JPH11337658A - 金属物体の検出装置 - Google Patents
金属物体の検出装置Info
- Publication number
- JPH11337658A JPH11337658A JP10179546A JP17954698A JPH11337658A JP H11337658 A JPH11337658 A JP H11337658A JP 10179546 A JP10179546 A JP 10179546A JP 17954698 A JP17954698 A JP 17954698A JP H11337658 A JPH11337658 A JP H11337658A
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- JP
- Japan
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- signal
- detection
- coil
- circuit
- time
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
- B67C—CLEANING, FILLING WITH LIQUIDS OR SEMILIQUIDS, OR EMPTYING, OF BOTTLES, JARS, CANS, CASKS, BARRELS, OR SIMILAR CONTAINERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; FUNNELS
- B67C11/00—Funnels, e.g. for liquids
- B67C11/02—Funnels, e.g. for liquids without discharge valves
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
- B67C—CLEANING, FILLING WITH LIQUIDS OR SEMILIQUIDS, OR EMPTYING, OF BOTTLES, JARS, CANS, CASKS, BARRELS, OR SIMILAR CONTAINERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; FUNNELS
- B67C11/00—Funnels, e.g. for liquids
- B67C2011/30—Funnels, e.g. for liquids comprising venting means
Abstract
(57)【要約】
【課題】 金属物体の検出に於いて温度特性を安定に
し、隣接設置を可能にし、また、使用部品点数を少なく
して消費電力を極力小さくする。 【解決する手段】 Ｒ，Ｌを使用した過渡現象回路の過
渡現象時間を比較、測定する事により、不安定要素の一
つである交流発振器を使用せず部品点数を削減し、これ
を解決、実現した
し、隣接設置を可能にし、また、使用部品点数を少なく
して消費電力を極力小さくする。 【解決する手段】 Ｒ，Ｌを使用した過渡現象回路の過
渡現象時間を比較、測定する事により、不安定要素の一
つである交流発振器を使用せず部品点数を削減し、これ
を解決、実現した
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は金属を検出する場
合に検出コイルを使用し、そのコイル上に金属がある場
合と無い場合とのコイルインダクタンスの違い（検証実
験では金属物体が有る場合に減少）を過渡現象を利用し
て検知し、ＯＮ／ＯＦＦの信号に変換する金属物体検出
装置に関するものである。
合に検出コイルを使用し、そのコイル上に金属がある場
合と無い場合とのコイルインダクタンスの違い（検証実
験では金属物体が有る場合に減少）を過渡現象を利用し
て検知し、ＯＮ／ＯＦＦの信号に変換する金属物体検出
装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、金属を検出するのにコイルを使用
した場合は基本的に３つの方法があった。一つは検出用
のコイルに交流電流を流しておき、披検出物がコイルの
上に来るとコイルのインダクタンスが変化することによ
り流れていた電流に変化を来たし、二次的に交流電圧が
変化することを検出する方法である。もう一つは磁気ト
ランス方式とも言える方法で、送信コイルと受信コイル
とを隣接して設置し、これらのコイルの上に披検出物が
来ると受信コイルに誘起される信号が変化することを別
の方法で検知し、目的を達成する方法である。更にもう
一つは基準発振回路と検出用発振回路とを持ち検出用コ
イルを検出用発振回路に接続しておくことにより、披検
出物がコイルの上に来ると検出用発振周波数が変わりこ
れを基準発振周波数と比較する事により検出する方法で
ある。今までこれらの方法では検出が不安定ではあった
が内部にマイクロコンピューターを使用する等でかなり
安定に動作するようになってきているが、高価である
した場合は基本的に３つの方法があった。一つは検出用
のコイルに交流電流を流しておき、披検出物がコイルの
上に来るとコイルのインダクタンスが変化することによ
り流れていた電流に変化を来たし、二次的に交流電圧が
変化することを検出する方法である。もう一つは磁気ト
ランス方式とも言える方法で、送信コイルと受信コイル
とを隣接して設置し、これらのコイルの上に披検出物が
来ると受信コイルに誘起される信号が変化することを別
の方法で検知し、目的を達成する方法である。更にもう
一つは基準発振回路と検出用発振回路とを持ち検出用コ
イルを検出用発振回路に接続しておくことにより、披検
出物がコイルの上に来ると検出用発振周波数が変わりこ
れを基準発振周波数と比較する事により検出する方法で
ある。今までこれらの方法では検出が不安定ではあった
が内部にマイクロコンピューターを使用する等でかなり
安定に動作するようになってきているが、高価である
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】これらの今までの方式
ではコイルのインピーダンスが周波数依存性を持ってい
るために必ず交流を使用する必要があり、発振回路を必
要とした。ここで検出感度を高くするためにはこの発振
回路を不安定にする必要がある。このことが検出器その
ものが不安定になり、夏に設置したものが冬場になると
動作がおかしくなったり、またその逆の現象が起こった
りしていた。また、交流発振器からの信号を受信し、増
幅するために近い周波数の装置が近くに在るとその装置
からの信号まで受信してしまい誤動作の原因となり、周
波数が同一の装置はあまり近くには設置することができ
なかった。これらの方式では内部に発振回路を持ち、常
に駆動しておく必要があるために、検出装置を構成する
部品点数が非常に大きくなり、消費電力が大きいため、
バッテリーで駆動できるような小型の検出装置に構成す
ることができなかった。更に各部品の温度依存性は小さ
くても使用部品が多いために温度依存性が大きくなり、
安定に動作するものを作ろうとすると内部にマイクロコ
ンピューターを導入したりで高価なものになってしまう
欠点があった。
ではコイルのインピーダンスが周波数依存性を持ってい
るために必ず交流を使用する必要があり、発振回路を必
要とした。ここで検出感度を高くするためにはこの発振
回路を不安定にする必要がある。このことが検出器その
ものが不安定になり、夏に設置したものが冬場になると
動作がおかしくなったり、またその逆の現象が起こった
りしていた。また、交流発振器からの信号を受信し、増
幅するために近い周波数の装置が近くに在るとその装置
からの信号まで受信してしまい誤動作の原因となり、周
波数が同一の装置はあまり近くには設置することができ
なかった。これらの方式では内部に発振回路を持ち、常
に駆動しておく必要があるために、検出装置を構成する
部品点数が非常に大きくなり、消費電力が大きいため、
バッテリーで駆動できるような小型の検出装置に構成す
ることができなかった。更に各部品の温度依存性は小さ
くても使用部品が多いために温度依存性が大きくなり、
安定に動作するものを作ろうとすると内部にマイクロコ
ンピューターを導入したりで高価なものになってしまう
欠点があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】検出用コイル（Ｌ）に抵
抗（Ｒ）を直列に接続し、容量分（コンデンサー）を使
用しない回路の過渡現象を利用することにより部品点数
が少なく、温度変化の影響を受けにくく且つ消費電力が
少ない金属物体の検出装置を構成する事ができる。
抗（Ｒ）を直列に接続し、容量分（コンデンサー）を使
用しない回路の過渡現象を利用することにより部品点数
が少なく、温度変化の影響を受けにくく且つ消費電力が
少ない金属物体の検出装置を構成する事ができる。
【０００５】
【発明の実施の形態】図１のように検出用コイルＬと抵
抗Ｒを直列に接続した回路の一端にスイッチＳＷを接続
しておき、このスイッチをオンにして図２上段のように
Ａ−Ｃ間に電圧Ｅを加えたときＬの両端Ｂ−Ｃ間には図
２下段に記された過渡現象波形を生ずる。この波形をあ
る一定の電圧（０．３６８・Ｅ）になるまでの時間τを
測れば計算式τ＝Ｒ・Ｌで示される。この計算式でも解
るように信号の幅はＬの値に比例する。これは公知の事
実である。このことを利用して更に公知である任意の一
定時間パルス信号発生回路、又はパルスの時間測定回路
とを組み合わせ、ＲＬ回路の時定数を比較、又は測定す
ることにより金属物体の有無を検出する事ができる。ま
た、この時定数計算式は微分回路、積分回路のどちらに
も応用できるが実際の回路での微分と積分の違いは検出
される波形の極性が違うだけなのでここでは検出コイル
の一端が０電位に接続できる微分型で説明する。
抗Ｒを直列に接続した回路の一端にスイッチＳＷを接続
しておき、このスイッチをオンにして図２上段のように
Ａ−Ｃ間に電圧Ｅを加えたときＬの両端Ｂ−Ｃ間には図
２下段に記された過渡現象波形を生ずる。この波形をあ
る一定の電圧（０．３６８・Ｅ）になるまでの時間τを
測れば計算式τ＝Ｒ・Ｌで示される。この計算式でも解
るように信号の幅はＬの値に比例する。これは公知の事
実である。このことを利用して更に公知である任意の一
定時間パルス信号発生回路、又はパルスの時間測定回路
とを組み合わせ、ＲＬ回路の時定数を比較、又は測定す
ることにより金属物体の有無を検出する事ができる。ま
た、この時定数計算式は微分回路、積分回路のどちらに
も応用できるが実際の回路での微分と積分の違いは検出
される波形の極性が違うだけなのでここでは検出コイル
の一端が０電位に接続できる微分型で説明する。
【０００６】
【実施例】図３は本装置の構成例である。内部に予め
【発明の実施の形態】にある計算式を元に予想できる時
定数と同じか、少し短めの時間定数を持つ時間パルス発
生器（Ｔ）を持ち、駆動電源Ｅを駆動信号（Ｄ）により
スイッチング素子（Ｓ）でオンにすると同時に時間パル
ス発生器（Ｔ）をスタートさせる。また、検出用コイル
（Ｌ）からの信号波形は一旦波形整形回路（Ｗ）を通
し、矩形波に変換し、処理の都合上インバーター（Ｉ）
で極性を反転しておく。検出用コイル（Ｌ）の上に金属
物体が有る時と無い時とでは検出信号の時間幅に差違が
生ずる。この信号をゲート回路（Ｇ）を使用して時間パ
ルス発生器の信号とを比較すると２つの信号の差違によ
り金属物体の有無を検出することができる。また、出力
信号（Ｏ）の時間が短いためにそのままでは利用できな
い場合はマイクロコンピューターに割り込みをかけた
り、シングルショットマルチバイブレーターなどを使っ
て必要な任意の時間に伸ばし、使用に供する事ができ
る。図４は以上の説明による信号及び波形の時間的相関
関係の参考図である。
定数と同じか、少し短めの時間定数を持つ時間パルス発
生器（Ｔ）を持ち、駆動電源Ｅを駆動信号（Ｄ）により
スイッチング素子（Ｓ）でオンにすると同時に時間パル
ス発生器（Ｔ）をスタートさせる。また、検出用コイル
（Ｌ）からの信号波形は一旦波形整形回路（Ｗ）を通
し、矩形波に変換し、処理の都合上インバーター（Ｉ）
で極性を反転しておく。検出用コイル（Ｌ）の上に金属
物体が有る時と無い時とでは検出信号の時間幅に差違が
生ずる。この信号をゲート回路（Ｇ）を使用して時間パ
ルス発生器の信号とを比較すると２つの信号の差違によ
り金属物体の有無を検出することができる。また、出力
信号（Ｏ）の時間が短いためにそのままでは利用できな
い場合はマイクロコンピューターに割り込みをかけた
り、シングルショットマルチバイブレーターなどを使っ
て必要な任意の時間に伸ばし、使用に供する事ができ
る。図４は以上の説明による信号及び波形の時間的相関
関係の参考図である。
【０００７】
【発明の効果】本発明では特に信号の受信装置がないた
めに同じ装置を隣接して設置しても相互に干渉すること
もなく安定に動作する。また、全体をデジタル回路で構
成することができるのでアナログ回路特有とも言える温
度ドリフトも極端に少なくすることができる。勿論マイ
クロコンピューター等を組み合わせればもっと安定に、
更に検出の状態を一カ所で管理する集中管理までを実現
することができる。
めに同じ装置を隣接して設置しても相互に干渉すること
もなく安定に動作する。また、全体をデジタル回路で構
成することができるのでアナログ回路特有とも言える温
度ドリフトも極端に少なくすることができる。勿論マイ
クロコンピューター等を組み合わせればもっと安定に、
更に検出の状態を一カ所で管理する集中管理までを実現
することができる。
【図１】はＲ，Ｌを使用した場合の微分回路の図
【図２】は図１による過渡現象説明図
【図３】は本装置の構成例
【図４】は図３に於ける各部の信号及び波形の時間的相
関関係の参考図である。
関関係の参考図である。
図中にて Ｅは駆動用電源、ＳＷはスイッチ、（Ｓ）は
スイッチング素子、Ｒは抵抗、Ｌはコイル、Ａ，Ｂ，Ｃ
は電圧の測定点、（Ｄ）は駆動信号、（Ｔ）は基準とな
る時間信号発生回路、（Ｗ）は波形整形回路、（Ｉ）は
信号の極性を反転するインバーター、（Ｇ）は判定用ゲ
ート回路、（Ｏ）は判定結果の出力信号を示す。尚、各
部の矢印は各部に於ける信号の流れる方向を示す。
スイッチング素子、Ｒは抵抗、Ｌはコイル、Ａ，Ｂ，Ｃ
は電圧の測定点、（Ｄ）は駆動信号、（Ｔ）は基準とな
る時間信号発生回路、（Ｗ）は波形整形回路、（Ｉ）は
信号の極性を反転するインバーター、（Ｇ）は判定用ゲ
ート回路、（Ｏ）は判定結果の出力信号を示す。尚、各
部の矢印は各部に於ける信号の流れる方向を示す。
Claims (1)
- 【請求項１】金属検出の判断に電気的過渡現象を利用す
る金属物体検出装置
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10179546A JPH11337658A (ja) | 1998-05-22 | 1998-05-22 | 金属物体の検出装置 |
| TW088107806A TWI239393B (en) | 1998-05-22 | 1999-05-13 | Apparatus for testing the metal object |
| CN99106773A CN1245295A (zh) | 1998-05-22 | 1999-05-21 | 金属物体的探测装置 |
| KR10-1999-0018420A KR100370484B1 (ko) | 1998-05-22 | 1999-05-21 | 금속물체의 검출장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10179546A JPH11337658A (ja) | 1998-05-22 | 1998-05-22 | 金属物体の検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11337658A true JPH11337658A (ja) | 1999-12-10 |
Family
ID=16067648
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10179546A Pending JPH11337658A (ja) | 1998-05-22 | 1998-05-22 | 金属物体の検出装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11337658A (ja) |
| KR (1) | KR100370484B1 (ja) |
| CN (1) | CN1245295A (ja) |
| TW (1) | TWI239393B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102096110A (zh) * | 2010-11-19 | 2011-06-15 | 北京交通大学 | 适用于皮带传送机构的金属探测装置 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10059421C2 (de) * | 2000-11-30 | 2003-04-10 | Bosch Gmbh Robert | Vorrichtung zur Bestimmung zumindest eines Parameters eines strömenden Mediums |
| GB2459790B (en) | 2007-01-15 | 2011-06-22 | Rapiscan Systems Inc | Detector systems |
| US8264348B2 (en) * | 2009-08-03 | 2012-09-11 | Sensormatic Electronics, LLC | Interference detector resulting in threshold adjustment |
| US11280898B2 (en) | 2014-03-07 | 2022-03-22 | Rapiscan Systems, Inc. | Radar-based baggage and parcel inspection systems |
-
1998
- 1998-05-22 JP JP10179546A patent/JPH11337658A/ja active Pending
-
1999
- 1999-05-13 TW TW088107806A patent/TWI239393B/zh not_active IP Right Cessation
- 1999-05-21 CN CN99106773A patent/CN1245295A/zh active Pending
- 1999-05-21 KR KR10-1999-0018420A patent/KR100370484B1/ko not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102096110A (zh) * | 2010-11-19 | 2011-06-15 | 北京交通大学 | 适用于皮带传送机构的金属探测装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR19990088474A (ko) | 1999-12-27 |
| KR100370484B1 (ko) | 2003-01-29 |
| TWI239393B (en) | 2005-09-11 |
| CN1245295A (zh) | 2000-02-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20021004 |