專利名稱：搜索設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及捜索設(shè)備。本發(fā)明尤其是涉及具有權(quán)利要求I的特征的用于檢測物體的捜索設(shè)備。
背景技術(shù)：
為了檢測隱藏在墻中的物體，已知不同的搜索設(shè)備。隱藏在墻中的物體例如可以是輸水管道、電流線路或者氣體管道，其在對墻進行處理時不應被損壞。物體另ー方面也可以是木梁或其他承載結(jié)構(gòu)，并且處理應該在承載結(jié)構(gòu)的范圍中進行。為了追蹤在墻內(nèi)的金屬物體例如鋼制水管，通常產(chǎn)生磁場并且檢驗物體是否影響 磁場。如果影響超過預先確定的尺度，則物體被檢測。非金屬物體(例如木梁)可以根據(jù)其介電特性被探測。為此產(chǎn)生電場并且檢驗物體在何種程度上影響電場。如果影響超過預先確定的尺度，則物體被檢測。如果物體是引導電流或電壓的導體，則電磁場也可以被探測，所述電磁場包圍所述導體。既不是金屬的也不具有可輕易探測的介電性特性的物體(諸如塑料包封的銅制電流線路)可以通過這種方式被檢測。在搜索設(shè)備方面的原則上的問題在于，所述搜索設(shè)備在提高檢測靈敏度時易于誤測量。捜索設(shè)備因此必須在測量地點由用戶校準。校準可能使測量過程是耗費的并且是多值的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所基于的任務是提供具有簡單可操作性的靈敏搜索設(shè)備。本發(fā)明利用具有權(quán)利要求I的特征的捜索設(shè)備來解決該問題。從屬權(quán)利要求再現(xiàn)優(yōu)選的實施方式。用于檢測物體的本發(fā)明搜索設(shè)備包括用于以可變比例操控第一和第二電磁裝置的推挽測量橋。第一電磁裝置根據(jù)所述操控在物體的范圍中產(chǎn)生電磁交變場。如果可變比例(Verhaeltnis)與預先確定的比例相差超過預先確定的尺度，則搜索設(shè)備的比較器檢測到物體。推挽測量橋原則上從現(xiàn)有技術(shù)中的其他應用已知，例如從DE 10 2008 005 783Al。借助于推挽測量橋可以以場補償?shù)姆绞竭M行測量，使得大的測量區(qū)域可以與搜索設(shè)備的高靈敏度兼容。另外，可以借助于推挽測量橋差動地測量，使得可以取消通過用戶對搜索設(shè)備的校準。推挽測量橋可以被使用用于可替代地借助于磁場或電場測量。電磁場的相應的其他分量在此趨于零。在一種實施方式中，第一電磁裝置可以在物體的區(qū)域中相繼地產(chǎn)生磁場和電場。為此，電磁裝置可以包括線圈和電極，其相繼地與推挽測量橋連接。在一種實施方式中，使用彼此相應的電磁裝置。在此，推挽測量橋可以這樣被構(gòu)建，使得在第三電磁裝置處出現(xiàn)相對于另外的兩個電磁裝置具有可變比例的場。對此可替代地，可以將第一和第二電磁裝置的電特征參量相互比較，以便確定可變比例。在另ー實施方式中，第二電磁裝置不產(chǎn)生場，而是構(gòu)成推挽測量橋的電負載，所述電負載與第一電磁裝置的電負載形成可變比例。附加地，搜索設(shè)備可以包括用于確定物體的電場的設(shè)備，其中相繼地基于推挽測量橋和該設(shè)備對物體進行檢測。如果物體借助于三個所述行為方式至少之ー被檢測，則物體優(yōu)選地被檢測。在此，捜索設(shè)備的輸出裝置可以在檢測到物體時輸出信號，所述信號指示，物體基于何種類型的場被檢測。第一信號可以指示借助于推挽測量橋和磁場執(zhí)行的測量，第二信號可以指示借助于推挽測量橋和電場執(zhí)行的測量，并且第三信號可以指示借助于用于確定物體的電場的設(shè)備執(zhí)行的測量。信號可以是光學的和聲學的至少之一。搜索設(shè)備可以具有大量并排布置的第一電磁裝置，所述第一電磁裝置相繼地在推挽測量橋處被運行。由此可以以ー維或兩維執(zhí)行物體的檢測，由此物體可以更準確地被定位或者可以更容易地找到物體的界限，例如邊緣。在一種優(yōu)選的實施方式中，借助于不同的第一電磁裝置獲得的測量結(jié)果被可視化，其方式是，在光學輸出裝置上定義顯示區(qū)域，所述顯示區(qū)域分別被分配給第一電磁裝置之一。顯示區(qū)域的布置在此優(yōu)選地相應于第一電磁裝置的布置。可以給用戶如此呈現(xiàn)測量 結(jié)果的光學表現(xiàn)，所述光學表示是直觀地可理解的并且高度詳細的。物體與搜索設(shè)備的距離可以對應于(korrespondieren)光學輸出裝置的顏色變化。如果光學輸出裝置被保持為簡單的和從而成本低的，例如以幾個發(fā)光二極管的形式，則可以通過顔色變化以少量的耗費更準確地示出測量結(jié)果，其中可以使用多色LED。如果光學輸出裝置是較耗費的，例如以彩色圖形面輸出，例如圖形液晶顯示，使得可以通過偽顏色表示以圖形方式表示物體的距離。在該情況下，測量結(jié)果的有色呈現(xiàn)可能導致通過用戶的改善的可操作性。搜索設(shè)備可以包括用于通過用戶改變預先確定的尺度的裝置。由此用戶可以調(diào)整捜索設(shè)備的靈敏度。對預先確定的尺度的調(diào)整可以與控制信號的放大協(xié)調(diào)地被執(zhí)行，所述放大被輸送給第一和第二電磁裝置，使得所產(chǎn)生的電磁場相應地被放大。在一種實施方式中，預先確定的尺度可以在多個預先確定的值之間轉(zhuǎn)換，例如兩個或三個值，使得捜索設(shè)備擁有不同的靈敏度，所述靈敏度可以簡單地通過用戶選擇?？梢栽O(shè)置間距傳感器，以便保證搜索設(shè)備在測量面上的平面安放。測量面通常是捜索設(shè)備的區(qū)域中的基本上平坦的面例如墻、尤其是輕質(zhì)結(jié)構(gòu)墻、天花板或地面。捜索設(shè)備的朝向測量面的側(cè)通常也是平坦的并且間距傳感器監(jiān)控在測量面和搜索設(shè)備之間的至少大致的平行性。如果搜索設(shè)備不足夠平坦地安放在測量面上，則預先確定的比例可以相應于平行性的偏差被適配，以便使測量結(jié)果保持恒定。附加地或可替代地，可以向搜索設(shè)備的用戶輸出警告。捜索設(shè)備也可以包括用于檢測捜索設(shè)備相對于物體的位移的位移傳感器，其中搜索設(shè)備被構(gòu)造用于將推挽測量橋的測量結(jié)果分配給位移位置。由此可以使用戶能夠用捜索設(shè)備掃過測量區(qū)域并且由此記錄大量測量結(jié)果，所述大量測量結(jié)果接著可以例如以圖形方式被表示。在一種實施方式中，可以選擇圖形表示的圖形片段和/或放大級并且在搜索設(shè)備的光學顯示裝置上表示?？刂圃O(shè)備可以包括具有另外的第一和另外的第二電磁裝置的另外的推挽測量橋，其中推挽測量橋的第一電磁裝置產(chǎn)生具有可忽略地小的磁部分的電磁場，而另外的推挽測量橋的第一電磁裝置產(chǎn)生具有可忽略地小的電部分的電磁場，以便同時基于電場和磁場檢測物體。


下面參照附圖更準確地描述本發(fā)明，其中
圖I示出推挽測量橋的框 圖2示出具有圖I的推挽測量橋的搜索設(shè)備；
圖3示出圖I的推挽測量橋的不同的電磁裝置；
圖4示出圖2的捜索設(shè)備的圖形顯示的可視化；和 圖5示出相應于圖3的示例性搜索設(shè)備的視圖。
具體實施例方式圖I示出推挽測量橋100的框圖。推挽測量橋100是用于檢測物體的捜索設(shè)備105的部分。按照實施，可以使用用于檢測例如由木頭制成的介電物體或者用于檢測例如由鋼制成的金屬物體的推挽測量橋100。下面首先描述可以借助于其檢測介電物體的實施方式。時鐘發(fā)生器110具有兩個輸出端，所述時鐘發(fā)生器110在所述輸出端處提供被移相的、優(yōu)選地移相180°的周期性變換信號。變換信號可以尤其是包括矩形信號、三角形信號或正弦信號。時鐘發(fā)生器的輸出端與第一可控放大器115或者第二可控放大器120連接。可控放大器115、120中的每ー個均擁有控制輸入端，所述可控放大器經(jīng)由所述控制輸入端接受信號，所述信號控制可控放大器115、120的放大因子。第一可控放大器115的輸出端與第一發(fā)送電極125連接并且第二可控放大器120的輸出端與第二發(fā)送電極130連接。接收電極135用作電勢探頭并且與輸入放大器140連接；首先不考慮在電極125-135的范圍中所示的補償網(wǎng)絡165并且取消阻抗170。示出輸入放大器140具有恒定的放大因子；但是在其他實施方式中輸入放大器140的放大因子也可以是可控制的。由此能夠例如可以影響推挽測量橋100的空間分辨率和/或靈敏度并且例如可以根據(jù)在輸入放大器140處的測量信號來控制。輸入放大器140的輸出端與同步解調(diào)器145連接。同步解調(diào)器145另外與時鐘發(fā)生器110連接并且從該時鐘發(fā)生器接收時鐘信號，所述時鐘信號指示在時鐘發(fā)生器110的輸出端處所提供的信號的相位角值。在由時鐘發(fā)生器110提供的信號是對稱矩形信號的簡單實施方式中，被引導給可控放大器115、120的輸出信號之一可以被用作時鐘信號。同步解調(diào)器145基本上基于由時鐘發(fā)生器110提供的時鐘信號來交替地在其上面的輸出端或下面的輸出端處接通由輸入放大器140所接收的測量信號。同步解調(diào)器145的兩個輸出端與積分器(積分比較器)150連接，所述積分器這里被表示為利用兩個電阻和兩個電容器接線的運算放大器。其他實施方式同樣是可能的，例如作為有源低通濾波器。在到同步解調(diào)器145上的連接方面的數(shù)字實施也是可設(shè)想的，其中將在同步解調(diào)器145的輸出端處的信號在一個半波內(nèi)的一個或多個時刻從模擬的轉(zhuǎn)換成數(shù)字的并且然后與來自下一半波的相應的值進行比較。差被積分并且例如再次被轉(zhuǎn)變成模擬信號并且被使用用于控制放大器115、120。在同步解調(diào)器145在其下面的輸出端處提供由輸入放大器140接收的測量信號期間，積分器150在該時間上對該信號進行積分并且在其輸出端處提供結(jié)果。在同步解調(diào)器145在其上面的輸出端處提供由輸入放大器140接收的測量信號期間，在該時間上由積分器150倒相地對該測量信號進行積分并且在積分器150的輸出端處提供結(jié)果。在積分器150的輸出端處的電壓是同步解調(diào)器145的經(jīng)低通濾波的輸出的差的積分。如果在第一發(fā)送電極125處的電容恰好與在第二發(fā)送電極130處的電容同樣大，則在同步解調(diào)器145的輸出端處提供的信號在該時間上平均地大小相等并且在積分器150的輸出端處提供趨于零(接地)的信號。但是如果電容大小不相等，例如因為介電物體僅布置在發(fā)送電極125、130之一的區(qū)域中，則在同步解調(diào)器145的輸出端處提供的信號平均地不再相等，并且在積分器150的輸出端處提供正的或負的信號。信號的符號和數(shù)值指示電容的比例，其中零信號相應于比例I。由積分器150提供的信號經(jīng)由端子155被提供給梁探測器105的未示 出的分析和輸出裝置。分析裝置例如可以執(zhí)行與閾值的比較，使得當由積分器150提供的信號超過預先確定的閾時，捜索設(shè)備105的用戶獲得光學的和/或聲學的輸出。在此，可以將整個信號或信號的數(shù)值與閾值比較。由積分器150提供的信號也被用于控制可控放大器115和120的放大因子，其中第二可控放大器120直接與積分器150的輸出端連接并且第一可控放大器115借助于反相器160與積分器150的輸出端連接。反相器160這樣引起提供給其的信號翻轉(zhuǎn)，使得根據(jù)積分器150的輸出信號，第一可控放大器115的放大因子以與第二可控放大器120的放大因子減小一樣的程度増加或者反過來。也可以設(shè)想的是，僅可控放大器115、120之一的放大因子被控制，而第二可控放大器120、115的放大因子被保持在固定的值。可控放大器115和120的放大因子增加或減小，直至與施加在發(fā)送電極125和130處的交變電壓同步的并且施加在接收電極處的交流電壓部分按數(shù)值被最小化為止。推挽測量橋100是調(diào)節(jié)回路，所述調(diào)節(jié)回路被設(shè)立用于保持在發(fā)送電極125和130處的預先確定的比例。預先確定的比例通過發(fā)送電極125和130相對彼此或相對接收電極135的構(gòu)建和布置來預先給出?？勺儽壤稍诎l(fā)送電極125和130處相對于接收電極135形成的電容得出。由積分器150提供的信號是用于補償例如由介電物體對電容的非対稱影響的控制信號。在其他實施方式中，基于在電極處的電流或電壓來確定在電極處的可變比例。補償網(wǎng)絡165在發(fā)送電極125、130的每ー個處包括由兩個阻抗組成的分壓器。所劃分的電壓分別借助于另ー阻抗被輸送給輸入放大器140。接收電極135不宣接地而是借助于阻抗170被引導到輸入放大器140上。通過相應地選擇各個所述阻抗可以改變在可控放大器115、120的輸出端處有效的阻抗。由此例如可以補償電極125-135的非対稱布置。在另ー實施方式中，相對于在圖I中對補償網(wǎng)絡165的表不取消了在第一發(fā)送電極125以及第ニ發(fā)送電極130的區(qū)域中的阻杭。從而在施加在第一(唯一的)發(fā)送電極125處的電容和由補償網(wǎng)絡165構(gòu)成的參考電容之間均衡可控放大器115、120的交變電壓。參考電容相對于介電物體是不變的。為了測量僅還需要第一發(fā)送電極125和接收電極135。相對于在圖I中對補償網(wǎng)絡165中的表示在第二發(fā)送電極130以及第ー發(fā)送電極125的區(qū)域中取消阻抗的、反過來的實施同樣是可能的。
通過設(shè)置開關(guān)可以根據(jù)所述的實施方式在三電極測量運行中在使用兩個發(fā)送電極125和130情況下、在第一兩電極測量運行中在使用第一發(fā)送電極125和接收電極135的情況下以及在第二兩電極測量運行中在使用第二發(fā)送電極130和接收電極135的情況下運行推挽測量橋100。在不同的測量運行之間的轉(zhuǎn)換可以循環(huán)地進行或者通過用戶控制。如果介電物體最接近接收電極135則在兩電極測量運行中施加在圖I中的推挽測量橋100的端子155上的電壓最大，而如果介電物體最接近發(fā)送電極125或130之ー則在三電極測量運行中該電壓的數(shù)值最大，其中電壓的符號指示分別最近的發(fā)送電扱。如果物體移動經(jīng)過電極，從而在三電極測量運行中得出具有符號變換的信號并且在兩電極測量運行中得出具有經(jīng)過瞬間局部最大值的信號。在類似的實施方式中，推挽測量橋100可以被用于測量金屬物體。為此第一發(fā)送電極125通過第一發(fā)送線圈175代替，第二發(fā)送電極130通過第二發(fā)送線圈180代替。接收電極135通過單個接收線圈185或者通過接收線圈的系統(tǒng)、優(yōu)選地兩個彼此串聯(lián)的接收線圈代替。優(yōu)選地，線圈中的至少ー個被實施為電路板上的導體結(jié)構(gòu)(“印刷線圈”)。在另ー實施方式中，接收電極135通過單個磁阻磁場傳感器、優(yōu)選地霍爾傳感器代替或者通過 磁阻傳感器的系統(tǒng)、優(yōu)選地兩個相互串聯(lián)的磁阻傳感器代替。在另ー實施方式中代替接收電極135使用磁阻磁場梯度傳感器。下面在使用接收線圈185的情況下闡述推挽測量橋100。以類似的方式使用接收線圈185的系統(tǒng)或者磁阻磁場傳感器或者磁場梯度傳感器。發(fā)送線圈175、180產(chǎn)生具有周期性變化的幅度和相位的疊加的磁場。優(yōu)選地，兩個發(fā)送線圈175、180在其供應電壓的每個半波中產(chǎn)生具有相同幅度和主場方向的平行取向的磁場。磁場的符號逐半波地變換。為此，發(fā)送線圈175和180反向地纏繞并且其自由端部分別與地連接。通過可控放大器115、120的電壓供應利用對地相反的電壓進行。對此替代地，發(fā)送線圈175和180在一個半波中產(chǎn)生具有不同幅度和主場方向的平行或反平行取向的磁場。由發(fā)送線圈175在一個半波中產(chǎn)生的磁場的幅度和符號相應于由發(fā)送線圈180在在前的或隨后的半波中產(chǎn)生的磁場的幅度和符號。為此，發(fā)送線圈175、180的繞線方向以及發(fā)送線圈175、180相對地的電壓供應相應地可以被適配。接收線圈185這樣被布置在發(fā)送線圈175和180的區(qū)域中，使得所述接收線圈遭受兩個發(fā)送線圈175和180的疊加的磁場。優(yōu)選地，線圈175至185的布置如此被選擇，使得當兩個可控放大器115和120具有相同的放大因子時，在接收線圈185中通過發(fā)送線圈175和180的磁場感生的電壓為零，但是至少是恒定的。在使用僅ー個接收線圈185的情況下例如可以在兩個平行的平面中同軸地布置發(fā)送線圈175和180并且將接收線圈185布置在第三平行的平面中，該第三平行的平面與頭兩個平面分別具有相同的間距。在使用由兩個相互連接的接收線圈185組成的系統(tǒng)的情況下，發(fā)送線圈175和180可以布置在兩個平行的平面中。兩個相互連接的接收線圈185可以分別布置在兩個平行的平面之一中，優(yōu)選地如此布置，使得發(fā)送線圈175、180中的各一個的定向和位置相應于接收線圈185中的各一個的定向和位置。接收線圈185的繞線方向和接線從以下條件確定，即當兩個可控放大器115和120具有相同的放大因子時在接收線圈185的系統(tǒng)處感生的電壓為零。如果兩個發(fā)送線圈175、180在每個半波中產(chǎn)生具有相同的幅度和主場方向的平行取向的磁場并且磁場的符號逐半波地變換，則當兩個接收線圈185串聯(lián)和反向地纏繞時，例如滿足該條件。如果兩個接收線圈185在以反串聯(lián)的串聯(lián)電路運行，則接收線圈185必須同向地纏繞。對于替代的、由發(fā)送線圈產(chǎn)生的和疊加的磁場的上述另外的情況，得出接收線圈185的接線和接收線圈185的繞線方向的相對取向的按意義的組合。關(guān)于發(fā)送線圈175和180的預先確定的比例在該情況下是I。關(guān)于刪去線圈180、185和使用補償網(wǎng)絡165和阻抗170,關(guān)于用于確定介電物體的實施方式的上述闡述以相應的方式有效。發(fā)送線圈175和180位于至少輕微軸向或橫向地彼此錯開的位置處，使得金屬物體一般占用與發(fā)送線圈175和180的不同間距?？梢酝ㄟ^在捜索設(shè)備105中發(fā)送線圈175和180的布置來避免物體停留在發(fā)送線圈175和180之間的平面中，在該平面中物體在軸向錯開的發(fā)送線圈175、180的情況下具有到發(fā)送線圈175和180的相同的間距。由于物體關(guān)于發(fā)送線圈175和180的非対稱的位置，物體通過發(fā)送線圈175和180的磁場不同地被影響。與此相應地，磁場也通過金屬物體不同地被影響，使得由疊加的磁場在接收線圈185中感生的電壓不再為零。推挽測量橋100補償該非対稱性，其方式是，如上所實施的那樣， 將放大器115和120中的一個操控為比放大器115和120中的另ー個更高的放大因子，直至由疊加的磁場在接收線圈185中感生的電壓再次達到值零為止。在發(fā)送線圈175和180之間的可變比例于是不再相應于I并且在端子155處施加有不等于零的電壓。通過將在端子155處施加的電壓與預先確定的值零(相應于預先確定的比例I)相比較可以檢測金屬物體。圖2示出具有圖I的推挽測量橋100的搜索設(shè)備105的示意圖。搜索設(shè)備105包括處理裝置205，其與推挽測量橋105連接。另外，處理裝置205與電壓傳感器210和能量控制器215連接，所述能量控制器在其方面與電池220和充電插座225連接。此外，處理裝置205與數(shù)據(jù)接ロ 230、光學輸出裝置235、聲學輸出裝置240、輸入裝置245和位置傳感器250連接。為了更簡單地參考，這里作為第一電磁裝置190參照第一發(fā)送電極125或第一發(fā)送線圈175。以相應的方式，作為第二電磁裝置195參照第二發(fā)送電極130或第二發(fā)送線圈180并且作為第三電磁裝置198參照接收電極135或接收線圈185。在所示的實施方式中，推挽測量橋100與處理裝置205分開地被構(gòu)建。在另ー實施方式中，推挽測量橋100的元件也可以通過處理裝置205構(gòu)成。處理裝置205優(yōu)選地是具有工作時鐘發(fā)生器和程序和數(shù)據(jù)存儲器的常見的數(shù)字微計算機。為了在處理裝置205的數(shù)字信號和推挽測量橋100內(nèi)的模擬信號之間轉(zhuǎn)換可以設(shè)置ー個或多個數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器(DAC)和至少ー個模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)。尤其是可以通過處理裝置205實施時鐘發(fā)生器110、可控放大器115和120、同步解調(diào)器145、積分器150和/或反相器160。也可以借助于處理裝置205分析推挽測量橋105的在端子155處提供的信號，所述信號指示關(guān)于第一和第二電磁裝置190和195的可變比例。屬于此的有將信號與預先確定的值比較并且確定在信號和預先確定的值之間的差是否超過預先確定的尺度。在另ー實施方式中，也可以通過分立器件實施所述的功能性，例如通過模擬電子電路或以應用特定的IC (ASIC)的形式。電壓傳感器210是已知的傳感器，其檢測電磁場，所述電磁場由電流流過的或帶電壓的導體生成。在一種實施方式中僅僅通過電壓傳感器210探測預先確定的頻率范圍的電磁交變場，例如在20Hz之上的頻率范圍中、優(yōu)選地在大約45至65Hz的范圍中。電壓傳感器210進ー步優(yōu)選地通過基于電場在電壓傳感器210的測量電極處施加的電壓來確定電磁場。除了電壓傳感器210，用于改善推挽測量橋100的測量結(jié)果的其他未示出的輔助傳感器與處理裝置210連接。屬于此的例如有確定電磁裝置190至198是否以需要的方式關(guān)于測量面定向、尤其是在測量面和電磁裝置190至198之間的間距是否大小相同的傳感器。捜索設(shè)備105相對于測量面的傾斜可以由此被防止。測量面通常是要檢測的物體被接納在其中的體的表面。所述體可以是壁或墻并且物體隱藏在所述體中。能量控制器215給搜索設(shè)備105供應用于運行所需要的電壓。通常，為此需要的電能從電池220中取得。為了對電池220充電，經(jīng)由充電插座225給能量控制器215輸送電能，其中能量控制器215控制和監(jiān)控電池220的充電。搜索設(shè)備105基于僅僅經(jīng)由充電插座225輸送的電能運行同樣是可能的。充電插座225通常是低壓插頭，其配合件與網(wǎng)絡設(shè)備連接。在一種實施方式中，可以設(shè)置充電站，捜索設(shè)備105被插入到充電站中，其中充電插座225與網(wǎng)絡設(shè)備電連接，使得電池220可以被充電。在另ー實施方式中，電源部分也 可以接納在搜索設(shè)備105中，并且充電插座225可以與常見的電網(wǎng)連接。用于給搜索設(shè)備105供應電能和用于控制電池220的充電過程的邏輯電路的部分可以通過處理裝置205實施。另外，處理裝置205可以例如作用于能量控制器215，例如以在預先確定的時間之后自動地關(guān)斷搜索設(shè)備105的形式，其中不使用捜索設(shè)備105，或者以詢問電池220的目前的充電狀態(tài)的形式。處理裝置205可以借助于數(shù)據(jù)接ロ 230與外部設(shè)備交換信息。這種信息可以涉及測量結(jié)果，所述測量結(jié)果被提出或者被維持在處理裝置205的存儲器中。數(shù)據(jù)接ロ 230和充電插座225可以相互集成地被實施。優(yōu)選地，數(shù)據(jù)接ロ 230是數(shù)字串行數(shù)據(jù)接ロ，尤其是USB 接ロ。光學輸出裝置235在第一實施方式中包括用于可視化推挽測量橋100的測量結(jié)果的多個發(fā)光二極管。用于表示捜索設(shè)備105的內(nèi)部狀態(tài)的另外的發(fā)光二極管同樣可以被包括，例如用于顯示電池的充電狀態(tài)。在可以與第一實施方式組合的第二實施方式中，光學顯示裝置235包括圖形顯示，例如液晶顯示(し⑶)。IXD可以包括例如借助于LED或OLED的背景照明并且包括具有點矩陣的區(qū)域，在所述區(qū)域上可以選擇性地顯示各個點。不僅LCD而且背景照明或者第一實施例的發(fā)光二極管可以支持多個輸出顔色。在優(yōu)選的實施方式中，光學輸出裝置這樣被實施，使得搜索設(shè)備105的運行在明亮的環(huán)境中以及在黑暗的環(huán)境中是可能的。為此，LED或LCD的背景照明的發(fā)光亮度可以與環(huán)境中的光比匹配。聲學輸出裝置240可以包括揚聲器或壓電轉(zhuǎn)換器?？梢越柚诠鈱W輸出裝置235和聲學輸出裝置240光學地、聲學地或者以組合方式光學地和聲學地輸出推挽測量橋100的測量結(jié)果的表示。例如，可以在光學輸出裝置235上顯示所檢測的物體的位置，而來自聲學輸出裝置240的表征性噪聲指示物體的金屬特性。光學地表示的物體的顔色可以象征性表示物體的距離、尤其是深度。在顔色和噪聲對物體的特性(金屬的、介電的、帶電壓的)之間的分配可以是可改變的，在一種實施方式中也可以通過捜索設(shè)備105的用戶。用戶可以借助于輸入裝置245操作捜索設(shè)備105。輸入裝置245可以包括多個鍵，所述鍵可以聯(lián)合在鍵盤中。在一種實施方式中，輸入裝置245僅僅包括唯一的鍵，其中搜索設(shè)備105的完全的可操作性借助于該ー個鍵來保證。輸入裝置245可以部分地或完全地被背景照明。背景照明可以與光學輸出裝置235的背景照明相耦合?？商娲鼗蚋郊拥?，背景照明可以是用戶控制的。另外，輸入裝置245可以包括另外的輸入設(shè)備、尤其是旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)器或滑塊調(diào)節(jié)器。這樣的調(diào)節(jié)器可以模擬地或數(shù)字地被采樣并且尤其是用于無級地或細粒地改變搜索設(shè)備105的參數(shù)。借助于這樣的調(diào)節(jié)器能夠可調(diào)整推挽測量橋100的靈敏度。此外，輸入裝置245完全地或部分地與光學輸出裝置235以觸敏屏幕(“觸摸屏”)的形式集成地被實施。位置傳感器250用于通過檢測搜索設(shè)備105關(guān)于測量面的位移來確定搜索設(shè)備105關(guān)于測量面的位置。檢測可以ー維地或者兩維地進行。為此例如可以使用加速度傳感器、尤其是微機械加速度傳感器。對此可替代地，工作輪可以布置在捜索設(shè)備105和測量面之間的區(qū)域中，其中工作輪的旋轉(zhuǎn)通過處理裝置205被換算成位移。在兩維情況下，機械裝置可以類似于其在計算機鼠標中的機械裝置地被使用，其方式是，滾球被保持在捜索設(shè)備105和測量面之間，并且捜索設(shè)備105的位移基于滾球的兩維移動被采樣。在又ー另外的實施方式中，光學采樣可以類似于光學計算機鼠標地被執(zhí)行，其中位置傳感器250包括攝像機，其對準測量面，并且位置傳感器250將由攝像機所記錄的圖像的位移換算成捜索物體 105相對于測量面的位移。也可以通過處理裝置205來執(zhí)行換算。在攝像機的范圍中可以布置例如以ー個或多個發(fā)光二極管形式的光源。代替一個所示的推挽測量橋100，多個推挽測量橋100也可以由捜索設(shè)備105包括并且與處理裝置205連接。另外，可以通過處理裝置205控制不同的電磁裝置190至198，利用其可以連接一個或多個推挽測量橋100，使得借助于不同地構(gòu)造的或位于不同位置的電磁裝置190至198可以執(zhí)行測量。圖3示出圖I的推挽測量橋100的電磁裝置190至198的不同布置。圖3A示出矩陣式布置。第三電磁元件198構(gòu)成3x3矩陣的中間元件，所述矩陣的剰余元件通過第一和第二電磁裝置190、195構(gòu)成。第一電磁兀件190和第二電磁兀件195關(guān)于第三電磁兀件198分別彼此相対。按時間順序使彼此相対的第一或第二電磁裝置190、195的不同對與推挽測量橋100連接，使得沿著相対的裝置190、195的連接線可以確定，該物體布置在第三電磁裝置198的哪ー側(cè)。由此可以在電磁裝置190至198的平面的多個方向上確定物體相對于第三電磁裝置的位置。圖3B示出電磁裝置190至198的蜂巢形布置。這里，第三電磁裝置198具有六個而不是八個相鄰的電磁裝置190、195。尤其是當電磁裝置190、195包括線圈時，在圖3B中所示的實施方式可以是有利的，因為線圈可以比在圖3A中的矩形形狀更好地接近于蜂巢形狀。因此，在蜂巢形布置中電磁裝置190至198的面封裝密度可以被提高。在圖3A和3B中所示布置可以在圖面中在任意的方向上繼續(xù)。在此，作為第一、第ニ或第三電磁裝置190、195或198的電磁裝置的接線可以是動態(tài)地可控制的。由此可以原則上支持電磁裝置190至198的任意大的布置。如果多個推挽測量橋100被設(shè)置在搜索設(shè)備105中，則也可以同時進行多個測量，其中應該注意有源電磁裝置190至198的足夠的間距，以便避免相互影響。參與測量的電磁裝置190至198不必彼此鄰接，而是可以通過另外的、優(yōu)選未布線的電磁裝置190至198相互分開。
在兩電極測量運行(參照圖I參見上面)中，在圖3A和3B中所示的布置可以以相應地方式被布線。圖3C示出組合的測量元件310的示例性實施方式，所述測量元件包括圓盤形電極125至135，其由圓形線圈175至185包圍。電極125至135和線圈175至185的中心重疊，以便能夠關(guān)于相同的位置檢測具有不同特性(金屬的、介電的)的物體。測量元件310可以在圖3A和3B中所示的布置中被使用。電壓傳感器210可以與電磁裝置190至198之一集成地被實施。電壓傳感器也可以布置在電磁裝置190至198的背離測量面的側(cè)上。圖4示出圖2的搜索設(shè)備105的圖形顯示的可視化。圖形輸出410矩陣式地被劃分成多個顯示區(qū)域420、430。顯示區(qū)域420被染色為淺色的，顯示區(qū)域430被染色為深色的。被染色為神色的顯示區(qū)域430代表物體被檢測的位置。代替劃分成深色的和淺色的，也可以使用灰度梯度或偽色表示，其中所示的灰度梯度和顔色用信號表示物體的距離或物 體的特性(金屬的、介電的、帶電壓的)。顯示區(qū)域420、430中的每ー個均對應于如在圖3A中所示的矩陣式布置中的第三電磁裝置198。輸出410給出關(guān)于要檢測的物體的大小和所在地的光學印象。在圖4中，象征性地另外的顯示區(qū)域420、430位于輸出410之外。這些另外的顯示區(qū)域代表借助于搜索設(shè)備105在另外的位置處執(zhí)行的和存儲的測量結(jié)果。通過在測量面上推移測量設(shè)備105可以將在輸出410上所示的片段推移到這些所存儲的測量值上。在此可以執(zhí)行所存儲的測量值的不同的圖形處理。例如，測量值可以分別代表可變比例并且與預先確定的比例的比較和在輸出410上以淺色或深色的相應表示可以分別“新近地”對于在輸出410的區(qū)域中的顯示區(qū)域420、430被執(zhí)行。在此，預先確定的比例可以根據(jù)用戶輸入被匹配。由此，對于用戶容易地可以使物體的輪廓在輸出410上可見，其方式是用戶將搜索設(shè)備105相對于測量面推移并且調(diào)節(jié)用于輸出410的相應的表示參數(shù)。參數(shù)的匹配尤其是可以借助于滑動或旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)器進行。在另ー實施方式中，代替顯示區(qū)域420、430的灰度梯度或顏色，可以出現(xiàn)條形圖表示，其中條形圖的長度可以相應于可變比例的值或其與預先確定的比例的偏差。該表示方式尤其是適用于捜索設(shè)備105相對于測量面的僅ー維的可推移性。超出顯示410的所存儲的顯示區(qū)域420、430于是僅在面方向上、也即或者水平地或者垂直地存在。如果搜索設(shè)備105可垂直地被推移，則條形圖優(yōu)選地水平地表示并且反過來。在其他實施方式中，在顯示器內(nèi)的所存儲的顯示區(qū)域例如可以放大鏡式地被放大，使得ー組相互鄰接的顯示區(qū)域420、430僅可視化ー個測量值。圖5示出根據(jù)圖2的示例性搜索設(shè)備105的視圖。搜索設(shè)備105作為輸入裝置僅包括ー個鍵245并且作為光學輸出裝置包括三個發(fā)光二極管235。搜索設(shè)備105被接納在大約方形的外殼510中。在外殼的下面區(qū)域中布置USB插座作為組合的數(shù)據(jù)接ロ 230和充電插座225。發(fā)光二極管235在外殼510上的中心標記520的左側(cè)或右側(cè)顯示物體的位置。不可見的電磁裝置190至198關(guān)于中心標記520居中地布置。如果兩個發(fā)光二極管235相同明亮地發(fā)光，則物體均勻地位于中心標記520下。為了找到物體的邊緣，捜索設(shè)備105必須一直被推移，直至發(fā)光二極管235不同明亮地發(fā)光。理想地當ー個發(fā)光二極管235被關(guān)斷并且另ー個發(fā)光二極管235達到了最大亮度時，物體的邊緣直接位于中心標記520之下。按鈕245控制搜索設(shè)備105的所有功能。在最簡單的情況下，借助于按鈕245僅僅控制搜索設(shè)備105的接通和關(guān)斷。通過在按鈕245上較長地或較短地、一次和多次按壓鍵 也可以控制搜索設(shè)備105的其他功能，例如轉(zhuǎn)換靈敏度、校準或輸出電池220的充電狀態(tài)。
權(quán)利要求
1.用于檢測物體的捜索設(shè)備(105)，其中所述搜索設(shè)備(105)包括以下 -用于以可變比例操控第一(190)和第二(195)電磁裝置的推挽測量橋(100)； _其中第一電磁裝置(190)根據(jù)所述操控在物體的范圍中產(chǎn)生電磁交變場；和 -用于如果所述可變比例與預先確定的比例相差超過預先確定的尺度則檢測到物體的比較器(205)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的搜索設(shè)備(105)，其特征在于，第一電磁裝置(190)在物體的區(qū)域中相繼地產(chǎn)生磁場和電場。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的搜索設(shè)備(105)，其特征在于用于確定物體的電場的設(shè)備(200)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3之一所述的搜索設(shè)備(105)，其特征在于用于在檢測到物體時輸出信號的輸出裝置(235，240)，其中所述信號指示，物體基于哪種類型的場被檢測。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的搜索設(shè)備(105)，其特征在于大量并排布置的第一電磁裝置(190)，其相繼地在推挽測量橋(100)處被運行。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的搜索設(shè)備(105),其特征在于光學輸出裝置(235),其中將光學輸出裝置(235)的顯示區(qū)域(420，430)分配給每個第一電磁裝置(190)，并且所述顯示區(qū)域(420,430)的布置相應于第一電磁裝置(190)的布置。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的搜索設(shè)備(105),其特征在于光學輸出裝置(235),其中物體與該搜索設(shè)備(105)的距離對應于輸出裝置(235)的顏色變化。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的搜索設(shè)備(105)，其特征在于用于改變預先確定的尺度的裝置(245)。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的搜索設(shè)備(105)，其特征在于用于保證所述捜索設(shè)備(105)在測量面上的平面安放的間距傳感器。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的搜索設(shè)備(105)，其特征在于用于檢測搜索設(shè)備相對于物體的位移的位移傳感器，其中捜索設(shè)備(105)被構(gòu)造用于將所述推挽測量橋(100)的測量結(jié)果分配給位移位置。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的搜索設(shè)備(105)，包括 -具有另外的第一電磁裝置(190)和另外的第二電磁裝置(195)的另外的推挽測量橋(100)； -其中所述推挽測量橋(100)的第一電磁裝置(190)產(chǎn)生具有可忽略地小的磁分量的電磁場，而所述另外的推挽測量橋(100)的電磁裝置(190)產(chǎn)生具有可忽略地小的電分量的電磁場， -以便同時基于電場和磁場檢測物體。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的搜索設(shè)備(105)，其特征在于，所述搜索設(shè)備被接納在外殼(510)中，其中電磁裝置(190，195)布置在外殼(510)的側(cè)上。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的搜索設(shè)備(105)，其特征在于，所述搜索設(shè)備包括用于輸出指示物體的光學信號的光學輸出(410)。
14.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的搜索設(shè)備(105)，其特征在干，所述搜索設(shè)備包括用于供應電壓的電池(220)。
全文摘要
用于檢測物體的搜索設(shè)備包括用于以可變比例操控第一和第二電磁裝置的推挽測量橋，其中第一電磁裝置根據(jù)操控在物體的范圍中產(chǎn)生電磁交變場。該搜索設(shè)備另外還包括用于如果可變比例與預先確定的比例相差超過預先確定的尺度則檢測到物體的比較器。
文檔編號G01V3/17GK102859873SQ201180022787
公開日2013年1月2日 申請日期2011年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月7日
發(fā)明者R.克拉普夫, T.齊博爾德, A.阿爾布雷希特 申請人:羅伯特·博世有限公司