一种装置制造方法及图纸

一种探测一表面１２５后面隐藏物体１２６的装置，该装置试图保持靠近该表面并在其上移动，该装置探测由于隐藏物体１２６的存在而导致该表面１２５的介电常数的变化，该装置也包括一个金属探测器部件，本构思消除了两种传感器之间的干扰。（*该技术在2007年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种探测在表面后面的物体的装置。在表面后面隐藏的金属体可用金属探测器来探查，它是利用彼此关联的发射器和接收器线圈之间的磁感应，例如利用所谓平衡感应器的原理而工作的。第2451596(Wheeler)、2547407(Nelson)2557994(Ostluund)、2772394(Bradley)、3882374(MCD aniel)、4255711(Thompson)号美国专利和第2718132号(Reiners)联邦德国书，对按这种方式工作的金属探测器作了描述。也可以用电容传感的方式探查表面介电特性的不均匀性以检测湿度、隐藏的孔隙或隐藏的物体，这在第2718620(Howe)2885633(Cook)、3043993(Maltby)、3046479(Mead et al)、3230519(Metz et al)、3493854(Zurbrick)、3515987(Zurbrick et al)、3694742(Berginanis、3967197(Anderson)、4099118号(Franklin)美国专利以及第1052194(Associated Electrical Industries)和1403720号(Fisons)英国书中作了描述。而既可以用电容方式又能用磁感应方式来探查表面的小型化的装置，在制造上的问题是这两种方式彼此是矛盾的。本专利技术提供的探测表面后面物体的装置包括一个支撑件，使用时保持靠近表面并能在其上移动;还包括杂散场电容器部件的发射器和接收器极板部件，该电容器部件对由隐藏物体的存在而造成的表面介电常数的变化作出响应;以及金属探测器部件的发射器和接收器线圈，其位于杂散场电容部件的极板的后面，其中有一个静电屏蔽板部件位于杂散场电容部件极板和金属探测器部件的线圈之间，并和一个固定的参考电位连接。同时，杂散场电容部件的极板和静电屏蔽板部件所具有的导电率同构成连续导电通路的、垂直于来自上述金属探测器磁场的面积应相配合，使金属探测器部件所产生的磁场在其中所感应出的环形电流较小，而且使杂散场电容部件的极板和静电屏蔽板部件也不影响金属探测器部件的工作。一种解决屏蔽和极板设计的方法是使用电阻型非金属材料。这样，杂散场电容部件的极板和静电屏蔽板部件可以用导电印剂获得。而且其应具有这样的表面电阻允许对其进行静电型的充电和放电，但是对来自金属探测器部件的、靠在其中所感应出的环形大电流所产生的磁场无感。另，解决一种屏蔽和极板的设计方法是可用金属或其他导电材料，但是需将其分成窄条，以减少与金属探测器部件产生的磁场相垂直的面积，同时用连续的导电通路将其环绕。本专利技术还提供了一种探测在表面后面的物体的装置，它包括一个支撑件，使用时被保持在靠近该表面并能在其上移动;沿支撑件间隔排列的多个电容器极板部件;一个电路部件，用于检测每个极板部件在局部表面区域内的介电常数的变化;以及沿显示器部件间隔排列的多个显示元件，其中每一个都与一个极板部件相关联，从而使每一个元件的显示状态，都随与其相关联的极板部件范围内介电常数的改变而变化，因此，当上述支撑件移过一个物体时，该显示元件将根据与其相关联的极板部件和该物体的相对位置而改变其显示状态，结果在这些元件上就显示出该物体的轮廓图象。本专利技术使多个电容传感器的极板配置成阵，以便通过一个带有与每个极板相关联的部件的显示器，这些部件随着与每一极板相邻的表面的介电常数的变化而改变其可视状态，提供隐藏在一表面(如墙)后面的物体的图象。如果隐藏的物体比电容器极板的间距窄而几乎处于中间，则两个边缘都可呈现在显示器上，否则将一个边缘接着另一个边缘地显示。在一种特别有利的配置中，将所需的电子线路分置在一个专用集成电路(ASIC)和微型计算机芯片之间，ASIC给杂散场电容传感器和感应式金属探测器发出信号，同时在微型计算机的控制下，对所接收的信号进行处理以提供一个数字输出信号。该电路最好包括装在与信号发生器部件相连接的支撑件上的电容器发射器极板部件，并且最好将电容器接收器极板部件通过多路转换开关部件依次逐个连接到信号接收部件上，以检测来自发射器极板部件的因局部介电常数变化而产生的变化的接收信号。为了使一表面如墙后面的感测场更有效地渗透，可将屏蔽板部件连接到一个固定的参考电位上，使其环绕上述的多个电容器接收器极板部件，从而将该极板部件和发射器极板部件分隔开。在第3515987(Zurbrick et al)、3493854(Zurbrick)、2718620号(Howe)、美国书里给出了以另一种电容传感器形式利用杂散场电容器的例子。工作在射频范围的三电极湿度检测器在第3811087号(Howe)美国书中已做了描述。通常，将多个电极用多个导电窄条限定在一块电路板上与发射器极板部件边靠边相邻，而发射器极板部件至少在其一端是垂直于导电窄条延伸，并将电容器接收器极板部件和发射器极板部件用导电印剂印制在挠性的电路板支撑件上。杂散场电容的发射器的频率最好为50KHZ左右，在因对介质中湿度比较不敏感而需用高频和对于快速适用的电子仪器而需用低频的矛盾中，这是一种最好的折衷选择。最好至少使一部分电容器接收器的极板通过多路转换开关部件把输入信号送到电力线的频率可以通过的第二个探测器通道，以便使该探测器部件对检测出的电力线频率作出响应，并显示在显示器的相应部位。依据本专利技术的另一特征，金属探测器部件的发射器的接收器线圈放在邻近支撑件的而远离被指定的表面的一侧。发射器线圈由前述信号发生部件驱动，所说的接收器线圈经滤波器部件和放大器部件接到信号接收部件上。现参照附图对本专利技术的一个实施例进行说明，其中图1是本专利技术物体探测器的部件分解示意图;图2是图1所示探测器的电容传感器插件板的组成部分的电容传感器极板区及其与该探测器的液晶显示器组成部分的相互关系的视图;图3是该探测器的电路图;以及图4是图3所示的电路的专用集成电路芯片组成部分的方框图。在附图中，一个具有下部为平面的压制底座101的箱体，其中有一个可用盖103盖住的电池盒102。一块挠性的承载电容器电极的电路板104，与主电路板105相连接，并装在压制底座101的隐蔽面。它有一个翻边106，位于其下部电容传感器支承面的后面，其间隔最好不小于0.5mm，并且最好为2mm左右，这可用电隔离部件来保持。翻边106在106a处涂覆控制导电率的印剂，以形成静电屏蔽部件。感应式金属探测器107组件包括一对绕在塑料骨架上的金属探测器线圈130、131(图3)，并用软导线108与电路板105相连。要把该探测器做成手提式的装置，并小型化到足以放入一个工具箱里。为此，必须使金属探测器组件107装到电路板104的后面，而不要并排配置。液晶显示器109经引线111与电路板105相连接，用弹性架110防振，并把它装在窗口112的后面。上部的压制件114的滑动盖113保护窗口112。压制件114的两侧在119处压制凹槽，以便于使用者以预定的方式，在每次使用时都用手指和姆指在相同的位置上提携探测器。这就构成电容式连接或与该使用者的直接连接。图2示出的电路板104的前翻边或下翻边的电容器极板的排列方式，以及它与显示器10本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种探测一表面后面的物体的装置，它包括一个试图于保持靠近该表面并在其上移动的支撑件；具有发射器和接收器极板部件的杂散场电容部件，所说的杂散场电容部件对由于隐藏物体的存在而造成的表面介电常数的变化作出响应；以及具有位于杂散场电容部件后面的发射器和接收器线圈的金属探测器部件，所说的发射器和接收器极板部件是由电阻性材料构成的。

【技术特征摘要】
GB 1986-3-27 8607747中说明的范围的情况下，对上述的实施例还可作出各种变化。权利要求1.一种探测一表面后面的物体的装置，它包括一个试图于保持靠近该表面并在其上移动的支撑件；具有发射器和接收器极板部件的杂散场电容部件，所说的杂散场电容部件对由于隐藏物体的存在而造成的表面介电常数的变化作出响应；以及具有位于杂散场电容部件后面的发射器和接收器线圈的金属探测器部件，所说的发射器和接收器极板部件是由电阻性材料构成的。2.如权利要求1所述的装置，其中有位于杂散场电容部件的极板和金属探测器部件的线圈之间的静电屏蔽板部件被接到一固定的参考电位上，静电屏蔽板部件的一个极板或每个极板都是由电阻性材料构成的，上述杂散场电容部件包括在支撑件的一个面上的、间隔开的、多个电容接收器极板部件和在支撑件的另一面上的静电屏蔽部件。3.如权利要求2所述的装置，其中杂散场电容部件和静电屏蔽部件的极板是由电阻性的印剂制得的，具有这样的表面电阻，即允许对其静电充电和放电，但是对来自金属探测器部件的、通过在其中感应的环形强电流而产生的磁场不响应。4.如权利要求3所述的装置，它还包括一个用于识别由于隐藏物体存在而造成的每个接收器极板部件的局部表面区域介电常数变化的电路;以及多个被设置在沿显示器部件间隔排列的、其中每一个都与一个极板部件相关联的显示元件，这样每一元件的显示状态的变化都随着与其相关联的极板部件的局部介电常的改变而变化，当上述支撑件移过一个物体时，该多个显示元件就根据与其相关联的极板部件相对于该物体的位置而变化其显示状态，于是这些元件上就显示出物体各边缘的轮廓图象。5.如权利要求1所述的装置，它还包括一个连接到一固定的参考电位上的隔离极板部件，其环绕上述多个接收器极板部件，起到使发射器极板部件与接收器极板部件之间的局部屏蔽作用。6.如权利要求3所述的装置，其中发射器极板部件连接到信号发生器部件;接收器极板部件的极板通过多路转换...

【专利技术属性】
技术研发人员：加莱斯斯图尔特菲利浦，
申请(专利权)人：杜拉塞尔国际公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]