测量设备尤其用于检测金属物体的测量设备制造技术

一种测量设备，尤其是用于检测金属物体的测量设备，包括用于产生磁场的发送线圈、两个接收线圈，它们这样在磁场的范围内相互定向并彼此电连接，从而当磁场以相同的方式作用到两个接收线圈上时，在接收线圈上的合成的接收电压为零，还包括用于向发送线圈供应交替的发送电压的控制装置以及用于在接收电压的基础上确定金属物体的确定装置。在此，控制装置设置成改变发送电压的有效值，从而使得接收电压保持在预定的阈值之下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种测量设备，尤其是一种用于检测金属物体的测量设备。
技术介绍
已知若干金属搜索仪，它们在查找尤其是可能隐藏在墙内的金属物体时起到帮助。通常在这种金属搜索仪中借助发送线圈产生交替的磁场。一对在电气方面串联的、非平行定向的接收线圈被设置在所产生的磁场范围内。若在线圈的范围内没有金属物体，那么在两个接收线圈中感应电压具有相反的显示且通过串联抵消。若金属物体在磁场中与两个接收线圈距离不一样远，那么在接收线圈中感应出了不同的电压，因而电串联的接收线圈的接收电压不等于零。接收电压借助放大器放大并且接下来与阈值相比较。若接收电压超过阈值，那么发出信号，该信号提示有金属物体。为了能够检测小型的和/或距离线圈很远的金属物体，由发送线圈产生的磁场可以很强且放大器的放大因子可以很大。而大型的和/或在线圈附近的金属物体便可能导致一个接收电压，接收电压过度控制放大器。对金属物体的位置或边界的精确的确定可能受到金属搜索仪的这种较大的敏感度的干扰。在现有技术中公知若干金属搜索仪，它们的敏感度能通过用户手动调整。此外，由DE 10 2005 007 803 Al公开了一种金属搜索仪，在该金属搜索仪中，不同的敏感度通过在发送线圈上交替电压的频率的改变实现。但这种频率调整在线路技术上耗费且在借助可编程的微型计算机实施的情形下要求较为有效率的处理单元。在两种变型方案中，金属搜索仪的制造成本都可能变高。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种用于检测金属物体的测量设备，一种用于检测金属物体的方法以及一种用于实施所述方法的计算机程序产品，其中，能以简单的方式实现检测的敏感度的适配。本专利技术借助一种有权利要求1特征的装置、一种有权利要求7特征的方法和一种有权利要求9特征的计算机程序产品解决这些技术问题。从属权利要求给出优选的实施形式。按照第一个方面，按本专利技术的用于检测金属物体的测量设备包括用于产生磁场的发送线圈、两个接收线圈、用于将交替的发送电压供应给发送线圈的控制装置和用于在接收电压的基础上确定金属物体的确定装置，接收线圈这样在磁场的范围内相互定向并且电连接，即，当磁场以相同的方式作用到两个接收线圈上时，接收线圈的合成的接收电压为零。在此，控制装置设置成这样来控制发送电压的有效值，从而接收电压保持低于预定的阈值。发送电压的有效值能比它们的频率更易受到影响，因此测量设备可以构造得较为简单。在一种优选的实施形式中，控制装置设置成，为发送线圈提供脉宽调制的信号并且借助脉宽调制信号的占空比控制发送电压的有效值。有固定频率的信号的脉宽的影响能尤为简单地实施并且可以有利地借助小功率的可编程的微型计算机实施。可编程的微型计算机可以同时用于在测量设备内部的其它控制任务，因而能达到金属搜索仪的高度有效的结构。在一种特别优选的实施形式中，该信号是矩形信号并且不在发送线圈上设任何其它构件以用来将矩形信号转换成近似正弦形的信号。控制装置设置成，根据接收电压改变发送电压的有效值。由此可以达到测量设备的动态范围的拓宽，这种拓宽对测量设备的用户而言尽量透明。在另一种实施形式中，在控制装置内部例如以计算的方式实现了对敏感度的改变的补偿，因而敏感度变化在借助输出装置输出的值中部分或全部得到补偿。可以设置用于放大接收电压的接收放大器，其中，接收放大器的放大因子可以根据发送电压的有效值改变。测量设备的动态范围的拓宽可以由此构造得更加透明；附加地可以避免接收放大器的过度控制(Obersteuern)，由此实现了对测量设备的动态范围的更好的利用以及可以改善所能达到的确定金属物体的精确度。在第一种变型方案中，发送电压的有效值可以无级地改变。由此可以支持测量设备的更方便的操作性。在第二种变型方案中，发送电压的有效值可以以不连续的级发生改变。发送电压的有效值的影响的特定的变型在限定发送电压的不连续的级时能简化地转换。按照第二个方面，用于检测金属物体的方法包括的步骤有将交替的发送电压供应给发送线圈，以便产生磁场；确定作用到两个接收线圈上的接收电压，这两个线圈这样定向并相互电连接，使得接收电压在磁场以相同的方式作用到接收线圈上时为零；在确定的接收电压的基础上检测金属物体；这样来控制发送电压的有效值，使得接收电压保持低于预定的阈值。交替的发送电压优选是脉宽调制的信号且发送电压的有效值借助信号的占空比控制。按照第三个方面，计算机程序产品包括用于当计算机程序产品在处理装置上运行时实施所述方法的程序代码工具，其中，程序代码工具可以储存在计算机可读的介质上。附图说明现在参考附图详细阐释本专利技术，附图中 图1示出用于金属搜索仪的测量设备； 图2示出用于阐明来自图1的测量设备的工作方式的图表； 图3示出来自图1的发送线圈的一种备选的实施形式； 图4示出对图1中发送电压的有效值的一种备选的影响； 图5示出了在图1的发送线圈上的不同的发送电压； 图6示出对图1中的发送电压的有效值的另一种备选的影响； 图7示出了图1中探测信号的不同的占空比；并且 图8示出了用于控制图1的测量设备的方法的流程图。具体实施例方式图1示出了在金属搜索仪102中的测量设备100。测量设备100包括发送线圈105，该发送线圈布置在第一接收线圈110和第二接收线圈115的范围内。接收线圈110和115这样在磁场的范围内彼此定向以及相互电连接，S卩，当磁场以相同的方式作用到两个接收线圈上时，在接收线圈上的合成的接收电压为零。接收线圈110和115尤其这样定向，S卩，接收线圈110和115的绕匝卷绕所围的纵轴线彼此平行地走向。接收线圈110、115例如可以彼此同心地或相互对准地布置。根据接收线圈110、115的绕匝围绕纵轴线卷绕的方向的不同，在每一个接收线圈110、115内通过外部磁场的磁通变化感应出正的或负的电压。在此，其中一个接收线圈110、115的一个正接头与另一个接收线圈110、115的负接头电连接，因而感应出的电压彼此反作用，并且倘若磁通变化以相同的方式与两个接收线圈110、115相关，那么施加到接收线圈110、115的各另一个接头上的总接收电压为零。本专利技术可以使用大量在现有技术中公知的装置。测量设备100为此设置用于确定处在线圈105至115范围内的金属物体120。发送线圈105用由发送放大器125提供的交替的电压Us触发。发送放大器125可以是一种模拟或数字的放大器。在一种简单的实施形式中，发送放大器125包括仅一个优选作为开关运行的晶体管。在另一种实施形式中，发送放大器125包括四个在H形布线中的晶体管，其中，所有四个晶体管都作为开关运行。发送放大器125通过由控制装置130提供的测试信号Ut触发。控制装置130优选构造成可编程的微型计算机。测试信号Ut优选通过控制装置130的数字输出接头(“Port”)输出。输出接头可以通过设置在控制装置130内部的可编程计时器或计数器控制。控制装置130可以借助计时器促使测试信号Ut从高值向低值或从低值向高值转换。这种促成通常借助计时器对控制装置130的中断请求(“Interrupt”)实现。控制装置130在中断之间可以执行其它任务，例如与用户互动。在测试信号Ut的两个连续的从高值向低值的过渡之间的时间始终是相同的，但是在测试信号保持处在高值期本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.08.30 DE 102010039946.91.测量设备(100)，尤其是用于检测金属物体(120)的测量设备，其中该测量设备(100)至少包括: -用于产生磁场的发送线圈(105)； -两个接收线圈(110、115),它们在磁场的范围内相互定向并彼此电连接,从而当磁场以相同的方式作用到两个接收线圈(110、115)上时，在接收线圈(110、115)上的合成的接收电压为零； -用于向发送线圈(105)供应交替的发送电压的控制装置(130); -用于在接收电压(Ue)的基础上确定金属物体(120)的确定装置(130)； 其特征在于， -控制装置(130)被设置成改变发送电压(Us)的有效值，从而使接收电压(Ue)与金属物体(120)的尺寸无关地保持在预定的阈值(Ua2)之下。2.按权利要求1所述的测量设备(100)，其特征在于，控制装置(130)被设置成向发送线圈(105)提供脉宽调制的信号(Ut)以及借助脉宽调制的信号(Ut)的占空比来控制发送电压(Us)的有效值。3.按权利要求2所述的测量设备(100)，其特征在于，所述控制装置(130)被设置成根据接收电压(Ue)来改变发送电压(Us)的有效值。4.按前述权利要求之一所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：M哈尔，C韦兰，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：