[发明专利]玻璃包覆丝检测器

说明书

技术领域

本发明属于信号检测技术领域，具体涉及一种检测玻璃包覆丝的检测器。

背景技术

玻璃包覆丝是近年来新研发出来的材料，其主要成分为CoFeSiBCr。这种玻璃包覆丝具有一种特殊的属性，它在纵向磁化上能发生快速的磁翻转。这种具有磁各异性的纳米晶体微丝，纵向残余拉应力超过其他张量占主导地位。正极负极的磁致伸缩会分别导致周围的径向磁化和圆周磁化，然而内核总是纵向磁化的，而内核的纵向磁化在微丝负极磁化中只占很小的一部分。相反，在微丝的正极磁化中，纵向磁化会占据主导地位。

玻璃包覆丝这种纵向磁化的特性，体现在具体应用中，就是会对线圈周围产生的磁场造成一个扰动。玻璃包覆丝有多种类别，其中丝材玻璃包覆丝极细，对磁场的扰动效果不是很显著，只会让正弦波靠近波峰与波谷的地方出现尖峰，而正弦波的其他位置波形保持不变。另一种带材的玻璃包覆丝，较丝材宽度上大了很多，对磁场的扰动能力也强了很多，不仅会让正弦波靠近波峰与波谷的地方出现尖峰，而且会让正弦波的振幅变大并出现一定的畸变。

针对玻璃包覆丝这种特性，目前采用的检测方法是通过差分线圈对，一个感应线圈上放置玻璃包覆丝，另一个感应线圈上不放置，让这两个感性线圈分别输出经过感应后的波形。由于采用的两个匝数相同、半径一致的感性线圈，通过差分法，可以将相同的部分去除，只留下两组波形中相异的部分。这种方法采用的检测算法较为简单，然而该放法要求差分线圈对必须严苛的一致，对线圈制造工艺提出了很高的要求，需要人工进行调校，生产成本较高。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺陷，提供一种新的检测玻璃包覆丝的仪器。使得在具有同样检测效果的情况下，降低对电子元器件精度的要求，提高了检测的鲁棒性。从而能实现仪器可以方便地量产，无需人工调校。

为实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：

一种单线圈玻璃包覆丝检测器，系统包括：处理器、信号调理电路、主线圈、副线圈、放大器、驱动电路、指示灯。其中，处理器产生一个固定频率、固定振幅的正弦信号，通过信号调理电路输入到主线圈，主线圈采用单一副线圈感应，通过放大器并经过A/D采样之后输入处理器；处理器对信号进行处理和计算，最终将判定结果经过驱动电路输出到指示灯上。

本发明中，所述主线圈是一个用较粗铜丝绕制的柱状线圈，主线圈竖直放置；所述副线圈是一个用较细铜丝（相对于主线圈用较粗铜丝而言）绕制的扁平椭圆形线圈，玻璃包覆丝（主要成分为CoFeSiBCr）放置在副线圈附近；副线圈紧紧贴合主线圈，主线圈将信号耦合到副线圈中，这时候，副线圈感应到的磁场会发生扰动，产生一个在波峰波谷附近的、有规律的尖峰；对该扰动信号再经过一番信号整合，输入处理器进行A/D采样，保存到处理器内部的缓存区，然后对这个信号进行信号处理。

本发明中，A/D采样到的信号经过一个高阶低通滤波器，从而产生一个与信号同频同振幅的正弦波。再将滤波后的正弦波与原始信号做相位锁定，保证相位也相同。将滤波后的信号与滤波前的原始信号做差分，得到扰动的尖脉冲信号。再通过带通滤波器，滤除带外的噪声，使得尖脉冲信号更加突出。最后对尖脉冲信号进行判定，根据尖脉冲出现的位置、幅度，得出玻璃包覆丝的有无、类别等结果。

本发明中，处理器产生一个固定频率、固定振幅的正弦波。这个正弦信号是作为观察玻璃包覆丝对磁场造成扰动的载波。处理器输出的正弦信号，经过电平搬移之后模拟滤波，并通过轨对轨放大之后，输入到主线圈。

处理器的作用主要有以下几点：（1）产生正弦信号，玻璃包覆丝对磁场造成扰动效应，需要有一个具体的载波波形来呈现这个扰动；（2）采样信号并进行A/D转换；（3）对采样信号进行处理及判断；（4）将判断结果输出，并控制指示灯的点亮与熄灭。

本发明较传统方法简化了模拟电路上的设计。传统方法使用一对差分线圈，一个线圈上放有玻璃包覆丝，另一个线圈不放，将这两个线圈输出的信号直接相减，再将得到的扰动信号经过处理器处理，得到判断结果。本发明采用单线圈检测，可以减少一个线圈，减小检测仪器的成本及所占空间。除此之外，采用差分线圈的方法需要保证这两个线圈完全一样，且到达后级差分电路的时延也要相同，若有一点误差，则信号不能完全抵消，会严重降低信噪比，使得判定难度增加。此外，由于模拟电路会受到外界环境因素一定的干扰，两个线圈周围的电阻电容阻抗值很难保证完全相同。本发明采用了更加高级的信号处理方法，从而能够使模拟电路得以简化，保证了检测结果的鲁棒性。因此该检测器及玻璃包覆丝可用于商品防伪标签等领域。

附图说明