KR20000073370A - A portable metal detector - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 금속탐지기에 관한 것으로서, 특히 공항이나 항만 등과 같은 특정 보안구역에서 출입자가 금속류를 소지하고 있는지를 탐지할 수 있도록 하므로써 출입자 관리를 효과적으로 수행할 수 있도록 해주는 휴대형 금속탐지기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to metal detectors, and more particularly, to a portable metal detector that enables effective accessor management by detecting whether a person possesses metals in a specific security area such as an airport or a harbor.
물품을 대상으로 하는 금속탐지기로는 X선 탐지기가 알려져 있고, 인체를 대상으로 하는 탐지기로는 검색원이 휴대하여 사용하는 휴대형 금속탐지기가 알려져 있다.X-ray detectors are known as metal detectors for articles, and portable metal detectors used by portable searchers are known as detectors for human bodies.
일반적으로 휴대형 금속탐지기는 초음파를 발사하여 물체에 부딪혀 반사되어 오는 음파의 변화를 체크하여 금속을 탐지할 수 있도록 되어 있다.In general, portable metal detectors emit ultrasonic waves to detect metal by checking changes in sound waves reflected from an object.
이 것은 검색자가 금속탐지기의 스위치를 턴 온 하였을 때에 비가청주파수대의 음파가 검지봉 또는 안테나를 통해 발산되고, 따라서 검지봉이나 안테나를 피검색자 주위로 선회시켰을 때에 초음파가 금속체에 부딪히면 이 금속체가 공명되면서 반사되는 음파가 변화하게 된다.This is because when the searcher turns on the detector, sound waves in the inaudible band are emitted through the detection rod or antenna. Therefore, when ultrasonic waves hit the metal body when the detection rod or antenna is turned around the searchee, the metal As the sieve resonates, the reflected sound waves change.
따라서 수신되는 음파의 변화로 금속물을 탐지할 수 있게 되는 것이다.Therefore, the metal can be detected by the change of the received sound wave.
그러나 상기와 같은 초음파 방식은 금속 탐지의 허용공차가 커서 정밀한 검색을 할 수 없는 문제가 있고, 또 사용에 있어서는 음파의 변화 등에 의한 잡음을 듣게 되는 단점이 있다.However, the ultrasonic method as described above has a problem that the tolerance of metal detection is large and precise search cannot be performed, and in use, there is a disadvantage of hearing noise due to changes in sound waves.
게다가 초음파 발진 수단과 같이 정교하고 값비싼 장치를 갖추어야 하기 때문에 가격 면에서 불리하다.In addition, it is disadvantageous in terms of cost because it requires the installation of sophisticated and expensive devices such as ultrasonic oscillation means.
본 발명의 목적은 구조가 종래의 것에 비해 간단하고 제작단가가 낮을 뿐만 아니라 금속탐지성능이 우수하며 잡음도 발생되지 않는 휴대형 금속탐지기를 제공하는 데 있다.It is an object of the present invention to provide a portable metal detector having a simple structure and low manufacturing cost as well as excellent metal detection performance and no noise.
도 1은 본 발명에 따른 휴대형 금속탐지기를 나타낸 블록도이고,1 is a block diagram showing a portable metal detector according to the present invention,
도 2는 본 발명에 따른 휴대형 금속탐지기의 회로도,2 is a circuit diagram of a portable metal detector according to the present invention;
도 3은 잭(J3)을 나타낸 도면이고,3 is a view showing the jack J3,
도 4는 송신코일과 수신코일의 연결상태를 나타낸 도면이다.4 is a diagram illustrating a connection state between a transmission coil and a reception coil.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
100 : 휴대형 금속탐지기 110 : 발진송신부100: portable metal detector 110: oscillation transmitter
120 : 수신부 130 : 초단증폭부120: receiver 130: ultra-short amplifier
140 : 전압레벨검지부 150 : 경보부140: voltage level detection unit 150: alarm unit
152 : 스피커 드라이버 154 : 스피커152: speaker driver 154: speaker
156 : L.E.D표시부 160 : 전원부156: L.E.D display section 160: Power supply section
170 : 배터리잔량검지부 180 : 오디오발진부170: battery level detection unit 180: audio oscillation unit
본 발명의 목적은 일정 전압의 전원을 공급하기 위한 전원부를 구비하여 금속의 존재여부를 탐지하기 위한 금속탐지기에 있어서, 전원부에서 일정 전원 전압이 가해지면 사인파를 발진시켜 송신코일에 교번자계를 발생하는 발진송신부, 발진송신부에 의한 교번자계 영역 내에 금속이 근접될 경우 수신코일의 유기전압이 감소되는 수신부, 수신부의 미약한 신호를 증폭하기 위한 초단층폭부, 수신부에서 출력되는 전압레벨을 검지하는 전압레벨검지부 및 전압레벨검지부에 검지되는 전압에 일정 크기 이상의 변화하 생기면 경보신호를 발하는 경보부를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대형 금속탐지기에 의해 달성 가능하다.An object of the present invention is to provide a power supply for supplying a constant voltage of the metal detector for detecting the presence of metal, when a constant power supply voltage is applied from the power supply to generate a alternating magnetic field in the transmission coil by generating a sine wave When the metal is in the alternating magnetic field area by the oscillation transmitter and the oscillation transmitter, the receiver reduces the induced voltage of the receiver coil, the ultra-short width part to amplify the weak signal of the receiver, and the voltage level to detect the voltage level output from the receiver. The detection unit and the voltage level detection unit can be achieved by a portable metal detector, characterized in that it comprises an alarm unit for generating an alarm signal when a change in the voltage detected by a predetermined size or more occurs.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 휴대형 금속탐지기를 나타낸 블록도이고, 도 2는 본 발명에 따른 휴대형 금속탐지기의 회로도, 도 3은 잭(J3)을 나타낸 도면, 도 4는 송신코일과 수신코일의 연결상태를 나타낸 도면이다.1 is a block diagram showing a portable metal detector according to the present invention, Figure 2 is a circuit diagram of a portable metal detector according to the present invention, Figure 3 shows a jack (J3), Figure 4 is a connection of the transmission coil and the receiving coil It is a figure which shows the state.
도 1∼도 4에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명에 따른 휴대형 금속탐지기(100)는 발진송신부(110), 수신부(120), 수신부(120)에서 출력되는 신호를 증폭하는 초단증폭부(130), 전압레벨을 검지하는 전압레벨검지부(140)와 전압레벨검지부(140)에서의 검지결과에 따라서 경보신호를 발하는 경보부(150) 및 필요한 부분으로 전원을 공급하는 전원부(160)로 이루어져 있다.As can be seen in Figures 1 to 4, the portable metal detector 100 according to the present invention is an ultra-short amplification unit 130 for amplifying the signal output from the oscillation transmitter 110, the receiver 120, the receiver 120 The voltage level detecting unit 140 detects the voltage level, the alarm unit 150 for emitting an alarm signal according to the detection result of the voltage level detecting unit 140, and the power supply unit 160 for supplying power to the required portion.
여기서 발진송신부(110)는 기동저항(R2)과 콘덴서2(C2)와 송신코일(TX), 트랜지스터(Q1) 및 저항(VR1, VR2) 등으로 이루어져 있다. 이러한 발진송신부(110)는 전원부(160)에서 일정 전원 전압이 가해지면 사인파를 발진시켜 송신코일(TX)에 교번자계를 발생한다.Here, the oscillation transmitter 110 includes a starting resistor R2, a capacitor 2 (C2), a transmission coil TX, a transistor Q1, resistors VR1, VR2, and the like. The oscillation transmitter 110 generates a alternating magnetic field in the transmission coil TX by oscillating a sine wave when a predetermined power supply voltage is applied from the power supply unit 160.
수신부(120)는 송신코일(TX)에 전류변화가 생기면 그에 따른 전압이 유기되는 수신코일(RX)을 구비하고 있다. 이 수신코일(RX)은 교번자계 영역 내에 금속이 근접되는 것을 감지하기 위한 것으로, 교번자계 영역 내에 금속이 근접될 경우 그 유기전압이 감소되는 부분이다.The receiving unit 120 includes a receiving coil RX in which a voltage is induced when a current change occurs in the transmitting coil TX. The receiving coil RX is used to detect the proximity of metal in the alternating magnetic field region, and the induced voltage decreases when the metal approaches the alternating magnetic field region.
수신부(120)에는 초단증폭부(130)와 전압레벨검지부(140)가 연결되어 있다. 초단증폭부(130)는 수신부(120)에서의 미약한 신호를 증폭하기 위한 것이고, 전압레벨검지부(140)는 증폭된 신호에 의한 전압을 비교하여 전압레벨에 변화가 있으면 경보부(150)의 경보신호 동작신호를 인가하는 부분이다.The receiver 120 is connected to the ultra-short amplifier 130 and the voltage level detector 140. The ultra-short amplification unit 130 is for amplifying the weak signal from the receiving unit 120, the voltage level detection unit 140 compares the voltage by the amplified signal, if there is a change in the voltage level alarm of the alarm unit 150 This part is to apply signal operation signal.
경보부(150)는 스피커 드라이버(152)와 스피커(154) 및 L.E.D표시부(156)로 이루어져 있다. 이는 사용자가 경보신호를 청각과 시각신호로 확인할 수 있도록 하기 위한 것이다.The alarm unit 150 includes a speaker driver 152, a speaker 154, and an L.E.D display unit 156. This is to allow the user to check the alarm signal by hearing and visual signals.
전원부(160)에는 배터리잔량검지부(170)와 오디오발진부(180)가 연결되어 있다. 배터리잔량검지부(170)는 사용자가 배터리교환 시기를 쉽게 알 수 있도록 하기 위한 것이고, 오디오발진부(180)는 전압레벨검지부(140)에서의 결과에 따라 경보음 또는 정상음을 발할 수 있도록 하기 위한 것이다.The power supply unit 160 is connected to the remaining battery detection unit 170 and the audio oscillation unit 180. The battery remaining detection unit 170 is for the user to easily know when to replace the battery, the audio oscillator 180 is to enable the alarm sound or normal sound according to the result from the voltage level detection unit 140. .
이와 같은 본 발명의 휴대형 금속탐지기(100)에서, 전원부(160)의 스위치(S1)를 통해 일정 전압의 전원이 공급되면 안정기(U2)에 의해 안정화된 DC 5V의 전원이 전회로에 공급된다. 이에 따라 발진송신부(110)는 기동 저항(R2)에 의해서 트랜지스터1(Q1)을 턴온시켜서 송신코일(TX)에 전류가 흐르게 된다. 송신코일(TX)에 전류가 흐르므로 인해서 수신코일에 전압이 유기되어 잭(J3-1)에서 트랜지스터1(Q1)을 더욱 더 턴온(TURN ON)시킨다. 트랜지스터1(Q1)이 최대로 턴온된 시점에서는 송신코일(TX)에 전류변화가 없어서 수신코일(RX)의 잭(J3-1)에 전압이 유기되지 않으면 트랜지스터1(Q1)이 턴오프(TURN OFF)상태로 된다. 이에 따라 다시 기동저항(R2)에 의해서 트랜지스터1(Q1)은 다시 턴온된 상태를 지속하게 된다. 이 때 송신코일(TX)의 임피던스 “L”값과 콘덴서2(C2)의 커패시턴스 “C”값에 의해 공진주파수가 결정되어 사인파를 발진하게 된다. 이 사인파의 발진 진폭 크기는 발진저항(VR2)으로 조정할 수 있고, 따라서 금속검출 감도를 변화, 조정할 수 있다.In the portable metal detector 100 of the present invention, when a power of a predetermined voltage is supplied through the switch S1 of the power supply unit 160, the power of DC 5V stabilized by the ballast U2 is supplied to all circuits. As a result, the oscillation transmitting unit 110 turns on the transistor 1 (Q1) by the start resistor R2 so that a current flows in the transmission coil TX. As a current flows in the transmission coil TX, a voltage is induced in the reception coil to turn the transistor 1 Q1 further on in the jack J3-1. When transistor 1 (Q1) is turned on at the maximum, transistor 1 (Q1) is turned off when voltage is not induced to jack (J3-1) of receiving coil (RX) because there is no current change in transmission coil (TX). OFF) state. Accordingly, the transistor 1 (Q1) is turned on again by the start resistor R2. At this time, the resonance frequency is determined by the impedance “L” value of the transmission coil TX and the capacitance “C” value of the capacitor 2 (C2) to oscillate a sine wave. The magnitude of the oscillation amplitude of this sine wave can be adjusted by the oscillation resistance VR2, and therefore the metal detection sensitivity can be changed and adjusted.
발진저항(VR2)에 의해 결정된 크기로 사인파가 송신코일(TX)에 교번자계를 발생하며, 이 교번자계 영역 내에 금속이 근접될 경우 수신코일(RX)의 잭(J3-2)에 유기되는 전원 전압이 감소되어 트랜지스터2(Q2)가 저항(R6)의 전압을 높이면 비교기1(U1A)에 의해 핀2와 핀3의 전압차이가 생겨서 핀1이 5V로 전이된다. 이 전압에 의해서 저항(R10)이 발진기(U3A)에서 발진된 2Khz의 발진파를 트랜지스터4(Q4)에 인가되도록 하며, 이 트랜지스터4(Q4)는 부저(BZ1)를 구동시켜 경고음을 스피커(154)를 통해서 발한다.A sine wave generates an alternating magnetic field in the transmission coil TX with the magnitude determined by the oscillation resistance VR2, and when a metal is approached in the alternating magnetic field region, the power is induced in the jack J3-2 of the receiving coil RX. When the voltage is reduced and the transistor 2 (Q2) increases the voltage of the resistor R6, the voltage difference between the pins 2 and 3 is caused by the comparator 1 (U1A) so that the pin 1 transitions to 5V. This voltage causes the resistor R10 to apply the 2 Khz oscillation wave generated by the oscillator U3A to the transistor 4 Q4. The transistor 4 Q4 drives the buzzer BZ1 to generate a warning sound. Through).
비교기1(UA1)의 핀1이 5V가 되면 비교기2(U1B)의 핀7이 5V로 되어 저항(R31)을 통해서 트랜지스터6(Q6)이 턴온되어 3색 LED에 인가되어 적색광 빛을 발하게 된다. 비교기1(U1B)의 핀7이 0V가 되면 트랜지스터7(Q7)이 턴온되어 3색 LED는 녹색광을 발하게 된다.When pin 1 of comparator 1 (UA1) becomes 5V, pin 7 of comparator 2 (U1B) becomes 5V, and transistor 6 (Q6) is turned on through resistor R31 and applied to the three-color LED to emit red light. When pin 7 of comparator 1 (U1B) becomes 0V, transistor 7 (Q7) is turned on so that the three-color LED emits green light.
배터리잔량감지는 트랜지스터5(Q5)에서 저항(R13)에 인가되는 5V 전압과 R14에 인가되는 배터리 전압값 간의 차이가 1.4V 이상이 되면 트랜지스터5(Q5)가 턴온되어 저항(R15)에 전압이 높게 나타난다. 이 때는 발진기2(U3B)에서 30Hz로 발진하여 발진기1(U3A)에서 2Khz로 발진하는 것을 30Hz로 단속하여 트랜지스터4(Q4)에 전달하면 투톤(TWO TONE)의 발신음이 스피커(154)로 출력된다. 이는 배터리의 정상 상태를 나타내는 것이다. 트랜지스터5(Q5)의 저항(R13)과 저항(R14)의 차이가 1.4V 이하이면 트랜지스터5(Q5)가 턴오프되어 저항(R15)에 전압이 나타나지 않는다. 이 때 발진기2(U3B)는 30Hz의 발진을 정지하게 되어 발진기1(U3A)의 2Khz를 단속하기 못하기 때문 트랜지스터4(Q4)에 의해서 스피커(154)로 2Khz의 단톤(ONE TONE)이 발생된다. 이는 배터리(RT1)의 이상 상태를 나타내는 것이다.When the difference between the 5V voltage applied to the resistor R13 in the transistor 5 (Q5) and the battery voltage value applied to the R14 becomes 1.4V or more, the battery remaining detection detects that the transistor 5 (Q5) is turned on so that the voltage is applied to the resistor R15. Appears high. In this case, when oscillator 2 (U3B) oscillates at 30 Hz and oscillator 1 (U3A) oscillates at 2 KHz, it is interrupted at 30 Hz and transmitted to transistor 4 (Q4). . This indicates the normal state of the battery. When the difference between the resistor R13 and the resistor R14 of the transistor 5 (Q5) is 1.4 V or less, the transistor 5 (Q5) is turned off and no voltage appears in the resistor R15. At this time, oscillator 2 (U3B) stops oscillating at 30 Hz and cannot control 2Khz of oscillator 1 (U3A). Thus, 2Khz single tone is generated to speaker 154 by transistor 4 (Q4). . This indicates an abnormal state of the battery RT1.
한편, 트랜지스터5(Q5)가 턴오프되면 저항(R15)의 전압이 로우(LOW)이며, 트랜지스터8(Q8)이 턴온되어 다이오드(D9, D10)에 의해 녹색등 및 적색등이 점등되어 다이오드(D1)의 황색광을 발하게 된다.On the other hand, when the transistor 5 (Q5) is turned off, the voltage of the resistor R15 is LOW, and the transistor 8 (Q8) is turned on so that the green light and the red light are turned on by the diodes D9 and D10 to turn on the diode ( Yellow light of D1) is emitted.
전원부는 외부전원용 잭(J1)과 정류기(D2∼D5)가 있어 전원용 잭의 극성과 관계없이 배터리(BT1)에 충전이 가능하며, 콘덴서(C4, C1)는 평활콘덴서를 가지고 있다.The power supply unit has an external power supply jack J1 and rectifiers D2 to D5 so that the battery BT1 can be charged regardless of the polarity of the power supply jack. The capacitors C4 and C1 have smoothing capacitors.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 휴대형 금속탐지기는 그 구조가 비교적 간단할 뿐만 아니라 사인파의 발진에 의한 교번자계를 이용하므로 소음이 발생치 않으며 수명이 길고, 제작단가도 적게 들어간다.As described above, the portable metal detector according to the present invention not only has a relatively simple structure but also uses an alternating magnetic field by oscillation of a sine wave, thus producing no noise, long life, and low manufacturing cost.
또한, 사용목적에 따라 탐지감도를 조정할 수 있으며, 수신코일에 유도전류가 매우 안정적으로 유기되기 때문에 오작동이 거의 발생되지 않으며 탐지성능도 뛰어나다는 장점이 있다.In addition, the detection sensitivity can be adjusted according to the purpose of use, and since the induced current is very stably induced in the receiving coil, almost no malfunction occurs and the detection performance is excellent.
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Legal Events
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| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E601 | Decision to refuse application |