用于定位金屬對(duì)象的金屬探測(cè)器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種方法，用于定位金屬或含金屬的對(duì)象和材料，即使在受金屬的影響的情況下，至少兩個(gè)發(fā)射線圈中的電流相對(duì)于彼此被調(diào)節(jié)，由此使得將由至少一個(gè)接收線圈接收的接收線圈輸出信號(hào)或從接收線圈輸出信號(hào)生成的解調(diào)相位的平均值被持續(xù)彼此調(diào)節(jié)到“零”。所需的控制變量的幅度通過解調(diào)而被檢測(cè)為值，優(yōu)選地，至少在0°并且在偏移了90°的解調(diào)處理中，并且被均衡，從而改善該方法，諸如即使在檢測(cè)區(qū)中存在其他金屬對(duì)象，也允許待檢測(cè)對(duì)象的可靠檢測(cè)。
【專利說明】用于定位金屬對(duì)象的金屬探測(cè)器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請(qǐng)要求于2011年2月2日提交的德國專利申請(qǐng)10 2011 010 144.6的優(yōu)先權(quán)，其公開內(nèi)容明確結(jié)合在本申請(qǐng)的主題中
[0002]本發(fā)明涉及用于定位金屬對(duì)象的金屬探測(cè)器。
【背景技術(shù)】
[0003]本文描述的本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)在于，有意屏蔽測(cè)量區(qū)中不需要的金屬對(duì)象并同時(shí)檢測(cè)需要的金屬對(duì)象。例如，在圖1中示出了相對(duì)薄的金屬管道的檢測(cè)，該金屬管道在大量鋼筋件、鋼筋條、或者鋼筋網(wǎng)格(還稱為結(jié)構(gòu)鋼)后的壁中。圖1示出了包括嵌入式鋼筋件1.2的壁部形式的對(duì)象1.1。待檢測(cè)的金屬管道1.3位于鋼筋件1.2的后面。金屬探測(cè)器1.4被引導(dǎo)經(jīng)過對(duì)象1.1。
[0004]雖然現(xiàn)有技術(shù)的金屬探測(cè)器能明確地檢測(cè)鋼筋件，但通常不會(huì)看到鋼筋件后面的管道。盡管在一些情況下，人們可以根據(jù)測(cè)量值在管道區(qū)中的增大來推斷已經(jīng)檢測(cè)到了管道，但是，如果存在另一個(gè)鋼筋件代替管道，或者如果鋼筋件在一個(gè)點(diǎn)被定位為靠在一起，測(cè)量值也會(huì)類似地增大。因此，通過現(xiàn)有的金屬探測(cè)器，不能實(shí)現(xiàn)可靠的檢測(cè)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]在上述情形中，本發(fā)明的目的在于完全屏蔽鋼筋件，使得只看到管道。
[0006]就此，與鋼筋件或鋼筋條定位得如何緊挨在一起或者它們是否在管道的前面、后面、或邊上是無關(guān)的。另外，管道可以由與待屏蔽的鋼筋件相同的材料構(gòu)成。鋼筋件僅是隨便舉的一個(gè)實(shí)例。借助于本發(fā)明，幾乎可以屏蔽每一個(gè)可能的金屬對(duì)象。不言而喻，同樣包括了礦化地面的效應(yīng)。
[0007]相反，自然，也可以刻意尋求一個(gè)特定的對(duì)象，從而屏蔽所有其他的對(duì)象。所尋求的對(duì)象必須只能是與待屏蔽的對(duì)象不同的金屬形狀或類型。
[0008]此外，本發(fā)明的目的在于改進(jìn)用于定位金屬對(duì)象和材料的方法，使得當(dāng)在其他金屬對(duì)象位于檢測(cè)區(qū)中時(shí)，也可以實(shí)現(xiàn)需要檢測(cè)的對(duì)象的可靠檢測(cè)。
[0009]應(yīng)當(dāng)理解，在本申請(qǐng)的上下文中，“金屬”對(duì)象還包括只含有金屬的對(duì)象。本申請(qǐng)中的“對(duì)象”應(yīng)被理解為如下需要檢測(cè)的對(duì)象:例如，其能夠可以在位于其他類似類型的對(duì)象或者甚至與其不同的對(duì)象(諸如墻壁、地面等)中或者后面被檢測(cè)。
[0010]本申請(qǐng)的基礎(chǔ)是專利申請(qǐng)DE 102009029928A1。其中描述了一種方法，在該方法中，在特殊線圈配置中，兩個(gè)發(fā)射線圈的兩個(gè)相反地調(diào)節(jié)的電流將接收線圈配置中的接收信號(hào)持續(xù)調(diào)節(jié)為“零”。該申請(qǐng)明確指出，與現(xiàn)有技術(shù)相反，該處理涉及到“零”的一個(gè)持續(xù)調(diào)節(jié)，即，還在金屬接近線圈配置2.6的情況下。
[0011]在現(xiàn)有技術(shù)中，存在無需接近金屬就能產(chǎn)生接收信號(hào)“零”的方法。例如，這是通過發(fā)射線圈相對(duì)于接收線圈的機(jī)械對(duì)準(zhǔn)(通常被稱為線圈的“Double-D”配置(參見DE10301951A9))來實(shí)現(xiàn)的，或者兩個(gè)接收線圈以接收信號(hào)被抵消的方式被布置在發(fā)射線圈中(參見DE 10318350B3)。為了解決機(jī)械公差的問題，線圈系統(tǒng)中的輔助繞組也被接通，以便有可能的話，在沒有金屬接近的情況下實(shí)現(xiàn)接收信號(hào)“零”(參見DE 102004047189A1)。
[0012]因此，在所有上述方法中，總是在沒有金屬影響的情況下將接收信號(hào)機(jī)械地或電氣地調(diào)整到“零”。當(dāng)金屬施加影響時(shí)，保持了沒有金屬影響時(shí)實(shí)現(xiàn)的調(diào)整。在這些方法中，當(dāng)金屬施加影響時(shí)，發(fā)生了之后由此被相應(yīng)評(píng)估的接收線圈配置的輸出信號(hào)。
[0013]與以上另外描述的現(xiàn)有技術(shù)的方法相反，S卩，在金屬接近的情況下，根據(jù)本發(fā)明的并在DE 102009029928A1中描述的方法也將接收信號(hào)持續(xù)調(diào)節(jié)為“零”。本文給出的本發(fā)明使用由此產(chǎn)生的效果。
[0014]為了更好地理解該效果，必須更詳細(xì)地描述該系統(tǒng)的具體特征。圖2示出了根據(jù)DE 102009029928A1的技術(shù)教導(dǎo)設(shè)計(jì)的線圈配置。發(fā)射線圈配置包括兩個(gè)線圈2.1和2.2，并且由兩個(gè)彼此相對(duì)調(diào)節(jié)的電流2.3和2.4饋電。發(fā)射線圈配置2.2的輸出信號(hào)通過電流
2.3和2.4被持續(xù)穩(wěn)定到“零”。
[0015]為了更好地說明本發(fā)明，現(xiàn)在停止圖2中示出的配置中的調(diào)節(jié)處理，因此，兩個(gè)電流2.3和2.4具有相同的幅度。當(dāng)金屬接近線圈配置2.6時(shí)，因此在前置放大器2.7的輸出出現(xiàn)輸出信號(hào)2.5。圖3更詳細(xì)地示出了隨之而來的信號(hào)2.5。
[0016]曲線3.4表示通過DE 102009029928A1的發(fā)射線圈配置2.6的方波電流，因此，在所描述的情況下，通過兩個(gè)發(fā)射線圈2.1和2.2的電流被彼此反相。在本實(shí)例中，三個(gè)不同的金屬對(duì)象持續(xù)越過線圈配置2.6。例如，3.1為具有方形截面的金屬條，3.2為鋼筋件，并且3.3為金屬管道。由于停止了調(diào)節(jié)“接收信號(hào)到零”的處理，因此當(dāng)接近金屬時(shí)，在前置放大器2.7的輸出存在信號(hào)2.5。根據(jù)金屬類型或幾何形狀，信號(hào)的幅度和相位不同。例如，在圖3中示出了三個(gè)對(duì)象3.1,3.2、和3.3的三個(gè)不同信號(hào)曲線3.5、3.6和3.7。這大致對(duì)應(yīng)于除 W02007/012502A9、DE 102009009061A1、和 DE 102009021804A1 以外的現(xiàn)有技術(shù)。
[0017]已知如下的方法，其中，例如，在發(fā)送電流的相位為0°和90°時(shí)，進(jìn)行任意特殊線圈配置的輸出信號(hào)的信號(hào)曲線的評(píng)估。結(jié)果，獲得兩個(gè)電壓值。例如，使用這兩個(gè)電壓值可以對(duì)其是否涉及鐵或有色金屬進(jìn)行解釋。本文需要指出的是，所描述的信號(hào)曲線僅僅是實(shí)例并且可根據(jù)線圈配置的構(gòu)造、時(shí)鐘頻率的選擇、以及電子系統(tǒng)的實(shí)施而表現(xiàn)得完全不同。仍保持曲線根據(jù)金屬類型或幾何形狀而不同的事實(shí)。圖4闡明了上面所說的情況:對(duì)于對(duì)象3.1、3.2和3.3中的每個(gè),前置放大器的輸出信號(hào)的相位和幅度均改變。
[0018]如果前置放大器的輸出信號(hào)以解調(diào)時(shí)鐘4.5的速率被同步解調(diào)，則當(dāng)上面提到的三個(gè)對(duì)象越過例如傳感器時(shí)，產(chǎn)生信號(hào)波形4.6。然而，另一方面，如果解調(diào)受到使用解調(diào)時(shí)鐘4.4被偏移了 90°的相位的第二同步解調(diào)器影響，則這將會(huì)產(chǎn)生信號(hào)波形4.7。
[0019]圖4中下面的圖解示出了當(dāng)三個(gè)對(duì)象3.1、3.2、和3.3越過傳感器時(shí)同步解調(diào)處理的信號(hào)波形。這里，假定同步解調(diào)處理的功能是已知的。信號(hào)波形4.6和4.7在這里指定相應(yīng)同步解調(diào)器的輸出信號(hào)。
[0020]首先，如圖4中上面的部分所示，金屬管道3.3越過線圈配置2.6。因此，針對(duì)在
4.3片段中示出的0°和90°解調(diào)處理產(chǎn)生了兩個(gè)信號(hào)波形。對(duì)于鋼筋件3.2和鋼筋條的相同移動(dòng)，出現(xiàn)4.2片段中描述的信號(hào)波形，而對(duì)于金屬條3.1，產(chǎn)生4.1片段中的信號(hào)波形。如同現(xiàn)有技術(shù)中已知的，根據(jù)需要，現(xiàn)在可以從這兩個(gè)信號(hào)波形4.6和4.7中推斷所檢測(cè)的金屬類型。[0021]如圖5中的差異曲線5.1所示，用于該目的的一個(gè)可能方法是在信號(hào)波形4.6和
4.7之間形成差異。如本文由垂直虛線表示的，在對(duì)象3.1、3.2、和3.3相對(duì)于線圈配置2.6的最佳位置中，有時(shí)會(huì)超過例如上限閾值5.2，或者信號(hào)有時(shí)會(huì)低于下限閾值5.3。自然地，可以對(duì)此進(jìn)行評(píng)估，并且可以獲得對(duì)所檢測(cè)的對(duì)象(特別地，金屬類型)的粗略指導(dǎo)。
[0022]然而，如果對(duì)象橫向接近傳感器單元，則所得到的信號(hào)波形變得難以解釋，這可以立即看到。因此，這些方法似乎不適合提供關(guān)于檢測(cè)對(duì)象的精確數(shù)據(jù)。特別地，例如，如果檢測(cè)對(duì)象從水平位置移動(dòng)到垂直位置，則曲線5.1的波形有非常顯著的變化。
[0023]到此所作的陳述基本上涉及非穩(wěn)壓傳輸電流和沒有持續(xù)保持在“零”的接收線圈單元的輸出信號(hào)，因此基本上反映了現(xiàn)有技術(shù)。
【具體實(shí)施方式】
[0024]現(xiàn)在將參照附圖更詳細(xì)地示例性地描述本發(fā)明。然而，示例性實(shí)施例僅是實(shí)例，其并不旨在將本發(fā)明的概念限制的特定配置。
[0025]基于在DE 102009029928A1中提出的方法，其中，兩個(gè)傳輸電流在特定線圈配置中彼此被相反地調(diào)節(jié)以使得接收線圈配置的接收信號(hào)持續(xù)為“零”，本文現(xiàn)在將描述一種方法，其允許精確地“屏蔽”或“檢測(cè)” 一個(gè)或多個(gè)特定金屬對(duì)象。
[0026]在上述專利申請(qǐng)中，根據(jù)調(diào)節(jié)值獲得關(guān)于金屬的存在的信息，該調(diào)節(jié)值用于將接收線圈的輸出信號(hào)穩(wěn)定到“零”。零意味著第一解調(diào)相位6.1的解調(diào)信號(hào)的平均值與第二解調(diào)相位6.2的平均值具有相等的大小。因此，通過調(diào)節(jié)發(fā)射線圈中的電流的處理，兩個(gè)解調(diào)相位之間的解調(diào)信號(hào)的幅度差總是保持在“零”。
[0027]此時(shí)，為了避免誤解，最好更詳細(xì)地說明圖4、圖5、和圖6中的信號(hào)曲線。圖3中的曲線3.5,3.6、和3.7的圖解描述了接收線圈配置在存在金屬時(shí)沒有“調(diào)節(jié)到零”的處理時(shí)的信號(hào)2.5。圖4中再次示出了該信號(hào)。然后曲線4.6和4.7示出了以O(shè)度和90度被解調(diào)的信號(hào)2.5。曲線6.5,6.6、和6.7示出了在存在金屬時(shí)穩(wěn)定到“零”的處理之后從接收線圈配置出現(xiàn)的信號(hào)。圖7和圖8中的曲線7.2示出了調(diào)節(jié)發(fā)射線圈的電流以使得接收線圈配置中的接收信號(hào)將持續(xù)為“零”的調(diào)節(jié)值。圖7和圖8中的曲線7.1示出了在存在金屬時(shí)以解調(diào)時(shí)鐘4.4的速率解調(diào)的信號(hào)2.5。
[0028]為了清楚起見，時(shí)鐘周期的接收信號(hào)優(yōu)選地分成大約四個(gè)優(yōu)選相等的時(shí)鐘段，SP，接通時(shí)間段。在時(shí)鐘時(shí)間，生成了多個(gè)時(shí)鐘周期，其將由時(shí)鐘發(fā)生器13.6以相同的時(shí)鐘速率定時(shí)的時(shí)間段合并。
[0029]因此，如果不存在金屬，則在前置放大器2.7的輸出不會(huì)存在信號(hào)。輸出信號(hào)對(duì)應(yīng)于圖6中的線6.9。當(dāng)接近金屬時(shí)，盡管要進(jìn)一步正確的穩(wěn)定到“零”，但是也可出現(xiàn)具有零交叉點(diǎn)6.8 (其總是準(zhǔn)確地落入解調(diào)時(shí)鐘4.5的片段的中心)的信號(hào)，即，其中，平均值在解調(diào)時(shí)鐘4.5或解調(diào)相位6.1和6.2的片段中總是具有相同的幅度，或者更明確地，總是通過發(fā)射線圈中的電流調(diào)節(jié)處理保持相同的幅度。該信號(hào)可以由第二同步解調(diào)器在相對(duì)于解調(diào)時(shí)鐘4.5偏移了 90°的另一解調(diào)時(shí)鐘4.4下測(cè)量。
[0030]因?yàn)樵撔盘?hào)的出現(xiàn)依賴于由于金屬類型和/或幾何形狀而引起的接收信號(hào)的相位偏移，因此有意使用了“能夠”的說法。當(dāng)在接近金屬時(shí)(特定金屬類型或適當(dāng)幾何形狀)沒有發(fā)生接收信號(hào)的相位偏移并且因此在第二同步解調(diào)器的輸出沒有值的變化的情況下，也會(huì)出現(xiàn)該情況。因此，情況仍然保持為第一解調(diào)相位6.1的前置放大器輸出信號(hào)2.5的平均值總是對(duì)應(yīng)于第二解調(diào)相位6.2的平均值。
[0031]再次，在該實(shí)例中，金屬條3.1、鋼筋件3.2、和金屬管道3.3持續(xù)越過了線圈配置2.6。在本申請(qǐng)的上下文中，應(yīng)當(dāng)理解，術(shù)語鋼筋件包括用于建筑工業(yè)的不同類型的鋼筋條和鋼筋網(wǎng)。圖6示出了隨著由于調(diào)節(jié)處理產(chǎn)生的“位于中心的”零交叉點(diǎn)6.8而出現(xiàn)的信號(hào)曲線6.5、6.6和6.7。應(yīng)當(dāng)指出的是，這些信號(hào)曲線全部是“一個(gè)在另一上面(over oneanother)”，使得它們總是恰恰在相同位置具有共同零交叉點(diǎn)6.8，并且信號(hào)曲線6.5,6.6、和6.7的最大幅度和最小幅度在同一時(shí)間點(diǎn)出現(xiàn)。
[0032]在下一步驟中，用解調(diào)時(shí)鐘4.4的相對(duì)于第一解調(diào)時(shí)鐘4.5的信號(hào)偏移了 90°的信號(hào)將該信號(hào)解調(diào)。當(dāng)金屬對(duì)象3.1,3.2、和3.3掃過線圈配置1.4時(shí)，出現(xiàn)了例如曲線
7.1。在沒有金屬影響時(shí)，該曲線具有靜態(tài)值7.3 (圖7，圖8)。如果通過用于調(diào)節(jié)到“零”處理的調(diào)節(jié)值曲線覆蓋該曲線7.1則發(fā)現(xiàn)了驚人的效果，隨著金屬的接近，盡管幅度不同，但兩個(gè)曲線都以嚴(yán)格相等的方式變化。
[0033]根據(jù)金屬類型或幾何形狀，如圖8中的實(shí)例所示，曲線7.1的幅度還可以采用負(fù)值。對(duì)于曲線7.2，這在特定情況下同樣適用。為了更好地理解，在接近金屬的情況下的所有說明中，曲線7.2均被示出為具有正幅度。
[0034]在進(jìn)一步的步驟中，現(xiàn)在將曲線7.1乘以具有正或負(fù)前綴的值，使得其與曲線7.2具有相同大小。優(yōu)選地，該乘數(shù)根據(jù)一個(gè)控制變量或多個(gè)控制變量(例如，根據(jù)控制變量的t匕)來確定。這僅在存在金屬時(shí)發(fā)生，并且出現(xiàn)用于7.1或7.2的不等于靜態(tài)值7.3的值。這里，以及在下文中，通過零來指定靜態(tài)值7.3，其描述了在不存在金屬時(shí)出現(xiàn)的值。原則上，該步驟對(duì)應(yīng)于可以被調(diào)節(jié)否則被反相的“幅度調(diào)節(jié)處理”。
[0035]圖9概括了這些步驟。在上面的圖解中，值7.1還沒有進(jìn)行幅度調(diào)節(jié)。值7.1和
7.2仍然不同。
[0036]在中間的圖解中，值7.1例如乘以0.9，使得曲線7.1和7.2的波形在片段4.2中完全一致。需要提醒的是，鋼筋件在片段4.2越過了線圈配置2.6。下面的圖解現(xiàn)在示出了曲線7.1和7.2的差值9.1。在鋼筋件3.2越過線圈配置片段2.6的片段4.2中沒有形成差異。令人吃驚的是，當(dāng)鋼筋件3.2不僅水平地、而且還與其垂直地越過線圈配置時(shí)，這也同樣適用。如果提供了具有閾值5.2和5.3的差值，則可以精確地檢測(cè)用金屬條3.1或金屬管道3.3掃過線圈配置2.6的處理，然而鋼筋件3.2是“不可見的”。圖9a示出了適當(dāng)傳感器2.6沿多個(gè)任意配置的鋼筋件的移動(dòng)。鋼筋件沒有引起曲線9.1的變化，所識(shí)別的僅是金屬管道3.3。
[0037]在該情況下，“不可見”意味著“看不到”以最多樣化的角度捆綁、交叉、或布置并且距傳感器任意距離的單個(gè)或多個(gè)鋼筋件，盡管精確地檢測(cè)了該鋼筋件前面、后面、或邊上的金屬管道。如果金屬管道由相同的材料(例如，鐵)構(gòu)成，這也同樣適用。因此，僅需要“獲知” 一個(gè)鋼筋件，以屏蔽更大量的類似鋼筋件。
[0038]因此，實(shí)際上，在結(jié)構(gòu)鋼的緊密封裝的8mm鋼筋件的雙層后的150mm處，可以精確地檢測(cè)到小硬幣。(傳感器:DE 102009029928A1的線圈配置具有60mm的直徑，來自傳感器的鋼筋件距傳感器的間隔=50mm，20歐元硬幣的間隔=150mm)。
[0039]現(xiàn)在可以為任意金屬對(duì)象(甚至例如金屬化箔、金屬化地面等)完成“使不可見”的處理。為此，傳感器被放到待被屏蔽的對(duì)象，通過自動(dòng)等同化處理(軟件)或手動(dòng)(電位器)使曲線7.1和7.2 —致。在該簡(jiǎn)單的處理之后，上述對(duì)象對(duì)于傳感器變得“不可見”。
[0040]相反，使用該配置，自然可以對(duì)特定金屬對(duì)象進(jìn)行專門的搜索。為此，通過例如閾值10.1,5.2、和5.3評(píng)估曲線7.2和9.1。如果已經(jīng)獲知了待尋找的對(duì)象(再次，在該實(shí)例中，為鋼筋件3.2)，S卩，在存在特殊對(duì)象時(shí)使曲線7.2和7.1 —致，則在所述對(duì)象接近傳感器時(shí)，曲線9.1沒有表現(xiàn)出任何變化。在該情形中，將不會(huì)超過或小于閾值5.2和5.3中的任一個(gè)。圖10中的曲線10.3示出了曲線9.1的數(shù)字評(píng)估的結(jié)果。當(dāng)方形金屬條和金屬管道導(dǎo)致“I”時(shí)，曲線10.3在鋼筋件接近時(shí)保持“O”。然而，曲線7.2的進(jìn)一步評(píng)估顯示在曲線
10.2中被表示為“I”的所有金屬對(duì)象。通過簡(jiǎn)單的邏輯電路，可以從曲線10.2和10.3導(dǎo)出曲線10.4。這表明存在要尋找的對(duì)象，而所有其他金屬對(duì)象都是“不可見的”。
[0041]在上述解決方案中，曲線7.1適用于曲線7.2的幅度。不言而喻，在相反情況下，曲線7.2也可以適用于曲線7.1的幅度。在這兩種情形下，不同的形成處理器的結(jié)果(即，曲線9.1)是相同的。如果由軟件自動(dòng)地或者例如通過電位器手動(dòng)地通過給定的乘法值使曲線
7.1和7.2 —致，則來自表的用作用于特定對(duì)象的標(biāo)識(shí)符的乘法值例如可以以簡(jiǎn)語(plainlanguage，純語言)指定檢測(cè)的對(duì)象。例如已經(jīng)早先確定的并且其信號(hào)在金屬接觸的情況下同樣一致的乘數(shù)和/或調(diào)節(jié)值可以存儲(chǔ)在該表中。這意味著:當(dāng)傳感器掃過示例性實(shí)施例中指定的三個(gè)對(duì)象時(shí)，例如，則“金屬條、黃銅”、“8mm鋼筋件、結(jié)構(gòu)鋼”、“30mm管道、銅”的指示可以持續(xù)出現(xiàn)在顯示器中。
[0042]在更詳細(xì)地說明該解決方案中涉及的電路技術(shù)之前，本發(fā)明的另一進(jìn)一優(yōu)勢(shì)是:通常需要能夠確定對(duì)象在墻壁或地面中的深度。如上面已經(jīng)描述的，對(duì)象可以通過其具體指定來識(shí)別，其具體乘法值(即，其身份證，可以這么說)被存儲(chǔ)在檢測(cè)器裝置的存儲(chǔ)器中。在上述本發(fā)明中，這在很大程度上會(huì)發(fā)生，而不依賴于對(duì)象距傳感器的距離。不言而喻，這必然會(huì)導(dǎo)致曲線7.1或7.2的值的可評(píng)估的變化。例如，圖11示出了曲線7.1和7.2在鋼筋件3.2在不同距離D (11.1)或位置越過傳感器2.6時(shí)的變化。為了更好地理解，圖11中單獨(dú)示出了曲線7.1和7.2，在實(shí)際情形中，它們可以是全等的。然后，曲線7.1和7.2的差9.1沒有隨著鋼筋件在傳感器2.6上方的移動(dòng)而表現(xiàn)出變化。
[0043]在示例性實(shí)施例中，如果要識(shí)別鋼筋件，則可以根據(jù)曲線7.1的幅度的必要變化并且通過用于“鋼筋件”的表中存儲(chǔ)的相應(yīng)轉(zhuǎn)換值，可以確定傳感器到鋼筋件的深度或距離。
[0044]圖12示出了這種評(píng)估處理的實(shí)例。為了簡(jiǎn)化起見，基于對(duì)信號(hào)7.1的幅度的數(shù)字調(diào)節(jié)的假設(shè)來進(jìn)行。調(diào)節(jié)范圍旨在超過1024步幅有效。在調(diào)節(jié)范圍的一半時(shí)，即，步幅512，曲線7.2的值沒有變化。值O表示-1的乘法，1024對(duì)應(yīng)于+1的乘法。根據(jù)電子設(shè)備的設(shè)計(jì)，還可以使用更大或更小的最大乘法值。唯一的關(guān)鍵在于，兩個(gè)曲線7.1和7.2可以被設(shè)置為一致。線12.1上給出了從“ -1的乘法(x(-l)) ”、經(jīng)過中性乘法值12.2、直到“+I的乘法”的乘法值以及用適當(dāng)?shù)某朔ㄒ蜃邮沟们€7.1和7.2的差9.1變?yōu)镺的金屬對(duì)象12.3。在圖12的圖解中，必須不使用比例圖，但是其針對(duì)包括在歐洲通用硬幣在內(nèi)的許多已知金屬對(duì)象給出了粗略的概述。
[0045]因此，如果曲線7.1和7.2的差以特定乘法值落到零，則可以從表中分配對(duì)應(yīng)于該乘法值的對(duì)象。[0046]電路實(shí)施例:
[0047]以下的說明書僅僅描述了一個(gè)示例性實(shí)施例，但是還可以使用不同的電路變型。唯一重要的是，通過使用所描述的方法，可以屏蔽或有意地檢測(cè)金屬對(duì)象。
[0048]前提是一種電路，其影響發(fā)射線圈13.2和13.3的電流，使得發(fā)射線圈在一個(gè)或多個(gè)接收線圈13.4中達(dá)到了一種狀態(tài)，在這些一個(gè)或多個(gè)接收線圈中，在存在和不存在金屬的情況下，線圈13.4的輸出信號(hào)或者下游前置放大器2.7的輸出信號(hào)2.5變?yōu)椤傲恪?。零意味著例如在第一解調(diào)相位6.1使用同步解調(diào)的解調(diào)信號(hào)的平均值在大小上等于第二解調(diào)相位6.2的平均值。因此，通過調(diào)節(jié)發(fā)射線圈中的電流的處理，兩個(gè)解調(diào)相位之間的解調(diào)信號(hào)的幅度差總是被保持在“零”。
[0049]為此，在圖13的示例性實(shí)施例中，通過解調(diào)時(shí)鐘4.4控制開關(guān)13.5，由此使得通過線圈13.2和13.3的電流與時(shí)鐘同步地改變方向?？梢噪S意地選擇時(shí)鐘頻率，例如，IOOkHZ。通過可操作的放大器13.1來提供特定電流所需的電壓。這些操作又由調(diào)節(jié)值7.2控制，由此使得通過發(fā)射線圈13.2和13.3的電流對(duì)于給定的調(diào)節(jié)值7.2具有相同的幅度。當(dāng)調(diào)節(jié)值7.2在一個(gè)方向上變化時(shí)，例如，第一發(fā)射線圈13.2中的開關(guān)電流上升，而在第二發(fā)射線圈13.3中下降。當(dāng)調(diào)節(jié)值變到其他方向時(shí)，第一發(fā)射線圈13.2中的電流下降，而在第二發(fā)射線圈13.3中上升。因此，確保了在發(fā)射線圈13.2和13.3中流動(dòng)的時(shí)鐘電流可以總是相對(duì)于彼此通過調(diào)節(jié)值7.2被調(diào)節(jié)，由此使得線圈13.4的接收信號(hào)或者放大器2.7的輸出信號(hào)2.5在“零”持續(xù)。
[0050]解調(diào)時(shí)鐘4.4由時(shí)鐘發(fā)生器13.6提供，并且在示例性實(shí)施例中由相位“0° ”指定，并且其控制用于線圈電流的改變開關(guān)13.5。偏移90°的另一解調(diào)時(shí)鐘4.5控制第一開關(guān)13.7以用于第一同步解調(diào)處理。解調(diào)時(shí)鐘4.4和4.5的哪個(gè)信號(hào)由“0° ”或“90° ”指定，這是無關(guān)緊要的，重要的是，解調(diào)時(shí)鐘4.4和4.5的相位偏移優(yōu)選地達(dá)到90°。
[0051]13.9是用于放大器2.7的以解調(diào)時(shí)鐘4.5的速率被切換的輸出信號(hào)的高增益比較器。因此，將位于正時(shí)鐘相位的平均信號(hào)分量與位于負(fù)時(shí)鐘相位的那些相比較。在該情形中，“高增益”意味著位于時(shí)鐘相位中的平均信號(hào)分量的甚至最小的偏離都會(huì)導(dǎo)致調(diào)節(jié)值
7.2的嚴(yán)重偏離。實(shí)際上，該階段的DC放大率大于120dB。
[0052]在穩(wěn)定狀態(tài)下，當(dāng)受金屬影響時(shí)，放大器2.7的輸出信號(hào)由此對(duì)應(yīng)于圖6中的曲線
6.9或者信號(hào)曲線6.5,6.6、和6.7。由于持續(xù)的調(diào)節(jié)處理，零交叉點(diǎn)6.8總是恰位于相同的位置。
[0053]以解調(diào)時(shí)鐘4.4的速率控制用于第二同步解調(diào)處理的又一開關(guān)13.8，第二同步解調(diào)處理相對(duì)于第一同步解調(diào)處理偏移了 90°。從而將位于正時(shí)鐘相位的平均信號(hào)分量與位于負(fù)時(shí)鐘相位的平均信號(hào)分量相比較。與比較器13.9相反，比較器13.10僅具有中等放大因子，例如，兩倍。比較器13.10的輸出信號(hào)在圖7中被示出為曲線7.1。在沒有金屬的影響的情況下，比較器的輸出信號(hào)具有靜態(tài)值7.3。根據(jù)金屬類型或幾何形狀，在金屬的影響下，可以在一個(gè)或其他方向上偏離到更大或更小的程度。比較器13.10的輸出信號(hào)現(xiàn)在被傳遞到調(diào)節(jié)器13.12的終端，一方面是直接傳遞，另一方面是通過反相級(jí)13.11反相。比較器13.10的輸出信號(hào)的幅度可以被調(diào)節(jié)，據(jù)此具有任意前綴符號(hào)。
[0054]在這些測(cè)量之后，幅度和前綴符號(hào)可調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)值7.2和值13.16現(xiàn)在可用。即使在各種距離下，在金屬的影響下，這兩個(gè)值都將顯著地并且一致地改變，但是它們也可以有不同幅度的變化。圖9的上面的圖解對(duì)此進(jìn)行了說明。因此，曲線7.1對(duì)應(yīng)于仍未調(diào)節(jié)的曲線13.16。
[0055]調(diào)節(jié)值7.2和值13.16被提供到差分放大器13.13。在沒有金屬的影響的情況下，調(diào)節(jié)值7.2和13.16沒有差異，因此在差分放大器13.13的輸出上沒有差異信息。在示例性實(shí)施例中，輸出值對(duì)應(yīng)于基準(zhǔn)電壓13.22或曲線9.1。
[0056]現(xiàn)在，如果要在金屬檢測(cè)處理中屏蔽特定對(duì)象，例如，鋼筋件，則首先將該對(duì)象放到金屬探測(cè)器附近。一般說來，差分放大器13.13的輸出的輸出值9.1將會(huì)因此而改變，即，其變得不等于基準(zhǔn)電壓13.22。值13.16現(xiàn)在被調(diào)節(jié)器13.12改變，直到輸出值9.1再次對(duì)應(yīng)于基準(zhǔn)電壓13.22。
[0057]圖11示出了值7.1和7.2的兩個(gè)曲線。曲線7.1對(duì)應(yīng)于調(diào)節(jié)值13.16。即使金屬對(duì)象在不同距離時(shí)，兩個(gè)曲線的值也總是相同，使得對(duì)于待屏蔽的對(duì)象，將不會(huì)有差異曲線
9.1。因此，該金屬對(duì)象沒有被識(shí)別。圖13中的曲線13.23示出了上述說明。然而，所有其他金屬對(duì)象均導(dǎo)致差值9.1與基準(zhǔn)電壓13.22的不均等。
[0058]現(xiàn)在可以例如通過閾值來確定該不均等。這在圖9的下面的圖解中示出。在接近金屬條3.1期間，差值9.1超過了上限閾值5.2，并且在接近金屬管道3.3期間，降到下限閾值5.3以下。相反，接近鋼筋件3.2時(shí)不會(huì)引起差值9.1的變化。
[0059]已經(jīng)證實(shí)，即使已經(jīng)僅僅獲知了待屏蔽的多個(gè)對(duì)象中的單個(gè)對(duì)象，這些對(duì)象也通過該方法被屏蔽。實(shí)際上，這意味著，為了屏蔽一捆若干鋼筋件，僅需要獲知一個(gè)鋼筋件。即使僅掃過鋼筋件的末端，也能精確地屏蔽。相反，所有其他金屬對(duì)象，無論比待屏蔽的對(duì)象大還是小，都被識(shí)別。
[0060]例如，如果距離為15cm的硬幣產(chǎn)生了特定值9.1，則即使一個(gè)或一捆鋼筋件在硬幣和傳感器之間或者在其旁邊或者在硬幣后面移動(dòng)，該值也不會(huì)改變。
[0061]在示例性實(shí)施例中，調(diào)節(jié)比較器13.10的輸出值。然而，還可以調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)值7.2?？蛇x地或者另外地，這僅取決于如下的事實(shí)，在“獲知”的對(duì)象的情況下，差分放大器13.13的輸入值有相同幅度。
[0062]在圖13的示例性實(shí)施例中，兩個(gè)值7.2和9.1被提供到相應(yīng)的閾值開關(guān)13.14。其輸出在另一簡(jiǎn)單邏輯電路中互連，由此使得得到結(jié)果
[0063]“所有金屬對(duì)象”的輸出值13.17，
[0064]“屏蔽了不想要的對(duì)象的所有金屬對(duì)象”的輸出值13.18，以及
[0065]“只是尋求的”(=屏蔽)對(duì)象的輸出值13.19。
[0066]借助于適當(dāng)?shù)脑u(píng)價(jià)處理，從比較器13.10的輸出值，關(guān)于已經(jīng)檢測(cè)的金屬類型，也可以得出結(jié)論。自然，所描述的方法不僅僅能夠完全地屏蔽例如“鋼筋件”的金屬對(duì)象。其還非常突出地適用于抑制所謂的礦化地面的“地面效應(yīng)”。
[0067]在示例性實(shí)施例中，使用時(shí)鐘值O°來控制發(fā)射線圈13.2或13.3中的線圈電流以及用于第一解調(diào)處理，并且偏移了 90°的時(shí)鐘值用于第二解調(diào)處理。根據(jù)電路的實(shí)現(xiàn)，還可以使用從0°偏離的時(shí)鐘值。然而，優(yōu)選地，兩個(gè)解調(diào)時(shí)鐘值的相對(duì)位移將達(dá)到90°。此外，在示例性實(shí)施例中，在相應(yīng)時(shí)鐘相位期間，使用了信號(hào)2.5的相應(yīng)平均值。另外，通過對(duì)接收信號(hào)2.5的適當(dāng)正弦整形，在適當(dāng)時(shí)間點(diǎn)的簡(jiǎn)短采樣處理(樣本+保持)將充分足夠。正弦整形例如可以通過接收線圈13.4上的諧振電容器來實(shí)現(xiàn)。[0068]如果想要具有對(duì)應(yīng)深度數(shù)據(jù)的檢測(cè)對(duì)象的規(guī)范，則基于μ P的解決方案可能是有用的。一個(gè)實(shí)例應(yīng)當(dāng)闡述以下功能:
[0069]根據(jù)上述方法生產(chǎn)的金屬探測(cè)器沿墻壁移動(dòng)。如果其檢測(cè)金屬，則例如，可以在適當(dāng)?shù)娘@示器上出現(xiàn)以下的表示:銅管道、直徑30mm、深度70mm。在檢測(cè)到另一金屬時(shí)，金屬探測(cè)器繼續(xù)移動(dòng)，例如出現(xiàn)結(jié)構(gòu)鋼，直徑8mm、深度55mm等。由于直徑為8mm、10mm、或16mm的諸如例如結(jié)構(gòu)鋼的許多已知對(duì)象對(duì)于值13.16具有具體但是不同的“校正因子”，因此，這些可以存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。例如，這同樣適用于各種管道、電流導(dǎo)體等。
[0070]在最簡(jiǎn)單的情況下，在檢測(cè)到金屬時(shí)，通過數(shù)學(xué)函數(shù)在基于μΡ的解決方案中被取代的穩(wěn)壓器13.12被改變，直到輸出值9.1采用了值13.22，S卩，直到達(dá)到了“無金屬檢測(cè)”。為此所需的數(shù)學(xué)函數(shù)的值對(duì)應(yīng)于“對(duì)象”，例如，先前為該值存儲(chǔ)的8mm的結(jié)構(gòu)鋼，因此該信息還可以出現(xiàn)在顯示器上。
[0071]與此并行地確定調(diào)節(jié)值7.2。該值與距離成正比，并且例如可以直接轉(zhuǎn)換成厘米(cm)間距。
[0072]圖14不出了基于μ P的解決方案的不例性實(shí)施例。前置放大器的輸出信號(hào)2.5被提供到模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器14.19。第一數(shù)字平均化處理14.1為相對(duì)于傳輸時(shí)鐘3.4具有90°的相位偏移的每個(gè)時(shí)鐘相位形成平均值。數(shù)字比較器14.3將正時(shí)鐘相位中的平均值與負(fù)時(shí)鐘相位中的平均值相比較。結(jié)果被提供到向上/向下計(jì)數(shù)器14.4。在0/^轉(zhuǎn)換器14.5中將計(jì)數(shù)狀態(tài)轉(zhuǎn)換成模擬值，其作為調(diào)節(jié)值7.2，控制發(fā)射線圈13.2和13.3中的電流。計(jì)數(shù)器14.4在每個(gè)時(shí)鐘相位中向上或向下計(jì)數(shù)，直到建立了調(diào)節(jié)處理的穩(wěn)定狀態(tài)并且信號(hào)
2.5對(duì)應(yīng)于圖6中的圖解。因此，在沒有金屬影響時(shí)，根據(jù)曲線6.9，沒有輸出信號(hào)，但是在有金屬影響時(shí)，例如，導(dǎo)致了諸如6.5、6.6、或6.7的曲線。再次，本文的重要因素在于，零交叉點(diǎn)6.8總是發(fā)生在完全相同的位置，例如，在時(shí)鐘信號(hào)從解調(diào)時(shí)鐘4.4改變時(shí)。在按下鍵14.14時(shí)，將電流計(jì)數(shù)值從計(jì)數(shù)器14.4讀出到第一值存儲(chǔ)器14.9。例如，這可以在沒有金屬的影響的情況下發(fā)生。在差異形成電路14.10中，確定存儲(chǔ)的沒有金屬影響時(shí)的計(jì)數(shù)器值和例如有金屬影響時(shí)的電流值的差，并且將其發(fā)出作為任意金屬對(duì)象的趨近值14.13。換句話說:鍵14.14執(zhí)行沒有金屬影響的均衡化處理，以補(bǔ)償電子系統(tǒng)或線圈系統(tǒng)中的可能的不準(zhǔn)確。
[0073]在第二數(shù)字平均形成電路14.2中，在時(shí)鐘相位0°確定信號(hào)2.5的平均值。時(shí)鐘反相級(jí)14.6以時(shí)鐘速率3.4改變平均值的前綴符號(hào)，使得輸出值對(duì)應(yīng)于傳統(tǒng)的模擬同步解調(diào)器的輸出值。所產(chǎn)生的不同金屬對(duì)象的數(shù)字輸出值的“曲線形狀”因此對(duì)應(yīng)于圖7或圖8中的曲線7.1。上述輸出值被提供到乘法級(jí)14.8和第二值存儲(chǔ)器14.11。通過在沒有金屬影響的情況期間(見上文)按鍵14.14，將反相級(jí)14.6的輸出值存儲(chǔ)在值存儲(chǔ)器14.11中。在差異形成電路14.12中，確定存儲(chǔ)值和例如金屬影響下的電流值之間的差，并交付作為材料識(shí)別值14.16。例如，關(guān)于金屬對(duì)象的信息包含在該值中，在鐵的情況下，該值在一個(gè)方向偏離，并且例如在非鐵金屬的情況下，在另一個(gè)方向偏離。
[0074]乘法級(jí)14.8可以以任意方式減小或放大或者甚至轉(zhuǎn)換反相級(jí)14.6的輸出值。為此，在按鍵14.15時(shí)，在金屬影響下其幅度或極性已經(jīng)被操控的輸出值14.20與比較器級(jí)14.21中的電流值14.13相比較。在偏離的情況下，比較器級(jí)14.21調(diào)節(jié)乘法級(jí)，直到值14.20和值14.13有完全相同的幅度。這在圖11中示出。為了使得更容易地體味兩個(gè)曲線的同步，它們被示出為偏離。然而，實(shí)際上，它們是精確地疊加的。
[0075]憑借該測(cè)量，“獲知” 了金屬對(duì)象。當(dāng)接近已獲知的對(duì)象時(shí)，值14.13和14.20的值以相同方式變化。在所有其他金屬對(duì)象的情況下，值14.13和14.20也變化，但是方式不同。
[0076]為了明確地識(shí)別這些其他金屬對(duì)象，在差異形成電路14.22中比較值14.13和14.20，并且將差值作為輸出值14.23傳遞。輸出值14.23現(xiàn)在含有獲知的對(duì)象的掩碼。
[0077]相反，從值14.13、14.16、和14.23可以自然地推導(dǎo)出特定對(duì)象。這是這樣實(shí)現(xiàn)的:乘法級(jí)14.8有規(guī)律地計(jì)算所有可能的乘法值。為此，在圖15的示例性實(shí)施例中，乘法值發(fā)生器15.4提供對(duì)應(yīng)的乘法值15.10。因此，例如，可以每隔20ms掃過乘法級(jí)14.8的整個(gè)范圍的值。在存在金屬時(shí)，對(duì)于至少一個(gè)乘法值15.10，將達(dá)到如下的狀態(tài)，其中，具有掩碼14.23的輸出值(對(duì)應(yīng)于曲線9.1)為零，而任何特殊金屬對(duì)象14.13的趨近值和材料識(shí)別值14.16不等于零。該對(duì)應(yīng)值15.10可以被分配在表中，例如，該表包含諸如8_的結(jié)構(gòu)鋼或25mm的銅管道等的通常已知的多個(gè)對(duì)象。實(shí)際上，可以以這種方式識(shí)別超過一百以上的不同對(duì)象。
[0078]由于金屬對(duì)象的磁特性是依賴溫度的，因此，測(cè)量環(huán)境溫度或檢測(cè)的金屬對(duì)象的問題的溫度傳感器可以為乘法值15.10添加適當(dāng)?shù)男Ｕ蜃印ＰＵ?5.2現(xiàn)在對(duì)應(yīng)于如下的特殊金屬對(duì)象的識(shí)別值:其取自簡(jiǎn)語存儲(chǔ)器15.7并且例如以簡(jiǎn)語15.6表示。僅在檢測(cè)到金屬時(shí)，才通過邏輯電路15.5從值14.13、14.16、和14.23使簡(jiǎn)語輸出的啟用處理生效。
[0079]如果已經(jīng)識(shí)別了特定金屬對(duì)象，則通過在進(jìn)一步的值分配級(jí)15.8中評(píng)估趨近值14.13，可以以簡(jiǎn)語15.9表示到檢測(cè)對(duì)象的距離。這兩個(gè)最后提到的簡(jiǎn)語輸出然后可以控制顯示器，然后在顯示器上，所檢測(cè)的對(duì)象以文本或圖像的形式連同深度指示的形式來表
/Jn ο
[0080]例如，所描述的本發(fā)明還適于分析材料或用于鋼板加工領(lǐng)域的質(zhì)量控制流程，這是因?yàn)?，即使材料成分的最小變化，也能精確地檢測(cè)。
[0081]此外，在示例性實(shí)施例中，線圈配置并不限于只是具有接收線圈的兩個(gè)發(fā)射線圈，例如，為了形成完整的線圈陣列，兩個(gè)以上的發(fā)射線圈可以與兩個(gè)以上的接收線圈交互。
[0082]至少兩個(gè)電流調(diào)節(jié)的發(fā)射線圈因此作用于一個(gè)或多個(gè)接收線圈，以使得得到“零”信號(hào)。“零”意味著除了噪聲外沒有檢測(cè)到其他對(duì)象。這涉及到?jīng)]有金屬的狀態(tài)，解調(diào)相位的平均值與具有金屬的情況相同，即，總是彼此為“零”。然后，存在相位偏移為90°的結(jié)果信號(hào)，并且解調(diào)相位的該平均值不是彼此等于“零”。因此，當(dāng)說“持續(xù)調(diào)節(jié)到零”時(shí)，即使在金屬的影響下，解調(diào)相位的平均值也彼此為“零”。
[0083]在先前的示例性實(shí)施例中，僅以如下的方式彼此調(diào)節(jié)兩個(gè)發(fā)射線圈2.1和2.2的線圈電流:差分放大器2.7的輸出信號(hào)的平均值在第一解調(diào)相位6.1和第二解調(diào)相位6.2期間具有相同幅度。因此，可以在第三解調(diào)相位6.3和第四解調(diào)相位6.4形成時(shí)鐘同步信號(hào)。為了評(píng)估金屬檢測(cè)處理，使用了時(shí)鐘相位6.3和6.4中的調(diào)節(jié)值7.2和幅度值。
[0084]圖16至18中示出的進(jìn)一步的示例性實(shí)施例的目的在于完全地調(diào)節(jié)輸出信號(hào)2.5，同時(shí)，這將有助于增加系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)。為此，將發(fā)送電流相位從先前的兩個(gè)180°子劃分成四個(gè)90°。前置放大器2.7的輸出信號(hào)2.5的解調(diào)繼續(xù)以解調(diào)時(shí)鐘4.5的速率和偏移了 90°的解調(diào)時(shí)鐘4.4的速率發(fā)生(圖4)?，F(xiàn)在，根據(jù)圖4將包括180°長的片段的發(fā)射線圈配置的先前饋送電流2.3或2.4子劃分成四個(gè)片段，每個(gè)由都是90°的A、B、C、D指定。圖16示出了饋送電流片段16.1的時(shí)間劃分。時(shí)鐘段C對(duì)應(yīng)于在時(shí)鐘段A通過線圈的電流，據(jù)此在線圈中只有電流的方向被反相。這同樣適用于時(shí)鐘段B和D。正如之前的圖13，通過圖17中的調(diào)節(jié)值7.2繼續(xù)調(diào)節(jié)線圈2.1和2.2中的電流，然而，僅在時(shí)鐘段A和C中。
[0085]用高增益比較器17.3和同步解調(diào)處理13.8的第二切換使第三解調(diào)相位6.3和第四解調(diào)相位6.4的解調(diào)生效?，F(xiàn)在，用于時(shí)鐘段B和D中的線圈饋送電流的調(diào)節(jié)的第二調(diào)節(jié)值17.4出現(xiàn)在比較器17.3的輸出。經(jīng)由電流驅(qū)動(dòng)器17.5和對(duì)應(yīng)的反相電流驅(qū)動(dòng)器17.6，通過切換配置17.2用彼此反相的調(diào)節(jié)電流16.2和16.3來控制線圈2.1和2.2。切換配置用于在時(shí)鐘段16.1中適當(dāng)?shù)胤峙渚€圈電流。
[0086]由于在四個(gè)時(shí)鐘段A、B、C、D中的線圈電流的單獨(dú)調(diào)節(jié)，前置放大器2.7的輸出信號(hào)2.5變成純粹的“零”信號(hào)，S卩，在輸出信號(hào)中完全不含有時(shí)鐘同步信號(hào)。這同樣適用于沒有金屬影響以及有金屬影響的測(cè)量。前置放大器2.7的輸出信號(hào)2.5因此僅由放大器噪聲構(gòu)成。
[0087]優(yōu)選地，在沒有金屬影響時(shí)，如圖16所示，建立具有相同幅度的線圈電流。例如，在金屬的影響下，線圈電流與圖18所示的不同。關(guān)于測(cè)量的金屬的所有信息新在都包含在兩個(gè)調(diào)節(jié)值7.2和17.4中。信號(hào)的進(jìn)一步處理與已經(jīng)在第一示例性實(shí)施例中描述的相同。
[0088]在第三示例性實(shí)施例中，與時(shí)鐘段B和D中的總線圈電流成比例地在時(shí)鐘段A和C中由第一線圈和反相調(diào)節(jié)線圈電流通過第二線圈來調(diào)節(jié)總線圈電流，即，調(diào)節(jié)的線圈電流。一般而言，使用來自時(shí)鐘段A和C的平均信號(hào)和時(shí)鐘段B和D中的信號(hào)，以確定調(diào)節(jié)值。同樣在該情況下，輸出信號(hào)2.5變成“空”信號(hào)，據(jù)此再次建立了兩個(gè)調(diào)節(jié)值7.2和17.4。
[0089]不言而喻，該說明書可以進(jìn)行多樣的修改、變化、和調(diào)整，它們均落入所附權(quán)利要求的等同物的范圍內(nèi)。
[0090]參考標(biāo)號(hào)列表:
[0091]1.1 包含了鋼筋件的墻壁部
[0092]1.2 鋼筋件
[0093]1.3 待檢測(cè)的管道
[0094]1.4 金屬探測(cè)器
[0095]2.1 來自DE 102009029928A1的發(fā)射線圈配置
[0096]2.2 第二發(fā)射線圈配置的輸出信號(hào)
[0097]2.3,2.4發(fā)射線圈配置的饋送電流
[0098]2.5 前置放大器2.7的輸出信號(hào)
[0099]2.6 來自DE 102009029928A1的傳感器、線圈配置
[0100]2.7 來自 DE 102009029928A1 的前置放大器
[0101]3.1 方形截面的金屬條
[0102]3.2 鋼筋件
[0103]3.3 金屬管道
[0104]3.4 通過發(fā)射線圈配置的電流
[0105]3.5,3.6,3.7 信號(hào)曲線[0106]4.1金屬條的信號(hào)波形的一部分
[0107]4.2鋼筋件的信號(hào)波形的一部分
[0108]4.3金屬管道的信號(hào)波形的一部分
[0109]4.4偏移了 90°的解調(diào)時(shí)鐘
[0110]4.5解調(diào)時(shí)鐘
[0111]4.6來自具有相位4.5的解調(diào)處理的信號(hào)波形
[0112]4.7來自具有相位4.4的解調(diào)處理的信號(hào)波形
[0113]4.8測(cè)量值軸
[0114]4.9時(shí)間軸
[0115]5.1來自4.6和4.7的差異曲線
[0116]5.2第一閾值
[0117]5.3第二閾值
[0118]6.1第一解調(diào)相位
[0119]6.2第二解調(diào)相位
[0120]6.3第三解.調(diào)相位
[0121]6.4第四解調(diào)相位
[0122]6.5“金屬條”的信號(hào)曲線
[0123]6.6“鋼筋件”的信號(hào)曲線
[0124]6.7“金屬管道”的信號(hào)曲線
[0125]6.8零交叉點(diǎn)
[0126]6.9沒有金屬影響的前置放大器的輸出信號(hào)
[0127]7.1以解調(diào)時(shí)鐘4.4的速率解調(diào)的信號(hào)2.5的曲線
[0128]7.2調(diào)節(jié)值
[0129]7.3沒有金屬影響的靜態(tài)值
[0130]9.1曲線7.1和7.2的差值
[0131]10.1閾值
[0132]10.2曲線7.2的數(shù)字評(píng)估
[0133]10.3曲線9.1的數(shù)字評(píng)估
[0134]10.4來自曲線10.2和10.3的邏輯操作的結(jié)果
[0135]11.1D,距離
[0136]12.1乘法值的行
[0137]12.2中性乘法值
[0138]13.1操作放大器
[0139]13.2第一發(fā)射線圈
[0140]13.3第二發(fā)射線圈
[0141]13.4接收線圈
[0142]13.5切換開關(guān)
[0143]13.6時(shí)鐘脈沖發(fā)生器
[0144]13.7用于同步解調(diào)的第一開關(guān)[0145]13.8用于同步解調(diào)的第二開關(guān)
[0146]13.9高增益比較器
[0147]13.11反相級(jí)
[0148]13.12調(diào)節(jié)器
[0149]13.13差異形成電路
[0150]13.14閾值開關(guān)
[0151]13.15評(píng)估邏輯
[0152]13.16比較器13.10的調(diào)節(jié)輸出值
[0153]13.17“所有金屬對(duì)象”的輸出值
[0154]13.18“屏蔽了不想要的部分的所有金屬對(duì)象”的輸出值
[0155]13.19“只是尋求的金屬對(duì)象”的輸出值
[0156]13.22基準(zhǔn)電壓
[0157]13.23當(dāng)接近金屬時(shí)曲線形狀的實(shí)力
[0158]14.1第一數(shù)字平均化處理
[0159]14.2第二數(shù)字平均.化處理
[0160]14.3數(shù)字比較器
[0161]14.4向上/向下計(jì)數(shù)器
[0162]14.5D/A 轉(zhuǎn)換器
[0163]14.6時(shí)鐘反相級(jí)
[0164]14.8乘法級(jí)
[0165]14.9第一值存儲(chǔ)器
[0166]14.10差值形成電路
[0167]14.11第二值存儲(chǔ)器
[0168]14.12差異形成電路
[0169]14.13任意金屬對(duì)象的趨近值
[0170]14.14用于沒有金屬影響的平衡的鍵
[0171]14.15用于待屏蔽的金屬對(duì)象的教學(xué)處理的鍵
[0172]14.16材料確定值
[0173]14.19A/D 轉(zhuǎn)換器
[0174]14.20操控的輸出值
[0175]14.21比較器級(jí)
[0176]14.22差異形成電路
[0177]14.23具有掩模的輸出值
[0178]15.1金屬對(duì)象的分配值
[0179]15.2金屬對(duì)象的識(shí)別值
[0180]15.3溫度傳感器
[0181]15.4乘法值發(fā)生器
[0182]15.5邏輯電路
[0183]15.6用于金屬對(duì)象的簡(jiǎn)語輸出[0184]15.7簡(jiǎn)語存儲(chǔ)器
[0185]15.8用于建立的值分配
[0186]15.9用于距離的簡(jiǎn)語輸出
[0187]15.10乘法值
[0188]16.1饋送電流時(shí)鐘段
[0189]16.2通過發(fā)射線圈配置2.1的線圈電流
[0190]16.3通過發(fā)射線圈配置2.2的線圈電流
[0191]17.1具有用于饋送電流時(shí)鐘段的輸出的時(shí)鐘發(fā)生器
[0192]17.2切換配置
[0193]17.3用于第二調(diào)節(jié)值的高增益比較器
[0194]17.4第二調(diào)節(jié)值
[0195]17.5電流驅(qū)動(dòng)器級(jí)
[0196]17.6反相電流驅(qū)動(dòng)器級(jí)
【權(quán)利要求】
1.一種用于定位金屬或者含金屬對(duì)象和材料的方法，其中，即使在金屬影響下，也可以彼此調(diào)節(jié)至少兩個(gè)發(fā)射線圈中的電流，由此使得由至少一個(gè)接收線圈接收的接收線圈輸出信號(hào)或從所述接收線圈輸出信號(hào)生成的解調(diào)相位的平均值被持續(xù)彼此調(diào)節(jié)到“零”，所述方法的特征在于， 針對(duì)此目的所需的控制變量的幅度以值的形式被獲取并且通過解調(diào)處理被均衡，優(yōu)選地，至少在0°被解調(diào)處理并且在解調(diào)處理中被偏移90°。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在穩(wěn)定狀態(tài)下，第一解調(diào)相位(6.1)中的所述解調(diào)信號(hào)的平均值與優(yōu)選的另一第二解調(diào)相位(6.2)中的解調(diào)信號(hào)的平均值具有大致相同的大小。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，通過乘數(shù)調(diào)節(jié)所述第一解調(diào)相位(6.1)和所述另一解調(diào)相位(6.2)的所述解調(diào)信號(hào)，所述乘數(shù)優(yōu)選地根據(jù)所述控制變量確定由此使得所述解調(diào)信號(hào)全等。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，通過軟件自動(dòng)地或者通過電位器手動(dòng)地設(shè)置所述乘數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的方法，其特征在于，彼此調(diào)節(jié)所述第一解調(diào)相位(6.1)和所述另一解調(diào)相位(6.2)的所述解調(diào)信號(hào)的可能存在的差，由此確定的所述調(diào)節(jié)值可以用作用于獲取其他金屬對(duì)象的檢測(cè)值。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述控制變量和/或所述乘數(shù)中的至少一個(gè)用作用于在金屬影響下定位或屏蔽對(duì)象的檢測(cè)值。
7.根據(jù)權(quán)利要求3至5中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，存儲(chǔ)使所述解調(diào)信號(hào)即使在金屬接觸的情況下也全等的所述乘數(shù)和/或所述檢測(cè)值。
8.根據(jù)權(quán)利要求3至7中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，用作特殊對(duì)象的標(biāo)識(shí)符的所述乘數(shù)與來自以簡(jiǎn)語指示已檢測(cè)的對(duì)象的表中的值相比較并根據(jù)需要被發(fā)出。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，僅檢測(cè)“獲知”的對(duì)象，而屏蔽所有其他對(duì)象。
10.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，對(duì)應(yīng)于所述解調(diào)相位的發(fā)送電流相位在時(shí)鐘周期內(nèi)被子劃分成至少三個(gè)片段，優(yōu)選地被子分成四個(gè)90°的四個(gè)片段A、B、C、D，所述四個(gè)片段關(guān)于電流的方向被交替或成對(duì)地反相。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，存在與所述片段A、B和C、D成對(duì)相關(guān)聯(lián)的經(jīng)確定的各個(gè)調(diào)節(jié)值。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的方法，其特征在于，與片段B和D相關(guān)地，在片段A和C中由第一線圈和反相調(diào)節(jié)線圈電流通過第二線圈調(diào)節(jié)經(jīng)調(diào)節(jié)的線圈電流。
【文檔編號(hào)】G01V3/10GK103430051SQ201280013280
【公開日】2013年12月4日 申請(qǐng)日期:2012年2月2日 優(yōu)先權(quán)日:2011年2月2日
【發(fā)明者】格爾德·賴梅 申請(qǐng)人:格爾德·賴梅