[發明專利]搜索設備

在審

• 申請號: 201280036768.3
• 申請日: 2012-06-19
• 公開（公告）號: CN103688191A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: T.齊博爾德;A.阿爾布雷希特
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: G01V3/08
• 分類號: G01V3/08;G01V3/15
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 盧江;劉春元

技術領域

本發明涉及搜索設備。特別是，本發明涉及借助電容耦合的用于介電或金屬物體的搜索設備。

為了發現被隱藏在建筑物的墻中的物體、諸如木梁、鋼筋、水管或煤氣管或電纜，已知不同的所謂的梁檢測器，這些梁檢測器基于上述的物體對電場的影響來檢測這些物體。

背景技術

DE?10?2008?054?445?A1示出包括用于提供不同傳感器信號的多個電極的二維布置的梁探測器。

DE?10?2008?054?460?A1示出具有多個傳感器元件的矩陣式布置的相似的梁探測器。

DE?10?2007?058?088?A1還示出另一種梁探測器以及發射電極系統相對于接收電極系統的幾何布置。

在US?4,099,118和DE?20?2009?017中介紹另外的梁探測器。

一般來說，已知的梁探測器利用發射和接收電極來工作，其中發射電極被加載激勵信號并且此后確定發射和接收電極之間的電容。如果介電或金屬物體接近由發射和接收電極構成的布置，那么確定的電容改變，使得可以檢測該物體。

發明內容

本發明所基于的任務是，說明具有電極布置的搜索設備，該布置能夠實現物體的較靈敏的和選擇性較好（trennsch?rfer）的確定。

本發明借助具有權利要求1的特征的搜索設備來解決該任務。從屬權利要求再現優選的實施方式。

根據本發明的用于物體的電容檢測的搜索設備包括用于加載激勵信號的發射電極、接收電極、在發射電極和接收電極的范圍內的檢測范圍、用于檢測發射電極和接收電極之間的電容的測量裝置、用于假如所檢測的電容不同于參考電容則確定在檢測范圍內物體的存在的處理裝置、和被布置在發射電極和接收電極的范圍內并且與電位連接以便減小發射電極和接收電極之間的基本電容的屏蔽電極。

相對于現有技術，在根據本發明的搜索設備中使用附加的屏蔽電極。該屏蔽電極降低在接近傳感器的范圍內的發射和接收電極之間的預期的電容耦合，而不顯著地影響傳感器的檢測范圍內的電容耦合。由此該屏蔽電極不僅不同于防護電極，而且不同于消除寄生電容耦合所利用的保護電極，其中該防護電極屏蔽測量電極的電容傳感器的電場的不均勻邊緣范圍并且保證直到傳感器面的邊緣處的均勻場。

發射電極、接收電極和屏蔽電極優選地被布置在一個平面內。優選地，屏蔽電極被設置在另兩個電極之間。一般地，優選地相對于發射和接收電極放置屏蔽電極，使得不伸展經過搜索設備的檢測范圍的、發射電極的電場的部分盡可能大部分地被構建在發射電極和屏蔽電極之間而不是在發射電極和接收電極之間。這意味著，當此外特別說明時，屏蔽電極被布置在發射電極和接收電極的范圍內。

電容測量系統的動態范圍（Dynamik）原則上受在物體的影響下或沒有物體影響的電容變化與沒有物體影響的在發射電極和接收電極之間的基本電容的比值的限制。這個比值直接影響信噪比（“signal-to-noise?ratio”，SNR）。通過基本電容的根據本發明的減小，增大所說明的比值，由此可以直接改善信噪比。因此可以改善在檢測物體時的靈敏度、檢測間距和/或選擇性。

在一種優選的實施方式中，屏蔽電極被布置并且與電位連接，使得發射電極和接收電極之間的電容的由物體引起的區別被最小化，理想地是不變的。因此可以降低干擾電容，而不降低被用于確定物體的所期望的電容差。

進一步有利地，檢測范圍位于物體對發射電極和屏蔽電極之間的電容的影響范圍之外。由此可以實現以下目標，即只降低基本電容，而同時電容的可由物體導致的區別保持相同。屏蔽電極相對于發射或接收電極的精確的布置因此可以依賴于檢測范圍的位置。由此可以根據預定的檢測范圍選擇屏蔽電極的形狀和尺寸，使得電容變化和基本電容的比值的所描述的改善被優化。

在一種優選的實施方式中，發射電極、接收電極和屏蔽電極被布置在一個平面內。特別是為了檢測隱藏在建筑物墻中的物體，這種布置可以是有利的。這樣的平面的傳感器布置關于相對于墻的傾斜的靈敏度可以被最小化。

此外優選地，徑向對稱地布置發射電極、屏蔽電極和接收電極。由此可以實現確定結果與物體相對于電極布置的位置的不相關性。

在另一優選的實施方式中，可以設置第二屏蔽電極，該第二屏蔽電極環繞其它的電極或在徑向上被布置在其它的電極之外。

由此傳感器布置的靈敏度可以朝該傳感器布置的邊緣被降低，使得檢測范圍可更清晰地被劃界。第二屏蔽電極可以和與第一屏蔽電極相同的或不同的電位連接。