[實用新型]一種金屬探測器

無效

• 申請號: 200720107467.1
• 申請日: 2007-03-26
• 公開（公告）號: CN201037870Y
• 公開（公告）日: 2008-03-19
• 發明（設計）人: 趙晶;向榮忠;孟憲峰
• 申請（專利權）人: 趙晶
• 主分類號: G01V3/10
• 分類號: G01V3/10
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司
• 代理人: 徐關壽

技術領域

本實用新型屬于無損電磁檢測技術領域，特別涉及一種基于AVR單片機的大距離智能金屬探測器。

背景技術

金屬探測器廣泛應用于各個探測技術領域，根據基本原理和檢測線路，其可分為差拍式、自激感應式、功率吸收式和平衡式。目前通常采用平衡式，該類金屬探測器可以得到較高的靈敏度，檢測精度高，還具有測量距離大的優點。采用完全模擬電路的平衡式金屬探測器由模擬電路主動產生發射信號，比較電路發生調制方波，顯示器為指針式毫伏表頭。雖然，采用完全模擬電路的金屬探測器具有線路簡單、功能易實現的優點，但采用模擬電路的金屬探測器存在抗干擾性差、穩定性弱、參數調整困難等諸多缺點。

國內外關于智能金屬探測器的專利或專利申請，如美國專利號5786696，名稱：METAL?DETECTOR?FOR?IDENTIFYING?TARGET?ELECTRICAL?CHARACTERISTICS，DEPTH?AND?SIZE(能夠探測金屬物體類別及深度和大小的金屬探測器)，中國專利申請號200410067572.8，名稱為智能金屬探測器，上述專利或專利申請的技術方案均采用高成本的D?S?P芯片和單片機的數字化方案來克服采用模擬電路金屬探測器所存在的缺點。但上述兩個技術方案均存在成本高、電路復雜的缺點。

發明內容

本實用新型提供一種成本低、電路簡單的基于AVR單片機的大距離智能金屬探測器。

本實用新型所采取的技術方案：大距離智能金屬探測器，包括單片機及人機對話裝置(1)、發射線圈組(2)、接收線圈(3)、接收電路(4)、波型轉換選頻功放綜合電路(5)、開關型調制有效值低通濾波綜合電路(6)、電流電壓轉換電路(7)、參考電平保持及飄移補償綜合電路(8)、負電源穩壓模塊式整機電源電路(10)；

AVR單片機產生方波信號經波型轉換選頻功放綜合電路(5)處理后，由發射線圈組(2)發射建立電磁場；

接收線圈(3)采集的信號經接受電路(4)調整后，由開關型調制有效值低通濾波綜合電路(6)整理成可控的有效值電平，針對該有效值電平的飄移情況，通過電流電壓轉換電路(7)進行處理得到易識別的大電壓信號；單片機及人機對話裝置(1)可選擇不同的工作模式，并根據相應的工作模式對該大電壓信號進行判斷，在液晶上顯示出有無金屬或金屬類型、大小等判斷結果；

參考電平保持及飄移補償綜合電路(8)為電流電壓轉換電路(7)提供一指定環境下的比較電平，并對儀器溫度變化等因素所產生的緩慢的信號飄移進行補償；

負電源穩壓模塊式整機電源電路(10)提供整機工作電壓。

所述的大距離智能金屬探測器，還包括聲響電路(9)，該聲響電路(9)為一變頻信號的功放電路，聲音頻率與電流電壓轉換電路(7)輸出的電壓值相關聯。

所述的大距離智能金屬探測器，發射線圈組(2)由大小不同的發射線圈組成，兩發射線圈呈非對稱式分布在接收線圈(3)的內外兩側，小發射線圈與接收線圈同心，大發射線圈與接收線圈偏心。

所述的大距離智能金屬探測器，選用AVR?ATmega系列單片機一只，該單片機內自帶非易失程序及數據存儲單元，具有在線編程能力，自帶十位AD轉換模塊、兩路PWM功能模塊及多路IO，其極為方便地與點陣式或字符型液晶、鍵盤組成AVR單片機智能判定及人機對話裝置(1)；

單片機輸出三路(A’、B’、C’)方波信號，接收兩路(D’、E’)直流電平轉換信號，輸出一路(F’)聲頻變頻信號，輸出一路(G’)數字電平作為開關型調制有效值低通濾波綜合電路(6)中的兩路低通濾波信號的選通開關信號；鍵盤輸出一路(H’)參考電平保持及飄移補償綜合電路(8)所需的復位信號。

所述的大距離智能金屬探測器，單片機產生一路(A’)5～200KHz的方波由波型轉換選頻功放綜合電路(5)轉換為正弦波，經過發射線圈組(2)向外部發射，建立電磁場。

所述的大距離智能金屬探測器，波型轉換選頻功放綜合電路(5)包括互感器、三極管、磁芯電感、電阻R11、電阻R12、電容C11、電容C12，單片機產生的一路(A’)方波由該電路(5)進行選頻功率放大，轉換成正弦波傳送至發射天線。