基于STM32金属检测和分离系统的设计与实现

发布时间：2021-06-11 03:06

　　本系统包括金属检测器、控制电路和分离系统三部分。主要原理是有1个发射线圈,2个接收线圈,发射线圈,在通电后产生1个永久的交流电磁场,2个接收线圈互相连接,在有金属经过2个金属线圈时都会产生信号变化,控制器在处理并判断该信号之后,给出金属信号。通过继电器控制输出给剔除装置,将带有金属杂质的物料清除出去,对提高食品的安全性及保护精密工业机器具有重要的意义。 

【文章来源】：电子产品世界. 2020,27(03)

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

金属检测与分离系统框图

金属检测线圈结构紧凑，由1个产生交变磁场的发射线圈和2个检测磁场感应变化的接收线圈组成。发射线圈和接收线圈是同轴固定并且没有偏移。发射线圈和接收线圈均采用漆包线缠绕，外表面由尼龙材料固定，稳定性高，整个线圈被检测线圈包围。如图2所示，金属检测线圈、发射线圈和接收线圈的示意图彼此完全平行，中间是发射线。高频交流电会产生磁场，并且线圈的两端都是接收线圈，因为2个接收线圈完全相同，间距相同，并且感测信号完全相同。当金属杂质穿过线圈时，位于接收线圈附近的高频磁场将被磁感应线依次切断，相位和幅度的变化会引起信号的变化，并且接收线圈会发送该变化到差分放大电路进行处理。理想的状态是原料产品和检测到的金属杂质信号相位成90°角，这样金属杂质被成功检测到，如图3所示。但是大多数情况下检测到的原料和金属杂质不是理想的90°角，大多数是介于0～90°角，这样基本都能检测到，如图4所示是正常状态下的相位示意图，还有另外一种极端情况就是原料产品和金属杂质有着相同的相位角，这种情况下是无法检测到金属杂质的，这是本系统设计所存在的缺点。

理想的状态是原料产品和检测到的金属杂质信号相位成90°角，这样金属杂质被成功检测到，如图3所示。但是大多数情况下检测到的原料和金属杂质不是理想的90°角，大多数是介于0～90°角，这样基本都能检测到，如图4所示是正常状态下的相位示意图，还有另外一种极端情况就是原料产品和金属杂质有着相同的相位角，这种情况下是无法检测到金属杂质的，这是本系统设计所存在的缺点。图4 正常状态相位示意图

【参考文献】：
期刊论文
[1]论金属探测器的发展与市场现状[J]. 许凯.  中国安防产品信息. 2004(01)

硕士论文
[1]基于平衡线圈技术的金属探测器设计[D]. 王庆林.山东大学 2010
[2]基于DSP的金属检测系统设计[D]. 蓝天宇.西南交通大学 2009
[3]一种高灵敏度金属探测器的研究[D]. 王海鱼.哈尔滨理工大学 2009



本文编号：3223680