JP2990458B2 - Metal detector - Google Patents

Metal detector

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JP2990458B2
JP2990458B2 JP29091691A JP29091691A JP2990458B2 JP 2990458 B2 JP2990458 B2 JP 2990458B2 JP 29091691 A JP29091691 A JP 29091691A JP 29091691 A JP29091691 A JP 29091691A JP 2990458 B2 JP2990458 B2 JP 2990458B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は被検査体に含まれる金属
の有無を、被検査体が磁界に与える影響を検出して判定
する金属検出機に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a metal detector for determining the presence or absence of a metal contained in a test object by detecting the influence of the test object on a magnetic field.

【0002】[0002]

【従来の技術】この種の金属検出機は、コイル等に電流
を流して磁界を発生させ、この磁界の磁束を受ける位置
にコイル等の磁気センサを配置し、この磁界中を通過す
る被検査体による磁束変化を磁気センサからの信号によ
って検出し、この検出信号に基づいて被検査体の金属の
有無を判定している。
2. Description of the Related Art In a metal detector of this kind, a current is applied to a coil or the like to generate a magnetic field, and a magnetic sensor such as a coil is disposed at a position receiving the magnetic flux of the magnetic field. A change in magnetic flux due to the body is detected by a signal from a magnetic sensor, and the presence or absence of metal in the test object is determined based on the detection signal.

【0003】図4は、交番磁界によって金属の検出を行
なう従来の金属検出機の構成を示している。
FIG. 4 shows a configuration of a conventional metal detector for detecting metal by an alternating magnetic field.

【0004】この金属検出機の磁界発生部1は、基準信
号発生器2から出力される所定周波数の基準パルス信号
をフィルタ3によって正弦波に変換し、この正弦波信号
を電力増幅器4によって増幅して送信コイル5に所定の
励磁電流を流し、送信コイル5から磁界を発生させる。
A magnetic field generator 1 of the metal detector converts a reference pulse signal of a predetermined frequency output from a reference signal generator 2 into a sine wave by a filter 3, and amplifies the sine wave signal by a power amplifier 4. A predetermined exciting current is caused to flow through the transmission coil 5 to generate a magnetic field from the transmission coil 5.

【0005】この金属検出機の磁気センサは、送信コイ
ル5から発生する磁界の磁束を等量受ける位置に並んだ
1対の受信コイル6、7によって形成されている。
[0005] The magnetic sensor of the metal detector is formed by a pair of receiving coils 6 and 7 arranged at positions receiving equal amounts of magnetic flux of a magnetic field generated from the transmitting coil 5.

【0006】受信コイル6、7に誘起される等しい大き
さの電圧信号は、差動増幅器8に入力されている。した
がって、被検査体Wが磁界と交わらない位置にあるとき
には、差動増幅器8の出力は零となる。
[0006] Voltage signals of the same magnitude induced in the receiving coils 6 and 7 are input to a differential amplifier 8. Therefore, when the device under test W is at a position where it does not intersect the magnetic field, the output of the differential amplifier 8 becomes zero.

【0007】ここで、被検査体Wが送信コイル5と一方
の受信コイル6との間に移動すると、被検査体Wおよび
この被検査体Wに含まれる金属が磁界に影響を与え、2
つの受信コイル6、7に交わる磁束が不平衡となる。
Here, when the test object W moves between the transmitting coil 5 and one of the receiving coils 6, the test object W and the metal contained in the test object W affect the magnetic field.
The magnetic flux crossing the two receiving coils 6, 7 becomes unbalanced.

【0008】このため、受信コイル6、7に誘起される
電圧に差が生じ、その差動信号が差動増幅器8から検波
回路9へ出力される。
As a result, a difference occurs between the voltages induced in the receiving coils 6 and 7, and the differential signal is output from the differential amplifier 8 to the detection circuit 9.

【0009】一方、移相回路10からは、基準パルス信
号の位相が可変された移相基準信号が検波回路9へ入力
されている。
On the other hand, a phase shift reference signal in which the phase of the reference pulse signal is changed is input from the phase shift circuit 10 to the detection circuit 9.

【0010】検波回路9は、差動信号を移相基準信号に
よって同期検波し、その検波出力信号をLPF(低域通
過フィルタ)11を介して判定手段12へ出力する。
The detection circuit 9 performs synchronous detection of the differential signal by the phase shift reference signal, and outputs the detection output signal to the determination means 12 via an LPF (low-pass filter) 11.

【0011】判定手段12は、入力された検波出力信号
のレベルが基準値を越えたとき、被検査体Wに金属が混
入していることを示す判定信号を出力する。なお、レベ
ル表示器13は、LPF11の出力レベルを表示する。
When the level of the input detection output signal exceeds a reference value, the judging means 12 outputs a judgment signal indicating that metal is mixed in the inspection object W. The level display 13 displays the output level of the LPF 11.

【0012】このように構成された金属検出機では、金
属の混入を高感度に検出するために、予め、被検査体W
自身の磁界に与える影響が最も少なくなる位相に移相回
路10を調整する必要がある。
In the metal detector configured as described above, in order to detect metal contamination with high sensitivity, the object W
It is necessary to adjust the phase shift circuit 10 to a phase that has the least effect on its own magnetic field.

【0013】即ち、被検査体自身による差動信号の大き
さは、図5に示すように検波位相に応じて変化してお
り、この被検査体に対して初期検波位相Sが始めから最
小レベルの位相Pに合っていることはほとんどない。
That is, the magnitude of the differential signal by the device under test itself changes according to the detection phase, as shown in FIG. 5, and the initial detection phase S for this device under test has a minimum level from the beginning. Hardly coincides with the phase P.

【0014】このため、従来の金属検出機では、混入金
属を含まない被検査体を磁界に通過させる毎にレベル表
示器11を見て、その表示レベルが最小値になるまで移
相回路10を所定の位相ステップΔαずつ可変させ、そ
の表示レベルが小さくなったら、より小さな位相ステッ
プΔβずつ可変して、最小レベルの位相Pに追い込むよ
うにしている。
For this reason, in the conventional metal detector, the level display 11 is viewed each time the test object containing no mixed metal is passed through the magnetic field, and the phase shift circuit 10 is operated until the display level becomes the minimum value. The display level is varied by a predetermined phase step Δα, and when the display level is reduced, the phase is varied by a smaller phase step Δβ to drive the phase P to the minimum level.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
ような構成の金属検出機では、初期位相Sと最終位相P
とが大きく離れている場合、被検査体を数10回も磁界
内に通過させなくては、最終位相まで到達せず、実際の
検査を始めるまでに多大な時間を要していた。
However, in the metal detector configured as described above, the initial phase S and the final phase P
If the distance between the target and the target is greatly different, the target must be passed through the magnetic field several tens of times to reach the final phase, and it takes a long time to start the actual inspection.

【0016】このため、位相ステップΔαを大きくする
ことも考えられるが、位相ステップを大きくした場合、
目的の最終位相を飛び越える回数が増えてしまい、かえ
って最終位相に到達するまでの回数が増えることもあっ
た。本発明はこの課題を解決した金属検出機を提供する
ことを目的としている。
For this reason, it is conceivable to increase the phase step Δα, but when the phase step is increased,
In some cases, the number of times over the target final phase increases, and on the contrary, the number of times before reaching the final phase increases. An object of the present invention is to provide a metal detector that solves this problem.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明の金属検出機は、所定周波数の基準信号と同一
周波数の磁界を発生する磁界発生部と、前記磁界の磁束
を等量受ける位置に配置された1対の磁気センサと、前
記1対の磁気センサの差動成分を出力する差動出力回路
と、前記基準信号を入力される位相データに応じて移相
させた第1の移相基準信号を出力する第1の移相回路
と、前記第1の移相基準信号に対して90度位相が異な
る第2の移相基準信号を出力する第2の移相回路と、前
記差動出力回路からの差動信号を、前記第1の移相基準
信号によって同期検波する第1の検波回路と、前記差動
出力回路からの差動信号を、前記第2の移相基準信号に
よって同期検波する第2の検波回路と、混入金属を含ま
ない被検査体が前記磁界内を通過したときの前記第1の
検波回路の出力信号のピーク値と前記第2の検波回路の
出力信号のピーク値とを検出するピーク値検出手段と、
前記ピーク値検出手段によって検出された2つのピーク
値を直交辺とする三角形の正接角を、前記混入金属を含
まない被検査体の通過による前記差動信号と前記基準信
号との位相差として算出し、該位相差に応じた位相デー
タを前記第1の移相回路へ出力する位相差算出手段と、
前記位相差算出手段から前記第1の移相回路に位相デー
タが入力された後に前記磁界内を通過する被検査体の混
入金属の有無を、前記第1の検波回路または第2の検波
回路の出力信号に基づいて判定する判定手段とを備えて
いる。
In order to solve the above-mentioned problems, a metal detector according to the present invention is provided with a magnetic field generating section for generating a magnetic field having the same frequency as a reference signal having a predetermined frequency, and receiving an equal amount of magnetic flux of the magnetic field. A pair of magnetic sensors disposed at a position, a differential output circuit that outputs a differential component of the pair of magnetic sensors, and a first phase shifter that shifts the reference signal in accordance with input phase data. A first phase shift circuit that outputs a phase shift reference signal, a second phase shift circuit that outputs a second phase shift reference signal that is 90 degrees different in phase from the first phase shift reference signal, A first detection circuit for synchronously detecting a differential signal from a differential output circuit using the first phase shift reference signal; and a second phase shift reference signal for detecting a differential signal from the differential output circuit. A second detection circuit for synchronous detection by the A peak value detecting means for detecting a peak value of said first output signal of the peak value and the second detection circuit of the output signal of the detection circuit when it passes through the Sakainai,
A tangent angle of a triangle having two peak values detected by the peak value detection means as orthogonal sides is calculated as a phase difference between the differential signal and the reference signal due to the passage of the test object that does not contain the mixed metal. Phase difference calculating means for outputting phase data corresponding to the phase difference to the first phase shift circuit;
After the phase data is input from the phase difference calculating means to the first phase shift circuit, the presence or absence of a mixed metal in the test object passing through the magnetic field is determined by the first detection circuit or the second detection circuit. Determining means for determining based on the output signal.

【0018】[0018]

【作用】このように構成された金属検出機では、混入金
属を含まない被検査体を磁界内に1回通過させると、そ
の差動信号は第1の検波回路と第2の検波回路によっ
て、互いに90°異なる位相で検波され、それぞれの検
波出力信号のピーク値が検出され、その2つのピーク値
を直交辺とする三角形の正接角が、混入金属を含まない
被検査体の通過による差動信号と基準信号との位相差と
して算出され、この差に応じた位相データが第1の移相
回路に入力される。このため、次の被検査体が磁界内を
通過したときの第1の検波回路または第2の検波回路の
検波出力は、被検査体自体の影響による成分が最小レベ
ルに近いレベルまで低下しており、この検波出力のレベ
ルに基づいて、検被検査体に含まれる混入金属の有無が
判定される。
In the metal detector constructed as described above, when the test object containing no mixed metal is passed through the magnetic field once, the differential signal is converted by the first detection circuit and the second detection circuit. The peaks of the respective detection output signals are detected at phases different from each other by 90 °, and the tangent angle of a triangle having the two peak values as orthogonal sides is the differential value due to the passage of the test object containing no mixed metal. The phase difference between the signal and the reference signal is calculated, and phase data corresponding to the difference is input to the first phase shift circuit. For this reason, when the next test object passes through the magnetic field, the detection output of the first detection circuit or the second detection circuit is such that the component due to the influence of the test object itself decreases to a level close to the minimum level. Then, based on the level of the detection output, the presence or absence of the mixed metal contained in the inspection object is determined.

【0019】位相差算出手段は、検波出力信号に基づい
て基準信号と差動信号の位相差を算出し、その差に応じ
た位相データを第1の移相回路へ入力する。このため、
次にに磁界内を通過する被検査体による差動信号成分の
出力は、最小レベルに近いレベルまで低下し、被検査体
に含まれる混入金属の影響による差動信号成分のみが、
第1の検波回路または第2の検波回路によって検波さ
れ、その検波出力信号のレベルに基づいて、混入金属の
有無が判定される。
The phase difference calculating means calculates a phase difference between the reference signal and the differential signal based on the detection output signal, and inputs phase data corresponding to the difference to the first phase shift circuit. For this reason,
Next, the output of the differential signal component due to the test object passing through the magnetic field decreases to a level close to the minimum level, and only the differential signal component due to the influence of the mixed metal included in the test object,
The detection is performed by the first detection circuit or the second detection circuit, and the presence or absence of mixed metal is determined based on the level of the detection output signal.

【0020】[0020]

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の一実施例を説
明する。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0021】図1は、本発明の一実施例の金属検出機の
構成を示すブロック図であり、磁界発生部1は、図4に
示した金属検出機と同様に、基準信号発生器2からの基
準パルス信号をフィルタ3によって正弦波に変換し、こ
の正弦波信号を電力増幅器4によって増幅して、送信コ
イル5から磁界を発生させている。また、受信コイル
6、7の誘起電圧は、差動増幅器8によって差動増幅さ
れる。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a metal detector according to one embodiment of the present invention. A magnetic field generator 1 receives signals from a reference signal generator 2 similarly to the metal detector shown in FIG. Is converted into a sine wave by the filter 3, and the sine wave signal is amplified by the power amplifier 4 to generate a magnetic field from the transmission coil 5. Further, the induced voltages of the receiving coils 6 and 7 are differentially amplified by the differential amplifier 8.

【0022】一方、基準信号発生器2からの基準パルス
信号は、第1の移相回路20へ入力されている。この第
1の移相回路20は、基準パルス信号を、後述する位相
設定部30からの位相データΦに応じた位相角だけ遅延
した第1の移相基準信号を出力する。
On the other hand, the reference pulse signal from the reference signal generator 2 is input to the first phase shift circuit 20. The first phase shift circuit 20 outputs a first phase shift reference signal obtained by delaying the reference pulse signal by a phase angle corresponding to phase data Φ from a phase setting unit 30 described later.

【0023】この第1の移相基準信号は、第2の移相回
路21に入力されている。第2の移相回路21は、第1
の移相基準信号を90度遅延させた第2の移相基準信号
を出力する。
The first phase shift reference signal is input to a second phase shift circuit 21. The second phase shift circuit 21
And outputs a second phase-shifted reference signal obtained by delaying the phase-shifted reference signal by 90 degrees.

【0024】差動増幅器8からの差動信号は、第1の検
波回路23および第2の検波回路26に入力されてい
る。
The differential signal from the differential amplifier 8 is input to a first detection circuit 23 and a second detection circuit 26.

【0025】第1の検波回路23は差動信号を第1の移
相基準信号によって同期検波し、その検波出力信号をL
PF24を介してA/D変換器25へ出力する。
The first detection circuit 23 synchronously detects the differential signal with the first phase shift reference signal, and outputs the detection output signal L
The signal is output to the A / D converter 25 via the PF 24.

【0026】第2の検波回路26は差動信号を第2の移
相基準信号によって同期検波し、その検波出力信号をL
PF27を介してA/D変換器28へ出力する。
The second detection circuit 26 synchronously detects the differential signal by the second phase shift reference signal, and outputs the detection output signal to L.
The signal is output to the A / D converter 28 via the PF 27.

【0027】A/D変換器25、28の出力は、判定手
段29へ入力されている。判定手段29は、後述するモ
ード切り替え手段40からの判定開始信号を受けると、
A/D変換器25、28の出力値に基づいて被検査体に
含まれる金属の有無を判定する。
The outputs of the A / D converters 25 and 28 are input to the judgment means 29. Upon receiving a determination start signal from a mode switching unit 40 described later, the determination unit 29
Based on the output values of the A / D converters 25 and 28, the presence or absence of metal contained in the test object is determined.

【0028】また、A/D変換器25、28の出力は、
位相設定部30のピーク値検出手段31に入力されてい
る。
The outputs of the A / D converters 25 and 28 are
It is input to the peak value detecting means 31 of the phase setting unit 30.

【0029】ピーク値検出手段31は、被検査体が磁界
内を通過する毎に、A/D変換器25、28の出力のピ
ーク値A、Bを検出して出力する。
The peak value detecting means 31 detects and outputs the peak values A and B of the outputs of the A / D converters 25 and 28 each time the test object passes through the magnetic field.

【0030】位相差算出手段32は、モード切り替え手
段40からのリセット信号を受けた後に最初に入力され
たピーク値A0 、B0 を直交辺とする三角形の正接角を
初期位相データθとして算出して出力する。
The phase difference calculating means 32 calculates, as the initial phase data θ, the tangent angle of a triangle having the first input peak values A 0 and B 0 as orthogonal sides after receiving the reset signal from the mode switching means 40. And output.

【0031】微調整手段33は、モード切り替え信号を
受けた後、2回目以後のピーク値が入力される毎に、そ
のピーク値のうち例えばAが最小となるように、所定の
位相ステップΔγで微調整データK(=±NΔγ Nは
整数)を可変出力し、ピーク値が最小になったとき、設
定完了信号を出力する。
After receiving the mode switching signal, the fine adjustment means 33 performs a predetermined phase step Δγ every time a second or subsequent peak value is input so that, for example, A of the peak value becomes minimum. The fine adjustment data K (= ± NΔγN is an integer) is variably output, and when the peak value becomes minimum, a setting completion signal is output.

【0032】加算器34は、初期位相データθと微調整
データKの加算値を位相データΦとして第1の移相回路
20へ出力する。
The adder 34 outputs the sum of the initial phase data θ and the fine adjustment data K to the first phase shift circuit 20 as phase data Φ.

【0033】モード切り替え手段40は、位相設定スイ
ッチ41がオン操作されると、位相差算出手段32およ
び微調整手段33にリセット信号を出力するとともに、
判定手段29による判定動作を停止させ、微調整手段3
3からの設定完了信号を受けると、判定手段29に判定
開始信号を出力して、判定動作を開始させる。
When the phase setting switch 41 is turned on, the mode switching means 40 outputs a reset signal to the phase difference calculation means 32 and the fine adjustment means 33,
The determination operation by the determination means 29 is stopped, and the fine adjustment means 3
When the setting completion signal is received from the control unit 3, the determination unit 29 outputs a determination start signal to the determination unit 29 to start the determination operation.

【0034】なお、設定完了報知器43は、微調整手段
33からの設定完了信号を音あるいは光に変換して、設
定が完了したことを報知する。
The setting completion notifier 43 converts the setting completion signal from the fine adjustment means 33 into a sound or light to notify that the setting has been completed.

【0035】次に、この金属検出機の動作について説明
する。最適な検波位相がわかっていない被検査体を検査
する場合には、予め、位相設定スイッチ41をオン操作
し、混入金属を含まない被検査体を磁界内に通過させ
る。
Next, the operation of the metal detector will be described. When an object to be inspected whose optimum detection phase is not known is to be inspected, the phase setting switch 41 is turned on in advance to allow the object to be inspected that does not contain mixed metal to pass through the magnetic field.

【0036】このとき、第1の移相回路20の位相デー
タΦは零で、基準パルス信号がそのまま第1の移相基準
信号として、第1の検波回路23へ入力され、この第1
の移相基準信号に対して90度移相された第2の移相基
準信号が第2の検波回路24へ入力される。
At this time, the phase data Φ of the first phase shift circuit 20 is zero, and the reference pulse signal is directly input to the first detection circuit 23 as the first phase shift reference signal.
The second phase-shift reference signal obtained by shifting the phase of the second phase-shift reference signal by 90 degrees is input to the second detection circuit 24.

【0037】このとき、図2に示すように、混入金属を
含まない被検査体による差動信号は、被検査体がない状
態を基準にした受信位相のx−y座標上でθ1 という位
相をもっており、基準パルス信号の位相を基準とする座
標X−Yは、x−y座標に対して所定の位相差を有して
いる。この座標X−Y上での差動信号の位相角θは、第
1の検波回路23の出力のピーク値A0 と第2の検波回
路24の出力のピーク値B0 による正接角に対応してい
る。
At this time, as shown in FIG. 2, the differential signal of the test object containing no mixed metal is represented by the phase θ 1 on the xy coordinate of the reception phase based on the state where the test object is not present. And the coordinate XY based on the phase of the reference pulse signal has a predetermined phase difference with respect to the xy coordinate. The phase angle θ of the differential signal on the coordinates XY corresponds to the tangent angle between the peak value A 0 of the output of the first detection circuit 23 and the peak value B 0 of the output of the second detection circuit 24. ing.

【0038】この1回の被検査体の通過によって、一方
のピーク値Aを零にするための初期位相θが位相差算出
手段32によって算出されることになり、この初期位相
θは位相データΦとして、第1の移相回路20に出力さ
れる(このとき、微調整データKは零である)。
By this one pass of the test object, an initial phase θ for making one of the peak values A zero is calculated by the phase difference calculating means 32. This initial phase θ is obtained by calculating the phase data Φ. Is output to the first phase shift circuit 20 (at this time, the fine adjustment data K is zero).

【0039】このため、このX−Y座標は初期位相θ分
回転して、X軸が差動信号の位相とほぼ一致した状態
で、次の混入金属を含まない被検査体の差動信号が検波
されることになる。
For this reason, the XY coordinates are rotated by the initial phase θ, and the X-axis is substantially coincident with the phase of the differential signal. It will be detected.

【0040】したがって、図3に示すように、2回目の
検波位相は、初回の検波位相からθだけ変化し、第1の
検波回路23の出力はほぼ最小レベルとなる。
Accordingly, as shown in FIG. 3, the second detection phase changes by θ from the first detection phase, and the output of the first detection circuit 23 becomes almost the minimum level.

【0041】2回目の被検査体の通過以後は、微調整手
段33によって位相データΦが微小な位相ステップΔγ
で可変されてこの被検査体自身の影響を最小にする位相
が決定されるため、混入金属を含まない被検査体を数回
磁界内を通過させるだけで、、微調整手段33から設定
完了信号が出力されることになる。
After the second passage of the test object, the fine adjustment means 33 converts the phase data Φ into a minute phase step Δγ.
And the phase that minimizes the influence of the test object itself is determined. Therefore, by passing the test object containing no mixed metal through the magnetic field several times, the setting completion signal from the fine adjustment means 33 is obtained. Is output.

【0042】微調整手段33から設定完了信号が出力さ
れると、第1の移相回路20に対する位相データΦはホ
ールドされ、判定手段29は、混入金属の有無を判定で
きる状態となり、設定完了報知器43が、この位相設定
の完了を報知する。
When the setting completion signal is output from the fine adjustment means 33, the phase data Φ for the first phase shift circuit 20 is held, and the determination means 29 is in a state where it can determine the presence or absence of the mixed metal. The device 43 notifies the completion of the phase setting.

【0043】以後、被検査体を磁界内に順次通過させれ
ば、この被検査体自身の影響が最も少ない状態、即ち、
混入金属に対する検出感度が最も高い状態で、金属検出
が行なわれる。
Thereafter, when the test object is sequentially passed through the magnetic field, the test object itself has the least influence, that is,
Metal detection is performed in a state where the detection sensitivity to the mixed metal is the highest.

【0044】なお、前記実施例の金属検出機では、送信
コイル5に対向するように配置された1対の受信コイル
6、7によって磁気センサを構成していたが、ホール素
子等の半導体センサを磁気センサとして用いた金属検出
機についても本発明を同様に適用できる。
In the metal detector of the above-described embodiment, the magnetic sensor is constituted by the pair of receiving coils 6 and 7 arranged so as to face the transmitting coil 5, but a semiconductor sensor such as a Hall element is used. The present invention can be similarly applied to a metal detector used as a magnetic sensor.

【0045】また、送信コイルと受信コイルとを同軸状
に配置した金属検出機や、大径の送信コイルの内側に受
信コイルを同一向きに配置した金属検出機についても本
発明を同様に適用できる。
The present invention can be similarly applied to a metal detector in which a transmitting coil and a receiving coil are coaxially arranged, and a metal detector in which a receiving coil is arranged in the same direction inside a large-diameter transmitting coil. .

【0046】また、前記実施例では、1回目の位相設定
の後に微調整手段によって、さらに細かく位相を調整す
るようにしていたが、微調整手段を省略して、1回の被
検査体の通過だけで、位相設定を終了させるようにして
もよい。
In the above-described embodiment, the phase is finely adjusted by the fine adjustment means after the first phase setting. The phase setting may be terminated only by the above operation.

【0047】[0047]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の金属検出
機は、混入金属を含まない被検査体を磁界内に通過させ
たときの第1の検波回路および第2の検波回路から出力
された信号のピーク値をそれぞれ検出し、この2つのピ
ーク値を直交辺とする三角形の正接角を、この被検査体
の通過による差動信号と基準信号との位相差として算出
し、この移相差に応じた位相データを第1の移相回路に
入力することによって、次の被検査体に対する検波位相
を、被検査体自身の影響が最も少なくなるように設定し
ている。
As described above, the metal detector according to the present invention outputs signals from the first detection circuit and the second detection circuit when the test object containing no mixed metal is passed through the magnetic field. The peak value of each of the detected signals is detected, and the tangent angle of a triangle having the two peak values as orthogonal sides is calculated as the phase difference between the differential signal and the reference signal due to the passage of the test object. Is input to the first phase shift circuit to set the detection phase for the next device under test so that the effect of the device under test itself is minimized.

【0048】このため、被検査体を1回あるいは数回磁
界に通過させるだけで、その被検査体に対して最も高い
検出感度で混入金属を検出できる検波位相に設定するこ
とができ、極めて短時間に検査運転を開始することがで
きる。
For this reason, the detection phase can be set to a value that can detect the mixed metal with the highest detection sensitivity for the test object only by passing the test object through the magnetic field once or several times. Inspection operation can be started at the time.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention.

【図2】一実施例の検波出力と位相との関係を説明する
ための図である。
FIG. 2 is a diagram for explaining a relationship between a detection output and a phase according to one embodiment.

【図3】一実施例の動作を説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of one embodiment.

【図4】従来装置の構成を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a conventional device.

【図5】従来装置の動作を説明するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining the operation of the conventional device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 磁界発生部 2 基準信号発生器 5 送信コイル 6、7 受信コイル 8 差動増幅器 20 第1の移相回路 21 第2の移相回路 23 第1の検波回路 25 A/D変換器 26 第2の検波回路 28 A/D変換器 29 判定手段 30 位相設定部 31 ピーク値検出手段 32 位相差算出手段 33 微調整手段 34 加算器 40 モード切り替え手段 43 設定完了報知器 Reference Signs List 1 magnetic field generating unit 2 reference signal generator 5 transmitting coil 6, 7 receiving coil 8 differential amplifier 20 first phase shift circuit 21 second phase shift circuit 23 first detection circuit 25 A / D converter 26 second Detection circuit 28 A / D converter 29 determination means 30 phase setting unit 31 peak value detection means 32 phase difference calculation means 33 fine adjustment means 34 adder 40 mode switching means 43 setting completion alarm

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01V 3/10 G01V 3/08 Continuation of the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) G01V 3/10 G01V 3/08

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】所定周波数の基準信号と同一周波数の磁界
を発生する磁界発生部と、 前記磁界の磁束を等量受ける位置に配置された1対の磁
気センサと、 前記1対の磁気センサの差動成分を出力する差動出力回
路と、 前記基準信号を入力される位相データに応じて移相させ
た第1の移相基準信号を出力する第1の移相回路と、 前記第1の移相基準信号に対して90度位相が異なる第
2の移相基準信号を出力する第2の移相回路と、 前記差動出力回路からの差動信号を、前記第1の移相基
準信号によって同期検波する第1の検波回路と、 前記差動出力回路からの差動信号を、前記第2の移相基
準信号によって同期検波する第2の検波回路と、 混入金属を含まない被検査体が前記磁界内を通過したと
きの前記第1の検波回路の出力信号のピーク値と前記第
2の検波回路の出力信号のピーク値とを検出するピーク
値検出手段と、 前記ピーク値検出手段によって検出された2つのピーク
値を直交辺とする三角形の正接角を、前記混入金属を含
まない 被検査体の通過による前記差動信号と前記基準信
号との位相差として算出し、該位相差に応じた位相デー
タを前記第1の移相回路へ出力する位相差算出手段と、 前記位相差算出手段から前記第1の移相回路に位相デー
タが入力された後に前記磁界内を通過する被検査体の混
入金属の有無を、前記第1の検波回路または第2の検波
回路の出力信号に基づいて判定する判定手段とを備えた
金属検出機。
1. A magnetic field having the same frequency as a reference signal having a predetermined frequency.
And a pair of magnets arranged at positions receiving equal amounts of magnetic flux of the magnetic field.
And a differential output circuit that outputs a differential component of the pair of magnetic sensors.
Road and the reference signalEnterPhase shift according to the phase data
A first phase shift circuit for outputting a first phase shift reference signal, and a first phase shift circuit having a phase difference of 90 degrees with respect to the first phase shift reference signal.
A second phase shift circuit for outputting a second phase shift reference signal, and a differential signal from the differential output circuit, the first phase shift circuit
A first detection circuit that performs synchronous detection based on a quasi-signal, and a differential signal from the differential output circuit,
A second detection circuit that performs synchronous detection based on the quasi-signal, and that an object to be inspected containing no mixed metal has passed through the magnetic field.
Output signal of the first detection circuitPeak value and the
And the peak for detecting the peak value of the output signal of the detection circuit 2
Value detection means; Two peaks detected by the peak value detecting means
The tangent angle of a triangle whose value is an orthogonal side is calculated by
No The differential signal due to the passage of the test objectIssueThe reference signal
Phase differenceAsCalculated, and the phase data corresponding to the phase difference is calculated.
Phase difference calculating means for outputting data to the first phase shift circuit; and a phase data from the phase difference calculating means to the first phase shift circuit.
Of the test object passing through the magnetic field after the
The first detection circuit or the second detection
Determining means for determining based on an output signal of the circuit.
Metal detector.
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