信号发生器制造技术

一种信号发生器，用于耦合到隐蔽导体，该信号发生器包括：第一振荡器，其被配置为生成具有第一频率的第一波形；第一端子，其通过第一带通滤波器连接到所述第一振荡器，所述第一带通滤波器被配置用于使所述第一频率的信号通过；第二振荡器，其被配置为生成具有第二频率的第二波形；以及第二端子，其通过第二带通滤波器连接到所述第二振荡器，所述第二带通滤波器被配置为使所述第二频率的信号通过。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及用于探测载流导体的信号发生器。
技术介绍
在埋藏了电缆、光缆或其他公用设施管道或导管处开始挖掘或其他施工之前，确定这些埋藏电缆或导管的位置，以确保其在施工过程中不被损坏是很重要的。能够追踪埋地电缆或导管的路径也是很有用的。载流导体发射可以由电磁天线探测到的电磁辐射。如果光缆或非金属公用设施管道或导管装配有小型电子追踪线，则在追踪线中可以耦合交流电流，进而辐射电磁辐射。使用探测器来探测由承载交流电流的导体发射的电磁场是已知的。一种类型的这种探测器以三种模式中的一种进行工作。这些模式分类为无源模式或者有源模式，无源模式为“电源”模式和“无线电”模式，它们使用已存在主电源信号和水下VLF(超低频)信号进行通信。每种模式具有自己的探测频带。该公开的主题的各个方面都涉及有源模式。在有源模式下，信号发射器与在埋藏导体内的已知频率和调制的交变磁场相耦合。信号发射器可以直接连接至所述导体。在不能直接接入的地方，将信号发射器放置在埋藏导体的附近，则可以通过信号发生器产生的交变磁场在导体中感应交变电流信号。埋藏导体发射与信号发射器所产生的信号相应的交变磁场。对于有效跟踪和识别埋地线路来说，信号频率的选择是一个重要的因素，没有一种可以覆盖所有条件的单个频率。 对于由相对非技术人员使用的单个器械来说，没有选择只能折衷，并选择足够高的单个频率从而在感应模式下提供良好的性能，但又不能高到不能传送足够远。介于SKHz与33KHz之间的有源信号通常用于这些应用中。33kHz被认为是良好的通用信号频率，适用于寻找许多埋藏电缆和金属导管。对于短距离的电缆，例如电信穿过用户的家中，33kHz的信号频率并不能提供足够的信号以给出优质的定位。这是因为主要电容性的信号返回路径阻抗很高；电缆越短，对地电容就越低，并且因此一个特定频率处的阻抗就越高。高阻抗导致所述电缆中的电流很小。在这种情况下，可以使用更高的信号频率以获得更好的定位信号质量。可利用多频定位器和发射器，其具有合适的高频率操作模式，例如，66kHz、83kHz以及131kHz。这些产品要求操作者选择合适的信号频率，操作人员需要更高级的培训和具有较一般用户更强的专业技术。已存在有优化的专用单频定位器，用于寻找电信电缆，但这些都不太适合于一般的电缆和管道定位，因为高频信号会沿着一般的电缆或管道的距离迅速耗散。
技术实现思路
根据本申请的一个实施例，提供了一种信号发生器，用于与隐蔽导体相耦合。所述信号发生器包括:第一振荡器，其被配置为生成具有第一频率的第一波形；第一端子，其通过第一滤波器连接到所述第一振荡器，所述第一滤波器被配置为使第一频率的信号通过；第二振荡器，其被配置为生成具有第二频率的第二波形；以及第二端子，其通过第二滤波器耦合到第二振荡器，所述第二滤波器被配置为使第二频率的信号通过。根据本申请的信号发生器允许在隐蔽导体中感应的具有两个频率的交流电流。例如这两个频率可以是33kHz和66kHz。这些频率可彼此同时检测到。因此,用于定位隐蔽导体的设备可以大约同时地使用这两个频率来定位导体。因此，本申请的实施例提供了电缆或导管在各种情况下的定位，而不需要使用者调整所述信号发生器或所述定位器。为此，本申请的实施例提供了一种稳健的、精确的系统对导管和电缆进行定位，其不需要用户具有知识或培训。在本申请的一个实施例中，第二频率是第一频率的谐波。在一个实施例中，所述第二频率是第一频率的两倍。在本申请的一个实施例中，选择第一波形以用于抑制第一频率的三次谐波频率。因为生成的波形是奇函数，所以它一般在三次谐波中具有较大的分量。因为该分量最接近全部的谐波分量(即，第3、5、7次谐波)，因此它将允许通过所述第一滤波器的最大部分。通过抑制三次谐波分量，所生成的信号可以用来作为在期望的频率上包含单分量的信号的很好的近似值。在本申请的一个实施例中，电源为所述第一和第二振荡器提供电源电压和接地参考电压。所述第一和/或第二振荡器可以包括电流传感器，且如果电流传感器检测到的电流超过预定值，所述电源被配置用于降低所述电源电压。如果当流过施加到所述电路的负载的电流被调节到维持该电流在或低于最大值时，通过外部电路的端子之间的阻抗很低，则这种配置将节省电池电源。在本申请的一个实施例中，信号发生器还包括:第一放大器，其被配置为放大第一波形，以及第二放大器，其被配置为放大第二波形。所述第一放大器和/或所述第二放大器可以包括以半桥式布置的两个开关元件。所述开关元件可以是MOSFET器件。所述第一波形和第二波形可以由控制器提供，所述控制器被配置为生成所述第一波形和所述第二波形。在本申请的一个实施例中，所述第一滤波器被配置用于为第二频率的信号提供从所述第一端子到所述接地参考的路径。在一个实施例中，所述第二滤波器被配置用于为第一频率的信号提供从所述第二端子接地的路径。在本申请的一个实施例中，所述第一滤波器和/或所述第二滤波器为带通滤波器。通过将所述第一和第二端子中的一个连接到埋藏导体，信号发生器可以连接到隐蔽导体，并用于将所述第一和第二端子中的另一个接地。可选地，所述第一和第二端子可以是电感耦合器，用于耦合至所述隐蔽导体。信号发生器还可以包括:感应线圈，其与埋藏导体电感耦合；以及开关电路，其被配置为根据开关波形改变所述感应线圈中的电流，所述开关波形具有在所述第一频率上的第一分量以及所述第二频率上的第二分量。这样的配置允许信号发生器电感耦合到隐蔽导体，而不需要暴露隐蔽导体。在本申请的一个实施例中，所述开关电路包含以H桥式布置的四个开关装置。由此已经相当宽泛地勾勒出本申请的某些实施例，以便这里可以更好地理解本专利技术的详细说明，并且从而可以更好地理解对于该
的贡献。当然，下文将描述本专利技术的附加实施例，其将构成所附随的权利要求的主题。在这方面，在详细解释本申请的至少一个实施例之前，应当理解，本申请并不仅限于下面说明书中叙述的或者附图中示出的详细结构和部件布置。本专利技术能够应用于上述以外的实施例中，并且能够以各种方法进行和实施。而且，应当理解，此处所用的语句和术语、以及摘要是为了描述的目的，不应当被理解为限制性的。这样，本领域的技术人员应当理解的是，本申请所基于的构思可以易于用作实施本申请的几个目的的其他结构、方法和系统的设计基础。因此，重要的是，权利要求被看作是包括了这样的等同的结构，只要它们不超出本申请的宗旨和范围。附图说明参照附图，举例说明本申请的实施例，其中:图1示出了根据本申请的一个实施例的信号发生器的示意图；图2示出了根据本申请的一个实施例的信号发生器的示意图；图3A示出了根据本申请的一个实施例的信号发生器的示意图；图3B示出了用于根据本申请的一个实施例的信号发生器的电源电路；图4A示出了本申请的一个实施例中使用的驱动波形；图4B示出了本申请一个实施例中使用的驱动波形；图4C示出了本申请的一个实施例中使用的驱动波形；图5示出了本申请的一个实施例的定位器；图6A示出了本申请的一个实施例的定位器的示意图；以及图6B示出了本申请的一个实施例的定位器的示意图。具体实施例方式图1示出了信号发生器100，其生成交流信号用于耦合至埋藏导体。由信号发生器100生成的信号具有两个频率，即33kHz的第一频率和66kHz的第二频率。信本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种信号发生器，用于耦合到隐蔽导体，该信号发生器包括：第一振荡器，其被配置为生成具有第一频率的第一波形；第一端子，其通过第一滤波器连接到所述第一振荡器，所述第一滤波器被配置为使所述第一频率的信号通过；第二振荡器，其被配置为生成具有第二频率的第二波形；以及第二端子，其通过第二滤波器连接到所述第二振荡器，所述第二滤波器被配置为使所述第二频率的信号通过。

【技术特征摘要】
2011.11.04 US 13/289,9451.一种信号发生器，用于耦合到隐蔽导体，该信号发生器包括: 第一振荡器，其被配置为生成具有第一频率的第一波形； 第一端子，其通过第一滤波器连接到所述第一振荡器，所述第一滤波器被配置为使所述第一频率的信号通过； 第二振荡器，其被配置为生成具有第二频率的第二波形；以及 第二端子，其通过第二滤波器连接到所述第二振荡器，所述第二滤波器被配置为使所述第二频率的信号通过。2.根据权利要求1所 述的信号发生器，其特征在于，所述第二频率是所述第一频率的谐波。3.根据权利要求1所述的信号发生器，其特征在于，所述第二频率是所述第一频率的两倍。4.根据权利要求1所述的信号发生器，其特征在于，所述第一波形被选择来抑制所述第一频率的三次谐波频率。5.根据权利要求1所述的信号发生器，还包括电源，该电源为所述第一和第二振荡器提供电源电压和接地电压。6.根据权利要求5所述的信号发生器，其特征在于，所述第一和/或第二振荡器包括电流传感器，且如果所述电流传感器检测到的电流超过预定值，所述电源被配置为减少所述电源电压。7.根据权利要求1所述的信号发生器，还包括:第一放大器，其被配置为放大所述第一波形；以及第二放大器，其被配置为放大所述第二波形。8.根据权利要求7所述的信号发生器，其特征在于，所述第一放大器和/或所述第二放大器包括以半...

【专利技术属性】
技术研发人员：理查德·戴维·皮尔逊，路易吉·朗弗朗希，
申请(专利权)人：雷迪有限公司，
类型：发明
国别省市：