[发明专利]基于自由衰减振荡技术的金属检测系统及检测方法

权利要求书

1.一种基于自由衰减振荡技术的金属检测系统，其特征在于，包括：谐振模块、波形变换模块、微处理器；所述谐振模块包括线圈和电子开关；

所述微处理器通过激励信号控制所述电子开关的状态使得所述线圈进入自由衰减振荡的状态，

所述波形变换模块获得所述线圈的衰减振荡波形并变换为第二方波信号传输至所述微处理器，

所述微处理器检测所述第二方波信号的第一上升沿至第二下降沿之间的第一时间间隔，以及根据该第一时间间隔与预设值的比较获得被测目标的特征。

2.根据权利要求1所述的一种基于自由衰减振荡技术的金属检测系统，其特征在于，所述微处理器包括：通用输入输出模块、计数器模块、外设互联总线、模拟比较器模块以及处理器内核；

所述处理器内核分别与所述通用输入输出模块、计数器模块、外设互联总线、模拟比较器模块相连，所述计数器模块通过所述外设互联总线与所述模拟比较器模块互联；

所述输入输出模块根据所述处理器内核生成的指令向所述电子开关发送第一方波信号，控制所述电子开关的状态；

所述模拟比较器模块获取所述波形变换模块中的第二方波信号进行比较检测，在检测到所述第一上升沿后所述计数器模块开始计数，直到检测到所述第二下降沿停止计数获得所述第一时间间隔。

3.根据权利要求2所述的一种基于自由衰减振荡技术的金属检测系统，其特征在于，所述微处理器还包括模数转换模块，所述微处理器还用于通过所述模数转换模块获取外部温度数据进行温度补偿。

4.根据权利要求3所述的一种基于自由衰减振荡技术的金属检测系统，其特征在于，还包括温度采集模块；所述温度采集模块用于采集所述外部温度数据发送至所述模数转换模块。

5.根据权利要求2所述的一种基于自由衰减振荡技术的金属检测系统，其特征在于，还包括输出模块，所述输出模块与所述微处理器相连，所述输出模块用于输出所述第一方波信号，和/或第二方波信号。

6.根据权利要求1所述的一种基于自由衰减振荡技术的金属检测系统，其特征在于，所述谐振模块还包括：直流电源、第一电容；

所述直流电源、第一电容以及所述线圈的一端分别与所述电子开关的三个端口相连，另一端共联接地，所述电子开关通过所述激励信号进行所述状态的切换，

所述电子开关导通所述直流电源与所述线圈的状态下，所述直流电源给所述线圈充电，

所述电子开关导通所述线圈与第一电容的状态下，所述线圈通过所述第一电容释能并进入所述自由衰减振荡的状态。

7.一种基于自由衰减振荡技术的金属检测方法，其特征在于，包括：

步骤1，探测端无目标时的状态下根据权利要求1-6任一所述金属检测系统检测所述第一时间间隔获得初始间隔；

步骤2，将被测目标置于探测端检测所述第一时间间隔与所述初始间隔进行比较，

若此时获得的第一时间间隔比所述初始间隔大，则所述被测目标为铁磁性材料

若此时获得的第一时间间隔比所述初始间隔小，则所述被测目标为非铁磁性材料。

8.根据权利要求7所述的一种基于自由衰减振荡技术的金属检测方法，其特征在于，所述步骤1所述初始间隔为具有预设时间半径的时间窗口，该第一时间间隔大于所述时间窗口的下限且小于所述时间窗口的上限。

9.根据权利要求7所述的一种基于自由衰减振荡技术的金属检测方法，其特征在于，所述步骤1还包括：

探测端无目标时的状态下调制不同的外部温度，获取所述第一时间间隔与所述外部温度的关系曲线，从而获得温度补偿系数；

根据探测端无目标时的状态下所述第一时间间隔以及所述温度补偿系数获得所述初始间隔。