金属探测器接收信号的校正方法及装置与流程

1.本发明是关于金属探测器接收信号的校正，特别是关于一种金属探测器接收信号的校正方法及装置。


背景技术：

2.金属探测器包括绕制在空腔框架上的三组线圈，其中，中间的是发射线圈，它通过激励信号产生一个交变的电磁场；发射线圈两侧各布置一根接收线圈，两个接收线圈的一端相连接，另外一端的信号差就是接收信号。
3.在理想状态下，因为两个接收线圈位于发射线圈的两侧且间距相同，所以在没有外界干扰的情况下，接收信号是一个0伏电压且与发射信号同频的交流信号。但是在实际情况下，两根发射线圈与发射线圈的间距不可能完全一致，所以接收信号是一个小电压值且与发射信号同频的交流信号。但这个小电压值会因为金属探测器装置的制造工艺，或装置的微小变化而改变。当这个电压值超过一定的范围，就会导致后续的检测精度变差，需要定期地对传感器装置进行校正，极大增加了装置的维护成本。
4.公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种金属探测器接收信号的校正方法及装置，其能够对接收信号进行实时补偿，减小了装置的维护成本。
6.为实现上述目的，本发明的实施例提供了一种金属探测器接收信号的校正方法，包括：
7.步骤s1、获取接收信号的幅值，若接收信号的幅值大于预设值，执行下一步骤，若接收信号的幅值小于预设值，执行步骤s4；
8.步骤s2、引入校正信号对接收信号进行补偿，并获取补偿后的接收信号的幅值，若补偿后的接收信号的幅值大于预设值，执行下一步骤，若补偿后的接收信号的幅值小于预设值，执行步骤s4；
9.步骤s3、对校正信号的相位值和/或幅值进行确定，并获取补偿后的接收信号的幅值，若补偿后的接收信号的幅值大于预设值，重复执行本步骤，若补偿后的接收信号的幅值小于预设值，执行下一步骤；
10.步骤s4、金属探测器正常工作。
11.在本发明的一个或多个实施方式中，所述步骤s3包括：
12.步骤s31、确定校正信号的相位值；
13.步骤s32、确定校正信号的幅值。
14.在本发明的一个或多个实施方式中，所述步骤s32还包括：若无法确定校正信号的幅值，则报警。
15.在本发明的一个或多个实施方式中，所述步骤s31包括：
16.步骤s311、沿预定方向调节校正信号的相位值；
17.步骤s312、获取补偿后的接收信号的幅值，若该接收信号的幅值小于上一次的接收信号的幅值，则执行步骤s311；若该接收信号的幅值大于或等于上一次的接收信号的幅值，则执行下一步；若该接收信号的幅值大于或等于上一次的接收信号的幅值且步骤s313执行过一次，则执行步骤s314；
18.步骤s313、沿反方向调节校正信号的相位值并执行步骤s312；
19.步骤s314、将上一次的校正信号的相位值进行确定。
20.在本发明的一个或多个实施方式中，所述步骤s32包括：
21.步骤s321、沿预定方向调节校正信号的幅值；
22.步骤s322、获取补偿后的接收信号的幅值，若该接收信号的幅值小于上一次的接收信号的幅值，则执行步骤s321；若该接收信号的幅值大于或等于上一次的接收信号的幅值，则执行下一步；若该接收信号的幅值大于或等于上一次的接收信号的幅值且步骤s323执行过一次，则执行步骤s324；
23.步骤s323、沿反方向调节校正信号的幅值并执行步骤s322；
24.步骤s324、将上一次的校正信号的幅值进行确定。
25.在本发明的另一方面当中，提供了一种金属探测器接收信号的校正装置，包括：
26.信号发生器dds，用于输出校正信号并对校正信号的相位值进行确定；
27.调节模块，用于对校正信号的幅值进行确定；
28.求差电路，用于将确定相位值和/或幅值的校正信号对接收信号进行补偿；转换模块，用于将求差电路输出的交流信号转换成数字信号；以及
29.控制模块cpu，用于接收数字信号以获取接收信号的幅值，通过接收信号的幅值与预设值的比较，以判断是否控制信号发生器dds和/或调节模块来对接收信号进行补偿。
30.在本发明的另一方面当中的一个或多个实施方式中，所述转换模块包括相连的交直流转换模块和模数转换模块adc。
31.与现有技术相比，根据本发明实施方式的一种金属探测器接收信号的校正方法及装置，通过引入校正信号对接收信号进行补偿，并通过调节确定校正信号的相位值和/或幅值，从而对接收信号进行实时补偿，让最终的检测用的接收信号能够控制在预设范围内，极大减小了装置的维护成本。
附图说明
32.图1是根据本发明一实施方式的一种金属探测器接收信号的校正方法的系统流程图；
33.图2是根据本发明一实施方式的一种金属探测器接收信号的校正方法的步骤s3的流程图；
34.图3是根据本发明一实施方式的一种金属探测器接收信号的校正方法的步骤s31的流程图；
35.图4是根据本发明一实施方式的一种金属探测器接收信号的校正方法的步骤s32的流程图；
36.图5是根据本发明另一实施方式的一种金属探测器接收信号的校正装置的系统图。
具体实施方式
37.下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
38.除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
39.如图1所示，根据本发明优选实施方式的一种金属探测器接收信号的校正方法，包括：
40.步骤s1、获取接收信号的幅值，若接收信号的幅值大于预设值，执行下一步骤，若接收信号的幅值小于预设值，执行步骤s4。
41.步骤s2、引入校正信号对接收信号进行补偿，并获取补偿后的接收信号的幅值，若补偿后的接收信号的幅值大于预设值，执行下一步骤，若补偿后的接收信号的幅值小于预设值，执行步骤s4。
42.步骤s3、对校正信号的相位值和/或幅值进行确定，并获取补偿后的接收信号的幅值，若补偿后的接收信号的幅值大于预设值，重复执行本步骤，若补偿后的接收信号的幅值小于预设值，执行下一步骤。
43.步骤s4、金属探测器正常工作。
44.其中，步骤s3中的“对校正信号的相位值和/或幅值进行确定”包括：单独调节校正信号的相位、单独调节校正信号的幅值或者按顺序调节校正信号的相位和幅值来对接收信号进行补偿。
45.参图2所示，一实施方式中，步骤s3包括：步骤s31、确定校正信号的相位值；步骤s32、确定校正信号的幅值，若无法确定校正信号的幅值，则报警。
46.一实施方式中，调节校正信号的相位和幅值的顺序为：先调节确定校正信号的相位值对接收信号进行补偿，后调节确定校正信号的幅值对接收信号进行补偿。若调节校正信号的幅值并对接收信号进行补偿后的接收信号的幅值始终大于预设值，则报警。在其他实施方式中，也可以先调节校正信号的幅值，再调节校正信号的相位值。
47.参图3所示，步骤s31包括：
48.步骤s311、沿预定方向调节校正信号的相位值。
49.步骤s312、获取补偿后的接收信号的幅值，若该接收信号的幅值小于上一次的接收信号的幅值，则执行步骤s311。若该接收信号的幅值大于或等于上一次的接收信号的幅值，则执行下一步。若该接收信号的幅值大于或等于上一次的接收信号的幅值且步骤s313执行过一次，则执行步骤s314。
50.步骤s313、沿反方向调节校正信号的相位值并执行步骤s312。
51.步骤s314、将上一次的校正信号的相位值进行确定。
52.上述的预定方向和反方向为在平面坐标系中沿x轴向左和向右的方向。
53.参图4所示，步骤s32包括：
54.步骤s321、沿预定方向调节校正信号的幅值。
55.步骤s322、获取补偿后的接收信号的幅值，若该接收信号的幅值小于上一次的接收信号的幅值，则执行步骤s321。若该接收信号的幅值大于或等于上一次的接收信号的幅值，则执行下一步。若该接收信号的幅值大于或等于上一次的接收信号的幅值且步骤s323执行过一次，则执行步骤s324。
56.步骤s323、沿反方向调节校正信号的相位值并执行步骤s222。
57.步骤s324、将上一次的校正信号的幅值进行确定。
58.上述的预定方向和反方向为在平面坐标系中沿y轴向上和向下的方向。
59.在依次确定校正信号的相位值和幅值后，得到最佳的对接收信号进行补偿的校正信号。
60.如图5所示，根据本发明另一优选实施方式的一种金属探测器接收信号的校正装置，包括信号发生器dds、调节模块100、求差电路200、转换模块和控制模块cpu，转换模块包括相连的交直流转换模块300和模数转换模块adc。
61.其中，信号发生器dds用于输出校正信号并对校正信号的相位值进行确定，信号发生器dds输出的是与接收信号同频且相位值可调节的校正信号，通过调节校正信号的相位值从而确定校正信号的相位值，校正信号为正弦波。
62.调节模块100用于对校正信号的幅值进行确定，通过调节校正信号的幅值，从而确定校正信号的幅值。调节模块100由数字电位器与运算放大器组成。通过调节数字电位器的阻值来控制运算放大器的增益从而调节校正信号的幅值。
63.求差电路200用于将确定相位值和/或幅值的校正信号对接收信号进行补偿。
64.交直流转换模块300和模数转换模块adc配合，从而将求差电路200输出的交流信号转换成数字信号。
65.控制模块cpu用于接收数字信号以获取接收信号的幅值，通过接收信号的幅值与预设值的比较，来判断是否控制信号发生器dds和/或调节模块100来对接收信号进行补偿。通过控制模块cpu控制信号发生器dds从而调节并确定校正信号的相位值，以及通过控制模块cpu控制调节模块100从而调节并确定校正信号的幅值，继而对接收信号进行补偿，使得补偿后的接收信号的幅值小于或等于预设值。
66.装置上电后，初始接收信号经过求差电路200，当调节模块100没有输出时，求差电路200输出的信号与初始接收信号相同。求差电路200输出的信号通过交直流转换模块300转换后再通过模数转换模块adc送入控制模块cpu。
67.当初始接收信号的幅值小于或等于预设值时，接收信号不用补偿，可直接输入到检测信号处理电路400用于产品检测。当初始接收信号的幅值大于预设值时，控制模块cpu通过调节信号发生器dds从而改变校正信号的相位和/或调节调节模块100的增益从而改变校正信号的幅值，以得到最佳的校正信号来对初始接收信号进行补偿，使得求差电路200输出的被补偿后的接收信号的幅值小于或等于预设值。
68.本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd
‑
rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产
品的形式。
69.本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
70.这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
71.这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
72.前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。