[实用新型]一种金属探测器

说明书

技术领域

本实用新型属于无损电磁检测技术领域，特别涉及一种基于AVR单片机的大距离智能金属探测器。

背景技术

金属探测器广泛应用于各个探测技术领域，根据基本原理和检测线路，其可分为差拍式、自激感应式、功率吸收式和平衡式。目前通常采用平衡式，该类金属探测器可以得到较高的灵敏度，检测精度高，还具有测量距离大的优点。采用完全模拟电路的平衡式金属探测器由模拟电路主动产生发射信号，比较电路发生调制方波，显示器为指针式毫伏表头。虽然，采用完全模拟电路的金属探测器具有线路简单、功能易实现的优点，但采用模拟电路的金属探测器存在抗干扰性差、稳定性弱、参数调整困难等诸多缺点。

国内外关于智能金属探测器的专利或专利申请，如美国专利号5786696，名称：METAL DETECTOR FOR IDENTIFYING TARGET ELECTRICAL CHARACTERISTICS，DEPTH AND SIZE(能够探测金属物体类别及深度和大小的金属探测器)，中国专利申请号200410067572.8，名称为智能金属探测器，上述专利或专利申请的技术方案均采用高成本的D S P芯片和单片机的数字化方案来克服采用模拟电路金属探测器所存在的缺点。但上述两个技术方案均存在成本高、电路复杂的缺点。

发明内容

本实用新型提供一种成本低、电路简单的基于AVR单片机的大距离智能金属探测器。

本实用新型所采取的技术方案：大距离智能金属探测器，包括单片机及人机对话装置(1)、发射线圈组(2)、接收线圈(3)、接收电路(4)、波型转换选频功放综合电路(5)、开关型调制有效值低通滤波综合电路(6)、电流电压转换电路(7)、参考电平保持及飘移补偿综合电路(8)、负电源稳压模块式整机电源电路(10)；

AVR单片机产生方波信号经波型转换选频功放综合电路(5)处理后，由发射线圈组(2)发射建立电磁场；

接收线圈(3)采集的信号经接受电路(4)调整后，由开关型调制有效值低通滤波综合电路(6)整理成可控的有效值电平，针对该有效值电平的飘移情况，通过电流电压转换电路(7)进行处理得到易识别的大电压信号；单片机及人机对话装置(1)可选择不同的工作模式，并根据相应的工作模式对该大电压信号进行判断，在液晶上显示出有无金属或金属类型、大小等判断结果；

参考电平保持及飘移补偿综合电路(8)为电流电压转换电路(7)提供一指定环境下的比较电平，并对仪器温度变化等因素所产生的缓慢的信号飘移进行补偿；

负电源稳压模块式整机电源电路(10)提供整机工作电压。

所述的大距离智能金属探测器，还包括声响电路(9)，该声响电路(9)为一变频信号的功放电路，声音频率与电流电压转换电路(7)输出的电压值相关联。

所述的大距离智能金属探测器，发射线圈组(2)由大小不同的发射线圈组成，两发射线圈呈非对称式分布在接收线圈(3)的内外两侧，小发射线圈与接收线圈同心，大发射线圈与接收线圈偏心。

所述的大距离智能金属探测器，选用AVR ATmega系列单片机一只，该单片机内自带非易失程序及数据存储单元，具有在线编程能力，自带十位AD转换模块、两路PWM功能模块及多路IO，其极为方便地与点阵式或字符型液晶、键盘组成AVR单片机智能判定及人机对话装置(1)；

单片机输出三路(A’、B’、C’)方波信号，接收两路(D’、E’)直流电平转换信号，输出一路(F’)声频变频信号，输出一路(G’)数字电平作为开关型调制有效值低通滤波综合电路(6)中的两路低通滤波信号的选通开关信号；键盘输出一路(H’)参考电平保持及飘移补偿综合电路(8)所需的复位信号。

所述的大距离智能金属探测器，单片机产生一路(A’)5～200KHz的方波由波型转换选频功放综合电路(5)转换为正弦波，经过发射线圈组(2)向外部发射，建立电磁场。

所述的大距离智能金属探测器，波型转换选频功放综合电路(5)包括互感器、三极管、磁芯电感、电阻R11、电阻R12、电容C11、电容C12，单片机产生的一路(A’)方波由该电路(5)进行选频功率放大，转换成正弦波传送至发射天线。