[實用新型]一種全數字化的金屬渦流效應相位探測的信號處理系統

有效

• 申請號: 201220204796.9
• 申請日: 2012-05-08
• 公開（公告）號: CN202533593U
• 公開（公告）日: 2012-11-14
• 發明（設計）人: 趙建業;杜少軒;黃華
• 申請（專利權）人: 東莞市銅探電子科技有限公司
• 主分類號: G01V3/11
• 分類號: G01V3/11
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產權代理有限責任公司 11139
• 代理人: 孫皓晨;李涵

技術領域

本實用新型涉及金屬檢測技術領域，特別涉及一種全數字化的金屬渦流效應相位探測的信號處理系統。

背景技術

金屬探測器（Metal?Detector）是一種用于檢測空間或其它物體之中是否混有金屬的檢測儀器。它作為一種重要的檢測設備，已被廣泛地應用于社會生活和工業生產等諸多領域。在軍事上，金屬探測器可用于檢測地雷；在考古方面，金屬探測器可用于探測古墓中金銀等貴重金屬、青銅器具和錢幣等；在礦產勘探中，金屬探測器可用于探尋地下金屬礦產；在工業生產中，金屬探測器用于實時監測，可防止在食品和紡織物中存在金屬物質等。現在的金屬探測器，其主要功能仍然是探測金屬的有無，不具備區分金屬種類的功能。也即，普通的金屬探測器對所有的金屬都會報警，當我們只需要對某種特定的金屬進行報警而不對其它金屬報警時，普通的金屬探測器顯得無能為力。例如，在以金屬產品為主的礦場、工廠和作坊等場所，有時候我們需要防止某些人員私自攜帶某種特定的貴重金屬外出。這時，我們需要一種能辨別該貴重金屬的裝置，當此類金屬出現在該裝置的探測范圍之內時，該裝置進行報警，當其它金屬進入范圍之內時，不進行報警。這就是具備金屬區分功能的金屬探測器，它不僅可用于貴重金屬的防盜，也可用于辨別不明金屬等場合。

目前金屬探測器的傳感器大多數為電感式、電容式、磁敏式、電磁場式、電渦流式傳感器，有自己特定的應用場合，主要檢測較大游離狀的金屬物質，測量精度不高，不能進行在線檢測，也不能根據檢測對象的不同修改相關的測量參數，系統功能較少，尤其是電容式在檢測中受現場干擾太大，測量結果失真。國內金屬探測器的企業主要生產模擬式金屬探測器，其結構簡單、功能單一，檢測精度也不高。經過幾年的發展，國內部分企業推出了自己的數字式金屬探測器，其綜合性能相對模擬式己經有了大幅度提高，但是技術上而言他們主要采用單片機的結構，運算速度及精度相對較低。

因此，如何將上述技術問題加以解決，即為本領域技術人員的研究方向所在。

發明內容

本實用新型的主要目的是提供一種全數字化的金屬渦流效應相位探測的信號處理系統，以有效解決上述現有技術中所存在的問題。

為了達到上述目的，本實用新型提供一種全數字化的金屬渦流效應相位探測的信號處理系統，其包括：

一數字信號處理器，其是一具有多通道串口的主控制器；

一CPLD邏輯器件，其與所述的數字信號處理器相連；

一數模芯片，其與所述數字信號處理器相連，所述數字信號處理器的多通道串口控制所述數模芯片產生相同的兩路單頻信號；

一第一模數轉換器，其與CPLD邏輯器件相連，用以將其中一路單頻信號進行模數轉換，并將此轉換信號作為一參考信號；

一高功率運算放大器，其與所述的數模芯片相連，將另一路單頻信號進行放大后加載到一發射線圈上，在探測區域產生交變的磁場；

一多路接收線圈，其用于接收所述發射線圈發射的信號，并將接收的信號通過一放大器進行放大；

一第二模數轉換器，其與CPLD邏輯器件及所述的多路放大器相耦接，用于將所述放大器放大的信號進行模數轉換，產生一數字信號，該數字信號與所述參考信號通過所述CPLD邏輯器件及數字信號處理器進行處理。

實施時，所述的還包括一串口芯片，其與所述的CPLD邏輯器件相連，用以進行串口通訊。

實施時，還包括一RAM存儲器，其所述的CPLD邏輯器件相連，用以存儲數字信號。

實施時，還包括一濾波器，其與所述的放大器及所述的第二模數轉換器相連，用以對所述放大器放大的信號進行濾波。

實施時，還包括一模擬開關，其連接于所述的多路接收線圈及所述的放大器。

實施時，所述的數字信號處理器為TMS320C5416。

實施時，所述的CPLD邏輯器件為EPM570。

實施時，所述的第一模數轉換器為AD9220。

實施時，所述的第二模數轉換器為AD9220。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果在于：能夠精確的測量10g大小的不同種類金屬相位，進而達到分辨金屬種類和大小的能力，具有較高的精度。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。