JPH077074B2 - デジタル式金属検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、被検査体に混入した金属片を検出するのに用
いられるデジタル式金属検出装置に関する。

［従来の技術］ 食品、薬品、ゴム、樹脂、ビニール、塗料などの加工材
料を扱うところでは、その原材料あるいは製品中に金属
片が混入した場合に、衛生上の問題が生じたり、製造加
工装置に損傷を与えたりすることがある。そのために、
原材料または製品中に混入した金属片を検出することが
行われている。

このような金属片を検出するのに用いられる従来の金属
検出装置の構成を、第10図に示す。第10図において、送
信コイル11の作る磁界中に置かれた、２つの受信コイル
12aおよび12bは差動コイルを構成し、鎖交磁束の差に比
例する高周波電圧を発生する。２つのコイルから成る受
信コイル12aおよび12bは、送信コイル11からの磁束が等
量ずつ交わるように、巻数や位置が予め調整されてい
る。

この調整で除けないバラツキは、バランス回路17による
微調整と、後述する低周波増幅回路15aまたは15bのゲイ
ンを変えることによって調整される。バランス回路17
は、受信コイル12aおよび12bの差に等しい正または負の
電圧を発生して高周波増幅回路13に供給する回路であ
り、発生する電圧はマニュアルで調整される。

受信コイル12aおよび12bの出力電圧は、高周波増幅回路
13で同調増幅された後に、検波回路14a（振幅検波回
路）または14b（位相検波回路）で検波される。検波後
の信号は、バンドパスフィルター／低周波増幅回路15a
または15bを経由することで、受信コイル12aおよび12b
の位置を被検査体が通過する速度に比例した周期をもつ
低周波信号となり、その振幅のレベルをレベル検出装置
16aまたは16bで判定し、所定値を越えているときには、
被検査体に金属片が混入しているものとして検出信号を
出力する。

なお、鉄金属片および非鉄金属片を同時に区別して検出
する場合には、第10図に示す鉄用検波回路14a（振幅検
波回路）、鉄用バンドパスフィルター／低周波増幅回路
15a、および鉄用レベル検出装置16aの組合せと、破線内
の非鉄用検波回路14b（位相検波回路）、非鉄用バンド
パスフィルター／低周波増幅回路15b、および非鉄用レ
ベル検出装置16bの組合せの双方の組合せが、それぞれ
調整して使用される。また、鉄金属片および非鉄金属片
を同時に区別して検出する必要がない場合には、何れか
一方のみが調整して使用され、他方の組合せは、感度を
ゼロにする等の処理をして使用されない。

また、特公昭63-7633号「金属検出装置」、特公昭63-32
157号「金属検出装置」、特公昭63-35945号「被検査体
混入金属の検出装置」、特公昭63-35946号「自己診断式
金属検出器」、特公昭63-41502号「金属検出装置」、特
公昭62-53071号「金属検出装置」、特公昭60-18951号
「金属検知用ループコイル」、特公昭60-48712号「金属
物体検知方法及び装置」、特公昭58-36755号「混入金属
の検出方法」、特開昭59-24282号「金属検出装置」、特
開昭59-40287号「金属検出装置」、特開昭59-60274号
「金属検出装置」、特開昭59-60275号「金属検出装
置」、特開昭59-60276号「金属検出装置」、特開昭59-6
0277号「金属検出装置」、特開昭59-60278号「自己診断
式金属検出装置」、特開昭59-160787号「製品に混入し
ている金属を検出する方法」の各特許公報に開示されて
いる金属検出装置は、全て上述した従来例の金属検出装
置である。

［発明が解決しようとする課題］ 上述した従来の金属検出装置は、アナログ回路で構成さ
れていたため、調整及び設定の自動化や簡略化が困難で
あり、回路構成や仕様においても融通性が乏しいという
問題点がある。

例えば、鉄と非鉄を区別するために、高周波部は、検波
回路14a（振幅検波回路）と検波回路14b（位相検波回
路）を組合せで構成され、低周波部は、バンドパスフィ
ルター／低周波増幅回路15aおよび15b内でそれぞれ鉄用
と非鉄用の全く同一の二組の多段バンドパス増幅回路で
構成されているために、調整及び設定の自動化や簡略化
が困難であり、回路構成や仕様においても融通性が乏し
い。

また、バンドパスフィルター／低周波増幅回路15aおよ
び15b内で多段のバンドパスフィルターを使っているた
めに、被検査体が受信コイル12aおよび12b間を通過する
速度が変わると、各バンドパスフィルターの回路定数も
変更しなくてはならない。通常の金属検出装置では、被
検査体はコンベアに載せて検査するために、コンベア速
度の変更は、各バンドパスフィルターの回路定数の変更
を必要とするからである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたもので、信号
処理をデジタル化し、しかも回路上受信信号に近い高周
波部分でデジタル化して、以後の処理をソフトウェアと
いうより自由度の高いもので置き換えることによって、
調整及び設定に自動化や簡略化を図り、かつ回路構成や
仕様において融通性を確保することを目的とし、この目
的を達成するために、高周波信号で励起された送信コイ
ルと、送信コイルの作る磁界中に置かれた複数の受信コ
イルとによって、送信コイルと受信コイルとの間に置か
れた被検査体の金属検出を行なう金属検出装置におい
て、受信コイルの受信信号を同調増幅する高周波増幅回
路と、高周波増幅回路の出力をA/D変換するA/D変換器
と、A/D変換器のサンプリングタイミングを定めるタイ
ミング発生器とを設けるように構成されている。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は、本発明によるデジタル式金属検出装置の一実
施例を示すブロック図である。

第１図において、発振部10では第２図に示す信号Ａが発
生されて、送信コイル11に供給される。すなわち、発振
部10内では、周期ｔのクロック信号Ｂ（第２図（ｂ）参
照）をｎ分周（ｎは整数）することによって周期Ｔ（Ｔ
＝ｎ×ｔ）の信号Ｄ（第２図（ｄ）参照）が作られ、信
号Ｄを正弦波に変換することによって周期Ｔの信号Ａが
得られ、この周期Ｔの信号Ａが送信コイル11に印加され
る。

送信コイル11は交番磁界を作り、この交番磁界中には２
つの受信コイル12aおよび12bが配置されている。被検査
体は、送信コイル11と受信コイル12aおよび12bの間に置
かれる。後述するデジタル式金属検出装置の初期設定が
終了した後は、被検査体は、ベルトコンベア等に搭載さ
れて第１図の矢印で示す方向に移動し、送信コイル11と
受信コイル12aおよび12bの間を移動している間に被検査
体に混入した金属片の検出が行われる。

受信コイル12aおよび12bは差動コイルを構成し、鎖交磁
束の差に比例する高周波電圧を発生して、高周波増幅回
路13に供給する。受信コイル12aおよび12bは、送信コイ
ル11からの磁束が等量交わるように、巻数や位置が調整
されているが、第10図に示す従来回路で必要となるバラ
ンス回路17による微調整は、本発明によるデジタル式金
属検出装置では、後述する理由により省略することがで
きる。また、従来回路で必要となる低周波増幅回路15a
または15bのゲイン調整も、本発明によるデジタル式金
属検出装置では省略することができる。

受信コイル12aおよび12bの出力電圧は、高周波増幅回路
13で同調増幅された後に、A/D変換器１でデジタル信号
に変換され、マイクロコンピュータシステム20内の内部
データバス６を経由してRAM5にデータ転送される。A/D
変換器１におけるA/D変換は、プログラマブルタイミン
グ発生器２から供給されるタイミング信号に従って行わ
れる。また、後述するように、プログラマブルタイミン
グ発生器２は、発振部10から供給される信号Ｂ（第２図
（ｂ）参照）と、内部データバス６を介してマイクロコ
ンピュータシステム20から供給されるコマンドとに従っ
てタイミング信号を発生する。

A/D変換器１におけるA/D変換後のデーター転送は、使用
するマイクロコンピュータシステム20の仕様に依り、い
くつかの方法がある。第１の方法は、マイクロコンピュ
ータシステム20のDMA（ダイレクト・メモリー・アクセ
ス）機能を使ってRAM5（システムメモリー）上に直接転
送する方法である。

第２の方法は、A/D変換器１の後に加算器を追加し、こ
の加算器を経由させることで演算済みデーターとしてRA
M5（システムメモリー）上にDMA転送する方法である。

第３の方法は、通常のシステムでは、DMA機能は複数の
チャンネルを持っているが、チャンネルの切り換えに時
間を要する場合にはデーターの欠落等を生ずるので、こ
れを避けるためにFIFOメモリー（First In First Out m
emory）を使用する方法である。この方法では、FIFOメ
モリーを経由して、RAM5（システムメモリー）上にDMA
転送するか、または、割り込み処理で演算した後に、RA
M5（システムメモリー）上にプログラム転送するかによ
ってデーター転送が行われる。

第１図は、上述した第１の方法に従い、マイクロコンピ
ュータシステム20のDMA機能を使ってA/D変換器１から内
部データバス６を経由してRAM5に直接データ転送される
回路を示している。

データー転送以後は、すべてCPU回路３のプログラムに
従って処理される。CPU回路３のプログラムについて
は、説明を明確にするために、全体を２つに分けてフロ
ーチャートと波形図を参照しながら説明する。

第１のプログラムは、被検査体の有無が最も検出しやす
いポイント（サンプリングポイント）を見付け出すプロ
グラムであり、かつ、デジタル式金属検出装置の初期設
定を行うためのプログラムである。フローチャートを第
３図に示し、波形図を第４図に示す。

プログラムの内容を説明の前に、この第１のプログラム
の目的について説明する。

上述したように、周期Ｔの信号Ａが送信コイル11に印加
されると、被検査体が静止している状態では、受信コイ
ル12aおよび12bには鎖交磁束の差に比例する高周波電圧
（第４図に示す高周波電圧Ｅ）が発生し、この高周波電
圧Ｅの周期はＴとなる。この周期Ｔは、送信コイル11に
印加される信号Ａと同じであり、信号Ｂ（第２図（ｂ）
参照）をサンプリングクロックとすることにより、第２
図（ｂ）に示すように、周期Ｔをｎ等分したｎ個のポイ
ント（１〜ｎ）を作り出すことができる。このｎ個のポ
イント（１〜ｎ）の中から、被検査体の有無が最も検出
しやすいポイント、即ち、送信コイル11と受信コイル12
aおよび12bの間に被検査体がある場合と無い場合とで、
高周波増幅回路13の出力レベルが最も大きく変化するポ
イント（サンプリングポイント）を見付け出してデジタ
ル式金属検出装置を初期設定するのが、この第１のプロ
グラムの目的である。

このように、被検査体の有無が最も検出しやすいポイン
ト見付け出す動作が必要となる理由は、２つある。第１
の理由は、送信コイル11からの磁束が、受信コイル12a
および12bに分布する状態を見付け出すことである。こ
の理由により、従来回路で用いられているバランス回路
17を本発明によるデジタル式金属検出装置では省略する
ことができる。

第２の理由は、被検査体に含まれる金属片が鉄であるか
非鉄（ステンレス、アルミニウム等）であるかによって
磁束の収束状態や渦電流の発生状態が変化し、受信コイ
ル12aおよび12bに分布する磁束の状態が変化するので、
被検査体の種類に合せて最適な検出が行えるようにデジ
タル式金属検出装置を初期設定することにある。この被
検査体の種類に合せて金属検出装置を初期設定すること
は、従来は手作業によって行われていた。

以下、第１のプログラムの内容を説明する。

第３図に示すフローチャートは、送信コイル11と受信コ
イル12aおよび12bの間に被検査体がある場合と無い場合
とに大きく２つの分けることができる。

最初は、送信コイル11と受信コイル12aおよび12bの間に
被検査体が無い場合の静特性（被検査体が静止している
状態での検出特性）のデータが取り込まれる。

プログラムがスタートすると、RAM5内に用意されたバッ
ファがクリアーされて初期値が設定され（ステップ3
1）、次いでサンプリングクロックｉの初期設定（ステ
ップ32）と範囲の設定（ステップ33）が行われる。サン
プリングクロックｉが１に設定されると言うことは、高
周波電圧Ｅの周期Ｔをｎ等分したｎ個のポイント（１〜
ｎ）のうちの１番目のタイミングでサンプリングクロッ
クを発生してA/D変換器１に供給するように、プログラ
マブルタイミング発生器２にマイクロコンピュータシス
テム20からコマンドを送ることを意味する。

サンプリングクロックｉが１のときには、高周波電圧Ｅ
の周期Ｔをｎ等分した最初のポイントでA/D変換が行わ
れ、同じポイントでのA/D変換はｍ回行われる。ｍは整
数であり、数10回（例えば20回〜30回）程度に設定され
る。ｍ回得られたデータD1は積算され、 として保存される（ステップ34）。

サンプリングクロックｉは１ずつインクリメントしなが
ら１〜ｎの範囲で繰り返され（ステップ33〜36）、結果
として が得られる。

次いで、送信コイル11と受信コイル12aおよび12bの間に
被検査体を置いた場合の静特性（被検査体が静止してい
る状態での検出特性）のデータが取り込まれる。

プログラムがスタートすると、RAM5内に用意されたバッ
ファがクリアーされて初期値が設定され（ステップ4
1）、次いでサンプリングクロックｉの初期設定（ステ
ップ42）と範囲の設定（ステップ43）が行われる。

サンプリングクロックｉが１のときには、高周波電圧Ｅ
の周期Ｔをｎ等分した最初のポイントでA/D変換が行わ
れ、同じポイントでのA/D変換はｍ回行われる。ｍは上
述したステップ34と同様に設定される。ｍ回得られたデ
ータS1は積算され、 として保存される（ステップ44）。

サンプリングクロックｉは１ずつインクリメントしなが
ら１〜ｎの範囲で繰り返され（ステップ43〜46）、結果
として が得られる。

得られた積算データから、 が求められる（ステップ51）。これらの、 は、横軸をｉ、縦軸を各積算データのレベルにとると、
第５図（ａ）〜（ｃ）に示すように表される。このよう
にして得られるPiを集計することで、ピーク点（第５図
のi2とi4）と零クロス点（第５図のi1とi3）を求めるこ
とができる。

通常の場合、被検査体が鉄系であれば、 のずれは、ほぼ０°に近い。また、非鉄系であれば、位
相のずれは、ほぼ90°となる。第５図の の波形においては、ピーク点が被検査体による影響が最
大の点で、逆に、零クロス点が、被検査体の影響が最小
の点である。

このことから、鉄系の被検査体が在ることを検出したい
場合（または非鉄系の被検査体が無いことを検出したい
場合）は、ピーク点のポイント（第５図（ａ）のi2とi
4）にサンプリングポイントを設定すれば、鉄系の被検
査体が在ること（または非鉄系の被検査体が無いこと）
を検出することができる。

反対に、鉄系の被検査体が無いことを検出したい場合
（または非鉄系の被検査体が在ることを検出したい場
合）は、零クロス点（第５図（ｂ）のi1とi3）にサンプ
リングポイントを設定すれば、鉄系の被検査体が無いこ
と（または非鉄系の被検査体が在ること）を検出するこ
とができる。

鉄系と非鉄系の両方の性質を持った被検査体の場合に
は、鉄または非鉄の何れかの磁気的影響の強弱関係によ
って、０°〜180°の間で位相のずれを生じる。即ち、
受信コイル12aおよび12bの間に被検査体を通過させて
も、積算データPiのレベルが変動しない点が必ず存在す
る。従って、被検査体が鉄系と非鉄系の両方の性質を持
っている場合でも、ピーク点と零クロス点は必ず存在
し、サンプリングポイントの設定が可能である（第５図
（ｃ）参照）。

このようにして、最適なサンプリングポイントが設定さ
れると、第２のプログラムに移行する。第２のプログラ
ムは、被検査体の有無を検出するプログラムである。フ
ローチャートを第６図に示し、波形図を第７図〜第９図
に示す。

プログラムがスタートすると、まず初期設定が行われる
（ステップ54）。次のステップ55からステップ59まで
は、上述した第３図のフロチャートを要約したものであ
り、これ等のステップで、最適なサンプリングポイント
が設定される。

ステップ60では、分離検出モードと位相検出モードの判
別が行われる。分離検出モードとは、鉄系と非鉄系の被
検査体を同時にかつ別々に検出するためのモードであ
る。位相検出モードとは、鉄系と非鉄系の双方の特性を
合わせ持った被検査体を検出するモードである。このモ
ード判別は、マニュアル操作されるスイッチの状態を読
み取ることによって実現される。

ステップ60で分離検出モードと判別されたときは、ピー
ク点のポイント（第５図のi2とi4）と零クロス点（第５
図のi1とi3）の２ヵ所にサンプリングポイントが設定さ
れる（ステップ61）。また、位相検出モードと判別され
たときは、通常は零クロス点（第５図のi1とi3）にサン
プリングポイントが設定される（ステップ61）。

分離検出モードまたは位相検出モードのサンプリングポ
イント設定が終了すると、測定データの入力バッファの
選択が行われる（ステップ63）。これは、RAM5（第１図
参照）内に設けられている複数の測定データ用入力バッ
ファを切替えて測定データを書き込み、入力バッファへ
の測定データの入力が完了した時点でデーチェックを行
なっていることによる。

ステップ63を経過すると、実際の測定作業が開始され
る。

ステップ64では、測定停止命令が出ていないかを見て、
停止命令が出ていたら測定作業を終了する。停止命令が
出ていないときは、ステップ65に移る。また、ステップ
65では、後述するステップ71でセットされた測定データ
入力許可フラグを見て、許可が出ていたらステップ66に
移る。許可が出ていないときは、エラー処理に移る。

ステップ66では、RAM5内に設けられている測定データ用
入力バッファ空き状態を見て、空きができたときに、複
数の測定データ用入力バッファを切替えながら測定デー
タを入力バッファに書き込む（ステップ67）。

このとき測定データ用入力バッファに書き込まれる測定
データのエンベロープは、第７図に示す信号Ｅのように
なっている。即ち、信号Ｅは、２つの受信コイル12aお
よび12bの各辺を被検査体が横切るときに、受信コイル1
2aおよび12bからみると磁束の流れる向きが反転するた
めにピークとなる。このことから、信号Ｅには合計４回
のピークが表れる。

この信号Ｅをミクロ的に見ると、第８図および第９図に
示す波形となる。第８図は、鉄系と非鉄系の双方の特性
を合わせ持った被検査体を検出する位相検出モードでの
信号Ｅを示している。零クロス点であるポイントi1とポ
イントi3とにサンプリングポイントが設定される。すな
わち、鉄系と非鉄系の双方の特性を合わせ持った被検査
体が通過しても変化が最も小さい点が、ポイントi1とポ
イントi3であり、被検査体に他の特性の金属片が混入し
た状態で通過した場合は、この金属片の影響で零クロス
点であるポイントi1とポイントi3がずれてサンプリング
ポイントでレベル変動を生ずることから、この金属片の
混入を検出できる。サンプリングポイントにおける各測
定データ が、ひとまとまりのデータとして入力バッファに書き込
まれ、解析が行なわれる。ここでのｍも整数であり、数
10回（例えば20回〜30回）程度に設定されている。

第９図は、鉄系と非鉄系の被検査体を同時かつ別々に検
出する分離検出モードでの信号Ｅを示している。鉄系で
のサンプリングポイントに第５図（ａ）に示すポイント
i2が設定され、非鉄系でのサンプリングポイントに第５
図（ｂ）に示すポイントi2が設定される。サンプリング
ポイントにおける各測定データ が、ひとまとまりのデータとして入力バッファに書き込
まれる。

は、独立したデータとして別々に解析される。

入力バッファに書き込まれた測定データは、入力が完了
した時点でデーチェックが行なわれ、かつピーク検出と
レンジ算出とが行なわれる（ステップ68）。

ピーク検出は、測定データのピークを求める演算であ
り、種々の方法が考えられるが、例えば(d_k-1+d_k+d_k+1)
-(d_k+d_k+1+d_k+2)の値が、正から負に変化したポイン
ト、または負から正に変化したポイントをピークとする
ことでピーク検出が行なえる。この演算でのdkには、加
算平均化した測定データ が用いられる。

レンジ算出は、上述したようにして検出されたピークポ
イントのレベル差として算出される。

ステップ69では、ステップ68におけるピーク検出とレン
ジ算出の結果から、２つの受信コイル12aおよび12bを被
検査体が横切る時間を求め、最終的な金属検出信号を出
力するか否かの判断が行なわれる。

上述したようにして検出されたピークポイントのポイン
ト差から速度を求めることができる。即ち、入力バッフ
ァメモリー上の測定データのアドレスには時間情報が含
まれているので、ピークポイントのアドレスを減算する
ことで、２つの受信コイル12aおよび12bを被検査体が横
切る時間を算出するようにしている。

この正負のピーク差をレンジ差として、また、ピーク間
のポイント差から通過時間を算出して、所定値と比較し
て近傍であれば金属検出信号をオンにする（ステップ7
0）。近傍でなければ、測定データ入力許可フラグをセ
ットしてステップ64に戻る（ステップ71）。

以上で説明した本発明によるデジタル式金属検出装置で
は、A/D変換の最適なサンプリングポイントの自動設定
が実現できる。これは、被検査体の磁気特性の違いによ
る最適設定条件を容易に実現できることを示すものであ
る。

また、ハードウェアー上では、バランス回路、検波回
路、バンドパスフィルター回路、低周波増幅回路、レベ
ル判定回路が不要となる。

更に、ゲイン調整は送信信号と受信信号の各々の増幅ゲ
インに必要であるが、微調整が不要となるので、アナロ
グスイッチによる段階的調整で対応できる。そのため、
可変抵抗器の全廃が可能となる。これは、装置のメンテ
ナンス費用の大幅な削減を意味する。

また、大幅なゲイン調整が可能なので、通常の金属検出
装置とは逆の入れ忘れ防止の使い方にも対応できる。例
えば、乾燥剤、調味料、キャラクターシール等を、製品
に挿入するラインでは、入れ忘れ防止のために金属検出
装置を製造ラインに設置している。これ等の乾燥剤、調
味料、キャラクターシール等は、大きな金属と同じ特性
を示すものが多く、従来の金属検出装置では、増幅器、
バランス回路、レベル検出回路が過飽和等となるためそ
のままの仕様では使用できなかったが、本発明によるデ
ジタル式金属検出装置では、大幅なゲイン調整が可能な
ので、このような通常の金属検出装置とは逆の使い方に
も対応できる。

以上、本発明を実施例により説明したが、本発明の技術
的思想によれば、種々の変形が可能である。例えば、上
述した実施例においては、積算は全て複数回行なうこと
を前提として説明したが、検出精度が要求されない用途
では、積算は１回のみ行なうこととして、検出速度を高
めるようにもできる。

また、上述した実施例においては、ひとつのサンプリン
グポイントで測定したデータ をひとまとまりのデータとして入力バッファに書き込む
ようにした。しかしながら、受信コイル12aおよび12bの
受信信号Ｅは正弦波であるために位相角180°を中心に
して対象である。従って、設定したサンプリングポイン
トから180°遅れたポイントにもサンプリングポイント
を設定することができる。この場合に、A/D変換器１の
出力データをd1およびd2とすると、差分d1-d2をひとつ
のデータとして扱うようにできる。このときの積算デー
タは である。

同様に、分離検出モードにおいても、A/D変換器１の出
力データを、鉄系はd1Fおよびd2F、非鉄系はd1Nおよびd
2Nとすると、差分d1F-d2Fおよび差分d1N-d2Nをひとつの
データとして扱うようにできる。このときの積算データ
は および である。

このように１周期内に２ヵ所のサンプリングポイントを
設定すると、演算するデータ値が小さくなる利点があ
る。しかも、ピーク値等のデータ値を得るためのデータ
取込み時間も半分に短縮できる利点がある。

［発明の効果］ 以上で説明したように、本発明は、高周波信号で励起さ
れた送信コイルと、送信コイルの作る磁界中に置かれた
複数の受信コイルとによって、送信コイルと受信コイル
との間に置かれた被検査体の金属検出を行なう金属検出
装置において、受信コイルの受信信号を同調増幅する高
周波増幅回路と、高周波増幅回路の出力をA/D変換するA
/D変換器と、A/D変換器のサンプリングタイミングを定
めるタイミング発生器とを設けるように構成されてい
る。

この構成により、信号処理をデジタル化し、しかも回路
上受信信号に近い高周波部分でデジタル化して、以後の
処理をソフトウェアというより自由度の高いもので置き
換えることによって、調整及び設定の自動化や簡略化を
図り、かつ回路構成や仕様において融通性を確保するこ
とが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるデジタル式金属検出装置の一実
施例を示すブロック図、 第２図は、第１図に示す回路の動作を説明する波形図、 第３図は、第１図に示す回路の動作を説明するフローチ
ャート、 第４図は、第１図に示す回路の動作を説明するタイミン
グチャート、 第５図は、第１図に示す回路の動作を説明する波形図、 第６図は、第１図に示す回路の動作を説明するフローチ
ャート、 第７図は、第１図に示す回路の動作を説明するタイミン
グチャート、 第８図は、第１図に示す回路の動作を説明するタイミン
グチャート、 第９図は、第１図に示す回路の動作を説明するタイミン
グチャート、 第10図は、従来のデジタル式金属検出装置を示すブロッ
ク図である。 １……A/D変換器 ２……プログラマブルタイミング発生器 ３……CPU回路 ４……ROM ５……RAM ６……内部データバス ７……I/O回路 ８……CRT ９……キーボード 10……発振部 11……送信コイル 12……受信コイル 13……高周波増幅回路 20……マイクロコンピュータシステム

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】高周波信号で励起された送信コイルと、該
   送信コイルの作る磁界中に置かれた複数の受信コイルと
   によって、前記送信コイルと前記受信コイルとの間に置
   かれた被検査体に含まれる金属検出を行なう金属検出装
   置において、 前記受信コイルの受信信号を同調増幅する高周波増幅回
   路と、 該高周波増幅回路の出力をA/D変換するA/D変換器と、 該A/D変換器のサンプリングタイミングを定めるタイミ
   ング発生器とを有するデジタル式金属検出装置。
2. 【請求項２】前記被検査体が前記送信コイルと前記受信
   コイルとの間に置かれたときの前記A/D変換器の出力を
   積算する第１の積算手段と、 前記被検査体が前記送信コイルと前記受信コイルとの間
   に無いときの前記A/D変換器の出力を積算する第２の積
   算手段と、 前記第１の積算手段の出力と前記第２の積算手段の出力
   との差分から、前記被検査体に最適なサンプリングポイ
   ントを算出して、前記タイミング発生器に指示するサン
   プリングポイント検出手段と、 該サンプリングポイント検出手段が前記タイミング発生
   器に指示したサンプリングポイントで、前記被検査体が
   移動しているときの前記高周波増幅回路の出力をサンプ
   リングした前記A/D変換器の出力を積算する第３の積算
   手段と、 該第３の積算手段の出力から、正および負のピーク点を
   検出するピーク検出手段と、 該ピーク検出手段の出力から、正および負のピーク点の
   レベル差と時間差とを算出する算出手段とを有し、 該算出手段が所定時関内に所定レベル以上のレベル変化
   を算出したことで被検査体の金属検出を行なうことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載のデジタル式金属検
   出装置。
3. 【請求項３】前記サンプリングポイント検出手段は、前
   記第１の積算手段の出力と前記第２の積算手段の出力と
   の差分が最大または最小であるサンプリングポイント
   を、前記被検査体に最適なサンプリングポイントとして
   算出することを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の
   デジタル式金属検出装置。