线圈和接收线圈的布图设计结构示意图；

图2为本发明一实施例中接收线圈的主线圈缠绕骨架；

图3为图1中缠绕接收线圈的主线圈后外廓局部结构示意图；

图4为本发明一实施例中金属探测装置电路系统结构示意图；

图5A、5B和5C分别为三个实施例中的接收线圈中主线圈和副线圈在电路板上的布线结构示意图；

图6为本发明一实施例中发射线圈和接收线圈在电磁场信号作用下的耦合感应波形图；

图7为本发明一实施例中发射线圈和接收线圈中的电磁信号调理电路结构示意图；

图8为本发明一实施例中金属探测装置的电磁信号发射部分电路原理图；

图9为本发明一实施例中金属探测装置的电磁信号接收部分电路原理图；

附图中的部分标识说明：

100-主线圈缠绕骨架；110-骨架左侧环边；120-骨架右侧环边；130-骨架凹环；140-骨架的中通孔；101和102-分别为环边的凹口；131和132-骨架的固定孔；20-电路板；21-控制电路；200-接收线圈；210-中心圈；201-接收线圈的主线圈；202-接收线圈的副线圈；2021、2022、2023和2024-分别为副线圈的闭环组；300-发射线圈；F-主线圈起始端；A点-发射线圈起始端；B点和C点-分别为发射线圈的结束端和定位点；G点-主线圈结束端；E点-副线圈的起始端；D1点、D2点、D3点及D4点-分别为副线圈的四个结束端；

图5A中，实线表示副线圈202；虚线表示主线圈201；

图6中，S1-表示接收主天线(即主线圈)感应信号波形图；S2-表示接收副天线(即副线圈)感应信号波形图；S3-表示接收主副天线(即主副线圈)叠加信号波形图；S11-表示发射场(即发射线圈的发射信号形成的发射场)耦合到接收主天线信号；S12-表示漩涡场耦合到接收主天线信号；S21-表示发射场(即发射线圈的发射信号形成的发射场)耦合到接收副天线信号；S22-表示漩涡场耦合到接收副天线信号；S31-表示信号叠加后的发射场耦合信号(即发射线圈的发射信号形成的发射场耦合信号)；S32-表示信号叠加后的漩涡场耦合信号。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的较佳实施例作进一步详细说明。

如图1、2、3、4、5A、5B和5C所示，本发明一实施例中提供的金属检测装置，用于感应检测隐藏在墙体或地板等建筑体内的金属物体的装置，主要包括接收线圈200、发射线圈300、电路板20、信号调理电路21以及软件模块(图中未示出)。接收线圈200包括主线圈201和副线圈202；而发射线圈300和主线圈201按照同心结构由内向外独立分布设置在电路板20上，发射线圈300则设置在副线圈202所围成的区域内，而副线圈202则分布在主线圈201所围成的区域内。发射线圈300、主线圈201、副线圈202相互间隔设置，也即发射线圈300位于副线圈202所围成的区域内，而副线圈202位于主线圈201所围成的区域内，且发射线圈300、主线圈201、副线圈202各自的起始端和结束端分别与电路板20上的相应元器件形成电连接。其中，副线圈202所围成的区域呈开环状。

其中，发射线圈300和接收线圈200又分别称为发射天线和接收天线，发射线圈300和接收线圈200的材质选用低电阻率、高导电性、良好的柔应性、低成本的金属材质制得，两者选用的金属材质可以相同、也可以是不相同，根据装置设置需要而定。

发射线圈300和主线圈201按照同心结构是指两者的中心点相重合设置，也就发射线圈300和主线圈201在电路板20上共用一个中心点。因此，发射线圈300和主线圈201各自的外形构造可以是圆环形、方环形、或椭圆环形等，根据装置的规格尺寸、方案设计需要而定；发射线圈300和主线圈201的外形构造，可以相同，也可以不相同。一般而言，发射线圈300和主线圈201可以分别优选圆环形和方环形。具体地，发射线圈300和主线圈201都为圆环形；或者发射线圈300为选圆环形、主线圈201为方环形；或者发射线圈300为选方环形、主线圈201为圆环形；或者发射线圈300为选椭圆环形、主线圈201为方环形；或者发射线圈300为选方环形、主线圈201为椭圆环形等。副线圈202则是一个不规则的形状，其线圈围成的闭合区域中心点不与主线圈201和发射线圈300的中心点重合，副线圈202在发射线圈300周围按照开环状环绕设置，其围绕形状可以规则的圆环形、方环形、椭圆环形或者规则的多边环形，也可以是非规则的环形。

对于发射线圈300和主线圈201由一组磁感应导线分别环绕呈多匝圈状结构得到，且磁感应导线包括一个起始端及一个结束端，也就是说，发射线圈300和主线圈201分别包括一个起始端和一个结束端。发射线圈300和主线圈201都是呈螺旋盘式结构环绕，且发射线圈300和主线圈201所围成的区域均为闭环结构。

而副线圈202可以是由一组磁感应导线环绕成多匝圈状结构而得到，可以设置为一个结束端，也可以是不同的匝数上分别设有结束端；也就是说，副线圈202的磁感应导线包括一个起始端以及一个或多个各自独立的结束端，每一匝磁感应导线组成的线圈均为闭环状。总之，副线圈202由多组磁感应导线组成时，每组所形成的线圈都是呈闭环状环绕得到一个闭环组，但是多个闭环组所围成的区域为开环状；副线圈202由一组磁感应导线缠绕组成一个闭环组时，其所围成的区域也是开环状。

实施例1

金属检测装置包括接收线圈200、发射线圈300、缠绕骨架100、电路板20、信号调理电路21以及软件模块(图中未示出)。接收线圈200包括主线圈201和副线圈202；而发射线圈300、副线圈202和主线圈201按照同心结构由内向外独立分布设置在电路板20上，且发射线圈300、主线圈201、副线圈202各自的起始端和结束端分别与电路板20上的相应元器件形成电连接。

缠绕骨架100为不导电的材质，如，塑胶材质、铁氧PVC材质，苯酚电木、陶瓷灯等材质，优选具有一定柔性且成本低廉的PVC材质制备得到的缠绕骨架100。缠绕骨架100为柱状结构，起截面可以是圆柱、椭圆柱、方柱结构。本实施例中，优选缠绕骨架100为圆柱状结构，尤其是中空管结构的圆柱状，圆柱的高度约为10～50mm，直径为50～500mm，这样设计便于形成发射磁场，总之，缠绕骨架100的高度、大小，在设计时考虑到整个金属检测装置的规格尺寸大小后，获得到一个合理的参数，且参数还要发射线圈300的灵敏度及大小等影响因素来考虑。

该缠绕骨架100外壁两个端面的边缘分别设有沿直径方向指向向外凸的环边(110,120)，也即是环边(110,120)分别垂直于中空管柱的中轴线。两个环边(110,120)之间形成凹槽环130；发射线圈300则通过磁感应导线缠绕方式设置在凹槽环130内得到，两个环边(110,120)起到阻挡发射线圈300缠绕溢出；凹槽环130的深度可以根据设计需要而定，本实施例中，凹槽环130的深度约为20～50mm，优选45mm。

发射线圈300，又称为发射天线，选用具有磁感应的金属导线，尤其是具有低电阻率的金属丝，如，漆包铜丝、漆包铝丝、漆包金丝、漆包银丝；采用绝缘漆而不采用绝缘塑料层包覆金属丝，可以降低发射线圈300和接收线圈200缠绕后的体积和重量。本实施中，选用漆包铜丝，又称漆包线，其成本低、电阻率小、柔性好，便于缠绕弯曲。

使用时，将漆包铜丝通过螺旋状的缠绕方式，在缠绕骨架100的外壁上，呈规则的在同层并排紧贴、相邻层层叠缠绕后形成一圈圈、一层层的圆环形结构的闭环状线圈组，进而制得发射线圈300，如图3所示。同层内的线圈只能并排呈螺旋状缠绕，不可以错圈交叉缠绕；不同层间的线圈采用每层层叠递增的方式缠绕，不可以错层交叉缠绕。漆包铜丝的端点与结束端分别形成发射线圈300的起始端和结束端，且发射线圈300起始端，即漆包线抽头A点设置在缠绕骨架100的环边110上的凹口101或凹口102中，而发射线圈300结束端，即漆包线抽头B点设置在缠绕骨架100的环边110上的另一个凹口中；在缠绕骨架100的环边110上还设有一个用于发射线圈300定位的定位点，即C点。发射线圈300起始端(A点)和结束端(B点)分别与设置在电路板20上的控制电路21中的相应元器件电连接。在其他实施例中，B点和C点可以调换一下，如C点作为发射线圈300的结束端，而B点作为发射线圈300的定位点。

如图1和5C所示，上述接收线圈200包括主线圈201和副线圈202；接收线圈200的主线圈201和副线圈202分别为两个独立的绕组；其中，主线圈201又称为主天线，副线圈202又称为副天线。构成接收线圈200的磁感应导线优选具有低电阻率的金属金、银或铜。本实施例中，由于接收线圈200是通过印刷工艺印刷在电路板20上的；因此，优选制作成本低的金属铜。将金属铜采用与加工PCB电路板20的相同加工工艺制造即可，在电路板20上印刷若干个相互独立的且由金属铜丝构成的副线圈202和主线圈201。本实施例中，副线圈202由一组，也即一根丝环绕呈圆环形的圈状结构组成，位于主线圈201内侧；副线圈202的内圈围成一个可以设置发射线圈300的中心位置210；主线圈201也是由一组，即一根金属铜丝环绕呈圆环形或方框环形的圈状结构组成。副线圈202和主线圈201分别通过金属铜丝上的起始端和结束端，与设置在电路板20上的控制电路21中的相应元器件电连接。

如图1所示，在发射线圈300、主线圈201和副线圈202分别与控制电路21电连接时；接收线圈200的主线圈201的缠绕方向I0和副线圈202的缠绕方向I1相同，发射线圈300的绕线方向I与主线圈及副线圈的缠绕方向相反，发射线圈300的绕线方向I也可以与主线圈201及副线圈2022的缠绕方向一致。发射线圈300产生的激励磁场磁感线正向切割主线圈201，反向切割副线圈202，故，发射线圈300产生的发射激励信号在主、副线圈上产生的感应电动势方向必然相反。这样，发射线圈300产生发射信号在线圈所在的空间内发射交变磁场时，目标金属物体(即也就是待检测的金属物体)受交变场激励候在其内部产生感应涡旋电流，涡旋电流会产生另一个交变涡旋磁场，此时，接收天线线圈200受涡旋磁场感应就会产生感应电动势。

主线圈201和副线圈202中，各相邻金属铜丝圈的间隔距离越近越好，但也需要考虑加工工艺影响。

如图2和4所示，装配时，将缠绕骨架100连同发射线圈300一并置于副线圈202内，也即是将缠绕骨架100设有凹口(101,102)的环边110紧贴设置在电路板20上，然后通过设置在缠绕骨架100的中通孔140内壁上的两个固定孔(131,132)，采用粘接方式(如，焊接、粘胶剂粘结等)将缠绕骨架固定在电路板20上，且缠绕骨架100与电路板20呈垂直状设置。

较好地，如图1、5B、5C所示，上述金属检测装置中，接收线圈200的主线圈201由一组，即一根磁感应导线(也就是上述提及的印刷后得到铜丝线)环绕成多匝圆环形的圈状结构而得到；该主线圈201包括一个起始端和一个结束端，主线圈201的起始端为F点、结束端为G点；F点和G点作为主线圈201引出的两个连接信号调理电路的连接点，分别与电路板20上的控制电路21相电连接。

较好地，如图1和5C所示；上述金属检测装置中，副线圈202由一组，即一根磁感应导线(也就是上述提及的印刷后得到铜丝线)按照螺旋状连续环绕成多匝圆环形构造的开环圈状结构而得到；也即是，副线圈202所形成的的圈状区域是一个开环状的。但是这些线圈组按照不同的匝数形成四个独立的结束端，也就是说，副线圈202的铜丝线包括一个起始端以及四个各自独立的结束端，每一匝铜丝线组成的线圈均为闭环状，又称为闭环组。本实施例中的副线圈202包括四个闭环组(2021,2022,2023和2024)，每个闭环组也是由多匝金属铜丝形成闭环圈状组成，分别有一个独立的结束端。四个闭环组(2021,2022,2023和2024)分别对应各自独立的结束端为D1点、D2点、D3点及D4点；四个闭环组(2021,2022,2023和2024)共用的起始端为E点。闭环组(2021,2022,2023和2024)的内侧形成的整体构造为圆环状或其他形状、外侧构造则为方框环形状构造，四个闭环组(2021,2022,2023和2024)组成的副线圈202围绕形成一个中心位置210的区域为开环状，而发射线圈300连同缠绕骨架100则设置在中心位置210内。

如图5C所示，副线圈202的共用起始端为E点，四个结束端分别为D1点、D2点、D3点和D4点；E点、D1点、D2点、D3点和D4点作为副线圈202引出的五个连接信号调理电路的连接点，分别与电路板20上的控制电路21相电连接。这种副线圈202采用多个闭环组(又称绕组)和相匹配的多个端点，可以优化并减小发生场耦合到接收线圈200的信号幅度。

具体的闭环组数量和结束端点个数，根据具体的设计需要而定，在具体设计中，闭环组数量和结束端的数量有一个最佳的匹配值。结束端点少，干扰信号大；结束端点太多，则会增加额外的设计开销。

较好地，如图1和4所示，上述金属检测装置中，发射线圈300固定设置于副线圈202的中心位置210，且发射线圈300形成的磁力线被分成N等分后反向切割副线圈202，发射线圈300形成的磁力线则正向切割主线圈201；其中，N为大于等于2的整数。这样设计的原理如下：

如图6所示，由于接收线圈200和发射线圈300分布于同一平面；因此，发射线圈300发出的发射场信号会耦合到接收线圈200，接收线圈200会同时接收到自身的发射场信号及由目标金属物体(即待检测金属)产生的涡旋场信号，且发射场信号强度远大于涡旋场信号。涡旋场信号产生的磁感线切割接收线圈200的主、副线圈(201,202)的方向是相同的，发射场信号的磁感线切割接收线圈200的主、副线圈(201,202)的方向是相反的。假设在接收线圈200的主线圈201的总感应信号为S1，接收线圈200的副线圈202的总感应信号为S2，发射信号被耦合到主线圈201的感应信号为S11、副线圈202的感应信号为S21，涡旋场信号感应到主线圈201的感应信号为S12、副线圈202的感应信号为S22，则：

S1＝S11+S12

S2＝S21+S22

由于发射场信号切割主、副线圈(201,202)的方向是相反，因此感应电动势符号也相反，当S11、S21幅度相等时，S1+S2＝S12+S22；由此将S11和S21幅度调整到相等时，将主、副线圈(201,202)感应电动势叠加后即可得到涡旋场感应信号S3，而发射线圈300耦合到接收线圈200的信号将被完全抵消；如图8所示。同理；设计时，通过控制主、副线圈(201,202)有效面积和匝数可以将发射线圈300产生的发射信号耦合到主、副线圈(201,202)的感应电动势调整到幅度信号相等，但由于发射线圈300的加工绕制工艺和安装焊接无法控制得很精确，因此在副线圈202的结束端取多个结束端点来控制副线圈202的匝数和有效面积，进而有效控制发射线300因一致性差引入的幅度不相等问题，但不能完全抵消幅度不相等问题。

金属检测装置的信号调理实现原理如下：

如图7至9所示，电磁信号调理电路结构，主要由初级缓冲滤波电路，叠加放大电路、通道选择电路、发射整形电路、MCU数字电路、显示屏幕等实体功能电路模块组成。其中，缓冲滤波器电路由一级放大电路构成，完成感应信号的初级放大和带宽限制；叠加放大电路由带增益加法电路组成；发射电路中发射线圈和它的并联电容构成LC谐振回路，驱动方波经电容隔直后使LC网络谐振。

使用模拟开关、多路选择器等半导体元件选择导通哪一个结束端点进而调整副线圈有效面积和匝数进而将发射线圈的发射耦合信号抵消到最小。缓冲滤波电路对接收线圈的接收信号进行滤波和放大，叠加放大电路将主、副线圈两路天线信号相互叠加和放大，最终输出放大后的涡旋场信号送ADC采样。发射线圈对应的发射电路产生与发射线圈谐振频率相同的方波或正弦信号驱动发射单元起振。

金属检测装置的测量工作原理如下：

在发射线圈的发射信号激发下，目标金属物体产生涡旋场，接收线圈感应涡旋场产生的感应电动势，感应电动势频率和发射信号频率相同，相位随不同磁导率金属材料变化。ADC采集涡旋场信号后进行FFT变换，提取有效的幅度信息和相位信息，当幅度信号满足预设的门限值时，即可判断是否有金属物体进入检测范围；如检测到金属物体进入检测范围后，再计算回波信号相位，以判断相位是否满足金属物体磁导率范围；若满足条件，再依据相位值判断金属物体的磁性属性。由于回波信号大小随金属物体与检测天线相对位置而变化，当金属物体靠近接收线圈(时，回波信号变强；金属物体远离接收线圈时变弱，鉴于回波信号幅度和距离呈幂函数关系，并通过最小二乘法拟合确定比例系数和幂，由此通过识别回波信号变化趋势判断目标检测物体的相对位置。

实施例2

本实施例中的金属检测装置与实施例1的主要区别如下：

如图5A所示，副线圈202采用一组线圈组成圆环状结构(图中实线部分)，该圆环状所形成的的区域为开环状，即采用一根金属铜丝按相邻线圈之间错开开环连续环绕组成多匝线圈状印刷在电路板20上，该金属铜丝包括一个起始端为E点和一个结束端为D点。主线圈201也是采用一组线圈按照螺旋状环绕组成多组线圈的圆环状结构(图中虚线部分)，且该圆环状结构为闭环状，其包括一个起始端F点和一个结束端G点。

实施例3

本实施例中的金属检测装置与实施例1的主要区别如下：

如图5B所示，副线圈202则分为两个闭环组(2021,2022)，每个闭环组都有个起始端和一个结束端。两个闭环组(2021,2022)形成的区域为开环状。两个闭环组(2021,2022)共用一个起始端为E点，闭环组2021有一个结束端为D1点，闭环组2022有一个结束端为D2点。两个闭环组(2021,2022)的内侧形成的整体构造为圆环状、外侧构造则为方环形状构造且为开环状；这样，副线圈202的内侧可以与置于中心圈210的圆环形的发射线圈300的外形构造相适配，而外侧则可以与方环形构造的主线圈201的外形构造相匹配。主线圈201和副线圈202分别沿中心圈210的中心位置，对应发射线圈呈径向对称分布印刷在电路板20上。

主线圈201方形结构，发射线圈300为圆形结构，可以将主线圈201有效面积最大化，而将副线圈202置于紧挨主线圈201内侧、发射线圈300外侧设置，且副线圈202采用两个绕组或闭环组，每个绕组设置多个结束端点，可将副线圈202准分辨率进一步提高，进而减小主线圈干扰增加灵敏度。

实施例4

本实施例与实施例1的区别在于：

本实施例中，发射线圈300与副线圈201和主线圈201一样，也是通过印刷工艺的方式，将发射线圈300印刷在电路板20上，此时的发射线圈300的磁感应导线采用金属铜丝。这样设计，可以大大节省工艺流程、提供生产效率、降低制造成本以及大大缩小该装置的外形规格尺寸。

应当理解的是，上述针对本发明较佳实施例的表述较为详细，并不能因此而认为是对本发明专利保护范围的限制，本发明的专利保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种金属检测装置，其特征在于，包括接收线圈、发射线圈以及电路板；所述接收线圈包括主线圈和副线圈，所述发射线圈、副线圈和主线圈按照同心结构由内向外独立间隔分布设置在所述电路板上；所述发射线圈、接收主线圈、副线圈的各自的起始端和结束端分别与所述电路板上的相应元器件形成电连接。

2.根据权利要求1所述的金属检测装置，其特征在于，还包括一缠绕骨架；所述发射线圈通过缠绕方式设置在所述缠绕骨架的外壁上。

3.根据权利要求1所述的金属检测装置，其特征在于，所述副线圈和主线圈按照同心结构由内向外独立分布印刷在所述电路板上。

4.根据权利要求3所述的金属检测装置，其特征在于，所述发射线圈固定设置于所述副线圈分布的中心位置，且所述发射线圈产生的磁力线被分成N等分后反向切割所述副线圈，以及所述发射线圈形成的磁力线正向切割所述主线圈；其中，N为大于等于2的整数。

5.根据权利要求1或3所述的金属检测装置，其特征在于，所述发射线圈由一组磁感应导线缠绕成多匝线圈而得到，所述磁感应导线包括一个起始端及一个结束端。

6.根据权利要求1或3所述的金属检测装置，其特征在于，所述主线圈由一组磁感应导线环绕成圈状结构而得到，包括一个起始端和一个结束端。

7.根据权利要求1或3所述的金属检测装置，其特征在于，所述副线圈一组或多组磁感应导线环绕成多匝圈状结构而得到，每组所述磁感应导线包括一个共同的起始端以及一个或多个各自独立的结束端。

8.根据权利要求1或3所述的金属检测装置，其特征在于，所述主线圈与所述发射线圈分别按照方框状、圆形状或椭圆状中的任一种形状印刷在所述电路板上。

9.根据权利要求8所述的金属检测装置，其特征在于，所述发射线圈和主线圈的圆心相互重合。

10.权利要求1或3所述的金属检测装置，其特征在于，所述副线圈分为一个或两个以上闭环组，所述闭环组各自围绕成的感应线圈平面分布在所述发射线圈周围且呈径向对称分布印刷在所述电路板上。

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