[发明专利]一种基于矩阵线圈的平衡式金属检测装置及方法

权利要求书

1.一种基于矩阵线圈的平衡式金属检测装置，包括相互之间电连接的检测电路模块、发射线圈模块、接收线圈模块，所述检测电路模块位于传送带一侧，所述发射线圈模块位于所述传送带上部，所述接收线圈模块位于所述传送带下部，其特征在于，所述发射线圈模块包括若干组发射线圈，若干组所述发射线圈采用矩阵式结构上下平行分布，所述发射线圈固定在线圈支架上，所述线圈支架固定在所述传送带两侧，所述发射线圈模块控制同一列的所述发射线圈同时发射，相邻列的所述发射线圈模块交替发射。

2.根据权利要求1所述的一种基于矩阵线圈的平衡式金属检测装置，其特征在于，所述发射线圈模块包括四组所述发射线圈，四组所述发射线圈采用两层四组矩阵式结构排列。

3.根据权利要求1所述的一种基于矩阵线圈的平衡式金属检测装置，其特征在于，所述检测电路模块包括CPU电路及分别与所述CPU电路电连接的发射电路、接收电路、报警电路、键盘显示电路；所述发射电路与所述发射线圈模块电连接，所述接收电路与所述接收线圈模块电连接；所述检测电路还包括用于给所述CPU电路、所述发射电路、所述接收电路、所述报警电路和所述键盘显示电路供电的电源电路。

4.根据权利要求1所述的一种基于矩阵线圈的平衡式金属检测装置，其特征在于，所述接收线圈模块包括两组接收线圈，两组所述接收线圈呈左右并列排列，两组所述接收线圈相互连接呈一整体，两组所述接收线圈的水平覆盖面积不小于所述发射线圈的水平覆盖面积。

5.根据权利要求1所述的一种基于矩阵线圈的平衡式金属检测装置，其特征在于，所述发射电路包括功率驱动放大器。

6.根据权利要求1所述的一种基于矩阵线圈的平衡式金属检测装置，其特征在于，所述接收电路包括滤波电路和放大电路。

7.根据权利要求6所述的一种基于矩阵线圈的平衡式金属检测装置，其特征在于，所述放大电路设置有两级。

8.一种基于矩阵线圈的平衡式金属检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、CPU电路产生连续波激励信号给发射电路，发射电路产生的连续波激励信号输出给发射线圈模块，发射线圈模块分组发射四路连续波激励信号，接收线圈模块接收金属检测物的感应电动势EMF信号并传输给接收电路；

S2、接收电路接受接收线圈模块获取的金属检测物的感应电动势EMF信号，将获取的信号进行差分运算、电路调理、两级放大、滤波后送到CPU电路中进行计算；

S3、CPU电路将接收到的EMF信号转换成数字波形数据，并进行计算出各组波形数据所对应的相位和幅值；

S4、根据采样算法保留有效的金属检测物所对应的数字波形数据，由此保留金属检测物的时间值和幅值；

S5、在一个完整的发射周期循环中，所述发射线圈模块在不同位置分组进行发射连续波激励信号，由此获得一个周期内的感应电动势EMF信号，所述发射线圈模块循环作为发射装置工作，每个发射周期中每组所述发射线圈进行一次发射，发射周期内，所述发射线圈模块控制同一列所述发射线圈同时发射，相邻列的所述发射线圈交替发射，以此实现发射线圈模块的循环发射工作，在信号接收的有效周期内，将所述信号进行数字信号处理，根据信号的相位和幅值进行计算，通过最小二乘法进行回归分析，建立相应的拟合函数，由此得出所述金属检测物的大小和形状信息。

9.根据权利要求8所述的一种基于矩阵线圈的平衡式金属检测方法，其特征在于，在所述步骤S1中，信号的发射方式采用连续波激励方式，发射信号采用正弦波形式。