JPH0428059Y2 - - Google Patents
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- JPH0428059Y2 JPH0428059Y2 JP1990049693U JP4969390U JPH0428059Y2 JP H0428059 Y2 JPH0428059 Y2 JP H0428059Y2 JP 1990049693 U JP1990049693 U JP 1990049693U JP 4969390 U JP4969390 U JP 4969390U JP H0428059 Y2 JPH0428059 Y2 JP H0428059Y2
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
Description
産業上の利用分野
本考案は、ねじなどの金属片の検出装置に関
し、特に１次コイルによつて形成される磁界中に
金属片が存在することによつて２次コイルに誘起
される電圧が変化することを利用して金属片の種
類を検出するようにした金属片の検出装置に関す
る。 従来の技術 従来では、１次コイルに一定周波数の発振電圧
を供給し、２次コイルに発生する起電圧を検出し
て金属片を検出している。 また、特開昭50−87097に開示されている先行
技術では、鉄心を有する送信インダクタと、受信
インダクタとの間にコインが介在するとき、コイ
ンの材質によつて、２種類の周波数の基準信号発
振器からの出力が相対的に変化することを利用し
て、コインを識別するための構成が開示されてい
る。 考案が解決しようとする課題 前述の従来技術では、異なる種類の金属片であ
つても、前記起電力の値が近似していて、明確に
検出することが困難である場合がある。たとえ
ば、銅片とアルミニウム片とでは２次コイルで得
られる起電力の差は極く小さく、判定することが
困難である。 また特開昭50−87097の先行技術では、金属片
が送信および受信インダクタの間の予め定める位
置に介在するように保持する手段を必要とし、移
動中の金属片を検出することができず、また、送
信インダクタは鉄心を有するので、微小な金属片
の検出は困難であるという問題点がある。さら
に、金属片の材質は基準信号発振器の出力電圧か
らの相対的に判別するので、コインの真贋性のテ
ストのような、予め形状や材質が正確に知られて
いるデータとの対比の目的には適するが、形状や
材質が不定の金属片を検出する目的に使用するこ
とは困難であるという問題点もある。 本考案は上述の技術的課題を解決し、異なる種
類の金属片を明確に識別して検出することがで
き、しかも移動中の金属片を検出することができ
る金属片の種類の検出装置を提供することを目的
とする。 課題を解決するための手段 本考案は、(a)単一の１次コイル２およびその１
次コイル２に磁気結合した一対の２次コイル３
ａ，３ｂを有する差動トランス１であつて、前記
一対の２次コイル３ａ，３ｂはこれら２つのコイ
ル３ａ，３ｂが相互に逆極性となるように直列に
接続されており、前記１次コイル２および前記２
次コイル３ａ，３ｂは、鉄心を含まずに、前記１
次コイル２の磁界内に金属片Ａ，Ｂ，Ｃが存在し
ないとき前記一対の２次コイル３ａ，３ｂからの
差動出力電圧が零となるように磁気結合してお
り、１次コイル２と一方の２次コイル３ａとの磁
気回路の途中を金属片Ａ，Ｂ，Ｃが通過するよう
に構成される、そのような、金属片Ａ，Ｂ，Ｃを
検出するための差動トランス１と、 (b) 前記１次コイル２に第１周波数１の発振電
圧を供給する第１の発振器５と、 (c) 前記１次コイル２に前記第１周波数１とは
異なる第２周波数２の発振電圧を供給する第
２発振器６と、 (d) 前記一対の２次コイル３ａ，３ｂの出力電圧
のうち、前記第１周波数１のみの出力電圧の
通過を許容する第１フィルタ７と、 (e) 前記一対の２次コイル３ａ，３ｂの出力電圧
のうち、前記第２周波数２のみの出力電圧の
通過を許容する第２フイルタ８と、 (f) 第１の弁別レベルＶ１を発生する第１の基準
電源１１と、 (g) 第２の弁別レベルＶ２を発生する第２の基準
電源１２と、 (h) 前記第１フイルタ７を通過した出力電圧を前
記第１の弁別レベルＶ１に基づいてレベル弁別
し、第１フイルタ７を通過した出力電圧が第１
弁別レベルＶ１以上で論理１の信号を出力し、
第１フイルタ７を通過した出力電圧が第１弁別
レベルＶ１未満で論理０の信号を出力する第１
の比較器９と、 (i) 前記第２フイルタ８を通過した出力電圧を前
記第２の弁別レベルＶ２に基づいてレベル弁別
し、第２フイルタ８を通過した出力電圧が第２
弁別レベル２以上で論理１の信号を出力し、第
２フイルタ８を通過した出力電圧が第１弁別レ
ベルＶ１未満で論理０の信号を出力する第２の
比較器１０と、 (j) 金属片Ａ，Ｂ，Ｃが差動トランス１を通過す
るとき２次コイル３ａ，３ｂから差動出力電圧
のピーク電圧が得られる金属片Ａ，Ｂ，Ｃの予
め定める設定位置に設けられ、金属片Ａ，Ｂ，
Ｃが設定位置にきたことを検出する位置検出手
段１８とを含み、 (k) 第１周波数１を、２次コイル３ａ，３ｂか
らの差動出力電圧のピーク電圧は金属片の材料
が鉄Ａ，銅ＢおよびアルミニウムＣであるとき
の順序で小さくなる値となる範囲に選び、 (l) 第２周波数２を２次コイル３ａ，３ｂから
の差動出力電圧のピーク電圧は金属片の材料が
銅Ｂ、アルミニウムＣおよび鉄Ａの順序で小さ
くなる値となる範囲に選び、 (m) 第１弁別レベルＶ１は、第１周波数１での
２次コイル３ａ，３ｂからの銅Ｂとアルミニウ
ムＣとにそれぞれ対応した差動出力電圧EB１，
EC１の中間の値に選ばれ、 (n) 第２弁別レベルＶ２は、第２周波数２での
２次コイル３ａ，３ｂからのアルミニウムＣと
鉄Ａとにそれぞれ対応した差動電圧EC２，EA
２の中間の値に選ばれ、 (o) 位置検出手段１８によつて金属片Ａ，Ｂ，Ｃ
が検出されたときにおける第１および第２比較
器９，１０の出力を論理処理し、第１比較器９
の出力が論理１であつて第２比較器１０の出力
が論理１であるとき金属片は鉄Ａであり、第１
比較器９の出力が論理１であつて第２比較器１
０の出力が論理１であるとき金属片は銅Ｂであ
り、第１比較器９の出力が論理０であつて第２
比較器１０の出力が論理１であるとき金属片は
アルミニウムＣであるものと判断する処理回路
１３とを含むことを特徴とする金属片の種類の
検出装置である。 作 用 本考案に従えば、単一の１次コイル２には、第
１および第２発振器５，６から第１および第２周
波数１，２の発振電圧が供給される。１次コ
イル２に磁気結合された一対の２次コイル３ａ，
３ｂは、相互に逆極性となるように直列に接続さ
れている。１次コイル２の磁界内に金属片Ａ，
Ｂ，Ｃが存在しないとき、２つのコイル３ａ，３
ｂに発生する起電力は打消し合い、２次コイル３
ａ，３ｂからの出力電圧は零である。これらの１
次コイル２および２次コイル３ａ，３ｂは差動ト
ランス１を構成する。この差動トランス１に関連
して、予め定められた設定位置に金属片Ａ，Ｂ，
Ｃが存在することを位置検出手段１８が検出す
る。金属片Ａ，Ｂ，Ｃは、その差動トランス１の
１次コイル２と一方の２次コイル３ａとの磁気回
路の途中を通過し、これによつて一対の２次コイ
ル３ａ，３ｂに出力電圧が発生し、この出力は第
１および第２フイルタ７，８に介して第１および
第２比較器９，１０にそれぞれ与えられ、第１お
よび第２弁別レベルＶ１，Ｖ２に基づいてそれぞ
れレベル弁別される。位置検出手段１８は、一対
の２次コイル３ａ，３ｂからの差動出力電圧のピ
ーク電圧が得られる金属片Ａ，Ｂ，Ｃの予め定め
る設定位置に設けられ、こうして位置検出手段１
８によつて、金属片Ａ，Ｂ，Ｃが前記設定位置を
通過したとき処理回路１３が論理処理を行い、第
１周波数１と第２周波数２とは、２次コイル
３ａ，３ｂからの差動出力電圧のピーク電圧が金
属片の材料である鉄Ａ、銅Ｂおよびアルミニウム
Ｃに依存して異なる順序となるように設定されて
おり、第１および第２弁別レベルＶ１，Ｖ２はそ
のような金属片の材料の種類に対応して設定さ
れ、したがつて簡単な論理演算処理によつて、鉄
Ａ、銅ＢおよびアルミニウムＣの種類の検出を行
うことができる。 実施例 以下、図面によつて本考案の実施例を説明す
る。第１図は、本考案の基礎となる構成を示す回
路図である。検出部１は１次コイル２と、２次コ
イル３とで構成される。１次コイル２には、異な
つた周波数１，２の発振電圧が供給されてお
り、１次コイル２による磁界内に検出すべきねじ
などの金属片４が存在するときに、前記各周波数
１，２に応じて２次コイル３で得られる起電
力を検出することによつて金属片４を検出するこ
とができる。 １次コイル２には、トラツプＴ１および第１発
振器５から成る直列回路、ならびにトラツプＴ２
および第２発振器６から成る直列回路が並列に接
続される。第１発振器５の発振周波数は１であ
り、第２発振器６発振周波数は２である。トラ
ツプＴ１は第２発振器６の発振電圧が第１発振器
５に印加されることを阻止し、トラツプＴ２は第
１発振器５の発振電圧が第２発振器６に印加され
ることを阻止する。なおトラツＴ１，Ｔ２は、コ
イルおよびコンデンサで構成される共振回路であ
つてもよい。 ２次コイル３には、第１バンドパスフイルタ７お
よび第２バンドパスフイルタ８が並列に接続され
る。第１バンドパスフイルタ７は周波数１の通
過のみを許容し、第２バンドパスフイルタ８は周
波数２の通過のみを許容する。第１バンドパス
フイルタ７および第２バンドパスフイルタ８をそ
れぞれ通過した信号電圧は、第１比較器９および
第２比較器１０の各一方の入力端に与えられる。
第１および第２比較器９，１０の各他方の入力端
には、第１および第２基準電圧１１，１２から基
準電圧Ｖ１，Ｖ２がそれぞれ与えられている。 第１比較器９は、第１バンドパスフイルタ７を
通過して来た信号電圧が基準電圧Ｖ１以上である
ときに論理１の信号を出力し、基準電圧Ｖ１未満
であるときに論理０の信号を出力する。第２比較
器１０は、第２バンドパスフイルタ８を通過して
来た信号電圧が基準電圧Ｖ２以上であるときに論
理１の信号を出力し、基準電圧Ｖ２未満であると
きに論理０の信号を出力する。これらの第１およ
び第２比較器９，１０の出力は処理回路１３にそ
れぞれ与えられる。 処理回路１３においては、第１および第２比較
器９，１０からの２値化信号の組合わせによつて
金属片４の種類を識別し、複数の出力端子１４，
１５，１６，１７から検出信号を出力する。 ここで、１次コイル２に与える発振電圧の周波
数が定まつており、かつ検出部１のコイル定数が
定まつている場合に１次コイル２による磁界内に
金属片４が存在すると、金属片４の透磁率や誘電
率などの金属個有の特性、ならびに塊状、積層状
および粉状等の形状によつて定まる出力を２次コ
イル３で第２図で示すように得ることができる。 第２図において、参照符Ａ，Ｂ，Ｃは異なる種
類の金属片をそれぞれ示し、たとえば参照符Ａは
鉄片であり、参照符Ｂは銅片であり、参照符Ｃは
アルミニウム片である。１次コイル２に周波数
１の発振電圧を与えたとき、２次コイル３で得ら
れる起電力を、各金属片Ａ，Ｂ，Ｃに対応して
EA１，EB１，EC１とする。また１次コイル２
に周波数ｆ２の発振電圧を与えたときに得られる
起電力EA２，EB２，EC２とする。 第２図において明らかなように、周波数１に
おいて金属片Ａ，Ｂによる各起電力EA１，EB１
は極く接近しており、また周波数２において金
属片Ｂ，Ｃによる各起電力EB２，EC２は極く接
近している。したがつて従来技術のように、１次
コイル２に単一の周波数１あるいは２の発振
電圧を与えるようにしていては、金属片Ａ，Ｂあ
るいはＢ，Ｃを明確に判別することが困難であ
る。そこで本考案では、第１比較器９における基
準電圧を、起電圧EB１，EC１の中間の値Ｖ１に
選び、また第２比較器１０における基準電圧を起
電圧EA２，EC２の中間の値Ｖ２に選ぶ。すなわ
ちこれらの弁別レベルである基準電圧Ｖ１，Ｖ２
は、検出すべき少なくとも３種類の金属片Ａ，
Ｂ，Ｃに対応した各周波数１，２毎の出力レ
ベルEA１，EB１，EC１，EA２，EB２，EC２
のうち、近似した２つの値EA１，EB１，EB２，
EC２と、それらの値EA１，EB１，EB２，EC
２から離れたもう１つの値EC１，EA２との間に
それぞれ定める。このようにすると、周波数１
において各起電力EA１，EB１，EC１を明確に
レベル弁別することができ、また周波数２にお
いて各起電力EA２，EB２，EC２を明確にレベ
ル弁別することができる。 上述のように基準電圧Ｖ１，Ｖ２を選定するこ
とによつて、第１および第２比較器９，１０から
は、各金属片Ａ，Ｂ，Ｃに対応して第１表で示す
論理値の信号が処理回路１３に与えられる。
し、特に１次コイルによつて形成される磁界中に
金属片が存在することによつて２次コイルに誘起
される電圧が変化することを利用して金属片の種
類を検出するようにした金属片の検出装置に関す
る。 従来の技術 従来では、１次コイルに一定周波数の発振電圧
を供給し、２次コイルに発生する起電圧を検出し
て金属片を検出している。 また、特開昭50−87097に開示されている先行
技術では、鉄心を有する送信インダクタと、受信
インダクタとの間にコインが介在するとき、コイ
ンの材質によつて、２種類の周波数の基準信号発
振器からの出力が相対的に変化することを利用し
て、コインを識別するための構成が開示されてい
る。 考案が解決しようとする課題 前述の従来技術では、異なる種類の金属片であ
つても、前記起電力の値が近似していて、明確に
検出することが困難である場合がある。たとえ
ば、銅片とアルミニウム片とでは２次コイルで得
られる起電力の差は極く小さく、判定することが
困難である。 また特開昭50−87097の先行技術では、金属片
が送信および受信インダクタの間の予め定める位
置に介在するように保持する手段を必要とし、移
動中の金属片を検出することができず、また、送
信インダクタは鉄心を有するので、微小な金属片
の検出は困難であるという問題点がある。さら
に、金属片の材質は基準信号発振器の出力電圧か
らの相対的に判別するので、コインの真贋性のテ
ストのような、予め形状や材質が正確に知られて
いるデータとの対比の目的には適するが、形状や
材質が不定の金属片を検出する目的に使用するこ
とは困難であるという問題点もある。 本考案は上述の技術的課題を解決し、異なる種
類の金属片を明確に識別して検出することがで
き、しかも移動中の金属片を検出することができ
る金属片の種類の検出装置を提供することを目的
とする。 課題を解決するための手段 本考案は、(a)単一の１次コイル２およびその１
次コイル２に磁気結合した一対の２次コイル３
ａ，３ｂを有する差動トランス１であつて、前記
一対の２次コイル３ａ，３ｂはこれら２つのコイ
ル３ａ，３ｂが相互に逆極性となるように直列に
接続されており、前記１次コイル２および前記２
次コイル３ａ，３ｂは、鉄心を含まずに、前記１
次コイル２の磁界内に金属片Ａ，Ｂ，Ｃが存在し
ないとき前記一対の２次コイル３ａ，３ｂからの
差動出力電圧が零となるように磁気結合してお
り、１次コイル２と一方の２次コイル３ａとの磁
気回路の途中を金属片Ａ，Ｂ，Ｃが通過するよう
に構成される、そのような、金属片Ａ，Ｂ，Ｃを
検出するための差動トランス１と、 (b) 前記１次コイル２に第１周波数１の発振電
圧を供給する第１の発振器５と、 (c) 前記１次コイル２に前記第１周波数１とは
異なる第２周波数２の発振電圧を供給する第
２発振器６と、 (d) 前記一対の２次コイル３ａ，３ｂの出力電圧
のうち、前記第１周波数１のみの出力電圧の
通過を許容する第１フィルタ７と、 (e) 前記一対の２次コイル３ａ，３ｂの出力電圧
のうち、前記第２周波数２のみの出力電圧の
通過を許容する第２フイルタ８と、 (f) 第１の弁別レベルＶ１を発生する第１の基準
電源１１と、 (g) 第２の弁別レベルＶ２を発生する第２の基準
電源１２と、 (h) 前記第１フイルタ７を通過した出力電圧を前
記第１の弁別レベルＶ１に基づいてレベル弁別
し、第１フイルタ７を通過した出力電圧が第１
弁別レベルＶ１以上で論理１の信号を出力し、
第１フイルタ７を通過した出力電圧が第１弁別
レベルＶ１未満で論理０の信号を出力する第１
の比較器９と、 (i) 前記第２フイルタ８を通過した出力電圧を前
記第２の弁別レベルＶ２に基づいてレベル弁別
し、第２フイルタ８を通過した出力電圧が第２
弁別レベル２以上で論理１の信号を出力し、第
２フイルタ８を通過した出力電圧が第１弁別レ
ベルＶ１未満で論理０の信号を出力する第２の
比較器１０と、 (j) 金属片Ａ，Ｂ，Ｃが差動トランス１を通過す
るとき２次コイル３ａ，３ｂから差動出力電圧
のピーク電圧が得られる金属片Ａ，Ｂ，Ｃの予
め定める設定位置に設けられ、金属片Ａ，Ｂ，
Ｃが設定位置にきたことを検出する位置検出手
段１８とを含み、 (k) 第１周波数１を、２次コイル３ａ，３ｂか
らの差動出力電圧のピーク電圧は金属片の材料
が鉄Ａ，銅ＢおよびアルミニウムＣであるとき
の順序で小さくなる値となる範囲に選び、 (l) 第２周波数２を２次コイル３ａ，３ｂから
の差動出力電圧のピーク電圧は金属片の材料が
銅Ｂ、アルミニウムＣおよび鉄Ａの順序で小さ
くなる値となる範囲に選び、 (m) 第１弁別レベルＶ１は、第１周波数１での
２次コイル３ａ，３ｂからの銅Ｂとアルミニウ
ムＣとにそれぞれ対応した差動出力電圧EB１，
EC１の中間の値に選ばれ、 (n) 第２弁別レベルＶ２は、第２周波数２での
２次コイル３ａ，３ｂからのアルミニウムＣと
鉄Ａとにそれぞれ対応した差動電圧EC２，EA
２の中間の値に選ばれ、 (o) 位置検出手段１８によつて金属片Ａ，Ｂ，Ｃ
が検出されたときにおける第１および第２比較
器９，１０の出力を論理処理し、第１比較器９
の出力が論理１であつて第２比較器１０の出力
が論理１であるとき金属片は鉄Ａであり、第１
比較器９の出力が論理１であつて第２比較器１
０の出力が論理１であるとき金属片は銅Ｂであ
り、第１比較器９の出力が論理０であつて第２
比較器１０の出力が論理１であるとき金属片は
アルミニウムＣであるものと判断する処理回路
１３とを含むことを特徴とする金属片の種類の
検出装置である。 作 用 本考案に従えば、単一の１次コイル２には、第
１および第２発振器５，６から第１および第２周
波数１，２の発振電圧が供給される。１次コ
イル２に磁気結合された一対の２次コイル３ａ，
３ｂは、相互に逆極性となるように直列に接続さ
れている。１次コイル２の磁界内に金属片Ａ，
Ｂ，Ｃが存在しないとき、２つのコイル３ａ，３
ｂに発生する起電力は打消し合い、２次コイル３
ａ，３ｂからの出力電圧は零である。これらの１
次コイル２および２次コイル３ａ，３ｂは差動ト
ランス１を構成する。この差動トランス１に関連
して、予め定められた設定位置に金属片Ａ，Ｂ，
Ｃが存在することを位置検出手段１８が検出す
る。金属片Ａ，Ｂ，Ｃは、その差動トランス１の
１次コイル２と一方の２次コイル３ａとの磁気回
路の途中を通過し、これによつて一対の２次コイ
ル３ａ，３ｂに出力電圧が発生し、この出力は第
１および第２フイルタ７，８に介して第１および
第２比較器９，１０にそれぞれ与えられ、第１お
よび第２弁別レベルＶ１，Ｖ２に基づいてそれぞ
れレベル弁別される。位置検出手段１８は、一対
の２次コイル３ａ，３ｂからの差動出力電圧のピ
ーク電圧が得られる金属片Ａ，Ｂ，Ｃの予め定め
る設定位置に設けられ、こうして位置検出手段１
８によつて、金属片Ａ，Ｂ，Ｃが前記設定位置を
通過したとき処理回路１３が論理処理を行い、第
１周波数１と第２周波数２とは、２次コイル
３ａ，３ｂからの差動出力電圧のピーク電圧が金
属片の材料である鉄Ａ、銅Ｂおよびアルミニウム
Ｃに依存して異なる順序となるように設定されて
おり、第１および第２弁別レベルＶ１，Ｖ２はそ
のような金属片の材料の種類に対応して設定さ
れ、したがつて簡単な論理演算処理によつて、鉄
Ａ、銅ＢおよびアルミニウムＣの種類の検出を行
うことができる。 実施例 以下、図面によつて本考案の実施例を説明す
る。第１図は、本考案の基礎となる構成を示す回
路図である。検出部１は１次コイル２と、２次コ
イル３とで構成される。１次コイル２には、異な
つた周波数１，２の発振電圧が供給されてお
り、１次コイル２による磁界内に検出すべきねじ
などの金属片４が存在するときに、前記各周波数
１，２に応じて２次コイル３で得られる起電
力を検出することによつて金属片４を検出するこ
とができる。 １次コイル２には、トラツプＴ１および第１発
振器５から成る直列回路、ならびにトラツプＴ２
および第２発振器６から成る直列回路が並列に接
続される。第１発振器５の発振周波数は１であ
り、第２発振器６発振周波数は２である。トラ
ツプＴ１は第２発振器６の発振電圧が第１発振器
５に印加されることを阻止し、トラツプＴ２は第
１発振器５の発振電圧が第２発振器６に印加され
ることを阻止する。なおトラツＴ１，Ｔ２は、コ
イルおよびコンデンサで構成される共振回路であ
つてもよい。 ２次コイル３には、第１バンドパスフイルタ７お
よび第２バンドパスフイルタ８が並列に接続され
る。第１バンドパスフイルタ７は周波数１の通
過のみを許容し、第２バンドパスフイルタ８は周
波数２の通過のみを許容する。第１バンドパス
フイルタ７および第２バンドパスフイルタ８をそ
れぞれ通過した信号電圧は、第１比較器９および
第２比較器１０の各一方の入力端に与えられる。
第１および第２比較器９，１０の各他方の入力端
には、第１および第２基準電圧１１，１２から基
準電圧Ｖ１，Ｖ２がそれぞれ与えられている。 第１比較器９は、第１バンドパスフイルタ７を
通過して来た信号電圧が基準電圧Ｖ１以上である
ときに論理１の信号を出力し、基準電圧Ｖ１未満
であるときに論理０の信号を出力する。第２比較
器１０は、第２バンドパスフイルタ８を通過して
来た信号電圧が基準電圧Ｖ２以上であるときに論
理１の信号を出力し、基準電圧Ｖ２未満であると
きに論理０の信号を出力する。これらの第１およ
び第２比較器９，１０の出力は処理回路１３にそ
れぞれ与えられる。 処理回路１３においては、第１および第２比較
器９，１０からの２値化信号の組合わせによつて
金属片４の種類を識別し、複数の出力端子１４，
１５，１６，１７から検出信号を出力する。 ここで、１次コイル２に与える発振電圧の周波
数が定まつており、かつ検出部１のコイル定数が
定まつている場合に１次コイル２による磁界内に
金属片４が存在すると、金属片４の透磁率や誘電
率などの金属個有の特性、ならびに塊状、積層状
および粉状等の形状によつて定まる出力を２次コ
イル３で第２図で示すように得ることができる。 第２図において、参照符Ａ，Ｂ，Ｃは異なる種
類の金属片をそれぞれ示し、たとえば参照符Ａは
鉄片であり、参照符Ｂは銅片であり、参照符Ｃは
アルミニウム片である。１次コイル２に周波数
１の発振電圧を与えたとき、２次コイル３で得ら
れる起電力を、各金属片Ａ，Ｂ，Ｃに対応して
EA１，EB１，EC１とする。また１次コイル２
に周波数ｆ２の発振電圧を与えたときに得られる
起電力EA２，EB２，EC２とする。 第２図において明らかなように、周波数１に
おいて金属片Ａ，Ｂによる各起電力EA１，EB１
は極く接近しており、また周波数２において金
属片Ｂ，Ｃによる各起電力EB２，EC２は極く接
近している。したがつて従来技術のように、１次
コイル２に単一の周波数１あるいは２の発振
電圧を与えるようにしていては、金属片Ａ，Ｂあ
るいはＢ，Ｃを明確に判別することが困難であ
る。そこで本考案では、第１比較器９における基
準電圧を、起電圧EB１，EC１の中間の値Ｖ１に
選び、また第２比較器１０における基準電圧を起
電圧EA２，EC２の中間の値Ｖ２に選ぶ。すなわ
ちこれらの弁別レベルである基準電圧Ｖ１，Ｖ２
は、検出すべき少なくとも３種類の金属片Ａ，
Ｂ，Ｃに対応した各周波数１，２毎の出力レ
ベルEA１，EB１，EC１，EA２，EB２，EC２
のうち、近似した２つの値EA１，EB１，EB２，
EC２と、それらの値EA１，EB１，EB２，EC
２から離れたもう１つの値EC１，EA２との間に
それぞれ定める。このようにすると、周波数１
において各起電力EA１，EB１，EC１を明確に
レベル弁別することができ、また周波数２にお
いて各起電力EA２，EB２，EC２を明確にレベ
ル弁別することができる。 上述のように基準電圧Ｖ１，Ｖ２を選定するこ
とによつて、第１および第２比較器９，１０から
は、各金属片Ａ，Ｂ，Ｃに対応して第１表で示す
論理値の信号が処理回路１３に与えられる。
【表】
処理回路１３においては、第１表に示した論理
値の組合わせによつて、金属片４の種類を検出す
ることができる。 なお、金属片４の検出にあたつては１次コイル
２による磁界中を金属片４が通過するようにして
もよい。通過する金属片４を検出する場合には、
金属片４の通過位置によつて２次コイル３で得ら
れる起電力が異なるので、ピーク電圧によつて判
別するようにする。そのために、ピーク電圧が得
られる位置を予め設定しておき、第１図で示した
位置検出手段１８を設けて金属片４が設定位置に
来たことを検出する。この検出手段１８による検
出信号は処理回路１３に与えられており、したが
つて処理回路１３は、金属片４が設定位置にある
ときに第１および第２比較器９，１０でピーク電
圧をレベル弁別した結果に基づいて第１表のよう
に金属片４の種類を判定する。すなわち処理回路
１３は、第１比較器９の出力が論理１であつて第
２比較器１０の出力が論理０であるとき金属片は
鉄Ａであり、また第１比較器９の出力が論理１で
あつて第２比較器１０の出力が論理１であるとき
金属片は銅Ｂであり、第１比較器９の出力が論理
０であつて第２比較器１０の出力が論理１である
とく金属片はアルミニウムＣであるものと判断す
る。 本考案の一実施例では、第３図に示すように検
出部１は、単一の１次コイル２に磁気結合した一
対の２次コイルの部分３ａ，３ｂから成る２次コ
イル３を有する差動トランスとする。各２次コイ
ルの部分３ａ，３ｂは、相互に逆極性となるよう
に直列に接続されている。このように検出部１は
差動トランスとし、１次コイル２およびコイル部
分３ａとの磁気回路の途中を金属片４が通過する
ようにする。そのため金属片４が前記磁気回路の
途中にないときには、２次コイル３の出力が零と
なるので、判別に好都合である。 考案の効果 以上のように本考案によれば、単一の１次コイ
ル２に２つの周波数１，２の発振電圧を供給
し、２つの２次コイル３ａ，３ｂで得られる２つ
の出力電圧をレベル弁別して２値化し、その２値
化された信号の組合わせによつて少なくとも３種
類の金属片Ａ，Ｂ，Ｃを検出するようにしたの
で、異なる種類の金属片Ａ，Ｂ，Ｃを確実に判別
することができる。 特に本考案では、差動トランス１を用い、また
金属片の材料の種類である鉄、銅およびアルミニ
ウムの３者を確実に識別するために、第１周波数
１，第２周波数２を適切に選び、さらに第１
および第２弁別レベルＶ１，Ｖ２を適切に選ぶこ
とによつて、誤検出することなく、しかも簡単な
構成で金属片の材料の種類を検出することができ
るようになる。 さらに本考案では、位置検出手段１８は、差動
トランス１の一対の２次コイル３ａ，３ｂからの
差動出力電圧のピーク電圧が得られる位置に金属
片がきたときに処理回路１３を動作させて演算処
理を行うようにしたので、このことによつてもま
た検出を確実に行うことができるという優れた効
果が達成できるとともに、感度の向上を図ること
ができ、さらにまたピーク検出回路などのような
複雑な構成を有する電気回路が不要となり、構成
の簡略化を図ることができる。
値の組合わせによつて、金属片４の種類を検出す
ることができる。 なお、金属片４の検出にあたつては１次コイル
２による磁界中を金属片４が通過するようにして
もよい。通過する金属片４を検出する場合には、
金属片４の通過位置によつて２次コイル３で得ら
れる起電力が異なるので、ピーク電圧によつて判
別するようにする。そのために、ピーク電圧が得
られる位置を予め設定しておき、第１図で示した
位置検出手段１８を設けて金属片４が設定位置に
来たことを検出する。この検出手段１８による検
出信号は処理回路１３に与えられており、したが
つて処理回路１３は、金属片４が設定位置にある
ときに第１および第２比較器９，１０でピーク電
圧をレベル弁別した結果に基づいて第１表のよう
に金属片４の種類を判定する。すなわち処理回路
１３は、第１比較器９の出力が論理１であつて第
２比較器１０の出力が論理０であるとき金属片は
鉄Ａであり、また第１比較器９の出力が論理１で
あつて第２比較器１０の出力が論理１であるとき
金属片は銅Ｂであり、第１比較器９の出力が論理
０であつて第２比較器１０の出力が論理１である
とく金属片はアルミニウムＣであるものと判断す
る。 本考案の一実施例では、第３図に示すように検
出部１は、単一の１次コイル２に磁気結合した一
対の２次コイルの部分３ａ，３ｂから成る２次コ
イル３を有する差動トランスとする。各２次コイ
ルの部分３ａ，３ｂは、相互に逆極性となるよう
に直列に接続されている。このように検出部１は
差動トランスとし、１次コイル２およびコイル部
分３ａとの磁気回路の途中を金属片４が通過する
ようにする。そのため金属片４が前記磁気回路の
途中にないときには、２次コイル３の出力が零と
なるので、判別に好都合である。 考案の効果 以上のように本考案によれば、単一の１次コイ
ル２に２つの周波数１，２の発振電圧を供給
し、２つの２次コイル３ａ，３ｂで得られる２つ
の出力電圧をレベル弁別して２値化し、その２値
化された信号の組合わせによつて少なくとも３種
類の金属片Ａ，Ｂ，Ｃを検出するようにしたの
で、異なる種類の金属片Ａ，Ｂ，Ｃを確実に判別
することができる。 特に本考案では、差動トランス１を用い、また
金属片の材料の種類である鉄、銅およびアルミニ
ウムの３者を確実に識別するために、第１周波数
１，第２周波数２を適切に選び、さらに第１
および第２弁別レベルＶ１，Ｖ２を適切に選ぶこ
とによつて、誤検出することなく、しかも簡単な
構成で金属片の材料の種類を検出することができ
るようになる。 さらに本考案では、位置検出手段１８は、差動
トランス１の一対の２次コイル３ａ，３ｂからの
差動出力電圧のピーク電圧が得られる位置に金属
片がきたときに処理回路１３を動作させて演算処
理を行うようにしたので、このことによつてもま
た検出を確実に行うことができるという優れた効
果が達成できるとともに、感度の向上を図ること
ができ、さらにまたピーク検出回路などのような
複雑な構成を有する電気回路が不要となり、構成
の簡略化を図ることができる。
第１図は本考案の基礎となる構成を示す回路
図、第２図は周波数に対応した２次コイル３の起
電力を示すグラフ、第３図は本考案の一実施例の
検出部１を示す回路図である。 １……検出部、２……１次コイル、３，３ａ，
３ｂ……２次コイル、４，Ａ，Ｂ，Ｃ……金属
片、５……第１発振器、６……第２発振器、７…
…第１バンドパスフイルタ、８……第２バンドパ
スフイルタ、９……第１比較器、１０……第２比
較器、１１……第１基準電源、１２……第２基準
電源、１３……処理回路、１８……検出手段。
図、第２図は周波数に対応した２次コイル３の起
電力を示すグラフ、第３図は本考案の一実施例の
検出部１を示す回路図である。 １……検出部、２……１次コイル、３，３ａ，
３ｂ……２次コイル、４，Ａ，Ｂ，Ｃ……金属
片、５……第１発振器、６……第２発振器、７…
…第１バンドパスフイルタ、８……第２バンドパ
スフイルタ、９……第１比較器、１０……第２比
較器、１１……第１基準電源、１２……第２基準
電源、１３……処理回路、１８……検出手段。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 (a) 単一の１次コイル２およびその１次コイル２
に磁気結合した一対の２次コイル３ａ，３ｂを
有する差動トランス１であつて、前記一対の２
次コイル３ａ，３ｂはこれら２つのコイル３
ａ，３ｂが相互に逆極性となるように直列に接
続されており、前記１次コイル２および前記２
次コイル３ａ，３ｂは、鉄心を含まずに、前記
１次コイル２の磁界内に金属片Ａ，Ｂ，Ｃが存
在しないとき前記一対の２次コイル３ａ，３ｂ
からの差動出力電圧が零となるように磁気結合
しており、１次コイル２と一方の２次コイル３
ａとの磁気回路の途中を金属片Ａ，Ｂ，Ｃが通
過するように構成される、そのような、金属片
Ａ，Ｂ，Ｃを検出するための差動トランス１
と、 (b) 前記１次コイル２に第１周波数１の発振電
圧を供給する第１の発振器５と、 (c) 前記１次コイル２に前記第１周波数１とは
異なる第２周波数２の発振電圧を供給する第
２発振器６と、 (d) 前記一対の２次コイル３ａ，３ｂの出力電圧
のうち、前記第１周波数ｆ１のみの出力電圧の
通過を許容する第１フイルタ７と、 (e) 前記一対の２次コイル３ａ，３ｂの出力電圧
のうち、前記第２周波数ｆ２のみの出力電圧の
通過を許容する第２フイルタ８と、 (f) 第１の弁別レベルＶ１を発生する第１の基準
電源１１と、 (g) 第２の弁別レベルＶ２を発生する第２の基準
電源１２と、 (h) 前記第１フイルタ７を通過した出力電圧を前
記第１の弁別レベルＶ１に基づいてレベル弁別
し、第１フイルタ７を通過した出力電圧が第１
弁別レベルＶ１以上で論理１の信号を出力し、
第１フイルタ７を通過した出力電圧が第１弁別
レベルＶ１未満で論理０の信号を出力する第１
の比較器９と、 (i) 前記第２フイルタ８を通過した出力電圧を前
記第２の弁別レベルＶ２に基づいてレベル弁別
し、第２フイルタ８を通過した出力電圧が第２
弁別レベル２以上で論理１の信号を出力し、第
２フイルタ８を通過した出力電圧が第１弁別レ
ベルＶ１未満で論理０の信号を出力する第２の
比較器１０と、 (j) 金属片Ａ，Ｂ，Ｃが差動トランス１を通過す
るとき２次コイル３ａ，３ｂから差動出力電圧
のピーク電圧が得られる金属片Ａ，Ｂ，Ｃの予
め定める設定位置に設けられ、金属片Ａ，Ｂ，
Ｃが設定位置にきたことを検出する位置検出手
段１８とを含み、 (k) 第１周波数１を、２次コイル３ａ，３ｂか
らの差動出力電圧のピーク電圧は金属片の材料
が鉄Ａ、銅ＢおよびアルミニウムＣであるとき
の順序で小さくなる値となる範囲に選び、 (l) 第２周波数２を２次コイル３ａ，３ｂから
の差動出力電圧のピーク電圧は金属片の材料が
銅Ｂ、アルミニウムＣおよび鉄Ａの順序で小さ
くなる値となる範囲に選び、 (m) 第１弁別レベルＶ１は、第１周波数１での
２次コイル３ａ，３ｂからの銅Ｂとアルミニウ
ムＣとにそれぞれ対応した差動出力電圧EB１，
EC１の中間の値に選ばれ、 (n) 第２弁別レベルＶ２は、第２周波数２での
２次コイル３ａ，３ｂからのアルミニウムＣと
鉄Ａとにそれぞれ対応した差動電圧EC２，EA
２の中間の値に選ばれ、 (o) 位置検出手段１８によつて金属片Ａ，Ｂ，Ｃ
が検出されたときにおける第１および第２比較
器９，１０の出力を論理処理し、第１比較器９
の出力が論理１であつて第２比較器１０の出力
が論理０であるとき金属片は鉄Ａであり、第１
比較器９の出力が論理１であつて第２比較器１
０の出力が論理１であるとき金属片は銅Ｂであ
り、第１比較器９の出力が論理０であつて第２
比較器１０の出力が論理１であるとき金属片は
アルミニウムＣであるものと判断する処理回路
１３とを含むことを特徴とする金属片の種類の
検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1990049693U JPH0428059Y2 (ja) | 1990-05-10 | 1990-05-10 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1990049693U JPH0428059Y2 (ja) | 1990-05-10 | 1990-05-10 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02144765U JPH02144765U (ja) | 1990-12-07 |
| JPH0428059Y2 true JPH0428059Y2 (ja) | 1992-07-07 |
Family
ID=31567607
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1990049693U Expired JPH0428059Y2 (ja) | 1990-05-10 | 1990-05-10 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0428059Y2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011095255A (ja) * | 2009-10-30 | 2011-05-12 | Korea Electric Power Corp | 送電線の腐食検知器及び腐食検知方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5576226B2 (ja) * | 2010-09-16 | 2014-08-20 | ニッカ電測株式会社 | 金属検出機 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52495A (en) * | 1975-06-21 | 1977-01-05 | Nippon Koinko Kk | Electronic coin examining device |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5087097U (ja) * | 1973-12-12 | 1975-07-24 |
-
1990
- 1990-05-10 JP JP1990049693U patent/JPH0428059Y2/ja not_active Expired
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52495A (en) * | 1975-06-21 | 1977-01-05 | Nippon Koinko Kk | Electronic coin examining device |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011095255A (ja) * | 2009-10-30 | 2011-05-12 | Korea Electric Power Corp | 送電線の腐食検知器及び腐食検知方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02144765U (ja) | 1990-12-07 |
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