专利名称：搜索设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及捜索设备。本发明尤其是涉及具有权利要求I的特征的用于检测物体的捜索设备。
背景技术：
为了检测隐藏在墙中的物体，已知不同的搜索设备。隐藏在墙中的物体例如可以是输水管道、电流线路或者气体管道，其在对墙进行处理时不应被损坏。物体另ー方面也可以是木梁或其他承载结构，并且处理应该在承载结构的范围中进行。为了追踪在墙内的金属物体例如钢制水管，通常产生磁场并且检验物体是否影响 磁场。如果影响超过预先确定的尺度，则物体被检测。非金属物体(例如木梁)可以根据其介电特性被探測。为此产生电场并且检验物体在何种程度上影响电场。如果影响超过预先确定的尺度，则物体被检测。如果物体是引导电流或电压的导体，则电磁场也可以被探測，所述电磁场包围所述导体。既不是金属的也不具有可轻易探測的介电性特性的物体(诸如塑料包封的铜制电流线路)可以通过这种方式被检测。在搜索设备方面的原则上的问题在于，所述搜索设备在提高检测灵敏度时易于误測量。捜索设备因此必须在測量地点由用户校准。校准可能使测量过程是耗费的并且是多值的。

发明内容
本发明所基于的任务是提供具有简单可操作性的灵敏搜索设备。本发明利用具有权利要求I的特征的捜索设备来解决该问题。从属权利要求再现优选的实施方式。用于检测物体的本发明搜索设备包括用于以可变比例操控第一和第二电磁装置的推挽測量桥。第一电磁装置根据所述操控在物体的范围中产生电磁交变场。如果可变比例(Verhaeltnis)与预先确定的比例相差超过预先确定的尺度，则搜索设备的比较器检测到物体。推挽测量桥原则上从现有技术中的其他应用已知，例如从DE 10 2008 005 783Al。借助于推挽测量桥可以以场补偿的方式进行测量，使得大的测量区域可以与搜索设备的高灵敏度兼容。另外，可以借助于推挽测量桥差动地测量，使得可以取消通过用户对搜索设备的校准。推挽測量桥可以被使用用于可替代地借助于磁场或电场测量。电磁场的相应的其他分量在此趋于零。在一种实施方式中，第一电磁装置可以在物体的区域中相继地产生磁场和电场。为此，电磁装置可以包括线圈和电极，其相继地与推挽測量桥连接。在一种实施方式中，使用彼此相应的电磁装置。在此，推挽测量桥可以这样被构建，使得在第三电磁装置处出现相对于另外的两个电磁装置具有可变比例的场。对此可替代地，可以将第一和第二电磁装置的电特征參量相互比较，以便确定可变比例。在另ー实施方式中，第二电磁装置不产生场，而是构成推挽测量桥的电负载，所述电负载与第一电磁装置的电负载形成可变比例。附加地，搜索设备可以包括用于确定物体的电场的设备，其中相继地基于推挽测量桥和该设备对物体进行检測。如果物体借助于三个所述行为方式至少之ー被检测，则物体优选地被检测。在此，捜索设备的输出装置可以在检测到物体时输出信号，所述信号指示，物体基于何种类型的场被检測。第一信号可以指示借助于推挽测量桥和磁场执行的测量，第二信号可以指示借助于推挽测量桥和电场执行的測量，并且第三信号可以指示借助于用于确定物体的电场的设备执行的測量。信号可以是光学的和声学的至少之一。搜索设备可以具有大量并排布置的第一电磁装置，所述第一电磁装置相继地在推挽测量桥处被运行。由此可以以ー维或两维执行物体的检测，由此物体可以更准确地被定位或者可以更容易地找到物体的界限，例如边缘。在一种优选的实施方式中，借助于不同的第一电磁装置获得的測量结果被可视化，其方式是，在光学输出装置上定义显示区域，所述显示区域分别被分配给第一电磁装置之一。显示区域的布置在此优选地相应于第一电磁装置的布置。可以给用户如此呈现测量 结果的光学表现，所述光学表示是直观地可理解的并且高度详细的。物体与搜索设备的距离可以对应于(korrespondieren)光学输出装置的颜色变化。如果光学输出装置被保持为简单的和从而成本低的，例如以几个发光二极管的形式，则可以通过顔色变化以少量的耗费更准确地示出測量结果，其中可以使用多色LED。如果光学输出装置是较耗费的，例如以彩色图形面输出，例如图形液晶显示，使得可以通过伪颜色表示以图形方式表示物体的距离。在该情况下，測量结果的有色呈现可能导致通过用户的改善的可操作性。搜索设备可以包括用于通过用户改变预先确定的尺度的装置。由此用户可以调整捜索设备的灵敏度。对预先确定的尺度的调整可以与控制信号的放大协调地被执行，所述放大被输送给第一和第二电磁装置，使得所产生的电磁场相应地被放大。在一种实施方式中，预先确定的尺度可以在多个预先确定的值之间转换，例如两个或三个值，使得捜索设备拥有不同的灵敏度，所述灵敏度可以简单地通过用户选择。可以设置间距传感器，以便保证搜索设备在測量面上的平面安放。測量面通常是捜索设备的区域中的基本上平坦的面例如墙、尤其是轻质结构墙、天花板或地面。捜索设备的朝向測量面的侧通常也是平坦的并且间距传感器监控在測量面和搜索设备之间的至少大致的平行性。如果搜索设备不足够平坦地安放在測量面上，则预先确定的比例可以相应于平行性的偏差被适配，以便使測量结果保持恒定。附加地或可替代地，可以向搜索设备的用户输出警告。捜索设备也可以包括用于检测捜索设备相对于物体的位移的位移传感器，其中搜索设备被构造用于将推挽測量桥的测量结果分配给位移位置。由此可以使用户能够用捜索设备扫过测量区域并且由此记录大量測量结果，所述大量測量结果接着可以例如以图形方式被表示。在一种实施方式中，可以选择图形表示的图形片段和/或放大级并且在搜索设备的光学显示装置上表示。控制设备可以包括具有另外的第一和另外的第二电磁装置的另外的推挽測量桥，其中推挽测量桥的第一电磁装置产生具有可忽略地小的磁部分的电磁场，而另外的推挽测量桥的第一电磁装置产生具有可忽略地小的电部分的电磁场，以便同时基于电场和磁场检测物体。


下面參照附图更准确地描述本发明，其中
图I示出推挽测量桥的框 图2示出具有图I的推挽測量桥的搜索设备；
图3示出图I的推挽测量桥的不同的电磁装置；
图4示出图2的捜索设备的图形显示的可视化；和 图5示出相应于图3的示例性搜索设备的视图。
具体实施例方式图I示出推挽测量桥100的框图。推挽测量桥100是用于检测物体的捜索设备105的部分。按照实施，可以使用用于检测例如由木头制成的介电物体或者用于检测例如由钢制成的金属物体的推挽测量桥100。下面首先描述可以借助于其检测介电物体的实施方式。时钟发生器110具有两个输出端，所述时钟发生器110在所述输出端处提供被移相的、优选地移相180°的周期性变换信号。变换信号可以尤其是包括矩形信号、三角形信号或正弦信号。时钟发生器的输出端与第一可控放大器115或者第二可控放大器120连接。可控放大器115、120中的每ー个均拥有控制输入端，所述可控放大器经由所述控制输入端接受信号，所述信号控制可控放大器115、120的放大因子。第一可控放大器115的输出端与第一发送电极125连接并且第二可控放大器120的输出端与第二发送电极130连接。接收电极135用作电势探头并且与输入放大器140连接；首先不考虑在电极125-135的范围中所示的补偿网络165并且取消阻抗170。示出输入放大器140具有恒定的放大因子；但是在其他实施方式中输入放大器140的放大因子也可以是可控制的。由此能够例如可以影响推挽测量桥100的空间分辨率和/或灵敏度并且例如可以根据在输入放大器140处的测量信号来控制。输入放大器140的输出端与同步解调器145连接。同步解调器145另外与时钟发生器110连接并且从该时钟发生器接收时钟信号，所述时钟信号指示在时钟发生器110的输出端处所提供的信号的相位角值。在由时钟发生器110提供的信号是对称矩形信号的简单实施方式中，被引导给可控放大器115、120的输出信号之一可以被用作时钟信号。同步解调器145基本上基于由时钟发生器110提供的时钟信号来交替地在其上面的输出端或下面的输出端处接通由输入放大器140所接收的测量信号。同步解调器145的两个输出端与积分器(积分比较器)150连接，所述积分器这里被表示为利用两个电阻和两个电容器接线的运算放大器。其他实施方式同样是可能的，例如作为有源低通滤波器。在到同步解调器145上的连接方面的数字实施也是可设想的，其中将在同步解调器145的输出端处的信号在一个半波内的一个或多个时刻从模拟的转换成数字的并且然后与来自下一半波的相应的值进行比较。差被积分并且例如再次被转变成模拟信号并且被使用用于控制放大器115、120。在同步解调器145在其下面的输出端处提供由输入放大器140接收的测量信号期间，积分器150在该时间上对该信号进行积分并且在其输出端处提供結果。在同步解调器145在其上面的输出端处提供由输入放大器140接收的测量信号期间，在该时间上由积分器150倒相地对该测量信号进行积分并且在积分器150的输出端处提供結果。在积分器150的输出端处的电压是同步解调器145的经低通滤波的输出的差的积分。如果在第一发送电极125处的电容恰好与在第二发送电极130处的电容同样大，则在同步解调器145的输出端处提供的信号在该时间上平均地大小相等并且在积分器150的输出端处提供趋于零(接地)的信号。但是如果电容大小不相等，例如因为介电物体仅布置在发送电极125、130之一的区域中，则在同步解调器145的输出端处提供的信号平均地不再相等，并且在积分器150的输出端处提供正的或负的信号。信号的符号和数值指示电容的比例，其中零信号相应于比例I。由积分器150提供的信号经由端子155被提供给梁探測器105的未示 出的分析和输出装置。分析装置例如可以执行与阈值的比较，使得当由积分器150提供的信号超过预先确定的阈时，捜索设备105的用户获得光学的和/或声学的输出。在此，可以将整个信号或信号的数值与阈值比较。由积分器150提供的信号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直接与积分器150的输出端连接并且第一可控放大器115借助于反相器160与积分器150的输出端连接。反相器160这样引起提供给其的信号翻转，使得根据积分器150的输出信号，第一可控放大器115的放大因子以与第二可控放大器120的放大因子减小一样的程度増加或者反过来。也可以设想的是，仅可控放大器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的放大因子增加或减小，直至与施加在发送电极125和130处的交变电压同步的并且施加在接收电极处的交流电压部分按数值被最小化为止。推挽测量桥100是调节回路，所述调节回路被设立用于保持在发送电极125和130处的预先确定的比例。预先确定的比例通过发送电极125和130相对彼此或相对接收电极135的构建和布置来预先给出。可变比例由在发送电极125和130处相对于接收电极135形成的电容得出。由积分器150提供的信号是用于补偿例如由介电物体对电容的非対称影响的控制信号。在其他实施方式中，基于在电极处的电流或电压来确定在电极处的可变比例。补偿网络165在发送电极125、130的每ー个处包括由两个阻抗组成的分压器。所划分的电压分别借助于另ー阻抗被输送给输入放大器140。接收电极135不宣接地而是借助于阻抗170被引导到输入放大器140上。通过相应地选择各个所述阻抗可以改变在可控放大器115、120的输出端处有效的阻抗。由此例如可以补偿电极125-135的非対称布置。在另ー实施方式中，相对于在图I中对补偿网络165的表不取消了在第一发送电极125以及第ニ发送电极130的区域中的阻杭。从而在施加在第一(唯一的)发送电极125处的电容和由补偿网络165构成的參考电容之间均衡可控放大器115、120的交变电压。參考电容相对于介电物体是不变的。为了测量仅还需要第一发送电极125和接收电极135。相对于在图I中对补偿网络165中的表示在第二发送电极130以及第ー发送电极125的区域中取消阻抗的、反过来的实施同样是可能的。
通过设置开关可以根据所述的实施方式在三电极测量运行中在使用两个发送电极125和130情况下、在第一两电极测量运行中在使用第一发送电极125和接收电极135的情况下以及在第二两电极测量运行中在使用第二发送电极130和接收电极135的情况下运行推挽测量桥100。在不同的测量运行之间的转换可以循环地进行或者通过用户控制。如果介电物体最接近接收电极135则在两电极测量运行中施加在图I中的推挽测量桥100的端子155上的电压最大，而如果介电物体最接近发送电极125或130之ー则在三电极测量运行中该电压的数值最大，其中电压的符号指示分别最近的发送电扱。如果物体移动经过电极，从而在三电极测量运行中得出具有符号变换的信号并且在两电极测量运行中得出具有经过瞬间局部最大值的信号。在类似的实施方式中，推挽测量桥100可以被用于测量金属物体。为此第一发送电极125通过第一发送线圈175代替，第二发送电极130通过第二发送线圈180代替。接收电极135通过单个接收线圈185或者通过接收线圈的系统、优选地两个彼此串联的接收线圈代替。优选地，线圈中的至少ー个被实施为电路板上的导体结构(“印刷线圈”)。在另ー实施方式中，接收电极135通过单个磁阻磁场传感器、优选地霍尔传感器代替或者通过 磁阻传感器的系统、优选地两个相互串联的磁阻传感器代替。在另ー实施方式中代替接收电极135使用磁阻磁场梯度传感器。下面在使用接收线圈185的情况下阐述推挽测量桥100。以类似的方式使用接收线圈185的系统或者磁阻磁场传感器或者磁场梯度传感器。发送线圈175、180产生具有周期性变化的幅度和相位的叠加的磁场。优选地，两个发送线圈175、180在其供应电压的每个半波中产生具有相同幅度和主场方向的平行取向的磁场。磁场的符号逐半波地变换。为此，发送线圈175和180反向地缠绕并且其自由端部分别与地连接。通过可控放大器115、120的电压供应利用对地相反的电压进行。对此替代地，发送线圈175和180在一个半波中产生具有不同幅度和主场方向的平行或反平行取向的磁场。由发送线圈175在一个半波中产生的磁场的幅度和符号相应于由发送线圈180在在前的或随后的半波中产生的磁场的幅度和符号。为此，发送线圈175、180的绕线方向以及发送线圈175、180相对地的电压供应相应地可以被适配。接收线圈185这样被布置在发送线圈175和180的区域中，使得所述接收线圈遭受两个发送线圈175和180的叠加的磁场。优选地，线圈175至185的布置如此被选择，使得当两个可控放大器115和120具有相同的放大因子时，在接收线圈185中通过发送线圈175和180的磁场感生的电压为零，但是至少是恒定的。在使用仅ー个接收线圈185的情况下例如可以在两个平行的平面中同轴地布置发送线圈175和180并且将接收线圈185布置在第三平行的平面中，该第三平行的平面与头两个平面分别具有相同的间距。在使用由两个相互连接的接收线圈185组成的系统的情况下，发送线圈175和180可以布置在两个平行的平面中。两个相互连接的接收线圈185可以分别布置在两个平行的平面之一中，优选地如此布置，使得发送线圈175、180中的各一个的定向和位置相应于接收线圈185中的各一个的定向和位置。接收线圈185的绕线方向和接线从以下条件确定，即当两个可控放大器115和120具有相同的放大因子时在接收线圈185的系统处感生的电压为零。如果两个发送线圈175、180在每个半波中产生具有相同的幅度和主场方向的平行取向的磁场并且磁场的符号逐半波地变换，则当两个接收线圈185串联和反向地缠绕时，例如满足该条件。如果两个接收线圈185在以反串联的串联电路运行，则接收线圈185必须同向地缠绕。对于替代的、由发送线圈产生的和叠加的磁场的上述另外的情况，得出接收线圈185的接线和接收线圈185的绕线方向的相对取向的按意义的组合。关于发送线圈175和180的预先确定的比例在该情况下是I。关于删去线圈180、185和使用补偿网络165和阻抗170,关于用于确定介电物体的实施方式的上述阐述以相应的方式有效。发送线圈175和180位于至少轻微轴向或横向地彼此错开的位置处，使得金属物体一般占用与发送线圈175和180的不同间距。可以通过在捜索设备105中发送线圈175和180的布置来避免物体停留在发送线圈175和180之间的平面中，在该平面中物体在轴向错开的发送线圈175、180的情况下具有到发送线圈175和180的相同的间距。由于物体关于发送线圈175和180的非対称的位置，物体通过发送线圈175和180的磁场不同地被影响。与此相应地，磁场也通过金属物体不同地被影响，使得由叠加的磁场在接收线圈185中感生的电压不再为零。推挽测量桥100补偿该非対称性，其方式是，如上所实施的那样， 将放大器115和120中的一个操控为比放大器115和120中的另ー个更高的放大因子，直至由叠加的磁场在接收线圈185中感生的电压再次达到值零为止。在发送线圈175和180之间的可变比例于是不再相应于I并且在端子155处施加有不等于零的电压。通过将在端子155处施加的电压与预先确定的值零(相应于预先确定的比例I)相比较可以检测金属物体。图2示出具有图I的推挽测量桥100的搜索设备105的示意图。搜索设备105包括处理装置205，其与推挽测量桥105连接。另外，处理装置205与电压传感器210和能量控制器215连接，所述能量控制器在其方面与电池220和充电插座225连接。此外，处理装置205与数据接ロ 230、光学输出装置235、声学输出装置240、输入装置245和位置传感器250连接。为了更简单地參考，这里作为第一电磁装置190參照第一发送电极125或第一发送线圈175。以相应的方式，作为第二电磁装置195參照第二发送电极130或第二发送线圈180并且作为第三电磁装置198參照接收电极135或接收线圈185。在所示的实施方式中，推挽测量桥100与处理装置205分开地被构建。在另ー实施方式中，推挽测量桥100的元件也可以通过处理装置205构成。处理装置205优选地是具有工作时钟发生器和程序和数据存储器的常见的数字微计算机。为了在处理装置205的数字信号和推挽测量桥100内的模拟信号之间转换可以设置ー个或多个数字模拟转换器(DAC)和至少ー个模拟数字转换器(ADC)。尤其是可以通过处理装置205实施时钟发生器110、可控放大器115和120、同步解调器145、积分器150和/或反相器160。也可以借助于处理装置205分析推挽测量桥105的在端子155处提供的信号，所述信号指示关于第一和第二电磁装置190和195的可变比例。属于此的有将信号与预先确定的值比较并且确定在信号和预先确定的值之间的差是否超过预先确定的尺度。在另ー实施方式中，也可以通过分立器件实施所述的功能性，例如通过模拟电子电路或以应用特定的IC (ASIC)的形式。电压传感器210是已知的传感器，其检测电磁场，所述电磁场由电流流过的或带电压的导体生成。在一种实施方式中仅仅通过电压传感器210探測预先确定的频率范围的电磁交变场，例如在20Hz之上的频率范围中、优选地在大约45至65Hz的范围中。电压传感器210进ー步优选地通过基于电场在电压传感器210的測量电极处施加的电压来确定电磁场。除了电压传感器210，用于改善推挽测量桥100的測量结果的其他未示出的辅助传感器与处理装置210连接。属于此的例如有确定电磁装置190至198是否以需要的方式关于测量面定向、尤其是在測量面和电磁装置190至198之间的间距是否大小相同的传感器。捜索设备105相对于测量面的倾斜可以由此被防止。測量面通常是要检测的物体被接纳在其中的体的表面。所述体可以是壁或墙并且物体隐藏在所述体中。能量控制器215给搜索设备105供应用于运行所需要的电压。通常，为此需要的电能从电池220中取得。为了对电池220充电，经由充电插座225给能量控制器215输送电能，其中能量控制器215控制和监控电池220的充电。搜索设备105基于仅仅经由充电插座225输送的电能运行同样是可能的。充电插座225通常是低压插头，其配合件与网络设备连接。在一种实施方式中，可以设置充电站，捜索设备105被插入到充电站中，其中充电插座225与网络设备电连接，使得电池220可以被充电。在另ー实施方式中，电源部分也 可以接纳在搜索设备105中，并且充电插座225可以与常见的电网连接。用于给搜索设备105供应电能和用于控制电池220的充电过程的逻辑电路的部分可以通过处理装置205实施。另外，处理装置205可以例如作用于能量控制器215，例如以在预先确定的时间之后自动地关断搜索设备105的形式，其中不使用捜索设备105，或者以询问电池220的目前的充电状态的形式。处理装置205可以借助于数据接ロ 230与外部设备交換信息。这种信息可以涉及測量结果，所述测量结果被提出或者被維持在处理装置205的存储器中。数据接ロ 230和充电插座225可以相互集成地被实施。优选地，数据接ロ 230是数字串行数据接ロ，尤其是USB 接ロ。光学输出装置235在第一实施方式中包括用于可视化推挽测量桥100的測量结果的多个发光二极管。用于表示捜索设备105的内部状态的另外的发光二极管同样可以被包括，例如用于显示电池的充电状态。在可以与第一实施方式组合的第二实施方式中，光学显示装置235包括图形显示，例如液晶显示(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点矩阵的区域，在所述区域上可以选择性地显示各个点。不仅LCD而且背景照明或者第一实施例的发光二极管可以支持多个输出顔色。在优选的实施方式中，光学输出装置这样被实施，使得搜索设备105的运行在明亮的环境中以及在黑暗的环境中是可能的。为此，LED或LCD的背景照明的发光亮度可以与环境中的光比匹配。声学输出装置240可以包括扬声器或压电转换器。可以借助于光学输出装置235和声学输出装置240光学地、声学地或者以组合方式光学地和声学地输出推挽测量桥100的測量结果的表示。例如，可以在光学输出装置235上显示所检测的物体的位置，而来自声学输出装置240的表征性噪声指示物体的金属特性。光学地表示的物体的顔色可以象征性表示物体的距离、尤其是深度。在顔色和噪声对物体的特性(金属的、介电的、带电压的)之间的分配可以是可改变的，在一种实施方式中也可以通过捜索设备105的用户。用户可以借助于输入装置245操作捜索设备105。输入装置245可以包括多个键，所述键可以联合在键盘中。在一种实施方式中，输入装置245仅仅包括唯一的键，其中搜索设备105的完全的可操作性借助于该ー个键来保证。输入装置245可以部分地或完全地被背景照明。背景照明可以与光学输出装置235的背景照明相耦合。可替代地或附加地，背景照明可以是用户控制的。另外，输入装置245可以包括另外的输入设备、尤其是旋转调节器或滑块调节器。这样的调节器可以模拟地或数字地被采样并且尤其是用于无级地或细粒地改变搜索设备105的參数。借助于这样的调节器能够可调整推挽测量桥100的灵敏度。此外，输入装置245完全地或部分地与光学输出装置235以触敏屏幕(“触摸屏”)的形式集成地被实施。位置传感器250用于通过检测搜索设备105关于测量面的位移来确定搜索设备105关于测量面的位置。检测可以ー维地或者两维地进行。为此例如可以使用加速度传感器、尤其是微机械加速度传感器。对此可替代地，工作轮可以布置在捜索设备105和測量面之间的区域中，其中工作轮的旋转通过处理装置205被換算成位移。在两维情况下，机械装置可以类似于其在计算机鼠标中的机械装置地被使用，其方式是，滚球被保持在捜索设备105和測量面之间，并且捜索设备105的位移基于滚球的两维移动被采样。在又ー另外的实施方式中，光学采样可以类似于光学计算机鼠标地被执行，其中位置传感器250包括摄像机，其对准测量面，并且位置传感器250将由摄像机所记录的图像的位移換算成捜索物体 105相对于测量面的位移。也可以通过处理装置205来执行換算。在摄像机的范围中可以布置例如以ー个或多个发光二极管形式的光源。代替一个所示的推挽测量桥100，多个推挽测量桥100也可以由捜索设备105包括并且与处理装置205连接。另外，可以通过处理装置205控制不同的电磁装置190至198，利用其可以连接一个或多个推挽测量桥100，使得借助于不同地构造的或位于不同位置的电磁装置190至198可以执行测量。图3示出图I的推挽测量桥100的电磁装置190至198的不同布置。图3A示出矩阵式布置。第三电磁元件198构成3x3矩阵的中间元件，所述矩阵的剰余元件通过第一和第二电磁装置190、195构成。第一电磁兀件190和第二电磁兀件195关于第三电磁兀件198分别彼此相対。按时间顺序使彼此相対的第一或第二电磁装置190、195的不同对与推挽测量桥100连接，使得沿着相対的装置190、195的连接线可以确定，该物体布置在第三电磁装置198的哪ー侧。由此可以在电磁装置190至198的平面的多个方向上确定物体相对于第三电磁装置的位置。图3B示出电磁装置190至198的蜂巢形布置。这里，第三电磁装置198具有六个而不是八个相邻的电磁装置190、195。尤其是当电磁装置190、195包括线圈时，在图3B中所示的实施方式可以是有利的，因为线圈可以比在图3A中的矩形形状更好地接近于蜂巢形状。因此，在蜂巢形布置中电磁装置190至198的面封装密度可以被提高。在图3A和3B中所示布置可以在图面中在任意的方向上继续。在此，作为第一、第ニ或第三电磁装置190、195或198的电磁装置的接线可以是动态地可控制的。由此可以原则上支持电磁装置190至198的任意大的布置。如果多个推挽测量桥100被设置在搜索设备105中，则也可以同时进行多个测量，其中应该注意有源电磁装置190至198的足够的间距，以便避免相互影响。參与测量的电磁装置190至198不必彼此邻接，而是可以通过另外的、优选未布线的电磁装置190至198相互分开。
在两电极测量运行(參照图I參见上面)中，在图3A和3B中所示的布置可以以相应地方式被布线。图3C示出组合的測量元件310的示例性实施方式，所述测量元件包括圆盘形电极125至135，其由圆形线圈175至185包围。电极125至135和线圈175至185的中心重叠，以便能够关于相同的位置检测具有不同特性(金属的、介电的)的物体。测量元件310可以在图3A和3B中所示的布置中被使用。电压传感器210可以与电磁装置190至198之一集成地被实施。电压传感器也可以布置在电磁装置190至198的背离测量面的侧上。图4示出图2的搜索设备105的图形显示的可视化。图形输出410矩阵式地被划分成多个显示区域420、430。显示区域420被染色为浅色的，显示区域430被染色为深色的。被染色为神色的显示区域430代表物体被检测的位置。代替划分成深色的和浅色的，也可以使用灰度梯度或伪色表示，其中所示的灰度梯度和顔色用信号表示物体的距离或物 体的特性(金属的、介电的、带电压的)。显示区域420、430中的每ー个均对应于如在图3A中所示的矩阵式布置中的第三电磁装置198。输出410给出关于要检测的物体的大小和所在地的光学印象。在图4中，象征性地另外的显示区域420、430位于输出410之外。这些另外的显示区域代表借助于搜索设备105在另外的位置处执行的和存储的測量結果。通过在测量面上推移測量设备105可以将在输出410上所示的片段推移到这些所存储的测量值上。在此可以执行所存储的测量值的不同的图形处理。例如，测量值可以分别代表可变比例并且与预先确定的比例的比较和在输出410上以浅色或深色的相应表示可以分別“新近地”对于在输出410的区域中的显示区域420、430被执行。在此，预先确定的比例可以根据用户输入被匹配。由此，对于用户容易地可以使物体的轮廓在输出410上可见，其方式是用户将搜索设备105相对于测量面推移并且调节用于输出410的相应的表示參数。參数的匹配尤其是可以借助于滑动或旋转调节器进行。在另ー实施方式中，代替显示区域420、430的灰度梯度或颜色，可以出现条形图表示，其中条形图的长度可以相应于可变比例的值或其与预先确定的比例的偏差。该表示方式尤其是适用于捜索设备105相对于测量面的仅ー维的可推移性。超出显示410的所存储的显示区域420、430于是仅在面方向上、也即或者水平地或者垂直地存在。如果搜索设备105可垂直地被推移，则条形图优选地水平地表示并且反过来。在其他实施方式中，在显示器内的所存储的显示区域例如可以放大镜式地被放大，使得ー组相互邻接的显示区域420、430仅可视化ー个测量值。图5示出根据图2的示例性搜索设备105的视图。搜索设备105作为输入装置仅包括ー个键245并且作为光学输出装置包括三个发光二极管235。搜索设备105被接纳在大约方形的外壳510中。在外壳的下面区域中布置USB插座作为组合的数据接ロ 230和充电插座225。发光二极管235在外壳510上的中心标记520的左侧或右侧显示物体的位置。不可见的电磁装置190至198关于中心标记520居中地布置。如果两个发光二极管235相同明亮地发光，则物体均匀地位于中心标记520下。为了找到物体的边缘，捜索设备105必须一直被推移，直至发光二极管235不同明亮地发光。理想地当ー个发光二极管235被关断并且另ー个发光二极管235达到了最大亮度时，物体的边缘直接位于中心标记520之下。按钮245控制搜索设备105的所有功能。在最简单的情况下，借助于按钮245仅仅控制搜索设备105的接通和关断。通过在按钮245上较长地或较短地、一次和多次按压键 也可以控制搜索设备105的其他功能，例如转换灵敏度、校准或输出电池220的充电状态。
权利要求
1.用于检测物体的捜索设备(105)，其中所述搜索设备(105)包括以下 -用于以可变比例操控第一(190)和第二(195)电磁装置的推挽测量桥(100)； _其中第一电磁装置(190)根据所述操控在物体的范围中产生电磁交变场；和 -用于如果所述可变比例与预先确定的比例相差超过预先确定的尺度则检测到物体的比较器(205)。
2.根据权利要求I所述的搜索设备(105)，其特征在于，第一电磁装置(190)在物体的区域中相继地产生磁场和电场。
3.根据权利要求I或2所述的搜索设备(105)，其特征在于用于确定物体的电场的设备(200)。
4.根据权利要求2或3之一所述的搜索设备(105)，其特征在于用于在检测到物体时输出信号的输出装置(235，240)，其中所述信号指示，物体基于哪种类型的场被检測。
5.根据前述权利要求之一所述的搜索设备(105)，其特征在于大量并排布置的第一电磁装置(190)，其相继地在推挽测量桥(100)处被运行。
6.根据权利要求5所述的搜索设备(105),其特征在于光学输出装置(235),其中将光学输出装置(235)的显示区域(420，430)分配给每个第一电磁装置(190)，并且所述显示区域(420,430)的布置相应于第一电磁装置(190)的布置。
7.根据前述权利要求之一所述的搜索设备(105),其特征在于光学输出装置(235),其中物体与该搜索设备(105)的距离对应于输出装置(235)的颜色变化。
8.根据前述权利要求之一所述的搜索设备(105)，其特征在于用于改变预先确定的尺度的装置(245)。
9.根据前述权利要求之一所述的搜索设备(105)，其特征在于用于保证所述捜索设备(105)在測量面上的平面安放的间距传感器。
10.根据前述权利要求之一所述的搜索设备(105)，其特征在于用于检测搜索设备相对于物体的位移的位移传感器，其中捜索设备(105)被构造用于将所述推挽测量桥(100)的測量结果分配给位移位置。
11.根据前述权利要求之一所述的搜索设备(105)，包括 -具有另外的第一电磁装置(190)和另外的第二电磁装置(195)的另外的推挽测量桥(100)； -其中所述推挽测量桥(100)的第一电磁装置(190)产生具有可忽略地小的磁分量的电磁场，而所述另外的推挽测量桥(100)的电磁装置(190)产生具有可忽略地小的电分量的电磁场， -以便同时基于电场和磁场检测物体。
12.根据前述权利要求之一所述的搜索设备(105)，其特征在于，所述搜索设备被接纳在外壳(510)中，其中电磁装置(190，195)布置在外壳(510)的侧上。
13.根据前述权利要求之一所述的搜索设备(105)，其特征在于，所述搜索设备包括用于输出指示物体的光学信号的光学输出(410)。
14.根据前述权利要求之一所述的搜索设备(105)，其特征在干，所述搜索设备包括用于供应电压的电池(220)。
全文摘要
用于检测物体的搜索设备包括用于以可变比例操控第一和第二电磁装置的推挽测量桥，其中第一电磁装置根据操控在物体的范围中产生电磁交变场。该搜索设备另外还包括用于如果可变比例与预先确定的比例相差超过预先确定的尺度则检测到物体的比较器。
文档编号G01V3/17GK102859873SQ201180022787
公开日2013年1月2日 申请日期2011年3月17日 优先权日2010年5月7日
发明者R.克拉普夫, T.齐博尔德, A.阿尔布雷希特 申请人:罗伯特·博世有限公司