金属探测定位系统技术方案

本实用新型专利技术提出一种金属探测定位系统，用于探测金属，包括至少一个金属识别信号接收单元，以及主控器；所述金属识别信号接收单元包括由连续绕线线圈围绕成的第一金属识别区域和第二金属识别区域，述主控器接收所述金属识别信号接收单元的信号，与基准信号进行比较，以生成金属探测信号及金属定位信号。该金属探测定位系统及方法适用于存在外界磁场的条件下进行金属异物的探测。与传统的依靠电磁发射器的电磁信号来进行金属探测的方案相比，本发明专利技术的金属探测系统不受外界磁场的影响，对于已知或未知场强的固定磁场、交变磁场环境中均可识别是否存在金属。

Metal detection and location system

The utility model provides a metal detection and positioning system for detecting metals, which comprises at least one metal recognition signal receiving unit and a master controller; the metal recognition signal receiving unit comprises a first metal identification area and a second metal identification area surrounded by a continuous winding coil, and the master controller receives the said metal identification area. The signal of the metal recognition signal receiving unit is compared with the reference signal to generate the metal detection signal and the metal positioning signal. The metal detection and positioning system and method are suitable for detecting metal foreign bodies in the presence of external magnetic field. Compared with the traditional scheme of metal detection by relying on the electromagnetic signal of the electromagnetic transmitter, the metal detection system of the present invention is not affected by the external magnetic field, and can identify whether metal exists in the fixed magnetic field with known or unknown field strength or in the alternating magnetic field environment.

【技术实现步骤摘要】
金属探测定位系统
本专利技术涉及物体探测
，具体涉及金属探测，为一种金属探测定位系统。
技术介绍
安检、食品加工、纺织品生产等众多领域都需要用到金属探测器。现有技术中，金属探测器包括电磁发射器。在进行金属探测的过程中，磁场发生器产生磁场，并接受探测区域的感应，以生产金属探测识别信号。金属探测的精确性和可靠性取决于电磁发射器的稳定性。这种探测器只适用于在没有外界磁场的环境下进行金属探测，而在已存在磁场的区域，特别是场强变化的磁场环境中，外界磁场将会对金属探测器中电磁发射器产生的基于磁场的探测信号产生干扰，影响电磁发射器的稳定性，从而影响探测的准确性。即现有金属探测器不适用于已存在磁场环境中的金属探测。
技术实现思路
本专利技术针对现有金属探测系统存在的不足，提供一种可应用于存在磁场环境中的金属探测定位系统及探测定位方法。为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：金属探测定位系统，用于探测金属，包括至少一个金属识别信号接收单元，以及主控器；所述金属识别信号接收单元包括由单匝或连续多匝线圈围成的第一金属识别区域和第二金属识别区域，两个金属识别区域的面积相等，两个金属识别区域线圈的匝数相同，绕向相反；所述主控器接收所述金属识别信号接收单元的信号，以生成金属探测信号及金属定位信号。作为优选：所述金属检测定位系统还包括至少一个磁场强度信号接收单元，所述磁场强度信号接收单元包括由单匝或连续多匝线圈围成的第一磁场信号接收区域和第二磁场信号接收区域；两个磁场信号接收区域线圈绕向相同，匝数相同；所述主控器进一步接收磁场强度信号接收单元的信号，以生成金属探测信号及金属定位信号。作为优选：每个金属识别信号接收单元对应一个磁场强度信号接收单元，且互为对应的金属识别信号接收单元与磁场强度信号接收单元中的第一磁场信号接收区域的形状与第一金属识别区域的形状相同，第二磁场信号接收区域的形状与第二金属识别区域的形状相同。作为优选：互为对应的金属识别信号接收单元与磁场强度信号接收单元重叠设置，以使第一磁场信号接收区域与第一金属识别区域的面积重叠，第二磁场信号接收区域与第二金属识别区域的面积重叠。作为优选：金属探测定位系统进一步包括金属识别信号预处理单元，包括用以获取金属识别电压峰值信号的识别电压峰值保持电路，以及，用以复位所述峰值保持电路电压的电压复位电路。作为优选：金属探测定位系统进一步包括金属识别信号预处理单元和磁场强度信号预处理单元；所述金属识别信号预处理单元包括用以获取金属识别电压峰值信号的识别电压峰值保持电路，以及，用以复位识别电压峰值保持电路峰值电压的电压复位电路；所述磁场强度信号预处理单元包括用以获取磁场强度电压峰值信号的磁场电压峰值保持电路，以及，用以复位磁场电压峰值保持电路峰值电压的电压复位电路。作为优选：所述主控器包括：用以存储磁场强度对应金属识别信号接收单元识别信号基准值的基准值存储单元；用以获取金属识别信号接收单元识别信号值的识别值信号存储单元；用以存储磁场强度对应金属识别信号接收单元识别信号阈值的阈值存储单元；用以存储设定磁场值信号，或，存储磁场强度信号接收单元检测磁场值信号的磁场信号存储单元；用以计算金属识别信号接收单元检测区域是否存在金属的金属信号计算单元；所述基准值是指在具体磁场强度下，金属识别信号接收单元内没有金属存在时，金属识别信号接收单元产生的信号值；所述阈值是指在具体磁场强度下，金属识别信号接收单元内存在基准体积金属时，金属识别信号接收单元所产生的识别信号值。与现有技术相比，本专利技术的优点和积极效果在于：本专利技术提供的金属定位于检测系统适用于存在外界磁场的条件下进行金属异物的探测。与传统的依靠电磁发射器的电磁信号来进行金属探测的方案相比，本专利技术的金属探测系统不受外界磁场的影响，对于已知或未知场强的固定磁场、交变磁场环境中均可识别是否存在金属。同时，在识别金属后，可以对金属所在的区域进行定位。附图说明图1a为本专利技术一种实施方式金属识别信号接收单元结构示意图；图1b为本专利技术另一种实施方式金属识别信号接收单元结构示意图；图2a为本专利技术一种实施方式磁场强度信号接收单元结构示意图；图2b为本专利技术另一种实施方式磁场强度信号接收单元结构示意图；图3为金属识别信号接收模块结构示意图；图4为磁场强度信号接收模块结构示意图；图5为信号预处理单元结构示意图；图6为金属探测定位系统结构示意图；图7为一种实施方式金属探测定位流程图；图8为另一种实施方式金属探测定位流程图；图9为主控器结构示意图；图10为金属探测定位系统校准流程图。以上各图中：1-金属识别信号接收单元，2-磁场强度信号接收单元。具体实施方式下面，通过示例性的实施方式对本专利技术进行具体描述。然而应当理解，在没有进一步叙述的情况下，一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。本专利技术首先提供了一种金属探测定位系统，该系统可以应用于存在外界磁场的环境的金属异物的探测，以及金属的定位。金属探测定位系统，用于探测金属，包括至少一个金属识别信号接收单元，以及金属识别和定位模块，其中金属识别和定位模块包括主控器。参考图1a和图1b，金属识别信号接收单元包括由单匝或连续多匝线圈围绕成的第一金属识别区域i-a和第二金属识别区域i-b，两个金属识别区域的面积相等，形状呈轴对称或中心对称；两个金属识别区域线圈的匝数相同(可以为一匝或多匝)，绕向相反；其中第一金属识别区域i-a和第二金属识别区域i-b面积所覆盖的区域为金属识别信号接收单元的有效探测区域。采用以上的结构是为了保证在探测过程中，两个区域收到外界磁场对称的影响，以便根据两个识别区域的反应判断是否存在金属、以及金属所在的区域。需要说明的是，对于i-a和i-b两个区域的具体形状不做限定，例如图1a和图1b分别给出了两种形状的金属识别信号接收单元的实施方式。所述主控器接收所述金属识别信号接收单元的信号，以生成金属探测信号及金属定位信号。此处所述的金属探测信号反应的是有无金属，而金属定位信号反应的是金属存在于i-a或i-b的金属识别区域。以上系统适用于恒定不变的磁场环境下金属探测。而对于磁场时变的环境下进行金属探测，进一步设计以下结构。参考图2，金属检测定位系统还包括至少一个磁场强度信号接收单元，所述磁场强度信号接收单元包括由单匝或连续多匝线圈围绕成的第一磁场信号接收区域i-c和第二磁场信号接收区域i-d；两个磁场信号接收区域线圈绕向相同，匝数相同；同样，采用这种结构是为了保证在探测过程中，两个区域受到对称的影响。需要说明的是，对于i-c和i-d两个区域的具体形状不做限定，例如图2a和图2b分别给出了两种形状的金属识别信号接收单元的实施方式。采用这种探测系统，所述主控器进一步接收磁场强度信号接收单元的信号，即主控器根据金属识别信号接收单元和磁场强度信号接收单元的信号，生成金属探测信号及金属定位信号。而为了实现更大面积的有效探测区域，根据探测需求，可以设计多个金属识别信号接收单元，以构成金属识别信号接收模块，参考图3；同时，也相应的设计多个磁场强度信号接收单元，以构成磁场强度信号接收模块，参考图4。探测过程本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.金属探测定位系统，用于探测金属，其特征在于：包括至少一个金属识别信号接收单元，以及主控器；所述金属识别信号接收单元包括由单匝或连续多匝线圈围成的第一金属识别区域和第二金属识别区域，两个金属识别区域的面积相等，两个金属识别区域线圈的匝数相同，绕向相反；所述主控器接收所述金属识别信号接收单元的信号，以生成金属探测信号及金属定位信号。

【技术特征摘要】
1.金属探测定位系统，用于探测金属，其特征在于：包括至少一个金属识别信号接收单元，以及主控器；所述金属识别信号接收单元包括由单匝或连续多匝线圈围成的第一金属识别区域和第二金属识别区域，两个金属识别区域的面积相等，两个金属识别区域线圈的匝数相同，绕向相反；所述主控器接收所述金属识别信号接收单元的信号，以生成金属探测信号及金属定位信号。2.如权利要求1所述的金属探测定位系统，其特征在于：所述金属探测定位系统还包括至少一个磁场强度信号接收单元，所述磁场强度信号接收单元包括由单匝或连续多匝线圈围成的第一磁场信号接收区域和第二磁场信号接收区域；两个磁场信号接收区域线圈绕向相同，匝数相同；所述主控器进一步接收磁场强度信号接收单元的信号，以生成金属探测信号及金属定位信号。3.如权利要求2所述的金属探测定位系统，其特征在于：每个金属识别信号接收单元对应一个磁场强度信号接收单元，且互为对应的金属识别信号接收单元与磁场强度信号接收单元中的第一磁场信号接收区域的形状与第一金属识别区域的形状相同，第二磁场信号接收区域的形状与第二金属识别区域的形状相同。4.如权利要求3所述的金属探测定位系统，其特征在于：互为对应的金属识别信号接收单元与磁场强度信号接收单元重叠设置，以使第一磁场信号接收区域与第一金属识别区域的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宝，刘超，孙会，孙伟，娄兵兵，苏清波，
申请(专利权)人：青岛众海汇智能源科技有限责任公司，
类型：新型
国别省市：山东,37