JPH03115992A - デジタル式金属検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、被検査体に混入した金属片を検出するのに用
いられるデジタル式金属検出装置に関する。

〔従来の技術］ 食品、薬品、ゴム、樹脂、ビニール、塗料などの加工材
料を扱うところでは、その原材料あるいは製品中に金属
片が混入した場合に、衛生上の問題が生じたり、製造加
工装置に損傷を与えたりすることがある。そのために、
原材料または製品中に混入した金属片を検出することが
行われている。

このような金属片を検出するのに用いられる従来の金属
検出装置の構成を、第１０図に示す。第１０図において
、送信コイル１１の作る磁界中に置かれた、２つの受信
コイル１２ａおよび１２ｂは差動コイルを構成し、鎖交
磁束の差に比例する高周波電圧を発生する。２つのコイ
ルから成る受信コイル１２ａおよび１２ｂは、送信コイ
ル１１からの磁束が等量交わるように、巻数や位置が予
め調整されている。

この調整で除けないバラツキは、バランス回路１７によ
る微調整と、後述する低周波増幅回路１５ａまたは１５
ｂのゲインを変えることによって調整される。バランス
回路１７は、受信コイル１２ａおよび１２ｂの差に等し
い正または負の電圧を発生して高周波増幅回路１３に供
給する回路であり、発生する電圧はマニュアルで調整さ
れる。

受信コイル１２ａおよび１２ｂの出力電圧は、高周波増
幅回路１３で同調増幅された後に、検波回路１４ａ（振
幅検波回路）または１４ｂ（位相検波回路）で検波され
る。検波後の信号は、バンドパスフィルター／低周波増
幅回路１５ａまたは１５ｂを経由することで、受信コイ
ル１２ａおよび１２ｂの位置を被検査体が通過する速度
に比例した周期をもつ低周波信号となり、その振幅のレ
ベルをレベル検出装置１６ａまたは１６ｂで判定し、所
定値を越えれているときには、被検査体に金属片が混入
しているものとして検出信号を出力する。

なお、鉄金属片および非鉄金属片を同時に区別して検出
する場合には、第１０図に示す鉄用検波回路１４ａ（振
幅検波回路）、鉄用バンドパスフィルター／低周波増幅
回路１５ａ１および鉄用レベル検出装置１６ａの組合せ
と、破線内の非鉄用検波回路１４ｂ（位相検波回路）、
非鉄用バンドパスフィルター／低周波増幅回路１５ｂ１
および非鉄用レベル検出装置１６ｂの組合せの双方の組
合せが、それぞれ調整して使用される。また、鉄金属片
および非鉄金属片を同時に区別して検出する必要がない
場合には、何れか一方のみが調整して使用され、他方の
組合せは、感度をゼロにする等の処理をして使用されな
い。

　５− また、特公昭６３−７６３３号「金属検出装置」、特公
昭６３−３２１５７号「金属検出装置」、特公昭６３−
３５９４５号「被検査体混入金属の検出装置」、特公昭
６３−３５９４８号「自己診断式金属検出器」、特公昭
８３−４１５０２号「金属検出装置」、特公昭６２−５
３０７１号「金属検出装置」、特公昭６０−１８！９５
１号「金属検知用ループコイル」、特公昭６０−４８７
１２号「金属物体検知方法及び装置」、特公昭５８−３
６７５５号「混入金属の検出方法」、特開昭５９−２４
２８２号「金属検出装置」、特開昭５９−４０２８７号
「金属検出装置」、特開昭５９−８０２７４号「金属検
出装置」、特開昭５９−６０２７５号「金属検出装置」
、特開昭５９−８０２７８号「金属検出装置」、特開昭
５９−８０２７７号「金属検出装置」、特開昭５９−６
０２７８号「自己診断式金属検出装置」、特開昭５９−
１６０７８７号「製品に混入している金属を検出する方
法」の各特許公報に開示されている金属検出装置は、全
て上述した従来例の金属検出　６− 装置である。

［発明が解決しようとする課題］ 上述した従来の金属検出装置は、アナログ回路で構成さ
れていたため、調整及び設定の自動化や簡略化が困難で
あり、回路構成や仕様においても融通性が乏しいという
問題点がある。

例えば、鉄と非鉄を区別するために、高屑波部は、検波
回路１４ａ（振幅検波回路）と検波回路１４ｂ（位相検
波回路）を組合せで構成され、低周波部は、バンドパス
フィルター／低周波増幅回路１５ａおよび１５ｂ内でそ
れぞれ鉄用と非鉄用の全く同一の二組の多段バンドパス
増幅回路で構成されているために、調整及び設定の自動
化や簡略化が困難であり、回路構成や仕様においても融
通性が乏しい。

また、バンドパスフィルター／低周波増幅回路１５ａお
よび１５ｂ内で多段のバンドパスフィルターを使ってい
るために、被検査体が受信コイル１２ａおよび１２ｂ間
を通過する速度が変わると、各バンドパスフィルターの
回路定数も変更しなくてはならない。通常の金属検出装
置では、被検査体はコンベアに載せて検査するために、
コンベア速度の変更は、各バンドパスフィルターの回路
定数の変更を必要とするからである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたもので、信号
処理をデジタル化し、しかも回路上受信信号に近い高周
波部分でデジタル化して、以後の処理をソフトウェアと
いうより自由度の高いもので置き換えることによって、
調整及び設定の自動化や簡略化を図り、かつ回路構成や
仕様において融通性を確保することを目的とし、この目
的を達成するために、高周波信号で励起された送信コイ
ルと、送信コイルの作る磁界中に置かれた複数の受信コ
イルとによって、送信コイルと受信コイルとの間に置か
れた被検査体の金属検出を行なう金属検出装置において
、受信コイルの受信信号を同調増幅する高周波増幅回路
と、高周波増幅回路の出力をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換
器と、Ａ／Ｄ変換器のサンプリングタイミングを定める
タイミング発生器とを設けるように構成されている。

［実施例コ 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は、本発明によるデジタル式金属検出装置の一実
施例を示すブロック図である。

第１図において、発振部１０では第２図に示す信号Ａが
発生されて、送信コイル１１に供給される。すなわち、
発振部１０内では、周期ｔのグロック信号Ｂ（第２図（
ｂ）参照）をｎ分Ｊ）！（ｎは整数）することによって
周期Ｔ　（Ｔ＝ｎＸｔ）の信号Ｄ（第２図（ｄ）参照）
が作られ、信号りを正弦波に変換することによって周期
Ｔの信号Ａが得られ、この周期Ｔの信号Ａが送信コイル
１１に印加される。

送信コイル１１は交番磁界を作り、この交番磁界中には
２つの受信コイル１２ａおよび１２ｂはが配置されてい
る。被検査体は、送信コイル１１と受信コイル１２ａお
よび１２ｂの間に置かれる。

後述するデジタル式金属検出装置の初期設定が終　９− 了した後は、被検査体は、ベルトコンベア等に搭載され
て第１図の矢印で示す方向に移動し、送信コイル１１と
受信コイル１２ａおよび１２ｂの間を移動している間に
被検査体に混入した金属片の検出が行われる。

受信コイル１２ａおよび１２ｂは差動コイルを構成し、
鎖交磁束の差に比例する高周波電圧を発生して、高周波
増幅回路１３に供給する。受信コイル１２ａおよび１２
ｂは、送信コイル１１からの磁束が等量交わるように、
巻数や位置が調整されているが、第１０図に示す従来回
路で必要となるバランス回路１７による微調整は、本発
明によるデジタル式金属検出装置では、後述する理由に
より省略することができる。また、従来回路で必要とな
る低周波増幅回路１５ａまたは１５ｂのゲイン調整も、
本発明によるデジタル式金属検出装置では省略すること
ができる。

受信コイル１２ａおよび１２ｂの出力電圧は、高周波増
幅回路１３で同調増幅された後に、Ａ／Ｄ変換器１でデ
ジタル信号に変換され、マイクロ　１０− コンピュータシステム２０内の内部データバス６を経由
してＲＡＭ５にデータ転送される。　Ａ／Ｄ変換器１に
おけるＡ／Ｄ変換は、プログラマブルタイミング発生器
２から供給されるタイミング信号に従って行われる。ま
た、後述するように、プログラマブルタイミング発生器
２は、発振部１０から供給される信号Ｂ（第２図（ｂ）
参照）と、内部データバス６を介してマイクロコンピュ
ータシステム２０かも供給されるコマンドとに従ってタ
イミング信号を発生する。

Ａ／Ｄ変換器１におけるＡ／Ｄ変換後のデーター転送は
、使用するマイクロコンピュータシステム２０の仕様に
依り、いくつかの方法がある。第１の方法は、マイクロ
コンピュータシステム２０のＤＭＡ　（ダイレクト・メ
モリー・アクセス）機能を使ってＲＡＭ５　（システム
メモリー）上に直接転送する方法である。

第２の方法は、Ａ／Ｄ変換器１の後に加算器を追加し、
この加算器を経由させることで演算済みデーターとして
ＲＡＭ５　（システムメモリー）上にＤＭＡ転送する方
法である。

第３の方法は、通常のシステムでは、ＤＭＡ機能は複数
のチャンネルを持っているが、チャンネルの切り換えに
時間を要する場合にはデーターの欠落等を生ずるので、
これを避けるためにＦＩＦＯメモリー（Ｆｉｒｓｔ　Ｉ
ｎ　Ｆｉｒｓｔ　Ｏｕｔ　ｍｅｍｏｒｙ）を使用する方
法である。この方法では、ＦＩＦＯメモリーを経由して
、ＲＡＭ５　（システムメモリー）上にＤＭＡ転送する
か、または、割り込み処理で演算した後に、ＲＡＭ５　
（システムメモリー）上にプログラム転送するかによっ
てデーター転送が行われる。

第１図は、上述した第１の方法に従い、マイクロコンピ
ュータシステム２ｏのＤＭＡ機能を使ってＡ／Ｄ変換器
１から内部データバス６を経由してＲＡＭ５に直接デー
タ転送される回路を示している。

データー転送以後は、すべてプログラマブルタイミング
発生器２のプログラムに従って処理される。プログラマ
ブルタイミング発生器２のプログラムについては、説明
を明確にするために、全体を２つに分けてフローチャー
トと波形図を参照しながら説明する。

第１のプログラムは、被検査体の有無が最も検出しやす
いポイント（サンプリングポイント）を見付は出すプロ
グラムであり、かつ、デジタル式金属検出装置の初期設
定を行うためのプログラムである。フローチャートを第
３図に示し、波形図を第４図に示す。

プログラムの内容を説明の前に、この第１のプログラム
の目的について説明する。

上述したように、周期Ｔの信号Ａが送信コイル１１に印
加されると、被検査体が静止している状態では、受信コ
イル１２ａおよび１２ｂには鎖交磁束の差に比例する高
周波電圧（第４図に示す高周波電圧Ｅ）が発生し、この
高周波電圧Ｅの周期はＴとなる。この周期Ｔは、送信コ
イル１１に印加される信号Ａと同じであり、信号Ｂ（第
２図（ｂ）参照）をサンプリングクロックとすることに
より、第２図（ｂ）に示すように、周期Ｔをｎ　１３− 等分したｎ個のポイント（１〜ｎ）を作り出すことがで
きる。このｎ個のポイント（１〜ｎ）の中から、被検査
体の有無が最も検出しやすいポイント、即ち、送信コイ
ル１１と受信コイル１２ａおよび１２ｂの間に被検査体
がある場合と無い場合とで、高周波増幅回路１３の出力
レベルが最も大きく変化するポイント（サンプリングポ
イント）を見付は出してデジタル式金属検出装置を初期
設定するのが、この第１のプログラムの目的である。

このように、被検査体の有無が最も検出しやすいポイン
ト見付は出す動作が必要となる理由は、２つある。第１
の理由は、送信コイル１１からの磁束が、受信コイル１
２ａおよび１２ｂに分布する状態を見付は出すことであ
る。この理由により、従来回路で用いられているバラン
ス回路１７を本発明によるデジタル式金属検出装置では
省略することができる。

第２の理由は、被検査体である金属片が鉄であるか非鉄
（ステンレス、アルミニウム等）であるかによって磁束
の収束状態や渦電流の発生状態が　１４− 変化し、受信コイル１２ａおよび１２ｂに分布する磁束
の状態が変化するので、被検査体の種類に合せて最適な
検出が行えるようにデジタル式金属検出装置を初期設定
することにある。この被検査体の種類に合せて金属検出
装置を初期設定することは、従来は手作業によって行わ
れていた。

以下、第１のプログラムの内容を説明する。

第３図に示すフローチャートは、送信コイル１１と受信
コイル１２ａおよび１２ｂの間に被検査体がある場合と
無い場合とに大きく２つに分けることができる。

最初は、送信コイル１１と受信コイル１２ａおよび１２
ｂの間に被検査体が無い場合の静特性（被検査体が静止
している状態での検出特性）のデータが取り込まれる。

プログラムがスタートすると、ＲＡＭ５内に用意された
バッファがクリアーされて初期値が設定され（ステップ
３１）、次いでサンプリングクロックｉの初期設定（ス
テップ３２）と範囲の設定（ステップ３３）が行われる
。サンプリンググロックｉが１に設定されると言うこと
は、高周波電圧Ｅの周［Ｔをｎ等分したｎ個のポイント
（１〜ｎ）のうちの１番目のタイミングでサンプリング
クロッグを発生してＡ／Ｄ変換器１に供給するように、
プログラマブルタイミング発生器２にマイクロコンピュ
ータシステム２０からコマンドを送ることを意味する。

サンプリングクロックｉが１のときには、高周波電圧Ｅ
の周期Ｔをｎ等分した最初のポイントでＡ／Ｄ変換が行
われ、同じポイントでのＡ／Ｄ変換はｍ回行われる。ｍ
は整数であり、数１０回（例えば２０回〜３０回）程度
に設定される。ｍサンプリングクロックｉは１ずつイン
クリメントしながら１〜ｎの範囲で繰り返され（ステッ
プＩ″″ｒ 次いで、送信コイル１１と受信コイル１２ａおよび１２
ｂの間に被検査体を置いた場合の静特性（被検査体が静
止している状態での検出特性）のデータが取り込まれる
。

プログラムがスタートすると、ＲＡＭ５内に用意された
バッファがクリアーされて初期値が設定され（ステップ
４１）、次いでサンプリングクロック主の初期設定（ス
テップ４２）と範囲の設定（ステップ４３）が行われる
。

サンプリングクロックｉが１のときには、高周波電圧Ｅ
の周期Ｔをｎ等分した最初のポイントでＡ／Ｄ変換が行
われ、同じポイントでのＡ／Ｄ変換はｍ回行われる。ｍ
は上述したステップ３４と同様に設定される。ｍ回得ら
れたデータＳ１は積サンプリングクロックｉは１ずつイ
ンクリメントしながら１〜ｎの範囲で繰り返され（ステ
ップ７− すように表される。このようにして得られるＰｉを集計
することで、ピーク点（第５図の１２とｉ４）と零クロ
ス点（第５図の１１とｉ３）を求めることができる。

通常の場合、被検査体が鉄系であれば、位相のずれは、
はぼ０°に近い。また、非鉄系であれば、被検査体の影
響が最小の点である。

このことから、鉄系の被検査体が在ることを検出したい
場合（または非鉄系の被検査体が無いことを検出したい
場合）は、ピーク点のポイント（第５図のｉ２とｉ４）
にサンプリングポイントを設定すれば、鉄系の被検査体
が在ること（または非鉄系の被検査体が無いこと）を検
出することができる。

反対に、鉄系の被検査体が無いことを検出した　１８− い場合（または非鉄系の被検査体が在ることを検出した
い場合）は、零グロス点（第５図の１１とｉ３）にサン
プリングポイントを設定すれば、鉄系の被検査体が無い
こと（または非鉄系の被検査体が在ること）を検出する
ことができる。

鉄系と非鉄系の両方の性質を持った被検査体の場合には
、鉄または非鉄の何れかの磁気的影響の強弱関係によっ
て、０″〜１８０°の間で位相のずれを生じる。即ち、
受信コイル１２ａおよび１２ｂの間に被検査体を通過さ
せても、積算データＰｉのレベルが変動しない点が必ず
存在する。従って、被検査体が鉄系と非鉄系の両方の性
質を持っている場合でも、ピーク点と零クロス点は必ず
存在し、サンプリングポイントの設定が可能である。

このようにして、最適なサンプリングポイントが設定さ
れると、第２のプログラムに移行する。

第２のプログラムは、被検査体の有無を検出するプログ
ラムである。フローチャートを第６図に示し、波形図を
第７図〜第９図に示す。

プログラムがスタートすると、まず初期設定が行われる
（ステップ５４）。次のステップ５５からステップ５９
までは、上述した第３図のフロチャートを要約したもの
であり、これ等のステップで、最適なサンプリングポイ
ントが設定される。

ステップ６０では、分離検出モードと位相検出モードの
判別が行われる。分離検出モードとは、鉄系と非鉄系の
被検査体を同時に検出するためのモードである。位相検
出モードとは、鉄系と非鉄系の双方の特性を合わせ持っ
た被検査体を検出するか、または鉄系と非鉄系の一方の
特性を持った金属以外の被検査体を検出するモードであ
る。このモード判別は、マニュアル操作されるスイッチ
の状態を読み取ることによって実現される。

ステップ６０で分離検出モードと判別されたときは、ピ
ーク点のポイント（第５図の１２とｉ４）と零クロス点
（第５図の１１とｉ３）の２カ所にサンプリングポイン
トが設定される（ステップ６１）。また、位相検出モー
ドと判別されたときは、通常は零クロス点（第５図の１
１とｉ３）にサンプリングポイントが設定される（ステ
ップ６１）。

分離検出モードまたは位相検出モードのサンプリングポ
イント設定が終了すると、測定データの入力バッファの
選択が行われる（ステップ６３）。

これは、ＲＡＭ５　（第１図参照）内に設けられている
複数の測定データ用入力バッファを切替えて測定データ
を書き込み、入力バッファへの測定データの入力が完了
した時点でデーチエツクを行なっていることによる。

ステップ６３を経過すると、実際の測定作業が開始され
る。

ステップ６４では、測定停止命令が出ていないかを見て
、停止命令が出ていたら測定作業を終了する。停止命令
が出ていないときは、ステップ６５に移る。また、ステ
ップ６５では、後述するステップ７１でセットされた測
定データ入力許可フラグを見て、許可が出ていたらステ
ップ６６に移る。許可が出ていないときは、エラー処理
に移る。

ステップ６６では、ＲＡＭ５内に設けられている測定デ
ータ用人カバッファ空き状態を見て、空　２１− きができたときに、複数の測定データ用入力バッファを
切替えながら測定データを入力バッファに書き込む（ス
テップ６７）。

このとき測定データ用入力バッファに書き込まれる測定
データのエンベロープは、第７図に示す信号Ｅのように
なっている。即ち、信号Ｅは、２つの受信コイル１２ａ
および１２ｂの各辺を被検査体が横切るときに、受信コ
イル１２ａおよび１２ｂからみると磁束の流れる向きが
反転するためにピークとなる。このことから、信号Ｅに
は合計４回のピークが表れる。

この信号Ｅをミクロ的に見ると、第８図および第９図に
示す波形となる。第８図は、鉄系の被検査体が在ること
を検出したい場合（または非鉄系の被検査体が無いこと
を検出したい場合）の信号Ｅを示し、ピーク点のポイン
ト（第５図のｉ２とｉ４）にサンプリングポイントが設
定される分離検出モードでの波形を示している。サンプ
リング２ 解析が行なわれる。ここでのｍも整数であり、数１０回
（例えば２０回〜３０回）程度に設定されている。

第９図は、非鉄系の被検査体が在ることを検出したい場
合（または鉄系の被検査体が無いことを検出したい場合
）の信号Ｅを示し、零グロス点のポイント（第５図の１
１とｉ３）にサンプリングポイントが設定される位相検
出モードでの波形を示している。サンプリングポイント
における各測定入力バッファに書き込まれた測定データ
は、入力が完了した時点でデーチエツクが行なわれ、か
つピーク検出とレンジ算出とが行なわれる（ステップ６
８）。

ピーク検出は、測定データのピークを求める演算であり
、種々の方法が考えられるが、例えば（ｄｋ−１＋ｄｋ
＋ｄｋ＋１）−（ｄｋ＋ｄｋ＋１＋ｄｋ＋２）の値が、
正から負に変化したポイント、または負から正に変化し
たポイントをピークとすることでピーク検出が行なえる
。この演算でのｄｋには、ピークポイントのレベル差と
して算出される。

ステップ６９では、ステップ６８におけるピーク検出と
レンジ算出の結果から、２つの受信コイル１２ａおよび
１２ｂを被検査体が横切る時間を求め、最終的な金属検
出信号を出力するか否かの判断が行なわれる。

上述したようにして検出されたピークポイントのポイン
ト差から速度を求めることができる。即ち、入力バッフ
ァメモリー上の測定データのアドレスには時間情報が含
まれているので、ピークポイントのアドレスを減算する
ことで、２つの受信コイル１２ａおよび１２ｂを被検査
体が横切る時間を算出するようにしている。

この正負のピーク差をレンジ差として、また、ピーク間
のポイント差から通過時間を算出して、所定値と比較し
て越えていれば金属検出信号をオンにする（ステップ７
０）。所定値を越えていなければ、測定データ入力許可
フラグをセットしてステップ６４に戻る（ステップ７１
）。

以上で説明した本発明によるデジタル式金属検出装置で
は、Ａ／Ｄ変換の最適なサンプリングポイントの自動設
定が実現できる。これは、被検査体の磁気特性の違いに
よる最適設定条件を容易に実現できることを示すもので
ある。

また、ハードウェアー上では、バランス回路、検波回路
、バンドパスフィルター回路、低周波増幅回路、レベル
判定回路が不要となる。

更に、ゲイン調整は送信信号と受信信号の各々の増幅ゲ
インに必要であるが、微調整が不要となるので、アナロ
グスイッチによる段階的調整で対応できる。そのため、
可変抵抗器の全廃が可能となる。これは、装置のメンテ
ナンス費用の大幅な削減を意味する。

また、大幅なゲイン調整が可能なので、通常の金属検出
装置とは逆の入れ忘れ防止の使い方にも対応できる。例
えば、乾燥剤、調味料、キャラク　２５　− ターシール等を、製品に挿入するラインでは、入れ忘れ
防止のために金属検出装置を製造ラインに設置している
。これ等の乾燥剤、調味料、キャラクタ−シール等は、
大きな金属と同じ特性を示すものが多く、従来の金属検
出装置では、増幅器、バランス回路、レベル検出回路が
過飽和等となるため使用できなかった。本発明によるデ
ジタル式金属検出装置では、大幅なゲイン調整が可能な
ので、このような通常の金属検出装置とは逆の使い方に
も対応できる。

以上、本発明を実施例により説明したが、本発明の技術
的思想によれば、種々の変形が可能である。例えば、上
述した実施例においては、積算は全て複数回行なうこと
を前提として説明したが、検出精度が要求されない用途
では、積算は１回のみ行なうこととして、検出速度を高
めるようにもできる。

また、上述した実施例においては、ひとつのす６− むようにした。しかしながら、受信コイル１２ａおよび
１２ｂの受信信号Ｅは正弦波であるために位相角１８０
°を中心にして対象である。従って、設定したサンプリ
ングポイントから１８０’遅れたポイントにもサンプリ
ングポイントを設定することができる。この場合に、Ａ
／Ｄ変換器１の出力データをｄｌおよびｄ２とすると、
差分ｄ　１−　ｄ　２をひとつのデータとして扱うよう
にできる。このときの積算データは！’　（ｄ　ｌｊ　
−ｄ　２ｊ）である。

７”−１ 同様に、分離検出モードにおいても、Ａ／Ｄ変換器１の
出力データを、鉄系はｄｌＦおよびｄ　２Ｆ１非鉄系は
ｄｌＮおよびｄ２Ｎとすると、差分ｄｌＦ−ｄ２Ｆおよ
び差分ｄｌＮ−ｄ２Ｎをひとつのデータとじてこのよう
に１周期内に２カ所のサンプリングポイントを設定する
と、演算するデータ値が小さくなる利点がある。しかも
、ピーク値等のデータ値を得るためのデータ取込み時間
も半分に短縮できる利点がある。

［発明の効果］ 以上で説明したように、本発明は、高周波信号で励起さ
れた送信コイルと、送信コイルの作る磁界中に置かれた
複数の受信コイルとによって、送信コイルと受信コイル
との間に置かれた被検査体の金属検出を行なう金属検出
装置において、受信コイルの受信信号を同調増幅する高
周波増幅回路と、高周波増幅回路の出力をＡ／Ｄ変換す
るＡ／Ｄ変換器と、Ａ／Ｄ変換器のサンプリングタイミ
ングを定めるタイミング発生器とを設けるように構成さ
れている。

この構成により、信号処理をデジタル化し、しかも回路
上受信信号に近い高周波部分でデジタル化して、以後の
処理をソフトウェアというより自由度の高いもので置き
換えることによって、調整及び設定の自動化や簡略化を
図り、かつ回路構成や仕様において融通性を確保するこ
とが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるデジタル式金属検出装置の一実
施例を示すブロック図、 第２図は、第１図に示す回路の動作を説明する波形図、 第３図は、第１図に示す回路の動作を説明するフローチ
ャート、 第４図は、第１図に示す回路の動作を説明するタイミン
グチャート、 第５図は、第１図に示す回路の動作を説明する波形図、 第６′ｆＭは、第１図に示す回路の動作を説明するフロ
ーチャート、 第７図は、第１図に示す回路の動作を説明するタイミン
グチャート、 第８図は、第１図に示す回路の動作を説明するタイミン
グチャート、 第９図は、第１図に示す回路の動作を説明するタイミン
グチャート、 第１０図は、従来のデジタル式金属検出装置を示すブロ
ック図である。 　２９− ０ １ ２ ３ ０ Ａ／Ｄ変換器 プログラマブルタイミング発生器 ＣＰＵ回路 ＯＭ ＡＭ 内部データバス Ｉ１０回路 ＲＴ キーボード 発振部 送信コイル 受信コイル 高周波増幅回路 マイクロコンピュータシステム

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）高周波信号で励起された送信コイルと、該送信コ
   イルの作る磁界中に置かれた複数の受信コイルとによつ
   て、前記送信コイルと前記受信コイルとの間に置かれた
   被検査体の金属検出を行なう金属検出装置において、 前記受信コイルの受信信号を同調増幅する高周波増幅回
   路と、 該高周波増幅回路の出力をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器
   と、 該Ａ／Ｄ変換器のサンプリングタイミングを定めるタイ
   ミング発生器とを有するデジタル式金属検出装置。
2. （２）前記被検査体が前記受信コイルの間に置かれたと
   きの前記Ａ／Ｄ変換器の出力を積算する第１の積算手段
   と、 前記被検査体が前記受信コイルの間に無いときの前記Ａ
   ／Ｄ変換器の出力を積算する第２の積算手段と、 前記第１の積算手段の出力と前記第２の積算手段の出力
   との差分から、前記被検査体に最適なサンプリングポイ
   ントを算出して、前記タイミング発生器に指示するサン
   プリングポイント検出手段と、 該サンプリングポイント検出手段が前記タイミング発生
   器に指示したサンプリングポイントで、前記被検査体が
   移動しているときの前記高周波増幅回路の出力をサンプ
   リングした前記Ａ／Ｄ変換器の出力を積算する第３の積
   算手段と、 該第３の積算手段の出力から、正および負のピーク点を
   検出するピーク検出手段と、 該ピーク検出手段の出力から、正および負のピーク点の
   レベル差と時間差とを算出する算出手段とを有し、 該算出手段が所定時間内に所定レベル以上のレベル変化
   を算出したことで被検査体の金属検出を行なうことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載のデジタル式金属検
   出装置。
3. （３）前記サンプリングポイント検出手段は、前記第１
   の積算手段の出力と前記第２の積算手段の出力との差分
   が最大または最小であるサンプリングポイントを、前記
   被検査体に最適なサンプリングポイントとして算出する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第２項記載のデジタル
   式金属検出装置。