JPH0229193B2 - - Google Patents
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- JPH0229193B2 JPH0229193B2 JP58132834A JP13283483A JPH0229193B2 JP H0229193 B2 JPH0229193 B2 JP H0229193B2 JP 58132834 A JP58132834 A JP 58132834A JP 13283483 A JP13283483 A JP 13283483A JP H0229193 B2 JPH0229193 B2 JP H0229193B2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V3/00—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
- G01V3/08—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、コンベア等で搬送されている被検
査体（特に食品）中に金属が混入されているか否
かを検出する金属検出器に関するものである。
査体（特に食品）中に金属が混入されているか否
かを検出する金属検出器に関するものである。
まず、従来から使用されている金属検出器の概
要について第１図で説明する。
要について第１図で説明する。
この図において、１は発振器、２は前記発振器
１に接続されている送信コイル、３ａ，３ｂは前
記送信コイル２に対向して配置されている受信コ
イルで、この受信コイル３ａ，３ｂには、送信コ
イル２で生成された交流磁界が等量交わるように
構成されている。そのため、受信コイル３ａ，３
ｂに誘起される誘起電圧e1，e2は等しくなつてい
るが、図示したように送信コイル２と受信コイル
３ａ，３ｂ間を金属を含んだ被検査体Ｗ（食品）
が通過すると、受信コイル３ａ，３ｂに鎖交して
いる磁力線が被検査体Ｗの移動とともに変化し、
誘起電圧e1，e2が異なつた値になるものである。
４は前記被検査体Ｗが通過していない時、誘起電
圧e1，e2の合成出力が零になるように設定するた
めの可変抵抗器、５は演算増幅器、６は検波器、
７はフイルタ、８は判別回路を示す。
１に接続されている送信コイル、３ａ，３ｂは前
記送信コイル２に対向して配置されている受信コ
イルで、この受信コイル３ａ，３ｂには、送信コ
イル２で生成された交流磁界が等量交わるように
構成されている。そのため、受信コイル３ａ，３
ｂに誘起される誘起電圧e1，e2は等しくなつてい
るが、図示したように送信コイル２と受信コイル
３ａ，３ｂ間を金属を含んだ被検査体Ｗ（食品）
が通過すると、受信コイル３ａ，３ｂに鎖交して
いる磁力線が被検査体Ｗの移動とともに変化し、
誘起電圧e1，e2が異なつた値になるものである。
４は前記被検査体Ｗが通過していない時、誘起電
圧e1，e2の合成出力が零になるように設定するた
めの可変抵抗器、５は演算増幅器、６は検波器、
７はフイルタ、８は判別回路を示す。
かゝる構成からなる金属検出器は、鉄等を含ん
だ被検査体Ｗが第２図ａに示すように通過する
と、磁力線はまず受信コイル３ａ側と鎖交する数
が増加し、次に受信コイル３ｂ側と鎖交する数が
増加するので、この時、受信コイル３ａ，３ｂに
誘起される電圧は異なつた値になる。そのため演
算増幅器５によつて減算された誘起電圧e1〜e2の
信号を検波器６によつて検波し、フイルタ７で検
波信号を取り出すと第２図ｂに示すような検出波
形が得られる。
だ被検査体Ｗが第２図ａに示すように通過する
と、磁力線はまず受信コイル３ａ側と鎖交する数
が増加し、次に受信コイル３ｂ側と鎖交する数が
増加するので、この時、受信コイル３ａ，３ｂに
誘起される電圧は異なつた値になる。そのため演
算増幅器５によつて減算された誘起電圧e1〜e2の
信号を検波器６によつて検波し、フイルタ７で検
波信号を取り出すと第２図ｂに示すような検出波
形が得られる。
したがつて、比較回路等からなる判別回路８よ
り被検査体Ｗに鉄が含まれていることを示す信号
が出力される。
り被検査体Ｗに鉄が含まれていることを示す信号
が出力される。
ところで、被検査体Ｗが例えば食品等であり、
包装がアルミホイル等で形成されていると、送信
コイル２から発生している交流磁界によつてアル
ミホイル内に過電流が流れ、そのため交流磁界が
乱れて厳密には第２図ｂに示した検波信号とは異
なるがあたかも鉄を検出したような検波信号が出
力され、誤動作の原因となる。
包装がアルミホイル等で形成されていると、送信
コイル２から発生している交流磁界によつてアル
ミホイル内に過電流が流れ、そのため交流磁界が
乱れて厳密には第２図ｂに示した検波信号とは異
なるがあたかも鉄を検出したような検波信号が出
力され、誤動作の原因となる。
そこで、送信コイル２に供給する電流を直流と
し、受信コイル３ａ，３ｂに直流磁界が及ぶよう
に構成したものが知られている。
し、受信コイル３ａ，３ｂに直流磁界が及ぶよう
に構成したものが知られている。
（特開昭51−141655号公報）
上記したような発明の金属検出器はアルミホイ
ルを包装材としている被検査体Ｗでも渦電流の影
響をうけることが少なく鉄を含んだものを検出で
きるようになるが、この場合は演算増幅器５とし
て直流に近い低い信号を増幅できるものが必要に
なるため、特に、現場における環境ノイズとして
電源ノイズ（ハム）や、モータ等のノイズの影響
をうけ易くなる。又、直流領域で動作させるため
熱雑音やドリフトが大きく、Ｓ／Ｎが悪化するた
め検出感度が低下するという問題がある。
ルを包装材としている被検査体Ｗでも渦電流の影
響をうけることが少なく鉄を含んだものを検出で
きるようになるが、この場合は演算増幅器５とし
て直流に近い低い信号を増幅できるものが必要に
なるため、特に、現場における環境ノイズとして
電源ノイズ（ハム）や、モータ等のノイズの影響
をうけ易くなる。又、直流領域で動作させるため
熱雑音やドリフトが大きく、Ｓ／Ｎが悪化するた
め検出感度が低下するという問題がある。
この発明は、かかる実状にかんがみてなされた
もので、還境雑音を拾い易い受信コイルを除去し
交流信号で検出信号の変調が可能なホール素子
と、同期検波器を採用することによつて直流磁界
中を移動している非検査体に含まれている鉄を高
感度で検出できるようにした金属検出器を提供す
るものである。
もので、還境雑音を拾い易い受信コイルを除去し
交流信号で検出信号の変調が可能なホール素子
と、同期検波器を採用することによつて直流磁界
中を移動している非検査体に含まれている鉄を高
感度で検出できるようにした金属検出器を提供す
るものである。
以下、この発明による金属検出器一実施例を図
面に基づいて説明する。
面に基づいて説明する。
第３図はこの発明の概要を示すブロツク図で、
１０は永久磁石、又は電磁コイル等で形成した直
流磁界を発生する磁界発生器、１１ａ，１１ｂは
前記被検査体Ｗの進行方向に配置され、磁界発生
器１０の直流磁界を等量受けるような位置に設け
られている２個のホール素子、１２は前記ホール
素子１１ａ，１１ｂにバイアス電流を供給する交
流源、１３，１４は前記ホール素子１１ａ，１１
ｂで検出されたホール電圧を増幅するアンプ、１
５は前記アンプ１３，１４の出力信号を差動的に
演算する演算増幅器である。
１０は永久磁石、又は電磁コイル等で形成した直
流磁界を発生する磁界発生器、１１ａ，１１ｂは
前記被検査体Ｗの進行方向に配置され、磁界発生
器１０の直流磁界を等量受けるような位置に設け
られている２個のホール素子、１２は前記ホール
素子１１ａ，１１ｂにバイアス電流を供給する交
流源、１３，１４は前記ホール素子１１ａ，１１
ｂで検出されたホール電圧を増幅するアンプ、１
５は前記アンプ１３，１４の出力信号を差動的に
演算する演算増幅器である。
又、１６は前記演算増幅器１５の出力を前記交
流源１２を用いて同期検波する同期検波器、１７
は同期検波された出力からキヤリア成分を除去し
て、信号成分を通過させるフイルタで、このフイ
ルタ１７としてはバンドパス，又はローパスフイ
ルタ等が使用できる。
流源１２を用いて同期検波する同期検波器、１７
は同期検波された出力からキヤリア成分を除去し
て、信号成分を通過させるフイルタで、このフイ
ルタ１７としてはバンドパス，又はローパスフイ
ルタ等が使用できる。
さらに、１８は基準電源２０の電圧とフイルタ
１７の出力を比較する比較回路、１９は制御信号
を出力する制御回路である。
１７の出力を比較する比較回路、１９は制御信号
を出力する制御回路である。
つづいて、第４図の波形図を参照して金属の検
出動作を説明する。
出動作を説明する。
ホール素子１１ａ，１１ｂには第４図に示すよ
うな一定の周波数をもつた交番電圧Ｃが交流源１
２から供給されている（交番電圧Ｃは正弦波でも
よい）。ホール素子１１ａ，１１ｂは第５図に示
すように電流Ｉが流れている時、磁界Ｂが印加さ
れると、その両側端にホール電圧が発生し、この
ホール電圧は、ホール係数をRH、ホール素子の
厚みをｄとすると、 VH＝RH・Ｉ・Ｂ／ｄ で示される。
うな一定の周波数をもつた交番電圧Ｃが交流源１
２から供給されている（交番電圧Ｃは正弦波でも
よい）。ホール素子１１ａ，１１ｂは第５図に示
すように電流Ｉが流れている時、磁界Ｂが印加さ
れると、その両側端にホール電圧が発生し、この
ホール電圧は、ホール係数をRH、ホール素子の
厚みをｄとすると、 VH＝RH・Ｉ・Ｂ／ｄ で示される。
したがつて、ホール素子１１ａ，１１ｂに等量
の磁界Ｂが印加され、交流源１２から交番電流ｉ
が供給されているとすると、各ホール素子１１
ａ，１１ｂには第４図の波形Ａ，Ｂに示す同一の
ホール電圧が発生する。
の磁界Ｂが印加され、交流源１２から交番電流ｉ
が供給されているとすると、各ホール素子１１
ａ，１１ｂには第４図の波形Ａ，Ｂに示す同一の
ホール電圧が発生する。
この状態で被検査体Ｗが磁界発生器１０とホー
ル素子１１ａ，１１ｂの間を通過しても、鉄分が
含まれていない時は磁界Ｂの変動はなく、区間
T1で示すように同一のホール電圧が演算増幅器
１５に印加され、その演算出力はＡ−Ｂは０とな
る。
ル素子１１ａ，１１ｂの間を通過しても、鉄分が
含まれていない時は磁界Ｂの変動はなく、区間
T1で示すように同一のホール電圧が演算増幅器
１５に印加され、その演算出力はＡ−Ｂは０とな
る。
ここで、前述したように鉄を含んだ被検査体Ｗ
がホール素子１１ａ，１１ｂと磁界発生器１０の
間を通過すると、まず、直流磁界がホール素子１
１ａ側に集中し、ホール素子１１ａが受ける磁界
Ｂが増加するとともに、他方のホール素子１１ｂ
の受ける磁界Ｂが減少するので、各々のホール電
圧は区間T2で示すように、一方の出力電圧（波
形Ａ）は増大し、他方の出力電圧（波形Ｂ）は減
少する。そして、演算増幅器１５からは減算出力
Ａ−Ｂに示す交番信号が出力される。したがつ
て、この信号と交流源１２の交番電圧Ｃによつて
同期検波器１６で検波すると正の信号成分のみ出
力された波形Ｄが得られ、これをフイルタ１７に
よつてろ波すると正の検出信号Ｅが出力される。
がホール素子１１ａ，１１ｂと磁界発生器１０の
間を通過すると、まず、直流磁界がホール素子１
１ａ側に集中し、ホール素子１１ａが受ける磁界
Ｂが増加するとともに、他方のホール素子１１ｂ
の受ける磁界Ｂが減少するので、各々のホール電
圧は区間T2で示すように、一方の出力電圧（波
形Ａ）は増大し、他方の出力電圧（波形Ｂ）は減
少する。そして、演算増幅器１５からは減算出力
Ａ−Ｂに示す交番信号が出力される。したがつ
て、この信号と交流源１２の交番電圧Ｃによつて
同期検波器１６で検波すると正の信号成分のみ出
力された波形Ｄが得られ、これをフイルタ１７に
よつてろ波すると正の検出信号Ｅが出力される。
被検査体Ｗが進行し、ホール素子１１ａよりホ
ール素子１１ｂ側に磁界Ｂが集中するようになる
と、区間T3で示すようにホール素子１１ａ側の
ホール電圧の波形Ａの振幅が減少し、ホール素子
１１ｂ側のホール電圧の波形Ｂの振幅が増大す
る。すると、演算増幅器１５からは区間T2で示
した減算出力Ａ−Ｂと逆位相の信号が出力される
ので、同期検波器１６からは負の信号成分のみ出
力された波形Ｄが得られ、これをフイルタ１７に
よつてろ波すると負の検出信号Ｅが出力される。
ール素子１１ｂ側に磁界Ｂが集中するようになる
と、区間T3で示すようにホール素子１１ａ側の
ホール電圧の波形Ａの振幅が減少し、ホール素子
１１ｂ側のホール電圧の波形Ｂの振幅が増大す
る。すると、演算増幅器１５からは区間T2で示
した減算出力Ａ−Ｂと逆位相の信号が出力される
ので、同期検波器１６からは負の信号成分のみ出
力された波形Ｄが得られ、これをフイルタ１７に
よつてろ波すると負の検出信号Ｅが出力される。
すなわち、鉄を含んだ被検査体Ｗが通過すると
フイルタ１７から正負に反転する信号が出力され
ることになり、この信号を比較回路１８において
検出すれば鉄を含んだ被検査体Ｗのみを検出する
ことができる。そして、制御回路１９の制御信号
によつて被検査体Ｗを処理（除去）することがで
きる。
フイルタ１７から正負に反転する信号が出力され
ることになり、この信号を比較回路１８において
検出すれば鉄を含んだ被検査体Ｗのみを検出する
ことができる。そして、制御回路１９の制御信号
によつて被検査体Ｗを処理（除去）することがで
きる。
上記の実施例ではホール素子１１ａ，１１ｂに
同相の交番電圧Ｃを印加した場合について説明し
たが、ホール素子１１ａ，１１ｂに逆相の交番信
号Ｃを供給し、演算増幅器１５で加算処理しても
同様な動作となる。
同相の交番電圧Ｃを印加した場合について説明し
たが、ホール素子１１ａ，１１ｂに逆相の交番信
号Ｃを供給し、演算増幅器１５で加算処理しても
同様な動作となる。
ホール素子１１ａ，１１ｂは２個に限ることな
く、被検査体Ｗの大きさ、及び検出感度を考慮し
て複数個のホール素子を使用してもよいことはい
うまでもない。
く、被検査体Ｗの大きさ、及び検出感度を考慮し
て複数個のホール素子を使用してもよいことはい
うまでもない。
又、複数個のホール素子を使用する際、集積技
術を利用することができるので、検出部の構成及
び配線が容易になる。
術を利用することができるので、検出部の構成及
び配線が容易になる。
以上説明したように、本発明の金属検出器は、
被検査体の中に含まれる鉄片を検出する検出素子
として、交番信号が供給されている少なくとも２
個以上のホール素子を配置し、このホール素子の
検出差信号を同期検波するように構成しているた
め、直流磁界を印加してアルミホイール等で包装
されている被検査体から鉄を検出するときも、検
出信号が交番信号で変調されたものになり、演算
増幅器を、例えば20〜30KHzの周波数の交流信号
に対してゲインを有する交流増幅回路で構成する
ことができるようになる。
被検査体の中に含まれる鉄片を検出する検出素子
として、交番信号が供給されている少なくとも２
個以上のホール素子を配置し、このホール素子の
検出差信号を同期検波するように構成しているた
め、直流磁界を印加してアルミホイール等で包装
されている被検査体から鉄を検出するときも、検
出信号が交番信号で変調されたものになり、演算
増幅器を、例えば20〜30KHzの周波数の交流信号
に対してゲインを有する交流増幅回路で構成する
ことができるようになる。
そのため演算増幅器として高利得のものを使用
しても、ドリフトによる増幅器の飽和が起きず、
外部から混入する低周波の商用電源ノイズや、低
域の振動ノイズによつて影響をうけることがなく
なり、高い検出感度を得ることができるという効
果がある。
しても、ドリフトによる増幅器の飽和が起きず、
外部から混入する低周波の商用電源ノイズや、低
域の振動ノイズによつて影響をうけることがなく
なり、高い検出感度を得ることができるという効
果がある。
又、同期検波方式が採用できるための検出信号
のＳ／Ｎが向上し、検出精度が向上するという効
果がある。
のＳ／Ｎが向上し、検出精度が向上するという効
果がある。
第１図は従来の金属検出器の構成概要図、第２
図は従来装置の動作説明図、第３図はこの発明に
よる金属検出器のブロツク図、第４図はこの発明
装置の動作説明図、第５図はホール素子の動作説
明図である。 図中、１０は磁界発生器、１１ａ，１１ｂはホ
ール素子、１２は交流源、１５は演算増幅器、１
６は同期検波器、１７はフイルタ、１８は比較回
路を示す。
図は従来装置の動作説明図、第３図はこの発明に
よる金属検出器のブロツク図、第４図はこの発明
装置の動作説明図、第５図はホール素子の動作説
明図である。 図中、１０は磁界発生器、１１ａ，１１ｂはホ
ール素子、１２は交流源、１５は演算増幅器、１
６は同期検波器、１７はフイルタ、１８は比較回
路を示す。
Claims (1)
- １ 直流磁界を用いて被検査体に混入している金
属を検出する金属検出器において：直流磁界を発
生する磁界発生器と；該磁界発生器の発生する磁
界内であつて前記被検査体の進行方向に配置され
た複数のホール素子と；該複数のホール素子に交
番信号を供給する交流原と；前記複数のホール素
子で検出された信号を差動的に出力する演算増幅
器と；該演算増幅器の出力を前記ホール素子に供
給されている前記交番信号によつて同期検波する
検波回路と；該検波回路の出力からノイズ成分を
除去するフイルタと；該フイルタの出力と設定さ
れた基準値とを比較する比較回路とを備えている
ことを特徴とする金属検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58132834A JPS6025472A (ja) | 1983-07-22 | 1983-07-22 | 金属検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58132834A JPS6025472A (ja) | 1983-07-22 | 1983-07-22 | 金属検出器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6025472A JPS6025472A (ja) | 1985-02-08 |
| JPH0229193B2 true JPH0229193B2 (ja) | 1990-06-28 |
Family
ID=15090613
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58132834A Granted JPS6025472A (ja) | 1983-07-22 | 1983-07-22 | 金属検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6025472A (ja) |
-
1983
- 1983-07-22 JP JP58132834A patent/JPS6025472A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6025472A (ja) | 1985-02-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |