[發(fā)明專利]用于檢測可導電物體的裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201280026194.1
• 申請日: 2012-04-16
• 公開（公告）號: CN103688192B
• 公開（公告）日: 2017-01-18
• 發(fā)明（設計）人: R·P·施密特
• 申請（專利權）人: I控制有限合伙公司
• 主分類號: G01V3/10
• 分類號: G01V3/10
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進委員會專利商標事務所11038
• 代理人: 張立國

技術領域

本發(fā)明涉及一種用于檢測可導電物體的裝置和方法。

背景技術

由DE4102542A1已知一種感應式接近開關。該感應式接近開關包含振蕩器，該振蕩器產(chǎn)生交變磁場并且該振蕩器在觸發(fā)器進入到該交變場中時改變該振蕩器的振蕩狀態(tài)，評價電路利用這點來獲取用于操控負載開關的開關信號。振蕩狀態(tài)的可采集的改變不僅與觸發(fā)器的材料典型的特性有關而且與其相對于開關的距離和位置有關。這些開關因此相對非特定地對不同的材料產(chǎn)生反應并且基本上僅對在該觸發(fā)器與該開關之間的距離產(chǎn)生反應。

由DE3934593C2已知一種傳感器，在該傳感器中施加三角形信號到初級線圈上，從而根據(jù)電磁感應定律在次級線圈的輸出端上產(chǎn)生具有三角信號的頻率的矩形信號。該變型方案用于設計一種輸出可靠信號的傳感器。這通過按照三角形信號的連續(xù)的上升或下降來實現(xiàn)。

此外，由EP0936741A1已知一種感應式接近開關，該接近開關使用一個單獨的線圈，利用該線圈借助于發(fā)送電流脈沖在要采集的物體中產(chǎn)生感應電壓，該感應電壓在該物體中引起電流，該電流在電流脈沖結束之后的衰減在線圈中感應出電壓，該電壓可以被相應地處理。所述發(fā)送電流脈沖在100μs至200μs之間的范圍中。在該方法中，同一個線圈不僅用于產(chǎn)生渦流而且用于采集衰減的渦流。用于該傳感器的金屬殼體必須是非鐵磁體的并且具有相對高的特定的電阻。

文獻WO01/71387A1示出一種電磁式目標區(qū)分系統(tǒng)和一種用于檢測和識別金屬的方法。

DE102004047190A1示出一種用于定位金屬對象的檢測器。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的任務在于，創(chuàng)造一種裝置和一種方法，利用該裝置和方法檢測要采集的物體的特定的特點、如例如物體的材料特性、材料組分或大小，并且這優(yōu)選（盡可能地）與在所述裝置與物體之間的距離無關。

該任務利用一種根據(jù)權利要求1的裝置以及一種根據(jù)權利要求15的方法來解決。優(yōu)選的實施形式在從屬權利要求中公開。

所述裝置具有兩個或三個線圈，可以使用這些線圈中的一個包括兩個線圈部分（這兩個線圈部分以下同樣稱為第一和第二線圈并且稱為兩個線圈）的線圈或兩個線圈用于產(chǎn)生磁場和一個線圈用于檢測對以在時間上可變的電流形式的激勵的響應（該響應以下稱為對激勵的響應并且例如能夠以感應電壓或衰減的形式表現(xiàn)），或者相反地可以使用其中一個線圈用于產(chǎn)生磁場和一個包括兩個線圈部分（這兩個線圈部分以下同樣稱為第一和第二線圈并且稱為兩個線圈）的線圈或兩個線圈用于檢測對激勵的響應。該裝置還具有電子器件，該電子器件（特別是）在給產(chǎn)生磁場的線圈供給以在時間上可變的電流的形式的激勵期間和/或之后采集對激勵的響應。如果可導電物體位于磁場的區(qū)域內(nèi)，則這在采集的對激勵的響應中產(chǎn)生可檢測的信號。根據(jù)所檢測的物體的材料特性和大小，所采集的對激勵響應可以具有特定的特征。由這些特征也可以推斷出物體的材料、物體的材料組分、物體的材料特性和/或物體的大小。

所述第一和第二線圈可以相反地或同向地纏繞。這兩個線圈可以在空間上相互分開。通過這些線圈的相應的布線連接可以產(chǎn)生具有相反極性的磁場。第一和第二線圈可以串聯(lián)。但優(yōu)選地，如果這兩個線圈不包括一個線圈的兩個部分，這些線圈也可以（相互獨立地）由各一個電流源供電。

可導電物體在（包括第一、第二和第三線圈的）線圈系統(tǒng)的兩側上產(chǎn)生具有相反符號的信號形狀，從而在兩側上消除相同的效果。在此，如下側面分別稱為正面和背面，這些側面位于第一和第二線圈的朝向外側的端部上。

以在時間上可變的電流形式的激勵——以下也稱為激勵——可以構成為任意形狀的脈沖束和/或正弦形狀。該激勵也可以包括周期性的脈沖和/或多重脈沖束。此外，激勵也可以構成為周期性的振蕩形狀和/或非周期性的脈沖序列。此外，激勵可以構成為使得該激勵非跳躍式地上升和下降并且因此例如可以不構成為矩形脈沖。激勵也可以以如下的形式存在，即，該激勵具有跳躍式的上升、但沒有展示出跳躍式的下降，或者備選地沒有展示出跳躍式的上升、而展示出跳躍式的下降。

以在時間上可變的電流形式的激勵優(yōu)選具有跳躍式的上升和/或跳躍式的下降、如例如在矩形脈沖時。在一種優(yōu)選的實施形式中，以可變的電流形式的激勵具有矩形脈沖的形狀并且具有在0.1ns至1ms之間、如例如在1μs至50μs之間的持續(xù)時間。在其他的實施形式中，以在時間上可變的電流的形式的激勵可以表現(xiàn)為具有高電流強度的短的電流脈沖、例如狄拉克脈沖或者包括這樣的電流脈沖。