金属探测仪中的接收线圈如何实现校零？

dxgdsx · 发表于 2018-9-7 22:40:41

本帖最后由 dxgdsx 于 2018-9-7 22:47 编辑

最近在搞一个金属探测仪，接收线圈老是调不好。
主要工作原理是：电感式传感器原理
发射线圈中通入交流信号，产生磁场，接收线圈中产生感应电动势，接收线圈由3部分串联而成，且绕向不同。
在没有金属靠近检测区域时，由于几部分接收线圈的绕向不同，产生的感应电动势相互抵消，所以最后输出信号为零。（原理上是这么设计的，至于加工工艺能否完全保证，不太确定）
当金属靠近检测区域时，由于金属将改变检测区域的磁场分布，导致接收线圈总输出信号不为零。（这个信号很微弱，但是经过后面放大后就非常明显了）
现在问题是，没有金属靠近的时候，放大电路的输出信号直接饱和了。诡异的是，同样的电路板，有的可以正常工作，有的就有问题。

第1个图是博世的一个宣传图，不太清楚博世是怎么做到完美匹配的。
第2个图是电感式传感探头的示意图。发射线圈是带骨架的绕线线圈，接收线圈直接刻到PCB上。

放大电路部分应该没有问题，个人感觉是3部分接收线圈的匹配没有做好，可能是pcb加工工艺无法保持一致。但是，如果是这个原因的，感觉无解。

望各位坛友帮助分析分析原因，十分感谢！

zhanyanqiang · 发表于 2018-9-7 23:07:35

帮顶~~~~~

zhanyanqiang · 发表于 2018-9-7 23:08:06

楼主还有详细点的资料吗？想了解了解~~~~

liurangzhou · 发表于 2018-9-8 09:25:02

我们做的是一个发射线圈，两个接收线圈

isakura · 发表于 2018-9-8 10:02:53

你告诉我可以探测地下几米？物体大小多少？

wx-ta · 发表于 2018-9-8 10:18:50

看到这个原理之前，我一直以为金属探测是一个线圈加一个电容组成一个LC谐振电路，判断依据是看这个LC谐振电路的频率变化

mangolu · 发表于 2018-9-8 11:32:19

同问有详细资料吗？

wy2000 · 发表于 2018-9-8 11:58:07

我也一直认为原理和6楼说的一样。

gaolf_2012 · 发表于 2018-9-8 12:12:25

看第一张图part3与part4间有些元件，是不是调整用的？

dxgdsx · 发表于 2018-9-8 12:26:07

zhanyanqiang 发表于 2018-9-7 23:08
楼主还有详细点的资料吗？想了解了解~~~~

手里资料是有部分的，但是是公司的，不方便放出来。抱歉。但是原理就是上面的这个原理，没什么花头的。

dxgdsx · 发表于 2018-9-8 12:27:48

liurangzhou 发表于 2018-9-8 09:25
我们做的是一个发射线圈，两个接收线圈

理论上采用平衡法两个线圈就可以了，不过个人觉得线圈多一点可能灵敏度好点。
请问你接收线圈两部分是如何保证平衡的？谢谢

dxgdsx · 发表于 2018-9-8 12:28:45

isakura 发表于 2018-9-8 10:02
你告诉我可以探测地下几米？物体大小多少？

额，没那么夸张，也就是能测10cm的深度，手指甲大小的金属。

dxgdsx · 发表于 2018-9-8 12:29:23

wx-ta 发表于 2018-9-8 10:18
看到这个原理之前，我一直以为金属探测是一个线圈加一个电容组成一个LC谐振电路，判断依据是看这个LC谐振电 ...

对啊，这个原理也可以的啊。实现方法很多的。

mangolu · 发表于 2018-9-8 12:32:46

dxgdsx 发表于 2018-9-8 12:28
额，没那么夸张，也就是能测10cm的深度，手指甲大小的金属。

那那种小广告上能探地下几米深度的，能实现吗？

dxgdsx · 发表于 2018-9-8 12:33:47

gaolf_2012 发表于 2018-9-8 12:12
看第一张图part3与part4间有些元件，是不是调整用的？

应该是做调整用的，在顺时钟绕向线圈与逆时针绕向线圈之间进行分配，但是怎么把握这个度呢？

dxgdsx · 发表于 2018-9-8 12:35:06

mangolu 发表于 2018-9-8 12:32
那那种小广告上能探地下几米深度的，能实现吗？

这个就不太清楚了。那种应该类似扫雷装置吧，发射线圈做的很大，发射功率也很大。应用场合不同。

gaolf_2012 · 发表于 2018-9-8 12:36:36

可能有专门的测量仪器，根据测试结果得出推荐值经验值。

wy2000 · 发表于 2018-9-8 12:37:46

liurangzhou 发表于 2018-9-8 09:25
我们做的是一个发射线圈，两个接收线圈

讲讲两个线圈测量的原理呢

liurangzhou · 发表于 2018-9-8 12:38:29

dxgdsx 发表于 2018-9-8 12:27
理论上采用平衡法两个线圈就可以了，不过个人觉得线圈多一点可能灵敏度好点。
请问你接收线圈两部分是如 ...

数字域校正，我们是测动态的，不关注静态点

zhanyanqiang · 发表于 2018-9-8 12:58:02

dxgdsx 发表于 2018-9-8 12:26
手里资料是有部分的，但是是公司的，不方便放出来。抱歉。但是原理就是上面的这个原理，没什么花头的。 ...

我们的探测距离2米多当然是大金属~~~~原理都差不多，稳定的磁场被扰动~~~

DOER · 发表于 2018-9-8 13:56:23

检波完了，用交流放大器，隔掉直流？

dxgdsx · 发表于 2018-9-8 14:20:23

DOER 发表于 2018-9-8 13:56
检波完了，用交流放大器，隔掉直流？

接收线圈输出的就是交流信号，然后采用双电源供电的运放进行放大滤波。

dxgdsx · 发表于 2018-9-8 14:20:59

liurangzhou 发表于 2018-9-8 12:38
数字域校正，我们是测动态的，不关注静态点

可是放大器直接输出饱和了，后面就没法校正了。

liurangzhou · 发表于 2018-9-8 15:33:42

dxgdsx 发表于 2018-9-8 14:20
可是放大器直接输出饱和了，后面就没法校正了。

幅度这么大？

dxgdsx · 发表于 2018-9-8 15:59:27

liurangzhou 发表于 2018-9-8 15:33
幅度这么大？

是的，无金属靠近的时候，就直接饱和输出了，很奇怪。

DOER · 发表于 2018-9-8 17:29:16

你降低灵敏度不就行了吗

liurangzhou · 发表于 2018-9-8 17:37:59

dxgdsx 发表于 2018-9-8 15:59
是的，无金属靠近的时候，就直接饱和输出了，很奇怪。

那肯定是电路问题了，是不是直流偏置没有处理好

qming51 · 发表于 2018-9-8 17:39:20

是用差分放大电路吗

l.htlht · 发表于 2018-9-8 18:05:11

1.调整发射线圈的位置
2.调整接收线圈正反圈数
前提是你的电路没有问题

dxgdsx · 发表于 2018-9-8 18:28:48

liurangzhou 发表于 2018-9-8 17:37
那肯定是电路问题了，是不是直流偏置没有处理好

可是绝大多数板子都是正常工作的，放大电路部分应该没问题，通过改变发射功率，放大电路输出可以退出饱和。但是无金属靠近时，还是有较大的输出。正常板子在无金属靠近时，放大电路输出基本为零。

dxgdsx · 发表于 2018-9-8 18:30:53

l.htlht 发表于 2018-9-8 18:05
1.调整发射线圈的位置
2.调整接收线圈正反圈数
前提是你的电路没有问题

放大电路部分没问题。
我也想过调整发射线圈位置和正反接收线圈匝数，但是大部分板子是正常的。这种调整太硬了，说不定坏的确实调整好了，但是原来正常的被调整坏了。

dxgdsx · 发表于 2018-9-8 18:31:15

DOER 发表于 2018-9-8 17:29
你降低灵敏度不就行了吗

怎么降低灵敏度？

liurangzhou · 发表于 2018-9-8 19:46:46

没出问题不代表没问题

dxgdsx · 发表于 2018-9-8 20:37:19

liurangzhou 发表于 2018-9-8 19:46
没出问题不代表没问题

嗯，也有这个可能。

isakura · 发表于 2018-9-9 00:10:30

dxgdsx 发表于 2018-9-8 12:28
额，没那么夸张，也就是能测10cm的深度，手指甲大小的金属。

10cm?

连日本鬼子的扫雷的都不如？

huangqi412 · 发表于 2018-9-9 08:00:14

寻宝用的？

dxgdsx · 发表于 2018-9-9 20:34:51

isakura 发表于 2018-9-9 00:10
10cm?

连日本鬼子的扫雷的都不如？

我这不是用来扫雷的啊。

dxgdsx · 发表于 2018-9-9 20:35:13

huangqi412 发表于 2018-9-9 08:00
寻宝用的？

探测墙体里面的钢筋用的。

zhouqw1979 · 发表于 2018-9-9 21:55:06

bosch有专利解释，可以去查一下，国内有几家在做，马卡有自己专利，度彼完全抄的，u利德貌似比较简洁

dxgdsx · 发表于 2018-9-9 21:58:13

zhouqw1979 发表于 2018-9-9 21:55
bosch有专利解释，可以去查一下，国内有几家在做，马卡有自己专利，度彼完全抄的，u利德貌似比较简洁
...

谢谢告知，我去查查。

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