金属的或磁性对象的检测制造技术

用于检测金属对象的测量设备（100）包括两个用于产生叠加的磁场的发射线圈（125,130）、用于确定施加在发射线圈之间的差电压的装置（135）和控制装置（110-120,145-160），所述控制装置用于这样给发射线圈供应交变电压，使得差电压的与交变电压时钟同步的交流电压分量按数值最小化。控制装置被设立用于当交变电压的比例不对应于在不存在金属对象的情况下发射线圈的阻抗的比例时，检测金属对象。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
在对エ件的确定的加工时存在风险隐藏在エ件中的物体通过加工被损坏。例如，在向墙钻孔时可能损坏在墙内伸展的输水管道、电流管线或气体管道。在相反的情况下可能值得期望的是，恰好如此执行加工，使得隐藏在エ件中的物体被一起加工，例如当来自上面的例子中的孔应该通过墙内的钢筋或支承构造伸展吋。
技术介绍
为了检测这样的隐藏的物体，基于线圈的金属探測器在现有技术中是已知的。这种探测器在測量区域中产生磁场。如果金属物体位于测量区域中，则物体由于其对所产生 的磁场的影响而被识别出。经常，为了确定所产生的磁场使用至少两个接收线圈，所述接收线圈这样取向和相互连接，使得当在測量区域中不存在金属对象情况下由两个接收线圈共同提供的測量信号趋于零(差动测量)。在一种变型方案中，使用多个用于产生磁场的发射线圈，所述发射线圈如此被操控，使得与在測量区域中金属对象的存在无关地，在两个接收线圈中测量的信号趋于零(场补偿测量)。DE 10 2007 053 881 Al描述了ー种用于确定线圈关于两个其他线圈的位置或角度的測量方法。为此，借助于两个有角地相互布置的发射线圈生成磁交变场。接收线圈被带至(verbracht)磁交变场中并且发射线圈的操控这样被改变,使得在接收线圈中由发射线圈中的每ー个感生相同的电压。输送给发射线圈的电流值的比例用作用于接收线圈关于发射线圈的位置和/或角度确定的尺度。DE 10 2004 047 189 Al描述了具有印刷线圈的金属探测器。本专利技术所基于的任务是提供用于金属对象的简单的和精确的探測器。本专利技术的另一任务在于说明用于确定金属对象的方法。
技术实现思路
本专利技术借助于具有权利要求I的特征的測量设备和具有权利要求9的特征的方法来解决所述任务。从属权利要求说明优选的实施方式。根据本专利技术，用于检测金属对象的測量设备包括两个用于产生叠加的磁场的发射线圈和用于确定在发射线圈之间施加的差电压的装置。此外，设置控制装置，用于给发射线圈这样供应交变电压，使得差电压的与交变电压时钟同步的交流电压分量按数值最小化。控制装置被设立用于当交变电压的比例不对应于在不存在金属对象情况下发射线圈的阻抗的比例时,检测对象。如果发射线圈的阻抗由金属对象由于不同的距离而不同地被影响，则这是这种情况。通过在发射线圈的范围中放弃接收机线圈或磁传感器，可以减少在測量设备中的线圈的数量，由此，可以减小用于测量设备的所需要的位置并且可以节省制造成本。通过由此可能的紧凑的结构可以将大量測量设备布置在小的空间上，由此测量值的空间分辨率可以被提升直至可表示的范围中。优选地，交变电压是交流电压，以便周期性地在数值上和相位上改变发射线圈的磁场。交流电压能够实现同步解调，由此可以非常有效地抑制具有与调制频率不相同的频率的干扰性信号。此外，可以通过交流电压产生交变磁场，以便在非磁性材料诸如铜中感生涡流，基于所述涡流于是可以探测这些非磁性材料。优选地，用于确定差电压的装置由两个串联的欧姆电阻构成，所述欧姆电阻分别是发射线圈之一的复电阻的部分。分立的电阻因此可以取消，由此可以減少制造成本。发射线圈可以这样布置在两个相间隔的、平行的层面中，使得其磁场平行地定向。金属对象相对于层面的位置于是可以根据以下来识别给哪个线圈供应相对于无对象的情况放大的电压。位于发射线圈之一的层面的对面的金属对象可以被忽视，以便避免例如由測量设备的用户引起的误测量。 发射线圈中的一个或两者可以是空气线圈并且尤其是可以作为电路板上的印刷电路被成形为印刷线圈。由此可以如此构建測量装置，使得所述测量装置仅非常弱地对温度或老化影响作反应，由此校准可以一次地在測量设备的制造的范围中进行。通过将发射线圈构造为电路板上的印刷线圈，在小的生产耗费的情况下可以实现发射线圈的精密的制造。在此，可以在相同的电路板上构建控制装置。通过最小化布线和装配成本可以因此节省其他制造成本。按照本专利技术的另一方面，用于检测金属对象的方法包括步骤借助于两个发射线圈产生相同指向地(gleichgerichtet)取向的磁场,给发射线圈供应交变电压,并且当交变电压的比例不对应于流经发射线圈的电流的比例时检测对象。本专利技术也可以被实施为计算机程序产品，其中本专利技术计算机程序产品包括用于执行所述方法的程序代码装置并且可以在处理装置上运行或者被存储在计算机可读的数据载体上。附图说明下面參照附图更精确地描述本专利技术，其中 图I示出測量设备的方块 图2示出图I的測量设备处的金属对象和线圈的布置； 图3示出图I的測量设备的多对发射线圈的布置；和 图4示出用于图I的測量装置的方法的流程图。具体实施例方式图I示出測量设备100的方块图。測量设备100是用于检测例如由含铁的材料组成的金属对象的金属探測器105的部分。时钟发生器110具有两个输出端，所述时钟发生器在所述输出侧处提供移相的、优选地移相180°的周期性交变信号。交变信号尤其可以包括矩形信号、三角形信号或正弦信号。时钟发生器的输出端与第一可控放大器115或第二可控放大器120连接。可控放大器115、120中的每ー个均拥有控制输入端，所述可控放大器115、120中的每ー个经由所述控制输入端接受信号，所述信号控制可控放大器115、120的放大因子。第一可控放大器115的输出端与第一发射线圈125连接，并且第二可控放大器120的输出端与第二发射线圈130连接。发射线圈125和130的剩余的端部经由第一或第二电阻135a、135b相互连接。在一种实施方式中，电阻135a、135b通过发射线圈125或135的欧姆电阻构成。在ー时刻分别相同的电流流经两个发射线圈125和130中的每ー个。施加给两个发射线圈125、130的交变电压的极性和幅度对在线圈125、130中产生的磁场不具有分开的影响。如在图I中通过发射线圈125、130处的点所表明的，两个发射线圈125、130同向地取向。因此发射线圈构建具有相同指向的定向的磁场；如由反向缠绕的发射线圈产生的相反指向的(gegengerichtet)磁场虽然同样是可能的,但是由于叠加的磁场的消失的偶极分量一般是较少地有利的。但是可以想象，如果对探測深度的限制是希望的，则该缺点故意地被利用。连接从彼此连接的电阻135a、135b伸展到输入放大器140。输入放大器140示出具有恒定的放大因子；但是在另外的实施方式中输入放大器140的放大因子也可以是可控的。由此例如測量设备100的空间分辨率和/或灵敏度可以是可影响的并且例如根据测量 參量是可控的。输入放大器140的输出端与同步解调器145连接。同步解调器145另外与时钟发生器110连接并且从该时钟发生器接收时钟信号，所述时钟信号指示在时钟发生器110的输出端处提供的信号的相位角值。在由时钟发生器110提供的信号是对称矩形信号的简单实施方式中，输出信号之一可以被用作时钟信号。同步解调器145基本上基于由时钟发生器110提供的时钟信号交替地在其上面的或下面的输出端处接通从输入放大器140接收的測量信号。同步解调器145的两个输出端与积分器(积分比较器)150连接，所述积分器这里被表示为用两个电阻和两个电容器接线的运算放大器。另外的实施方式同样是可能的，例如作为有源低通滤波器。在到同步解调器的连接方面的数字实施也是可设想的，其本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：T齐博尔德，A阿尔布雷希特，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：
国别省市：