[發明專利]一種高精度微小顆粒金屬檢測DDS電路

有效

• 申請號: 201110370282.0
• 申請日: 2011-11-20
• 公開（公告）號: CN103123334B
• 公開（公告）日: 2016-11-23
• 發明（設計）人: 葉曉東;蔡敏;駱敏舟;趙江海;李開霞;芮晴波;花加麗
• 申請（專利權）人: 常州先進制造技術研究所
• 主分類號: G01N27/82
• 分類號: G01N27/82;G01V3/11
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231
• 代理人: 金輝

技術領域

本發明涉及一種高精度微小顆粒金屬檢測DDS電路，是一種從非金屬的粒狀或塊狀物料中檢出金屬的微弱信號檢測電路。

背景技術

目前金屬探測器普遍采用平衡線圈原理來檢測各類金屬，優點是不僅能檢測到鐵和不銹鋼304等一些既有導磁性又有導電性的金屬，還能檢測到銅、鋁和不銹鋼316等非磁性金屬。采用此種方法的金屬檢測機一般檢測頭內部由三組線圈組成，包括中間的發射線圈及兩側等距離的接收線圈。其工作原理是：通過中間的發射線圈所連接的電磁波發生器來產生高頻交變磁場，空閑狀態時兩側接收線圈的感應電壓在磁場未受擾動前相互抵消而達到平衡狀態，一旦金屬雜質進入磁場區域，磁場被擾動，兩個接收線圈的感應電壓就無法抵消，根據未被抵消的感應電壓和探測算法來判斷是否含有金屬異物。

傳統的金屬探測器中電磁波發生器大多采用RC或LC振蕩器產生正弦波來作為發射信號，其采用完全模擬電路，雖線路簡單，功能易實現，但存在頻率精度差、抗干擾能力差，穩定性弱，參數調整困難等諸多缺點，后來使用了鎖相環技術，頻率精度大大提高，但是工藝復雜，分辨力不高，頻率變換和實現計算機程控也不方便。

發明內容

本發明的目的是為了解決上述不足，提供一種高精度微小顆粒金屬檢測DDS電路。

實現本發明目的的技術方案是提供一種高精度微小顆粒金屬檢測DDS電路，包括電源、偏置放大電路、變壓器、檢測線圈和反饋電路，采用變壓器耦合反饋振蕩電路產生正弦波，將檢測線圈中主邊線圈與一電容串聯所構成的LC振蕩回路作為選頻網絡，并將DAC加在反饋回路中，調節正弦波振幅的反饋強度。

上述的高精度微小顆粒金屬檢測DDS電路，所述偏置放大電路是由偏置電路與放大電路連接構成。

上述的高精度微小顆粒金屬檢測DDS電路，所述偏置電路由電阻R1、R2和R3組成。

上述的高精度微小顆粒金屬檢測DDS電路，所述放大電路由三極管及外圍電路組成。

上述的高精度微小顆粒金屬檢測DDS電路，所述檢測線圈包括主邊線圈與副邊線圈，副邊線圈繞在主邊線圈的外表面。

上述的高精度微小顆粒金屬檢測DDS電路，所述主邊線圈不與電路連接，副邊線圈與電路連接。

上述的高精度微小顆粒金屬檢測DDS電路，所述變壓器初級繞組的一端與偏置放大電路的放大端連接，變壓器初級繞組的另一端與正電源連接。

上述的高精度微小顆粒金屬檢測DDS電路，所述變壓器次級繞組的一端與檢測線圈中副邊線圈的一端連接后接地，變壓器次級繞組的另一端與檢測線圈中副邊線圈的另一端連接后接入反饋電路，連接的這點即是金屬檢測信號的輸出端。

上述的高精度微小顆粒金屬檢測DDS電路，所述反饋電路是由單片機控制的DAC數字芯片輸出端與兩級相串聯的運算放大器及外圍電路連接后再與偏置放大電路中三極管的發射級相連接。

本發明具有下述有益效果：

(1)本發明的高精度微小顆粒金屬檢測DDS電路是采用變壓器耦合反饋振蕩電路產生正弦波，其振蕩頻率為檢測線圈中主邊線圈與一電容相串聯所構成的LC振蕩回路的固有頻率，振蕩電路在調整反饋時不影響振蕩頻率，克服了傳統振蕩器頻率精度比較差，工藝復雜，分辨力不高的缺點。

(2)本發明的高精度微小顆粒金屬檢測DDS電路中的檢測線圈包括主邊線圈與副邊線圈，主邊線圈與副邊線圈互相耦合，電路中的正弦波信號饋送到副邊線圈后，會在檢測線圈腔即物料傳輸通道內產生交變的高頻磁場，當混有金屬雜質的物料通過物料傳輸通道時，其交變磁場會受到擾亂，副邊線圈輸出的交變電壓即金屬檢測信號就會有一微弱的變化，這種微弱的電壓變化信號經電路處理后，就轉變成控制機械機構動作的信號，進而檢出金屬。

(3)本發明的高精度微小顆粒金屬檢測DDS電路是結合DAC精確控制交變磁場技術，將DAC加在正弦波振蕩電路的反饋回路中，精準的調節振幅的反饋強度，控制振幅處于最佳的靈敏區，克服了交變磁場平衡點調不準的問題，這種獨特的采用DAC精確調節磁場反饋深度技術的應用，提高了金屬顆粒的檢測精度和整個系統的穩定性。

附圖說明

圖1高精度微小顆粒金屬檢測DDS電路圖

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的實施方式作進一步的描述。

本發明的一種高精度微小顆粒金屬檢測DDS電路圖如圖1所示，包括電源、偏置放大電路、變壓器、檢測線圈和反饋電路。偏置放大電路中偏置電路由電阻R1、R2和R3組成，放大電路由三極管Q1及外圍電路組成。