[发明专利]一种具有参数自动设定功能的金属探测门

权利要求书

1.一种具有参数自动设定功能的金属探测门，包括发射线圈、接收线圈和探测信号处理电路和人机交互模块，其特征在于，所述的探测信号处理电路包括DSP、FPGA模块、D/A模块、A/D模块、滤波放大模块和乘法器，所述的接收线圈、乘法器、滤波放大模块、A/D模块和FPGA模块依次连接，所述的FPGA模块通过D/A模块分别连接发射线圈和乘法器，所述的DSP分别与人机交互模块、FPGA模块以及滤波放大模块连接；

金属探测门可通过探测信号处理电路进行检测参数的自动设定，该自动设定的具体过程为：FPGA模块作为DDS信号发生器产生发射信号和载波信号，发射信号通过D/A模块进行数模转换后由发射线圈进行发射，载波信号通过D/A模块进行数模转换后输入至乘法器；当检测目标通过时，接收线圈接收产生偏移的检测信号，与输入至乘法器的载波信号相乘得到合成信号，该合成信号依次经滤波放大模块和A/D模块后得到直流信号，输入至FPGA模块，由DSP进行数据处理，获取可以减少产品效应的信号相位值和滤波放大模块增益值，保存于人机交互模块内，DSP根据信号相位值控制FPGA产生载波信号和发射信号，根据滤波放大模块增益值调整滤波放大模块的增益。

2.根据权利要求1所述的一种具有参数自动设定功能的金属探测门，其特征在于，在进行自动设定时，所述的FPGA模块先后产生两个正交的载波信号，分别与接收线圈接收到的信号进行相乘，经滤波放大模块得到两个直流信号，所述的两个直流信号通过DSP进行比较后，将较大的直流信号经A/D模块输入至FPGA模块。

3.根据权利要求1所述的一种具有参数自动设定功能的金属探测门，其特征在于，DSP进行数据处理的具体过程为：

1)获取直流信号的幅值D，将该直流信号的幅值D与DSP预设的第一阈值V1和第二阈值V2比较，其中，V1＞V2，若D＜V2，则执行步骤2)；若D＞V1，则执行步骤5)；若V2＜D＜V1，则执行步骤6)；

2)将直流信号D与一个小于第二阈值V2的第三阈值V3进行比较，若D＜V3，则执行步骤3)；若V3＜D≤V2，则执行步骤4)；

3)调节滤波放大模块的增益至最大值，再将直流信号D与第三阈值V3，若此时还存在D＜V3，则将当前的增益值保存于存储器内，用于控制滤波放大模块，结束自动设定；若D＞V3，则返回步骤1)；

4)提高滤波放大模块的增益后返回步骤1)；

5)降低滤波放大模块的增益后返回步骤1)；

6)调节FPGA模块所输出信号的相位，直至直流信号达到极小值，同时保存当前信号相位值。

4.根据权利要求1所述的一种具有参数自动设定功能的金属探测门，其特征在于，所述的金属探测门设有多个检测区域，分别用于检测目标的不同部位，每个检测区域设有独立的发射线圈和接收线圈，所述的接收线圈通过选通开关与DSP连接，通过选通开关对各个接收线圈进行独立的开关控制。

5.根据权利要求1所述的一种具有参数自动设定功能的金属探测门，其特征在于，所述的人机交互模块包括单片机、LED报警灯、存储器、蜂鸣器、液晶屏和键盘，所述的LED报警灯、存储器、蜂鸣器、液晶屏和键盘分别与单片机连接，该单片机连接DSP。

6.根据权利要求5所述的一种具有参数自动设定功能的金属探测门，其特征在于，所述的单片机和DSP之间采用MAX485串口连接。

7.根据权利要求1所述的一种具有参数自动设定功能的金属探测门，其特征在于，所述的接收线圈的绕线方式采用差分绕法。

8.根据权利要求1所述的一种具有参数自动设定功能的金属探测门，其特征在于，所述的FPGA模块包括DSP通信单元、A/D控制与数据采集单元、D/A控制单元、载波相位控制单元、发射相位控制单元和正弦波产生单元，所述的DSP通信单元分别连接DSP、A/D控制与数据采集单元、载波相位控制单元、发射相位控制单元和正弦波产生单元，所述的载波相位控制单元和发射相位控制单元分别与正弦波产生单元连接，所述的D/A控制单元分别连接正弦波产生单元和D/A模块，所述的A/D控制与数据采集单元连接A/D模块；

A/D控制与数据采集单元接收来自A/D模块的数据，并将该数据通过DSP通信单元发送至DSP进行数据处理，处理得到的相位和频率信息由DSP通信单元接收，其中频率信息直接发送至正弦波产生单元，相位信息发送至载波载波相位控制单元和发射相位控制单元，由正弦波产生单元产生对应频率和相位的正弦波，通过D/A控制单元发送至D/A模块。