JPH05180949A - Metal detecting apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、被検査物に混入した金
属を検出する金属検出装置に関し、特に、被検査物の搬
送速度の変更に伴うフィルタ回路素子の取り替え作業を
不要にした金属検出装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a metal detecting device for detecting metal mixed in an object to be inspected, and more particularly to a metal detecting device which does not require replacement work of a filter circuit element due to a change in the transportation speed of the object to be inspected. Regarding the device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来から使用されているこの種の金属検
出装置の概要について、図５に示す構成ブロック図によ
り説明する。この図において、１は高周波発振器、２は
前記発振器１に接続されている発振コイル、３はこの発
振コイル２に対向して配置されている受信コイルで、こ
の受信コイル３は発振コイル２の交番磁界中に置かれて
いる。４はこの受信コイル３に誘起された受信信号を増
幅する増幅回路、５は発振周波数と同一の中心周波数を
もつ帯域フィルタ、６は金属検出信号を復調する同期検
波回路、７は金属検出信号の周波数を通過させるアナロ
グフィルタ、８は電圧比較回路である。なお、９は前記
発振器１から前記同期検波回路６に供給する同期信号の
位相を変化させる移相回路で、金属の検出に適した位相
の同期信号を形成する。アナログフィルタ７で抽出され
た金属検出信号は、その波高を後段の電圧比較回路８で
比較され、基準値以上の波高であった場合には、金属を
検出したことを外部に出力する。2. Description of the Related Art The outline of a conventionally used metal detecting device of this type will be described with reference to the block diagram shown in FIG. In this figure, 1 is a high-frequency oscillator, 2 is an oscillating coil connected to the oscillator 1, 3 is a receiving coil which is arranged so as to face the oscillating coil 2, and the receiving coil 3 is an alternation of the oscillating coil 2. It is placed in a magnetic field. Reference numeral 4 is an amplifier circuit for amplifying the reception signal induced in the reception coil 3, 5 is a band filter having the same center frequency as the oscillation frequency, 6 is a synchronous detection circuit for demodulating the metal detection signal, and 7 is a metal detection signal. An analog filter for passing a frequency, and 8 a voltage comparison circuit. Reference numeral 9 is a phase shift circuit that changes the phase of the sync signal supplied from the oscillator 1 to the sync detection circuit 6, and forms a sync signal having a phase suitable for metal detection. The wave height of the metal detection signal extracted by the analog filter 7 is compared by the voltage comparison circuit 8 in the subsequent stage, and when the wave height is equal to or higher than the reference value, the detection of metal is output to the outside.
【０００３】このような構成からなる金属検出装置で
は、ベルトコンベア等の搬送手段を使用して、被検査物
１０を発振コイル２と受信コイル３の間に矢印Ａの方向
に通過させ、金属検出を行う。該被検査物１０に金属が
混入している場合、受信コイル３には、発振信号が金属
検出信号によって変調された被変調信号として受信され
る。この受信信号を増幅回路４により増幅した後、帯域
フィルタ５により被変調信号のみを通過させて、周波数
が異なる多くの不要な信号を除去し、同期検波回路６に
より金属検出信号を復調する。アナログフィルタ７は、
同期検波回路６の出力信号のうち、復調された金属検出
信号のみを通す回路であり、その最も信号を通す周波数
は金属検出信号の周波数と等しくなるように設計されて
いる。In the metal detecting device having such a structure, the object to be inspected 10 is passed between the oscillation coil 2 and the receiving coil 3 in the direction of the arrow A by using a conveying means such as a belt conveyor to detect the metal. I do. When a metal is mixed in the inspected object 10, the receiving coil 3 receives the oscillation signal as a modulated signal modulated by the metal detection signal. After the received signal is amplified by the amplifier circuit 4, only the modulated signal is passed by the bandpass filter 5 to remove many unnecessary signals having different frequencies, and the synchronous detection circuit 6 demodulates the metal detection signal. The analog filter 7 is
Of the output signals of the synchronous detection circuit 6, this is a circuit that passes only the demodulated metal detection signal, and the frequency at which the signal passes most is designed to be equal to the frequency of the metal detection signal.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、同期検
波回路６で復調された前記金属検出信号の周波数は、被
検査物１０の搬送手段であるベルトコンベア等の搬送速
度によって変化するため、ベルトコンベア等の搬送速度
が変化した場合には、アナログフィルタ７の最も信号を
通す周波数と金属検出信号の周波数が異なり、検出感度
が変動するという問題点があった。However, since the frequency of the metal detection signal demodulated by the synchronous detection circuit 6 changes depending on the conveying speed of the belt conveyer or the like which is the conveying means of the inspection object 10, the belt conveyer or the like. When the transport speed of No. 2 changes, the frequency at which the analog filter 7 passes the most signal differs from the frequency of the metal detection signal, which causes a problem that the detection sensitivity fluctuates.
【０００５】そこで、ベルトコンベア等の搬送速度を変
更したい場合には、アナログフィルタ７の通過周波数帯
を変更する必要があった。これまで金属検出装置に使用
されているアナログフィルタ７は、コンデンサ、インダ
クタ、抵抗器の３種類の素子のうち、最低２種類以上を
含む回路素子で構成されているため、通過周波数帯を変
化させるには、これら回路素子を付け替える必要があ
り、非常に手間のかかる作業を行わざるをえなかった。Therefore, when it is desired to change the conveying speed of the belt conveyor or the like, it is necessary to change the pass frequency band of the analog filter 7. The analog filter 7 that has been used in the metal detection device so far is configured by a circuit element including at least two types out of three types of elements such as a capacitor, an inductor, and a resistor, so that the pass frequency band is changed. Therefore, it was necessary to replace these circuit elements, and it was necessary to perform a very troublesome work.
【０００６】本発明にかかる点に鑑みなされたもので、
その目的は前記問題点を解消し、被検査物の搬送速度の
変更に伴うフィルタ回路素子の取り替え作業を不要にし
た金属検出装置を提供することにある。The present invention has been made in view of the points related to the present invention.
It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems and to provide a metal detection device which does not require replacement work of a filter circuit element due to a change in the transportation speed of an object to be inspected.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明の構成は、高周波発振器より発振コイルを励磁
して交番磁界を発生させ、該磁界の磁束と鎖交する受信
コイルから得られる信号を検波し、更にフィルタを通し
て得られた出力信号から、前記発振コイルと受信コイル
との間を通過する被検査物の金属を検出する装置におい
て、次のとおりである。The structure of the present invention for achieving the above object is obtained from a receiving coil that excites an oscillating coil from a high-frequency oscillator to generate an alternating magnetic field and links the magnetic flux of the magnetic field. An apparatus for detecting a signal and detecting the metal of the inspection object passing between the oscillation coil and the receiving coil from the output signal obtained through the filter is as follows.
【０００８】（１） 前記フィルタが、通過周波数帯が
可変なフィルタ回路と該フィルタ回路の通過周波数帯を
制御するクロック発生器とから成り、前記検波された金
属検出信号の周波数の変化に応じて、前記クロック発生
器からのクロック周波数を変化させ、前記フィルタの通
過周波数帯を変化させることを特徴とする。(1) The filter comprises a filter circuit whose pass frequency band is variable and a clock generator which controls the pass frequency band of the filter circuit, and which responds to changes in the frequency of the detected metal detection signal. The clock frequency from the clock generator is changed to change the pass frequency band of the filter.
【０００９】（２） 前記フィルタが、通過周波数帯が
可変なフィルタ回路と、該フィルタ回路の通過周波数帯
を制御するクロック発生器と、クロック／通過周波数比
設定器とから成り、前記検波された金属検出信号の周波
数の変化に応じて、前記クロック発生器からのクロック
周波数に対し、前記クロック／通過周波数比設定器によ
り、その設定値を変化させ、前記フィルタの通過周波数
帯を変化させることを特徴とする。(2) The filter comprises a filter circuit having a variable pass frequency band, a clock generator for controlling the pass frequency band of the filter circuit, and a clock / pass frequency ratio setting device, and the detected signal is detected. In response to a change in the frequency of the metal detection signal, the clock / pass frequency ratio setting unit changes the set value with respect to the clock frequency from the clock generator to change the pass frequency band of the filter. Characterize.
【００１０】（３） 前記フィルタ回路は、スイッチン
グ回路と、前記クロック周波数によって該スイッチング
回路のスイッチング速度を制御するスイッチング制御回
路と、差動増幅器と、コンデンサとから成ることを特徴
とする。(3) The filter circuit comprises a switching circuit, a switching control circuit for controlling the switching speed of the switching circuit according to the clock frequency, a differential amplifier, and a capacitor.
【００１１】[0011]
【作 用】以上のように本発明は構成されているので、
前記クロック発生器からのクロック周波数を変化させ
て、前記フィルタ回路の通過周波数帯を最適に調整す
る。[Operation] Since the present invention is configured as described above,
The pass frequency band of the filter circuit is optimally adjusted by changing the clock frequency from the clock generator.
【００１２】[0012]
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の好適な実施例
を例示的に詳しく説明する。 （第１実施例）図１は本発明の金属検出装置の第１実施
例を示す構成ブロック図で、図５と同一のものには同一
符号を付して説明を省略する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT A preferred embodiment of the present invention will be illustratively described in detail below with reference to the drawings. (First Embodiment) FIG. 1 is a structural block diagram showing a first embodiment of a metal detector of the present invention. The same parts as those in FIG.
【００１３】図１において、フィルタ１１は、その通過
周波数帯が可変なフィルタ回路１２と、該フィルタ回路
１２の通過周波数帯を制御するためのクロック周波数信
号を発生するクロック発生器１３とから構成され、該ク
ロック発生器１３からの前記クロック信号の周波数を変
化させて、前記フィルタ回路１２の通過周波数帯を、金
属検出信号の周波数と一致させている。In FIG. 1, the filter 11 comprises a filter circuit 12 whose pass frequency band is variable, and a clock generator 13 which generates a clock frequency signal for controlling the pass frequency band of the filter circuit 12. The frequency of the clock signal from the clock generator 13 is changed to match the pass frequency band of the filter circuit 12 with the frequency of the metal detection signal.
【００１４】ここで、前記フィルタ回路１２は、スイッ
チング回路、クロック周波数信号によって該スイッチン
グ回路のスイッチング速度を制御するスイッチング制御
回路、差動増幅器及びコンデンサとから成る。The filter circuit 12 comprises a switching circuit, a switching control circuit for controlling the switching speed of the switching circuit according to a clock frequency signal, a differential amplifier and a capacitor.
【００１５】図２は前記フィルタ回路１２の低域フィル
タの一例を示す。図２において、１２ａはスイッチング
回路、１２ｂはスイッチング制御回路、１２ｃは差動増
幅器、Ｃ1 ，Ｃ2 はコンデンサであり、スイッチング制
御回路１２ｂはスイッチング回路１２ａの接続方向を、
Ａ側又はＢ側に交互に切り換えるとともに、クロック発
生器１３からのクロック周波数信号により、そのスイッ
チング速度を制御する。なお、ＶINは入力端、ＶOUT は
出力端である。FIG. 2 shows an example of the low pass filter of the filter circuit 12. In FIG. 2, 12a is the switching circuit, 12b denotes a switching control circuit, 12c are differential amplifiers, C 1, C 2 is a capacitor, the switching control circuit 12b of the connection direction of the switching circuits 12a,
The switching speed is controlled by the clock frequency signal from the clock generator 13 while switching to the A side or B side alternately. Note that V IN is an input end and V OUT is an output end.
【００１６】このうち、コンデンサＣ1 とスイッチング
回路１２ａは、等価的にひとつの抵抗器とみなすことが
でき、その抵抗値はスイッチング回路１２ａのスイッチ
ング速度によって変化させることができる。Of these, the capacitor C 1 and the switching circuit 12a can be regarded equivalently as one resistor, and the resistance value can be changed according to the switching speed of the switching circuit 12a.
【００１７】従って、このフィルタ回路１２は、等価的
に前記抵抗器とコンデンサＣ2 とで構成される回路とな
り、入力端ＶINから入力された金属検出信号は低域フィ
ルタを通って出力端ＶOUT に出力される。Therefore, the filter circuit 12 is equivalently composed of the resistor and the capacitor C 2, and the metal detection signal input from the input terminal V IN passes through the low pass filter and is output to the output terminal V 2. It is output to OUT .
【００１８】また、前記クロック発生器１３からのクロ
ック周波数を変化させることにより、スイッチング制御
回路１２ｂがスイッチング回路１２ａのスイッチング速
度を変化させて、前記フィルタ回路１２の通過周波数帯
を変化させることができる。Further, by changing the clock frequency from the clock generator 13, the switching control circuit 12b can change the switching speed of the switching circuit 12a and change the pass frequency band of the filter circuit 12. ..
【００１９】（第２実施例）図３は本発明の金属検出装
置の第２実施例を示す構成ブロック図で、図１及び図５
と同一のものには同一符号を付いて説明を省略する。(Second Embodiment) FIG. 3 is a structural block diagram showing a second embodiment of the metal detecting apparatus of the present invention.
The same parts as those shown in FIG.
【００２０】図３において、フィルタ２１はその通過周
波数帯が可変なフィルタ回路１２と、該フィルタ回路１
２の通過周波数帯を制御するため、クロック周波数信号
を発生するクロック発生器１３と、通過周波数とクロッ
ク信号の周波数との比を設定するクロック／通過周波数
比設定器２２とから構成され、前記クロック発生器１３
からのクロック信号を一定にし、前記クロック／通過周
波数比設定器２２の設定値を変化させて、該フィルタ回
路１２の通過周波数帯を金属検出信号の周波数と一致さ
せている。In FIG. 3, a filter 21 includes a filter circuit 12 whose pass frequency band is variable, and the filter circuit 1
In order to control the second pass frequency band, a clock generator 13 for generating a clock frequency signal and a clock / pass frequency ratio setter 22 for setting a ratio between the pass frequency and the frequency of the clock signal are provided. Generator 13
The clock signal from No. 2 is made constant, and the set value of the clock / pass frequency ratio setter 22 is changed to match the pass frequency band of the filter circuit 12 with the frequency of the metal detection signal.
【００２１】図４は、図２の前記フィルタ回路１２のな
かのスイッチング制御回路１２ｂに、クロック／通過周
波数比設定器２２からの比の設定信号を入力し、クロッ
ク発生器１３からのクロック周波数信号にこの比の設定
信号値を掛け合わせた周波数により、スイッチング回路
１２ａのスイッチング速度を制御して前記フィルタ回路
１２の通過周波数帯を決定している。In FIG. 4, the ratio setting signal from the clock / pass frequency ratio setting unit 22 is input to the switching control circuit 12b in the filter circuit 12 of FIG. 2, and the clock frequency signal from the clock generator 13 is input. The switching frequency of the switching circuit 12a is controlled by the frequency obtained by multiplying the setting signal value of this ratio to the pass frequency band of the filter circuit 12.
【００２２】なお、本発明の技術は前記実施例に限定さ
れるものではなく、コンデンサとスイッチング回路等に
よるフィルタ機能を有する回路であれば、同様な機能を
果たす他の態様の手段によってもよく、また、スイッチ
トキャパシタフィルタの専用ＩＣを使用する等の変更も
可能である。Note that the technique of the present invention is not limited to the above-mentioned embodiment, and any circuit having a filter function such as a capacitor and a switching circuit may have another mode of performing the same function. Further, it is possible to make changes such as using a dedicated IC for the switched capacitor filter.
【００２３】[0023]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明の
金属検出装置によれば、復調された金属検出信号を通過
させるフィルタとして、通過周波数帯が可変なフィルタ
回路と、該フィルタ回路の通過周波数帯を制御するクロ
ック発生器、又は更にクロック／通過周波数比設定器と
から成り、被検査物の搬送速度の変更に伴う前記金属検
出信号の周波数の変化に応じて、前記クロック発生器か
らのクロック周波数を変化させるなど、前記フィルタ回
路の通過周波数帯を変化させるので、従来のフィルタの
ような回路素子の取り替え作業を必要としなくなる。As is apparent from the above description, according to the metal detecting device of the present invention, as a filter for passing the demodulated metal detection signal, a filter circuit having a variable pass frequency band and a pass of the filter circuit are provided. A clock generator for controlling a frequency band, or a clock / passage frequency ratio setting device, further comprising a clock / passage frequency ratio setting device, which controls the frequency of the metal detection signal according to the change of the transport speed of the object to be inspected. Since the pass frequency band of the filter circuit is changed by changing the clock frequency, it is not necessary to replace the circuit element like the conventional filter.
【図１】本発明の金属検出装置の第１実施例を示す構成
ブロック図である。FIG. 1 is a configuration block diagram showing a first embodiment of a metal detection device of the present invention.
【図２】図１におけるフィルタ回路の一例を示す低域フ
ィルタの回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram of a low pass filter showing an example of the filter circuit in FIG.
【図３】本発明の第２実施例を示す構成ブロック図であ
る。FIG. 3 is a configuration block diagram showing a second embodiment of the present invention.
【図４】図３におけるフィルタ回路の一例を示す低域フ
ィルタの回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram of a low pass filter showing an example of the filter circuit in FIG.
【図５】従来の金属検出装置の構成ブロック図である。FIG. 5 is a configuration block diagram of a conventional metal detection device.
１１，２１ フィルタ １２ フィルタ回路 １２ａ スイッチング回路 １２ｂ スイッチング制御回路 １２ｃ 差動増幅器 １３ クロック発生器 ２２ クロック／通過周波数比設定器 Ｃ1,Ｃ2 コンデンサ11, 21 filter 12 filter circuit 12a switching circuit 12b switching control circuit 12c differential amplifier 13 clock generator 22 clock / pass frequency ratio setting device C 1, C 2 capacitor
Claims (3)
交番磁界を発生させ、該磁界の磁束と鎖交する受信コイ
ルから得られる信号を検波し、更にフィルタを通して得
られた出力信号から、前記発振コイルと受信コイルとの
間を通過する被検査物の金属を検出する装置において、 前記フィルタが、通過周波数帯が可変なフィルタ回路と
該フィルタ回路の通過周波数帯を制御するクロック発生
器とから成り、前記検波された金属検出信号の周波数の
変化に応じて、前記クロック発生器からのクロック周波
数を変化させ、前記フィルタの通過周波数帯を変化させ
ることを特徴とする金属検出装置。1. An oscillating coil is excited by a high frequency oscillator to generate an alternating magnetic field, a signal obtained from a receiving coil interlinking with a magnetic flux of the magnetic field is detected, and the oscillation signal is further oscillated from an output signal obtained through a filter. In a device for detecting metal of an object to be inspected passing between a coil and a receiving coil, the filter comprises a filter circuit having a variable pass frequency band and a clock generator for controlling the pass frequency band of the filter circuit. A metal detection device, wherein the clock frequency from the clock generator is changed according to a change in the frequency of the detected metal detection signal to change a pass frequency band of the filter.
フィルタ回路と、該フィルタ回路の通過周波数帯を制御
するクロック発生器と、クロック／通過周波数比設定器
とから成り、前記検波された金属検出信号の周波数の変
化に応じて、前記クロック発生器からのクロック周波数
に対し、前記クロック／通過周波数比設定器により、そ
の設定値を変化させ、前記フィルタの通過周波数帯を変
化させることを特徴とする請求項１の金属検出装置。2. The detected metal includes a filter circuit having a variable pass frequency band, a clock generator for controlling the pass frequency band of the filter circuit, and a clock / pass frequency ratio setter. According to a change in the frequency of the detection signal, the clock / pass frequency ratio setting unit changes the set value with respect to the clock frequency from the clock generator to change the pass frequency band of the filter. The metal detection device according to claim 1.
と、前記クロック周波数によって該スイッチング回路の
スイッチング速度を制御するスイッチング制御回路と、
差動増幅器と、コンデンサとから成ることを特徴とする
請求項１又は請求項２の金属検出装置。3. The filter circuit, a switching circuit, a switching control circuit for controlling the switching speed of the switching circuit according to the clock frequency,
The metal detection device according to claim 1 or 2, comprising a differential amplifier and a capacitor.
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| JP3091553B2 (en) | 2000-09-25 |
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