金属探测器的制作方法

1.本实用新型是关于一种金属探测，特别是关于一种金属探测器。


背景技术：

2.金属探测器是一种使用交变电磁场在线检测产品中是否混入了微小金属颗粒异物的设备，在设备的批量生产调试过程中，就需要很多的示波器用于调试和测量，需要占用一定的资金，而且在设备使用的维护与维修过程中，则需要工程人员携带体积较大的示波器到现场，增加了工程人员外出的负担。
3.公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，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：

4.本实用新型的目的在于提供一种金属探测器，其能够免仪器调试，大大减轻工程人员外出的负担。
5.为实现上述目的，本实用新型提供了一种金属探测器，包括：
6.lc并联谐振电路，用于输出交流信号；
7.采样电路，用于对交流信号进行采样并输出采样信号；
8.转换电路，用于将采样信号转换成第一数字信号；
9.主控芯片cpu，用于输出与交流信号同等峰值的第二数字信号，从而判断lc并联谐振电路是否达到谐振状态。
10.在一个或多个实施方式中，所述lc并联谐振电路包括变压器t、电容c1和电感l，所述电容c1通过变压器t与信号源u连接，所述电感l与电容c1并联。
11.在一个或多个实施方式中，所述采样电路包括串联的电阻r1和电阻r2。
12.在一个或多个实施方式中，所述转换电路包括相连的交流转直流电路和模数转换模块adc，所述交流转直流电流用于将交流信号转换为直流信号，所述模数转换模块adc用于将直流信号转换为第一数字信号。
13.在一个或多个实施方式中，所述交流转直流电路包括电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r6、电阻r7、电阻r8、电容c2、二极管d1、二极管d2、运算放大器a1和运算放大器a2；
14.其中，所述电阻r3的一端连接输入端vin和电阻r4的一端，所述电阻r3的另一端连接电容c2的一端、电阻r6的一端、电阻r7的一端和电阻r8的一端，所述电阻r4的另一端连接电阻r5的一端、二极管d1的阴极和运算放大器a1的负极输入端，所述电阻r5的另一端连接二极管d2的阳极和电阻r6的另一端，所述二极管d2的阴极连接二极管d1的阳极以及运算放大器a1的输出端，所述运算放大器a1的正极输入端接地gnd，所述电阻r8的另一端连接运算放大器a2的负极输入端，所述运算放大器a2的正极输入端接地gnd，所述运算放大器a2的输出端连接输出端vout，所述电容c2的另一端连接电阻r7的另一端和运算放大器a2的输出
端。
15.在一个或多个实施方式中，所述金属探测器还包括人机界面hmi，所述人机界面hmi用于显示第二数字信号。
16.与现有技术相比，根据本实用新型的采样电路配合转换电路将lc并联谐振电路输出的交流信号转换成第一数字信号后输送至主控芯片cpu，再经主控芯片cpu输出与交流信号同等峰值的第二数字信号，从而就可判断lc并联谐振电路是否达到谐振，省去了示波器的检测，节约设备制造商的仪器采购资金，大大地方便工程人员外出维护与维修设备的工作。
附图说明
17.图1是根据本实用新型一实施方式的金属探测器的电路原理图。
18.图2是根据本实用新型一实施方式的交流转直流电路的电路原理图。
具体实施方式
19.下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。
20.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。
21.如图1所示，根据本实用新型一实施方式的一种金属探测器，包括lc并联谐振电路100、采样电路200、转换电路、主控芯片cpu500和人机界面hmi600。
22.其中，lc并联谐振电路100用于输出交流信号；采样电路200用于对交流信号进行采样并输出采样信号；转换电路用于将采样信号转换成第一数字信号；主控芯片cpu500用于输出与交流信号同等峰值的第二数字信号，从而判断lc并联谐振电路100是否达到谐振状态；人机界面hmi600用于显示与交流信号同等峰值的第二数字信号从而呈现给操作人员，方便操作人员观察、判断lc并联谐振电路100是否达到谐振状态。
23.在本实施方式中所应用的程序、算法方式等都是现有概念的整合。
24.具体的，lc并联谐振电路100包括变压器t、电容c1和电感l，电容c1通过变压器t与信号源u连接，电感l与电容c1并联，电感l两端输出交流信号。通过变压器t实现阻抗转换，电感l为交变电磁场的发射线圈，电容c1和电感l实现lc并联谐振，当lc达到谐振状态时，电感l上的电流最大，产生的交变电磁场场强最大，此时的金属探测器则可达到最佳的灵敏度。
25.采样电路200包括串联的电阻r1和电阻r2。
26.在本实施方式中，电阻r1和电阻r2串联后并联于电感l的两端，电阻r1和电阻r2为两个大阻值的电阻，通过分压的方式成线性比例地获取电感l上的电压信号，该电压信号是一个交流信号。
27.在本实施方式中，转换电路包括相连的交流转直流电路300和模数转换模块adc400，交流转直流电路300同时与电阻r1和电阻r2连接，从而获取电阻r2上的采样信号。
28.如图2所示，交流转直流电路300包括电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r6、电阻r7、电
阻r8、电容c2、二极管d1、二极管d2、运算放大器a1和运算放大器a2；
29.具体的，电阻r3的一端连接输入端vin和电阻r4的一端，输入端vin与电阻r1和电阻r2连接，电阻r3的另一端连接电容c2的一端、电阻r6的一端、电阻r7的一端和电阻r8的一端，电阻r4的另一端连接电阻r5的一端、二极管d1的阴极和运算放大器a1的负极输入端，电阻r5的另一端连接二极管d2的阳极和电阻r6的另一端，二极管d2的阴极连接二极管d1的阳极以及运算放大器a1的输出端，运算放大器a1的正极输入端接地gnd，电阻r8的另一端连接运算放大器a2的负极输入端，运算放大器a2的正极输入端接地gnd，运算放大器a2的输出端连接输出端vout，输出端vout与模数转换模块adc400连接，电容c2的另一端连接电阻r7的另一端和运算放大器a2的输出端。
30.当然在其他实施方式中，交流转直流电流300并不局限于上述的电路，也可以采用由二极管组成的桥式整流电路、半波整流电路或全波整流电路。
31.在本实施方式中，交流转直流电流300用于将采样到的交流信号转换为直流信号，通过交流转直流电路300可以得到采样到的交流信号的峰值信号，该峰值信号为直流信号。
32.模数转换模块adc400用于将上述直流信号转换为第一数字信号，并将这个第一数字信号送到主控芯片cpu500中。
33.主控芯片cpu500把第一数字信号按预设的比例还原为与电感l上的交流信号的实际峰值相等的第二数字信号，再通过通讯协议把第二数字信号传输到人机界面hmi600上从而呈现给操作人员，操作人员就可以不用示波器直接判断电感l上的交流信号是否达到了谐振状态，通讯协议为rs485或can、以太网等。
34.在其他实施方式中，主控芯片cpu500通过通讯协议把第一数字信号传输到人机界面hmi600，通过人机界面hmi600将第一数字信号按预设的比例还原为与电感l上的交流信号的实际峰值相等的第二数字信号并呈现给操作人员。
35.在本实施方式中，采样得到的信号为较高频的交流信号，通过交流转直流电路300后转换为直流信号，对模数转换模块adc400的采样速度要求很低，大多数主控芯片cpu500内置的模数转换模块adc400就可以完成。当然在其他实施方式中，模数转换模块adc400可以单独外设。
36.前述对本实用新型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实用新型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实用新型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实用新型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。本实用新型的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。