金属探测器接收信号用选频电路的制作方法

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接收信号用选频电路。


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。在探测过程中，接收信号需要先通过选频电路处理后再送到信号处理电路，这样才能获得最佳的检测灵敏度。为实现多频可选的功能，现有的选频电路复杂，从而增加了设备的调试复杂度。
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接收信号用选频电路，其使得设备调试更加简单、方便。
5.为实现上述目的，本实用新型提供了一种金属探测器接收信号用选频电路，包括：滤波模块、交流转直流模块、模数转化模块和控制芯片cpu；滤波模块用于将输入信号进行滤波而获得输出信号；交流转直流模块用于将输出的交流信号转化为直流信号；模数转化模块用于将直流信号转化为数字信号；控制芯片cpu用于根据数字信号的大小，调节滤波模块的中心频率点，以实现对输入信号的选频。
6.在一个或多个实施方式中，所述滤波模块包括用于确定中心频率点的第二电阻调节模块、电容c2以及与电容c2并联的第二电容调节模块，所述第二电阻调节模块和第二电容调节模块同时与控制芯片cpu连接。
7.在一个或多个实施方式中，所述第二电阻调节模块包括电阻r21、电阻r22、电阻r23和数字电位器vr2，所述数字电位器vr2与电阻r23并联再与电阻r22串联后与电阻r21并联，所述数字电位器vr2同时与控制芯片cpu连接。
8.在一个或多个实施方式中，所述第二电容调节模块包括若干电容c21和模拟开关s2，所述电容c21与模拟开关s2串联后与电容c2并联，所述模拟开关s2同时与控制芯片cpu连接。
9.在一个或多个实施方式中，所述滤波模块还包括第一电阻调节模块、第三电阻调节模块、电阻r4、电阻r5、电容c1、第一电容调节模块、运算放大器a1和运算放大器a2；
10.所述第一电阻调节模块、第二电阻调节模块、电容c1的一端相连接并同时连接运算放大器a2的正极输入端，所述电容c1的另一端接地gnd，所述第二电阻调节模块的另一端连接运算放大器a1的输出端以及电容c2的一端，所述电容c2的另一端连接运算放大器a1的负极输入端和运算放大器a2的负极输入端，所述第三电阻调节模块连接于运算放大器a1的
负极输入端和运算放大器a2的输出端之间，所述电阻r4连接于运算放大器a1的正极输入端和运算放大器a2的输出端之间，所述电阻r5的一端与运算放大器a1的正极输入端连接、另一端接地gnd，所述第一电容调节模块与电容c1并联。
11.在一个或多个实施方式中，所述电容c1的值等于电容c2的值。
12.在一个或多个实施方式中，所述第一电阻调节模块包括电阻r11、电阻r12、电阻r13和数字电位器vr1，所述数字电位器vr1与电阻r13并联再与电阻r12串联后与电阻r11并联，所述数字电位器vr1同时与控制芯片cpu连接。
13.在一个或多个实施方式中，所述第三电阻调节模块包括电阻r31、电阻r32、电阻r33和数字电位器vr3，所述数字电位器vr3与电阻r33并联再与电阻r32串联后与电阻r31并联，所述数字电位器vr3同时与控制芯片cpu连接。
14.在一个或多个实施方式中，所述第一电容调节模块包括若干电容c11和模拟开关s1，所述电容c11与模拟开关s1串联后与电容c1并联，所述模拟开关s1同时与控制芯片cpu连接。
15.与现有技术相比，根据本实用新型的滤波模块进行滤波选频，通过交流转直流模块进行交直流转化，通过模数转化模块进行模拟信号和数字信号的转化，通过控制芯片cpu调节滤波模块的中心频率点从而实现多频可选的功能。
附图说明
16.图1是根据本实用新型一实施方式的金属探测器接收信号用选频电路的系统原理图。
17.图2是根据本实用新型一实施方式的滤波模块的电路原理图。
18.图3是根据本实用新型一实施方式的第一电阻调节模块的电路原理图。
19.图4是根据本实用新型一实施方式的第二电阻调节模块的电路原理图。
20.图5是根据本实用新型一实施方式的第三电阻调节模块的电路原理图。
21.图6是根据本实用新型一实施方式的第一电容调节模块的电路原理图。
22.图7是根据本实用新型一实施方式的第二电容调节模块的电路原理图。
具体实施方式
23.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。
24.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。
25.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接收信号用选频电路，包括相互连接的滤波模块、交流转直流模块、模数转化模块和控制芯片cpu。
26.其中，滤波模块用于将输入信号进行滤波而获得输出信号，即滤波模块根据自身的中心频率点通过滤波选频的方式对输入信号进行处理。
27.交流转直流模块用于将输出的交流信号转化为直流信号。
28.模数转化模块用于将直流信号转化为可供控制芯片cpu识别的数字信号。
29.控制芯片cpu用于根据数字信号的大小，调节滤波模块的中心频率点，以实现对输入信号的自动选频。
30.如图2所示，滤波模块包括第一电阻调节模块100、第二电阻调节模块200、第三电阻调节模块300、电阻r4、电阻r5、电容c1、电容c2、第一电容调节模块400、第二电容调节模块500、运算放大器a1和运算放大器a2。
31.具体的，第一电阻调节模块100、第二电阻调节模块200、电容c1的一端相连接并同时连接运算放大器a2的正极输入端。第一电阻调节模块100的另一端连接输入端vin，输入端vin用于接收输入信号。电容c1的另一端接地gnd。
32.第二电阻调节模块200的另一端连接运算放大器a1的输出端以及电容c2的一端，电容c2的另一端连接运算放大器a1的负极输入端和运算放大器a2的负极输入端。
33.第三电阻调节模块300连接于运算放大器a1的负极输入端和运算放大器a2的输出端vout之间。电阻r4连接于运算放大器a1的正极输入端和运算放大器a2的输出端vout之间。电阻r5的一端与运算放大器a1的正极输入端连接、另一端接地gnd。运算放大器a2的输出端vout连接交流转直流模块。交流转直流模块连接模数转换模块。模数转换模块连接控制芯片cpu。
34.第一电容调节模块400与电容c1并联，第二电容调节模块500与电容c2并联。
35.如图3所示，第一电阻调节模块100包括电阻r11、电阻r12、电阻r13和数字电位器vr1。数字电位器vr1与电阻r13并联再与电阻r12串联后与电阻r11并联，数字电位器vr1同时与控制芯片cpu连接。通过控制芯片cpu调节数字电位器vr1的阻值从而调节第一电阻调节模块100的整体阻值。
36.如图4所示，第二电阻调节模块200包括电阻r21、电阻r22、电阻r23和数字电位器vr2。数字电位器vr2与电阻r23并联再与电阻r22串联后与电阻r21并联，数字电位器vr2同时与控制芯片cpu连接。通过控制芯片cpu调节数字电位器vr2的阻值从而调节第二电阻调节模块200的整体阻值。
37.如图5所示，第三电阻调节模块300包括电阻r31、电阻r32、电阻r33和数字电位器vr3，数字电位器vr3与电阻r33并联再与电阻r32串联后与电阻r31并联，数字电位器vr3同时与控制芯片cpu连接。通过控制芯片cpu调节数字电位器vr3的阻值从而调节第三电阻调节模块300的整体阻值。
38.如图6所示，第一电容调节模块400包括若干电容c11和模拟开关s1，电容c11与模拟开关s1串联后与电容c1并联，模拟开关s1同时与控制芯片cpu连接。电容c11和模拟开关s1的数量不限，在一实施方式中，电容c11和模拟开关s1均设置有四个。通过控制芯片cpu控制各模拟开关s1的开闭从而调节第一电容调节模块400的整体电容值。
39.如图7所示，第二电容调节模块500包括若干电容c21和模拟开关s2，电容c21与模拟开关s2串联后与电容c2并联，模拟开关s2同时与控制芯片cpu连接。电容c21和模拟开关s2的数量不限，在一实施方式中，电容c21和模拟开关s2均设置有四个。通过控制芯片cpu控制各模拟开关s2的开闭从而调节第二电容调节模块500的整体电容值。
40.在一实施方式中，f
o
＝1/2πr2c2，其中，f
o
是滤波模块的中心频率点，r2是第二电阻调节模块200的整体阻值，c2是电容c2和第二电容调节模块500并联后的整体电容值。
41.滤波模块的品质因素q＝r1r2，r1是第一电阻调节模块100的电阻值。运算放大器a1
和运算放大器a2的增益均为2。
42.一实施方式中，电容c1的值等于电容c2的值，第二电阻调节模块200的整体阻值与第三电阻调节模块300的整体阻值通过控制芯片cpu调节而相等。
43.通过控制芯片cpu调节第二电阻调节模块200和第二电容调节模块500的值，从而调节滤波模块的中心频率点f
o
，达到对输入信号的自动选频，极大降低了设备的调试复杂度。
44.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。