專利名稱：探測傳導(dǎo)性的物體的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種按照權(quán)利要求I的前序部分所述的、用于在傳感器頭的周圍中探測導(dǎo)電的和/或?qū)Т诺奈矬w的方法，特別是基于脈沖感應(yīng)測量原理。本發(fā)明還涉及一種按照權(quán)利要求9的前序部分所述的用于探測的裝置。
背景技術(shù)：
在建筑主行業(yè)和輔助行業(yè)中以及在修理措施中例如使用這樣的探測裝置，它也稱為金屬探測器，以便檢查，要鉆穿的壁是否包含或不包含金屬物體。總的來說可以將探測裝置在地面中或在壁中用于發(fā)現(xiàn)傳導(dǎo)性的物體，例如管道。開頭所述裝置，以下也稱為探測裝置，原則上可以基于不同的測量原理。測量原理 構(gòu)成所謂連續(xù)波方法，其中，在發(fā)射線圈中在幾十KHz的頻率范圍內(nèi)產(chǎn)生連續(xù)的通常低頻的電流。借助于接收線圈接收到接收信號，它由于在基礎(chǔ)中的導(dǎo)電的物體與發(fā)射的信號之間的電磁耦合形成并且一般在頻譜范圍內(nèi)分析。在該測量原理中或發(fā)射唯一頻率的測量信號或發(fā)射包括在不同頻率范圍內(nèi)的信號成分的測量信號?；趧偛琶枋龅臏y量原理的探測裝置也稱之為CW金屬探測器，Cff表示“連續(xù)波”。探測裝置也可以根據(jù)所謂脈沖感應(yīng)測量原理。對此一般脈沖發(fā)生器產(chǎn)生脈沖式的電流，以其供給發(fā)送器的線圈(也叫做發(fā)射線圈)。由此產(chǎn)生脈沖的磁場，它遇到處于基礎(chǔ)中的傳導(dǎo)性的物體。按照電磁的相互作用，脈沖的磁場在導(dǎo)電的物體中誘發(fā)渦流，它根據(jù)發(fā)射電流脈沖型式在一定的時間以后衰減。在導(dǎo)電的物體中誘發(fā)的渦流然后產(chǎn)生次級磁場，它由在探測裝置中的接收器、例如線圈接收。一般借助于接收器的所述線圈的接收線圈實(shí)現(xiàn)該次級磁場的接收，在此次級磁場感應(yīng)接收電流，將接收電流然后由在接收器后面連接的放大器放大。將放大的接收信號接著導(dǎo)向所謂的門，其構(gòu)成時間的界限。該門由已知探測裝置操作，使得只對于完全確定的時間間隔中在用電流脈沖供給發(fā)射線圈以后才打開它。例如在脈沖發(fā)生器與門之間連接延遲單元，它在起動發(fā)射電流脈沖以后的規(guī)定時間之后引起門的打開。據(jù)此門的功能是，消除直接接收的發(fā)射脈沖的影響并且使接收線圈仍然能夠檢測次級磁場。門的輸出信號然后一般由積分器求積分，它相加在多個脈沖上累積的信號并然后可供顯示裝置使用，基于該測量原理的探測裝置也稱為PI金屬探測器，PI表示“脈沖感應(yīng)”。根據(jù)探測裝置的使用領(lǐng)域和根據(jù)對探測裝置提出要求例如精度和/或能量消耗可以選擇實(shí)行上述兩個測量原理中的一個或另一個。由公開文本DE 699 17 030 T2已知一種金屬探測器，它可以實(shí)施不僅CW測量原理而且PI測量原理。在那里描述的金屬探測器具有包括多個發(fā)射線圈的發(fā)射單元和包括多個接收線圈的接收單元。金屬探測器還包括所謂信號處理裝置，用以校正在測量的接收磁場梯度的各分量中的偏移。例如這樣再校正接收信號，它由于各接收線圈在金屬探測器的接收器中的不正確的正交定位而失真。但這可以是很費(fèi)時間的。在全部至今已知的用于探測傳導(dǎo)性的物體的方案中還不利的是，使用的探測裝置全都以不變地預(yù)定的調(diào)整狀態(tài)工作，例如在PI測量原理中以不變的預(yù)定的脈沖序列和測量時間工作。不變地預(yù)定的調(diào)整經(jīng)常并不適合于具體要探測的物體狀況。探測裝置的過低的測量敏感性對于具有低應(yīng)答能力的物體狀況只能通過提高的測量消耗用來補(bǔ)償。在具有高應(yīng)答能力的物體狀況時過高的測量敏感性導(dǎo)致在探測裝置中的接收器的持續(xù)的飽和。為了將周圍的導(dǎo)電的和/或?qū)Т诺奈矬w更精確地定位和/或更精確地評定其特性，同樣可能需要提高的測量消耗?？傮w上喪失能被更好地利用的測量時間。值得追求的是，在高探測質(zhì)量時仍然以低時間消耗來探測導(dǎo)電的和/或?qū)Т诺奈矬w。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，提供一種方法和一種裝置，用于在傳感器頭的周圍中探測導(dǎo)電的和/或?qū)Т诺奈矬w，導(dǎo)電的和/或?qū)Т诺奈矬w在其周圍中應(yīng)能在物體特性和/或周圍特性方面被較好地探測。
在方法方面，通過本發(fā)明借助于一種開頭所述型式的方法達(dá)到目的，其中按照本發(fā)明也設(shè)定權(quán)利要求I的特征部分的特征。具體而言，設(shè)定一種用于在裝置的傳感器頭的周圍中探測導(dǎo)電的和/或?qū)Т诺奈矬w的方法，包括以下步驟向該周圍發(fā)射出發(fā)射信號；接收與發(fā)射信號、物體特性及周圍特性相關(guān)的接收信號；評價由接收信號形成的應(yīng)答信號并控制發(fā)射和接收。按照本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)定以下步驟提供分類系統(tǒng)，其包括多個類別，它們在至少一個物體特性和/或周圍特性方面彼此不同；并且將當(dāng)前的物體特性和/或周圍特性根據(jù)應(yīng)答信號分入分類系統(tǒng)的一個類別；預(yù)定在分入的類別中預(yù)調(diào)的探測特性，其中，利用預(yù)定的探測特性探測另外的應(yīng)答信號。本發(fā)明的方案有利的進(jìn)一步構(gòu)成地特別適應(yīng)于、亦即匹配于當(dāng)前的物體特性和/或周圍特性實(shí)現(xiàn)分類。例如可以將利用分類系統(tǒng)的邏輯構(gòu)成為支持向量機(jī)和/或模糊邏輯和/或神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)用于自適應(yīng)分類。將確定探測裝置的探測方法和測量周圍區(qū)域的探測特性以特別優(yōu)選的方式匹配于物體特性和/或周圍特性，這總體上改善探測。這樣已證明特別優(yōu)選的是，探測特性包括發(fā)射特性和/或接收特性和/或評價特性。優(yōu)選控制探測，方式為利用調(diào)整的發(fā)射特性發(fā)射出另外的發(fā)射信號，和/或利用調(diào)整的接收特性接收另外的接收信號，和/或利用調(diào)整的評價特性評價所述另外的接收信號和/或由所述另外的接收信號形成的另外的應(yīng)答信號。可以特別是更精確地定位導(dǎo)電的和/或?qū)Т诺奈矬w和/或更精確地評定其特性。特別是在探測時觸發(fā)不多的錯誤警報。相對由現(xiàn)有技術(shù)已知的探測裝置和探測方法，由于各探測特性的自適應(yīng)的預(yù)定，提高探測精度和速度。特別是可以因此更有效地構(gòu)成探測方法。結(jié)果，在仍改善精度的情況下可以減少時間消耗。在裝置方面，通過本發(fā)明借助于一種開頭所述型式的裝置達(dá)到涉及裝置的目的，其中按照本發(fā)明也設(shè)定權(quán)利要求6的特征部分的特征。特別是為了實(shí)施按照本發(fā)明的方法，用于在探測裝置的傳感頭的周圍中探測導(dǎo)電的和/或?qū)Т诺奈矬w的探測裝置設(shè)定發(fā)射單元，它具有一個或多個發(fā)送器并且構(gòu)成用于向該周圍發(fā)射出發(fā)射信號；接收單元，它具有一個或多個接收器并且構(gòu)成用于接收與發(fā)射信號、物體特性及周圍特性相關(guān)的接收信號；控制和評價單元，它構(gòu)成用于控制發(fā)射單元和接收單元并且用于評價由接收單元從接收信號形成的應(yīng)答信號。按照本發(fā)明裝置還具有利用分類單元的分類單元，在分類單元中將物體特性和/或周圍特性分類，分類系統(tǒng)具有多個類別，它們在至少一個物體特性和/或周圍特性方面彼此不同，并且為類別配置探測裝置的預(yù)調(diào)的探測特性。本發(fā)明從這樣的考慮出發(fā)，即已知的開頭所述型式的探測裝置總是以原則上規(guī)定的發(fā)射信號操作，而不根據(jù)周圍的特征、要探測的導(dǎo)電的和/或?qū)Т诺奈矬w的特征和/或探測裝置相對于周圍的位置匹配該發(fā)射信號。此外本發(fā)明已認(rèn)識到，在已知的探測裝置中不僅發(fā)射的發(fā)射信號基本上是規(guī)定的，而且用于接收來自周圍的接收信號的裝置和方法也不匹配于當(dāng)前的周圍、要探測的導(dǎo)電的和/或?qū)Т诺奈矬w和/或探測裝置相對于周圍的位置。因此在已知的探測裝置中不進(jìn)行探測裝置取決于當(dāng)前的物體特性和/或周圍特性的控制或調(diào)節(jié)，特別是不進(jìn)行發(fā)送器或接收器的控制或調(diào)節(jié)。此外在已知的探測裝置中需要較多的時間進(jìn)行測定，這原則上是不利的。拋棄由于現(xiàn)有技術(shù)的不自適應(yīng)的探測裝置，本發(fā)明的方案根據(jù)分類在探測方法的范圍內(nèi)設(shè)定自動的分類方法，它將裝置的測量周圍和與之關(guān)聯(lián) 的探測特性匹配于當(dāng)前的物體特性和/或周圍特性。由從屬權(quán)利要求得知本發(fā)明的其它的有利的進(jìn)一步構(gòu)成并詳細(xì)說明各有利的可能性，它們在解決技術(shù)問題的范圍內(nèi)和關(guān)于其它的優(yōu)點(diǎn)有利地實(shí)現(xiàn)上述方案。這特別涉及裝置和方法的進(jìn)一步構(gòu)成。周圍特性特別是包括基礎(chǔ)特性，物體特性特別是包括物體的材料特性和/或幾何特性。特別有利的是，預(yù)定一個特性維和在特性維中的特性的屬于此特性維的類目。一方面特性維和另外的方面類目可以作為場參數(shù)用于矩陣或類似的多維場。這樣的矩陣的加入可以用于構(gòu)成分類系統(tǒng)在分類單元中的各類別。特性維特別是可以選自物體在周圍中的幾何結(jié)構(gòu)或位置；周圍特征、特別是基礎(chǔ)或壁的特征；物體的材料特性、特別是導(dǎo)電性和導(dǎo)磁性；物體的幾何特性、特別是多個物體或較大物體的分布和分布密度。為周圍關(guān)于材料成分配置以下特性。周圍特性可以例如涉及混凝土或含土成分。為物體配置以下材料特性。物體的材料特性特別是包括化學(xué)材料特性和物理材料特性如導(dǎo)電性或?qū)Т判浴Ｎ矬w的幾何特性，如分布，可以涉及單個物體的伸展范圍，例如格柵的伸展范圍。分布密度可以涉及單個的物體，例如單個格柵的網(wǎng)目密度，或多個小物體的堆積，例如多個顆粒式的導(dǎo)電和/或?qū)Т诺奈矬w的分布密度。分類單元優(yōu)選與發(fā)射單元和/或接收單元直接或間接地控制連接。特別是分類單元與控制和評價單元在控制意義上連接，它具有控制單元和評價單元。設(shè)置評價單元，以便評價由接收信號形成的應(yīng)答信號，并且特別繼續(xù)添加給分類單元。就這方面分類單元也結(jié)合于控制單元中或連接到控制單元上?？刂茊卧?，特別按照分類單元的規(guī)定，可以以控制的方式預(yù)定調(diào)節(jié)量至少用于上述的發(fā)射單元和/或接收單元。首先不必一定在調(diào)節(jié)的主導(dǎo)參量與調(diào)節(jié)量之間的偏差的反饋下調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)量。分類單元也仍然可以結(jié)合于調(diào)節(jié)中或連接到調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)單元上。優(yōu)選調(diào)節(jié)能夠特別在分類系統(tǒng)的類別內(nèi)預(yù)定的探測特性、特別是用于發(fā)射單元和/或接收單元和/或評價單元，作為調(diào)節(jié)量在在主導(dǎo)參量與調(diào)節(jié)量之間的偏差的反饋下控制地給予匹配?？梢岳鐚?yīng)答信號用作為調(diào)節(jié)量。作為主導(dǎo)參量可以例如設(shè)定應(yīng)答信號的確定的幅值或一定的信噪比?？梢越柚谟糜谛旁氡鹊臄?shù)值(SNR值)說明信噪比。探測特性優(yōu)選也包括調(diào)節(jié)特性(借助于它，應(yīng)答信號在調(diào)節(jié)步驟中可以自動地調(diào)節(jié))和/或中斷條件(借助于它，調(diào)節(jié)步驟可以結(jié)束)?？梢匀詣拥?無人工干預(yù)地)實(shí)現(xiàn)探測、特別是分類和/或調(diào)節(jié)。特別是可以通過對應(yīng)答信號求平均進(jìn)行分類。求平均提高了分類的可信度?？梢园胱詣拥?包括人工干預(yù)地)實(shí)現(xiàn)探測、特別是分類和/或調(diào)節(jié)。特別是可以將物體特性和/或周圍特性多次重新分類，如果使用者要確認(rèn)延遲或探測過程的不充分的結(jié)果的話。優(yōu)選在存在中斷條件時結(jié)束調(diào)節(jié)步驟并且調(diào)整探測特性的初始組?？梢砸园l(fā)射的電磁的發(fā)射信號為例說明分類的優(yōu)點(diǎn)，發(fā)射信號遇到周圍和可能遇到要探測的物體。此時導(dǎo)致在發(fā)射信號與周圍和物體之間的電磁的相互作用。相應(yīng)地析出應(yīng)答信號。特別是可以構(gòu)成接收單元，從電磁的次級場導(dǎo)出應(yīng)答信號，通過從先前發(fā)射的電磁的發(fā)射信號引起的渦流在周圍中和特別在要探測的物體中產(chǎn)生，導(dǎo)出該次級場。為此接 收單元包括例如接收線圈、帶有模擬濾波器的放大器、門、積分器和模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(AD轉(zhuǎn)換器)。門用于消除直接接收的發(fā)射脈沖的影響并且借助于延遲單元接通，其中在起動時刻(門開始時刻)，亦即在起動發(fā)射脈沖以后的規(guī)定時間之后，延遲單元對于延續(xù)時間(門延續(xù)時間)引起門的打開。將門的輸出信號由模擬濾波器濾波，由放大器放大和由積分器求積分，該積分器相加在求平均用時間上或在PI方式中在多個脈沖(求求平均用循環(huán)數(shù))上的累積的信號。模擬濾波器例如是Sallen-Key濾波器，其濾波結(jié)構(gòu)(濾波特性)借助于控制和評價單元可匹配于物體特性和/或周圍特性。放大器經(jīng)由其放大特性構(gòu)成可匹配于物體特性和/或周圍特性?？梢园催x擇或附加由控制和評價單元的數(shù)字濾波器和數(shù)字積分器實(shí)施濾波和積分。在數(shù)字的濾波和積分中構(gòu)成可匹配數(shù)字濾波器的特性(濾波系數(shù))和數(shù)字積分器的特性(求平均用時間、積分時間)。有利地通過應(yīng)答信號的分析可以——例如借助于分類單元、特別是與控制和評價單元一起——得出關(guān)于周圍的特性和/或關(guān)于要探測的物體的材料特性的結(jié)論，并將物體分類，也可以得出關(guān)于在傳感器頭與物體之間的相對特性或物體幾何特性的結(jié)論。一般可以將當(dāng)前存在的物體特性和/或周圍特性分入提供的分類系統(tǒng)中，亦即為當(dāng)前存在的物體特性和/或周圍特性配置分類系統(tǒng)的一個類別。然后可以選擇為符合該類別預(yù)定的、并從而對于當(dāng)前的物體特性和/或周圍特性特別適合的探測特性、例如特別適合的線圈配置、亦即優(yōu)選與分入的那個類別相配的那一線圈配置。探測裝置可以根據(jù)不同的測量原理，例如根據(jù)CW測量原理或PI測量原理或這些測量原理中的兩種。發(fā)射的電磁的發(fā)射信號按選擇是脈沖的信號或連續(xù)的信號。探測裝置的發(fā)射單元優(yōu)選具有相應(yīng)的電流調(diào)節(jié)裝置，其構(gòu)成例如用確定形式的電流供給多個發(fā)射線圈的每一個，而與各其余的發(fā)射線圈無關(guān)。優(yōu)選當(dāng)前的探測裝置根據(jù)PI測量原理。據(jù)此按照本發(fā)明的方案的探測方法優(yōu)選利用脈沖感應(yīng)測量原理，在其中產(chǎn)生的發(fā)射信號具有電磁的脈沖序列，也可能只有一個唯一的脈沖。在說明書的范圍內(nèi)，探測指的是在周圍中要探測的物體的存在性的信號化。改善的探測(為此探測裝置同樣優(yōu)選構(gòu)成)不僅將在基礎(chǔ)中的要探測的物體的存在性信號化，而且也能夠說明，它可以得出關(guān)于探測的物體在周圍中的位置的確定結(jié)論，和/或也能夠說明，它可以得出關(guān)于探測的物體和/或周圍的幾何特性和/或材料特性的結(jié)論。
導(dǎo)電的和/或?qū)Т诺奈矬w特別指的是這樣一種物體，該物體由于其材料特性對由探測裝置的發(fā)射單元發(fā)射的電磁發(fā)射信號作出比周圍顯著不同的反應(yīng)。一般是這樣，要探測的物體的導(dǎo)電性和/或?qū)Т判员任矬w所處在的周圍的導(dǎo)電性和/或?qū)Т判源蠛芏?。對此的?shí)例是在混凝土壁中的鐵構(gòu)架或在土地中的管道。由于該特性，在電磁的發(fā)射信號與要探測的物體之間的相互作用比周圍與電磁的激發(fā)信號之間的相互作用大很多。在周圍中的導(dǎo)電的和/或?qū)Т诺奈矬w可以例如是焊接的格柵、電纜如銅電纜、金屬管、板、鐵構(gòu)架、鋼筋、硬幣、射彈或地雷，原則上可以是任何埋入基礎(chǔ)中的導(dǎo)電的和/或?qū)Т诺奈矬w。導(dǎo)電的和/或?qū)Т诺奈矬w所處在的周圍一般是基礎(chǔ)，如含土的基礎(chǔ)或或在樓房或在建立的樓房中的壁、地面或屋頂或天花板。要探測的導(dǎo)電的和/或?qū)Т诺奈矬w優(yōu)選處在探測裝置的傳感器頭的附近。特別是在探測裝置的傳感器頭與要探測的傳導(dǎo)性的物體之間經(jīng)常具有例如一毫米到幾米的間距，可能達(dá)到5m的間距，間距一般為5cm與3m之間。特別優(yōu)選利用分類系統(tǒng)的邏輯——優(yōu)選支持向量機(jī)和/或模糊邏輯和/或神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)——根據(jù)應(yīng)答信號將當(dāng)前的物體特性和/或周圍特性自適應(yīng)地分類。特別已證明有利的是，產(chǎn)生真正為物體特性和/或周圍特性的分類目的而設(shè)置的應(yīng)答信號，以下也稱為預(yù)應(yīng)答信號。在該關(guān)系中以下將在借助于預(yù)應(yīng)答信號分類以后產(chǎn)生的應(yīng)答信號也稱為主應(yīng)答 信號。在特別優(yōu)選的進(jìn)一步構(gòu)成的范圍內(nèi)，以線圈的形式構(gòu)成發(fā)送器。在優(yōu)選的發(fā)射單元中例如可用電流供給多個優(yōu)選構(gòu)成的發(fā)射線圈的每一個，而與各其余的發(fā)射線圈無關(guān)。特別優(yōu)選可以構(gòu)成評價單元，根據(jù)預(yù)應(yīng)答信號確定亦即選擇線圈配置，為了發(fā)射另外的發(fā)射信號用電流供給其多個發(fā)射線圈中的至少一個發(fā)射線圈。在優(yōu)選的以線圈形式的發(fā)射單元的關(guān)系中，發(fā)射信號也稱為激發(fā)信號。優(yōu)選一個發(fā)射線和一個接收線圈可以集成于一個線圈配置中，或按選擇或附加，借助于同一個線圈構(gòu)成，其有時以發(fā)射操作方式接通，有時以接收操作方式接通。例如利用一般型式的發(fā)射單元，優(yōu)選上述在線圈的基礎(chǔ)上的型式，當(dāng)探測裝置以預(yù)測操作首先發(fā)射第一發(fā)射信號(其在發(fā)射線圈的情況下稱為激發(fā)信號)并且接收預(yù)應(yīng)答信號(其取決于周圍的特性和發(fā)射的發(fā)射信號)時，可以提高探測裝置的精度。然后可以時間有效地以主測操作，例如借助于線圈配置(它根據(jù)預(yù)應(yīng)答信號確定)，發(fā)射對周圍和對要探測的導(dǎo)電的和/或?qū)Т诺奈矬w匹配的另外的發(fā)射信號并且接著才使用主應(yīng)答信號，以便實(shí)際上經(jīng)由接收信號探測導(dǎo)電的和/或?qū)Т诺奈矬w并且向探測裝置的控制和評價單元發(fā)出相應(yīng)的應(yīng)答信號。在說明書的范圍內(nèi)一般來說的發(fā)射信號和特別說明的激發(fā)信號分別優(yōu)選是這樣的信號，它由探測裝置發(fā)射；特別在探測裝置已檢測預(yù)應(yīng)答信號之后，并且選擇所述至少一個發(fā)射線圈，該信號也稱為主應(yīng)答信號。首先在探測裝置之外由于特別是由物體引起的信號變化得出由發(fā)射信號產(chǎn)生的接收信號，例如因?yàn)閷?dǎo)電的和/或?qū)Т诺奈矬w吸收發(fā)射信號的能量。在接收單元中接收的接收信號產(chǎn)生應(yīng)答信號。所謂應(yīng)答信號可以特別指的是預(yù)應(yīng)答信號或主應(yīng)答信號或不僅預(yù)應(yīng)答信號而且主應(yīng)答信號。預(yù)應(yīng)答信號和/或主應(yīng)答信號可以是這樣的應(yīng)答信號，它借助于接收單元由于實(shí)際上由周圍和/或?qū)щ姷暮?或?qū)Т诺奈矬w送回到探測裝置的接收信號產(chǎn)生，例如按照上述PI測量原理。一種進(jìn)一步構(gòu)成的方案已認(rèn)識到，對于確定的周圍和/或?qū)τ诖_定的要探測的物體而確定的發(fā)射信號形式或激發(fā)信號形式比先前規(guī)定的信號形式是更好適合的，以便在確定的涉及的周圍中探測涉及的導(dǎo)電的和/或?qū)Т诺拇_定的物體。例如一種進(jìn)一步構(gòu)方案已認(rèn)識到，為了探測在混凝土壁中的網(wǎng)目狀的焊接的格柵，與為了探測在含土的地面中的硬幣相比，適合完全不同的發(fā)射信號形式。例如利用確定的第一線圈配置可以得到第一激發(fā)信號形式和利用確定的第二線圈配置可以得到另外的第二激發(fā)信號形式。在特別優(yōu)選的進(jìn)一步構(gòu)成的范圍內(nèi)，特別是構(gòu)成分類單元，根據(jù)預(yù)應(yīng)答信號將一定程度上推測的物體特性和/或周圍特征分類，并且根據(jù)因此得到的分類結(jié)果預(yù)定探測裝置的預(yù)調(diào)。這根據(jù)優(yōu)選為每一類別配置的發(fā)射單元的發(fā)射特性和/或接收單元的接收特性和/或控制和評價單元的評價特性來實(shí)現(xiàn)。優(yōu)選發(fā)射單元的發(fā)射特性對于分類單元的每一類別和對于發(fā)射單元的每一發(fā)送器包括發(fā)送器參數(shù)，每一發(fā)送器能以發(fā)生器參數(shù)工作。特別是發(fā)送器參數(shù)包括以下參數(shù)中的一個或多個參數(shù)脈沖重復(fù)頻率、脈沖幅值、脈沖極性、通電持續(xù)時間。這些參數(shù)特別涉及發(fā)射線圈或類似物以PI方式的操作。因此可以關(guān)于物體特性和/或周圍特性優(yōu)化發(fā)射信 號。優(yōu)選接收單元的接收特性對于分類系統(tǒng)的每一類別和對于接收單元的每一接收器包括接收器參數(shù)，每一接收器能以接收器參數(shù)工作，特別是接收器參數(shù)包括以下參數(shù)中的一個或多個參數(shù)濾波器特性、放大器特性、門開始時刻和門延續(xù)時間、求平均用循環(huán)的求平均用時間或數(shù)量。這些參數(shù)特別涉及接收線圈以PI方式的操作。優(yōu)選可以按照應(yīng)答信號的信號強(qiáng)度和噪聲情況優(yōu)化求平均用循環(huán)的數(shù)量并且由此可以改善應(yīng)答信號或節(jié)省時間。優(yōu)選控制和評價單元的評價特性對于分類系統(tǒng)的每一類別包括以下參數(shù)中的一個或多個參數(shù)求平均用時間、積分時間、濾波系數(shù)。因此可以關(guān)于物體特性和/或周圍特性優(yōu)化應(yīng)答信號的評價。并且在上述各進(jìn)一步構(gòu)成方案的范圍內(nèi)也可以實(shí)施某些原則上的與測量相關(guān)的調(diào)節(jié)，如選擇所述至少一個發(fā)射線圈和/或確定測量方法。此外可以預(yù)調(diào)上述各特性、優(yōu)選規(guī)定掃描頻率、放大、通電持續(xù)時間、測量時間段和/或最大電流。借助于分類單元據(jù)此可以優(yōu)選根據(jù)檢測的預(yù)應(yīng)答信號(也可能根據(jù)或多或少隨意的估計)得出關(guān)于確定類別的實(shí)際的物體特性和/或周圍特性的結(jié)論。分類單元可以自適應(yīng)地為物體特性和/或周圍特性確定相應(yīng)的類別，亦即對此為探測裝置預(yù)定適應(yīng)于實(shí)際物體特性和/或周圍特性的測量周圍，方式為預(yù)定在分入的類別中預(yù)調(diào)的探測特性。探測特性優(yōu)選包括在分入的類別中預(yù)調(diào)的發(fā)射特性、接收特性和/或評價特性，但并不限于此。這樣可以將探測裝置的測量周圍例如匹配于物體的周圍的特性和/或要探測的物體的特性。例如可以設(shè)置相應(yīng)的類別，它們包括用于“高導(dǎo)磁的基礎(chǔ)”的測量周圍。也可以考慮在探測裝置的傳感器頭與物體之間的相對特性，例如在傳感頭與物體之間的間距或傳感器頭相對于物體在匹配的測量周圍的幾何布局。這樣可以例如在周圍中匹配用于物體的位置和幾何結(jié)構(gòu)的測量周圍。例如可以設(shè)置相應(yīng)的類別，它們包括用于作為物體的“網(wǎng)目狀的編織物”的測量周圍。由于物體特性和/或周圍特性分類，可以借助于其中一個探測特性實(shí)現(xiàn)探測裝置的結(jié)構(gòu)化的匹配。特別是探測裝置根據(jù)當(dāng)前的類別也可以實(shí)施自動的基礎(chǔ)補(bǔ)償，其中，接收單元消除在應(yīng)答信號中因基礎(chǔ)引起的干擾成分。對此可以為接收單元例如規(guī)定確定的通電持續(xù)時間和/或選擇確定的線圈配置。據(jù)此對于每一類別可以不僅已確定，應(yīng)預(yù)定哪一確定的線圈配置和/或哪一確定的測量方法。此外可以優(yōu)選在主測量操作中為探測裝置規(guī)定至少一個掃描速度、放大、通電持續(xù)時間、測量時間段和/或最大電流。在探測裝置的上述進(jìn)一步構(gòu)成中，構(gòu)成分類單元，從預(yù)應(yīng)答信號中確定至少一個分類參數(shù)的數(shù)值，也叫做類目，用于特性維以便構(gòu)成分類系統(tǒng)的各類別。這樣可以展開多個類別的場，其中特性維設(shè)置在場的第一軸上和用于特性維的類目設(shè)置在場的第二軸上。此外多個類別的場并不限于兩軸。分類參數(shù)可以特別設(shè)定用于特性維如物體(例如小、大、格柵)的幾何特性，用于物體和/或周圍的導(dǎo)電性和/或?qū)Т判?例如高、低)或其它材料特性，物體在周圍中的位置或幾何結(jié)構(gòu)(例如近、遠(yuǎn)、格柵)并且用于分類，提供和確定越多的特性維和/或特性維的越多的分類參數(shù)，可以越精細(xì)地確定物體特性和/或周圍特性，亦即它們在分類系統(tǒng)中的類別配置。每一個為類別配置的測量周圍特別是通過確定的為類別配置的用于發(fā)射單元、接收單元和/或評價單元的特性的參數(shù)表明特征。示例性指出對于分類系統(tǒng)決定性的場，如其在圖I和圖2的優(yōu)選的實(shí)施形式的說明范圍內(nèi)說明的。 因此探測裝置允許探測的物體的改善的探測、特別改善的位置確定和幾何形狀的改善的確定，該物體例如處于基礎(chǔ)中，如處于混凝土、磚、木或石膏中。據(jù)此選擇的線圈配置匹配于周圍的特性和/或匹配于要探測的傳導(dǎo)性的物體的特性，并且因此在提高的精度的同時也時間很有效地工作。在特別優(yōu)選的進(jìn)一步構(gòu)成的范圍內(nèi)設(shè)定，類別具有以下類別中的一個或多個類別為格柵設(shè)置的第一類別；為緊密的物體、特別是具有較少覆蓋物的物體設(shè)置的第二類別；為深的物體設(shè)置的第三類別；為磁性的基礎(chǔ)設(shè)置的第四類別；為確定的運(yùn)動方向設(shè)置的第五類別；為不導(dǎo)磁的但傳導(dǎo)性的物體設(shè)置的第六類別。如果分類單元例如借助預(yù)應(yīng)答信號確認(rèn)，要探測的物體處于較少的覆蓋物中，則測量時間段具有較長的持續(xù)時間，例如在毫秒范圍內(nèi)的持續(xù)時間。如果分類單元在另外的實(shí)例中借助預(yù)應(yīng)答信號確認(rèn)，要探測的物體較深地處于基礎(chǔ)中，則其引起另外的激發(fā)信號(其具有較高的幅值，如80dB)的發(fā)射和在較高的掃描速度(如1/200 μ s=50kHz，與否則可能通常的掃描速度IkHz相比較高)時主應(yīng)答信號的檢測。由此可以減少在主應(yīng)答信號中的噪聲成分，因?yàn)榻邮諉卧环矫娌粰z測仍然由其它激發(fā)信號誘發(fā)的渦流的磁場，另一方面它在預(yù)定的測量時間段內(nèi)可以更頻繁地求平均。特別優(yōu)選發(fā)射單元的發(fā)射特性包括優(yōu)選的時間序列(順序)的切換和/或在發(fā)射單元中激活的發(fā)送器的優(yōu)選的空間布局(配置)的切換。優(yōu)選接收單元的接收特性附加或按選擇包括在接收單元中激活的接收器的序列和/或配置。優(yōu)選可以用相同的構(gòu)件、例如相同的線圈構(gòu)成發(fā)送器和接收器，并且為了發(fā)射和接收分別不同地接通。在特別優(yōu)選的進(jìn)一步構(gòu)成的范圍內(nèi)各一個發(fā)送器和一個接收器作為一個或多個線圈集成為線圈復(fù)合體，其中線圈復(fù)合體借助于控制和評價單元可在發(fā)射模式與接收模式之間轉(zhuǎn)換，在前者中線圈復(fù)合體的線圈發(fā)射出發(fā)射信號，在后者中線圈復(fù)合體的線圈接收到接收信號。由此對結(jié)構(gòu)空間、材料和布線費(fèi)用也得出可觀的節(jié)省潛力。線圈的數(shù)量例如處在2 50之間，優(yōu)選在例如1(Γ20，如1Γ16個線圈，或也完全不同的數(shù)量。在特別優(yōu)選的結(jié)構(gòu)上的進(jìn)一步構(gòu)成的范圍內(nèi)，發(fā)射單元的各發(fā)射線圈在其在發(fā)射單元內(nèi)的位置方面、在其大小方面、在其直徑方面和/或在其載流能力方面彼此不同。優(yōu)點(diǎn)是，控制和評價單元可以選擇一個或多個確定的發(fā)射線圈來發(fā)射適應(yīng)的激發(fā)信號，所述一個或多個發(fā)射線圈由于其在發(fā)射單元內(nèi)的位置、在其大小方面，在其直徑方面和/或在其載流能力方面特別好地適用于探測在圖中存在的確定的周圍中當(dāng)前存在的確定的物體。總體上按照上述進(jìn)一步構(gòu)成的探測裝置顯示出比已知的探測裝置提高的分離能力，亦即以較高的分辨率探測在周圍中的物體的能力。例如分類單元為了探測較大的物體選擇出一個較大直徑的發(fā)射線圈，并且為了探測較小的物體選擇出一個具有較小直徑的發(fā)射線圈。如果例如按照預(yù)應(yīng)答信號物體是大量緊密靠在一起的物體，它們只以比較少的基礎(chǔ)覆蓋，則控制和評價單元選擇這樣一個發(fā)射線圈/這樣多個發(fā)射線圈，其具有較窄的和細(xì)長的線圈對稱，或不同的線圈對稱。如果預(yù)應(yīng)答信號的分析得出例如在周圍中涉及強(qiáng)導(dǎo)磁的基礎(chǔ)，則控制和評價單元選擇不同的線圈配置，它可以已在第一級中抵銷導(dǎo)磁的基礎(chǔ)的影響。如果在另外的實(shí)例中預(yù)應(yīng)答信號的分析得出，要探測的物體是焊接的格柵，則控制和評價單元選擇這樣的線圈配置，它在基礎(chǔ)中誘發(fā)微小的磁流。由此避免在焊接的格柵 的各網(wǎng)目中誘導(dǎo)渦流，這否則可能產(chǎn)生主應(yīng)答信號的失真的后果，因此將探測裝置特別優(yōu)選構(gòu)成，在在基礎(chǔ)中的焊接的格柵中探測各格柵桿的位置并且不探測例如格柵中的網(wǎng)目的中心。結(jié)果，分類單元在探測裝置的該進(jìn)一步構(gòu)成中預(yù)定至少一個這樣的發(fā)射線圈或發(fā)射單元的各發(fā)射線圈的空間布局(配置)，其類型最好地適用于當(dāng)前的測量要求。特別優(yōu)選分類單元附加構(gòu)成，規(guī)定時間順序(序列)，在序列中，為了發(fā)射另外的激發(fā)信號，給選擇的線圈接連地通電。特別是在探測裝置的發(fā)射單元的匹配的范圍內(nèi)在進(jìn)一步構(gòu)成中，將分類單元構(gòu)成，根據(jù)預(yù)應(yīng)答信號按導(dǎo)磁性的數(shù)值規(guī)定通電持續(xù)時間，在該通電持續(xù)時間內(nèi)用電流供給至少一個選擇的發(fā)射線圈用來發(fā)射另外的激發(fā)信號。由此探測裝置可以在最大程度上抑制或抵銷磁粘性的影響，它引起例如不變的基礎(chǔ)干擾信號。特別為了探測裝置向當(dāng)前的物體特性和/或周圍特性的在發(fā)射器方面的進(jìn)一步匹配，將分類單元構(gòu)成，根據(jù)預(yù)應(yīng)答信號規(guī)定最大電流，用它在發(fā)射開始時供給所述至少一個選擇的發(fā)射線圈(一般性而言發(fā)送器)用來發(fā)射另外的激發(fā)信號(一般性而言發(fā)射信號)。這可以例如這樣達(dá)到，規(guī)定在各個發(fā)射線圈前面連接的電容器的充電電壓的數(shù)值。按照進(jìn)一步構(gòu)成將分類單元構(gòu)成，按照測量方法的多個不同的方案操作發(fā)射單元和/或接收單元。對此將分類單元構(gòu)成，根據(jù)預(yù)應(yīng)答信號確定，調(diào)節(jié)器為操作發(fā)送器和/或接收單元選擇這些不同測量方法中的哪一種，按照進(jìn)一步構(gòu)成認(rèn)識到，為了改善探測裝置的探測特性不僅可以將硬件調(diào)節(jié)(如線圈序列和/或線圈配置)匹配于當(dāng)前的物體特性和/或周圍特性和與之相關(guān)的測量要求，以便產(chǎn)生適用的信號。更確切說也可以匹配作為探測方法基礎(chǔ)的測量方法，以便得到適用的或改善的主應(yīng)答信號。在探測方法的范圍內(nèi)使用的測量方法的各方案例如在電流的形式上不同，所述電流供給至所述至少一個選擇的發(fā)射線圈(一般性而言發(fā)送器)。按選擇或附加，不同的測量方法可以按檢測應(yīng)答信號的方式和方法進(jìn)行區(qū)分。例如可以將分類單元構(gòu)成，從預(yù)應(yīng)答信號認(rèn)識，要探測的物體例如涉及在混凝土壁中的鐵構(gòu)架(緊密物體的類別，特別是具有較少覆蓋物的物體的類別)。此外可以按照特別適合的測定方法實(shí)現(xiàn)適應(yīng)的發(fā)射信號的發(fā)射，以便這樣得到主應(yīng)答信號用于鐵構(gòu)架的改善的探測。如果分類單元在另外的測量周圍中相反認(rèn)識到，要探測的物體涉及在高導(dǎo)磁的基礎(chǔ)中的網(wǎng)目狀的編織物(格柵的類別)，則分類單元確定，用于發(fā)射出發(fā)射信號的發(fā)射單元按照第二測量方法操作。特別是可以將控制和評價單元構(gòu)成，以確定的方式在時間上依次引起電磁的脈沖順序。根據(jù)當(dāng)前的物體特性和周圍特性可以例如根據(jù)預(yù)定的探測特性預(yù)定測量周圍，其為了探測或?yàn)榱烁纳频奶綔y，首先設(shè)定第一脈沖(特別是利用選擇的第一發(fā)射線圈發(fā)射)并然后設(shè)定第二脈沖(特別是經(jīng)由選擇的第二發(fā)射線圈發(fā)射)。據(jù)此主應(yīng)答信號可以包括兩個信號成分，其中通過第一脈沖引起第一信號成分而通過第二脈沖引起第二信號成分。將接收單元則優(yōu)選構(gòu)成，通過該兩個信號成分的分析實(shí)施物體的探測。為了檢測預(yù)應(yīng)答信號和主應(yīng)答信號，探測裝置的接收單元在一進(jìn)一步構(gòu)成中具有至少一個接收線圈并且構(gòu)成，通過大量掃描過程在一定掃描速度時測量在所述至少一個接收線圈中的電流。為了探測裝置向當(dāng)前的測量周圍的改善的匹配，有利的是，控制和評價單 元根據(jù)預(yù)應(yīng)答信號規(guī)定該掃描速度用以檢測主應(yīng)答信號。探測裝置可以通過用于發(fā)射適應(yīng)的激發(fā)信號的一個或多個確定的發(fā)射線圈的選擇而匹配于當(dāng)前的測量周圍。作為選項(xiàng)可以確定在探測方法的范圍內(nèi)可使用的具體的測量方法，還有利的是，將接收單元的掃描速度匹配于周圍和/或要探測的物體。如果應(yīng)答信號例如受外部的信號源干擾，則有利地調(diào)節(jié)單元匹配接收單元的掃描速度，直到主應(yīng)答信號的SNR值超過確定的SNR閾值。通過根據(jù)預(yù)應(yīng)答信號規(guī)定測量時間段，優(yōu)選也規(guī)定脈沖重復(fù)頻率。對此探測裝置總是在接收線圈中的電流在規(guī)定測量時間段內(nèi)下降到預(yù)定的電流閾值以下之后發(fā)射另外的激發(fā)信號，這直到主應(yīng)答信號具有大于SNR閾值的SNR值為止。將探測裝置優(yōu)選構(gòu)成，重復(fù)發(fā)射激發(fā)信號，直到主應(yīng)答信號的SNR值超過預(yù)定的SNR閾值。只在超過預(yù)定的SNR閾值以后探測裝置的接收單元才使用主應(yīng)答信號，以便探測在周圍中的物體。按這種方式特別減少錯誤警報的危險。在特別優(yōu)選的進(jìn)一步構(gòu)成的范圍內(nèi)，構(gòu)成探測裝置的調(diào)節(jié)器，確定預(yù)應(yīng)答信號的SNR值并且這樣實(shí)施所述至少一個發(fā)射線圈的選擇和/或測量方法的確定和/或掃描速度、放大、通電持續(xù)時間、測量時間段和/或最大電流的規(guī)定，使得主應(yīng)答信號的SNR值大于預(yù)應(yīng)答信號的SNR值。將探測裝置的測量周圍據(jù)此以改善的方式匹配于當(dāng)前的物體特性和/或周圍特性。通過探測裝置的上述優(yōu)選的自動的匹配，得到的主應(yīng)答信號具有高的SNR值。將接收單元優(yōu)選為此構(gòu)成，實(shí)施在一個/多個接收線圈中的電流的單靜態(tài)的和/或雙靜態(tài)的測定。特別是對于探測裝置根據(jù)PI測定原理的情況，接收單元為了檢測預(yù)應(yīng)答信號和主應(yīng)答信號而包括至少一個可控的測量放大器用以放大測量信號。該測量信號例如可以是在接收單元的接收線圈中的接收電流。為了探測裝置向當(dāng)前測量周圍的進(jìn)一步匹配，調(diào)節(jié)單元規(guī)定可控的測量放大器的放大，用以檢測主應(yīng)答信號。優(yōu)選方法在分類的附加步驟中根據(jù)預(yù)應(yīng)答信號也包括測量時間段的預(yù)定。優(yōu)選將分類單元構(gòu)成，根據(jù)預(yù)應(yīng)答信號為控制和評價單元規(guī)定測量時間段。在該測量時間段內(nèi)，接收單元可以檢測主應(yīng)答信號。將探測裝置在進(jìn)一步構(gòu)成中可以例如構(gòu)成，在預(yù)測量操作中根據(jù)預(yù)應(yīng)答信號確定控制變量用以控制接收單元的門，并且根據(jù)確定的控制變量在主測量操作的過程中控制門以便檢測主應(yīng)答信號。如果探測裝置根據(jù)PI測量原理，則該進(jìn)一步構(gòu)成是特別優(yōu)選的。例如按照探測裝置的優(yōu)選的進(jìn)一步構(gòu)成在預(yù)測量操作中檢測預(yù)應(yīng)答信號和在主測量操作中檢測主應(yīng)答信號，借此更精確探測在周圍中的物體。此外已證明有利的是，調(diào)節(jié)單元構(gòu)成用于自動地(無人工地)調(diào)節(jié)至少主應(yīng)答信號作為調(diào)節(jié)量。相應(yīng)地調(diào)節(jié)單元可以與分類單元以及控制和評價單元和/或發(fā)射單元和/或接收單元相在調(diào)節(jié)意義上連接，形成調(diào)節(jié)回路。特別是調(diào)節(jié)單元構(gòu)成用于自動地(無人工地)調(diào)節(jié)預(yù)應(yīng)答信號的至少一個幅值和/或SNR值作為調(diào)節(jié)量。 已證明特別優(yōu)選的是，為分類系統(tǒng)的每一類別配置預(yù)調(diào)的調(diào)節(jié)特性用于調(diào)節(jié)單元。特別是調(diào)節(jié)特性包括以下調(diào)節(jié)參數(shù)中的一個或多個調(diào)節(jié)參數(shù)作為調(diào)節(jié)量脈沖重復(fù)頻率、脈沖幅值和/或輸入放大、脈沖極性、通電持續(xù)時間；求平均用時間、積分時間、特別是測量持續(xù)時間、和/或掃描間隔、濾波系數(shù)；濾波特性、放大特性、門開始時刻和門延續(xù)時間、求平均用時間或求平均用循環(huán)的數(shù)量。優(yōu)選接收信號和/或應(yīng)答信號本身用作為調(diào)節(jié)量?？梢詢?yōu)選接收信號和/或應(yīng)答信號的幅值和/或SNR值用作為主導(dǎo)參量。此外已證明有利的是，構(gòu)成使用者界面和/或調(diào)節(jié)單元，更新分類單元和/或多次觸發(fā)物體特性和/或周圍特性的平均分類。使用者界面用于在探測裝置與使用者之間的相互作用，它也稱為MMI (人機(jī)界面)并且例如構(gòu)成為雷達(dá)遙控裝置、熒光屏或類似物?？梢杂欣氖?，通過MMI通知使用者，調(diào)節(jié)單元將調(diào)節(jié)量不以要求的方式匹配于主導(dǎo)參量。為此可以例如設(shè)置暫停時窗或其它的中斷條件，在存在物體特性和/或周圍特性的更新的和/或平均的分類時多次觸發(fā)它。特別是為此可以存儲已評價的其它應(yīng)答信號或預(yù)應(yīng)答信號和/或調(diào)整的發(fā)射特性、接收特性、評價特性和/或調(diào)節(jié)特性。這樣當(dāng)存在中斷條件時結(jié)束調(diào)節(jié)步驟并且調(diào)節(jié)發(fā)射特性、接收特性和評價特性的相應(yīng)存儲的、原始的或其它也許特定地規(guī)定的起始組。為了探測裝置向當(dāng)前物體特性和/或周圍特性的進(jìn)一步匹配，探測裝置在特別優(yōu)選的進(jìn)一步構(gòu)成中附加具有位置傳感器，將其構(gòu)成，根據(jù)探測裝置相對于周圍的位置產(chǎn)生位置信號。位置信號可以例如說明，多個發(fā)射線圈中的一個定位或未定位或在探測裝置與周圍之間的相對速度或在探測裝置與在周圍中的基礎(chǔ)之間的間距。將調(diào)節(jié)單元優(yōu)選構(gòu)成，附加根據(jù)位置信號實(shí)施所述至少一個發(fā)射線圈的選擇和/或測量方法的確定和/或掃描速度、放大、通電持續(xù)時間、測量時間段和/或最大電流的規(guī)定。按進(jìn)一步構(gòu)成，將探測裝置特別是不僅匹配于當(dāng)前的物體特性和/或周圍特性，而且例如也匹配于在探測裝置與周圍之間的相對速度或匹配于探測裝置相對于周圍的當(dāng)前定位。由此再次提高探測裝置精度。以下現(xiàn)在借助附圖描述本發(fā)明的各實(shí)施例。它們應(yīng)不必要按比例尺示出各實(shí)施例，更確切地說在那里對于說明有用的、以簡化的和/或輕微變化的形式說明附圖。關(guān)于由附圖中可直接看出的教導(dǎo)的補(bǔ)充，參閱有關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)。對此應(yīng)該考慮，可以實(shí)施關(guān)于實(shí)施形式的形式和細(xì)節(jié)的各種各樣的變型和改變，而不偏離本發(fā)明的一般性構(gòu)思。在說明書中、在附圖中和在權(quán)利要求書中公開的本發(fā)明特征可以不僅單個地而且以任意的組合對于本發(fā)明的進(jìn)一步構(gòu)成都是重要的。并且全部由至少兩個在說明書、附圖和/或權(quán)利要求書中公開的特征構(gòu)成的特征組合均屬于本發(fā)明范圍。本發(fā)明的一般性構(gòu)思并不限于以下示出的和描述的優(yōu)選實(shí)施形式的精確形式或細(xì)節(jié)，或并不限于權(quán)利要求書中要求保護(hù)的主題。在規(guī)定的尺寸范圍內(nèi)，在所述界限內(nèi)的數(shù)值也應(yīng)作為界限值被公開和可使用以及要求保護(hù)。為簡單起見，以下對于相同的或類似的元件或具有相同或類似功能的元件采用相同的附圖己 O


由以下優(yōu)選實(shí)施例的描述和借助附圖得出本發(fā)明的其它的優(yōu)點(diǎn)、特征和細(xì)節(jié)。附圖如下圖I按照優(yōu)選實(shí)施形式的探測裝置的方框圖；圖2流程圖，用于借助于預(yù)應(yīng)答信號和通過示例性的分類系統(tǒng)的構(gòu)成說明分類方法; 圖3用以示意地描述探測方法的優(yōu)選實(shí)施形式的流程圖；圖4優(yōu)選的組合的發(fā)射單元和接收單元以線圈復(fù)合體形式的示意俯視圖；圖5用以示意地描述在發(fā)射線圈中的發(fā)射電流變化和電壓變化的兩個曲線；圖6用以示意地描述調(diào)節(jié)回路的流程圖，該調(diào)節(jié)回路目的在于，在預(yù)測操作的范圍內(nèi)例如在發(fā)射線圖通電的情況下將應(yīng)答信號的SNR值SNR (k)調(diào)節(jié)得大于SNR閾值SNRs0H ;圖7包括調(diào)節(jié)單元和分類單元的方框圖，調(diào)節(jié)單元和分類單元用于在圖4的線圈復(fù)合體中為分類單元的分類系統(tǒng)的兩個示例性選擇的類別的優(yōu)選的第一線圈配置，用于一方面調(diào)節(jié)深度模式和另一方面調(diào)節(jié)高分辨模式；圖8包括調(diào)節(jié)單元和分類單元的方框圖，調(diào)節(jié)單元和分類單元用于在圖4的線圈復(fù)合體中為分類單元的分類系統(tǒng)的兩個示例性選擇的類別的優(yōu)選的第二線圈配置，用于一方面調(diào)節(jié)深度模式和另一方面調(diào)節(jié)柵格分辨模式。
具體實(shí)施例方式圖I示出探測裝置100的優(yōu)選實(shí)施形式的方框圖。探測裝置100在此用于探測在周圍300中在探測裝置100的傳感器頭101的附近的導(dǎo)電的和導(dǎo)磁的物體200。周圍300，例如是基礎(chǔ)，可以例如包括混凝土、磚、木材或石膏，即可存在在建筑物或正形成的建筑物中的典型材料。在探測裝置100的傳感器頭101與周圍300之間的間距一般不太大并且處在幾毫米與幾米之間，在圖中所示情況下不大于幾厘米。探測裝置100除傳感器頭101外還包括在這里未示出的殼體，殼體具有手柄或類似的手操縱元件，借其可以在基礎(chǔ)上方引導(dǎo)探測裝置100。在這里在傳感器頭101中至少安裝發(fā)射單元Iio和接收單元130。在圖中，傳感器頭101還包括控制和評價單元160，它與發(fā)射單元Iio和接收單元130 —樣由調(diào)節(jié)單元170調(diào)節(jié)。此外使用者界面153，在圖中為MMI，保證關(guān)于測量的操作狀況和/或探測結(jié)果通知使用者。因此探測裝置100在圖中構(gòu)成用于人工的操作并且為此包括通常的部件如手柄、一個或多個操作按鈕、信號輸出裝置如顯示區(qū)或聲信號輸出裝置以及類似的其它裝置，它們?nèi)荚趫DI中可以借助于使用者界面153來實(shí)現(xiàn)。發(fā)射單元110具有多個發(fā)送器112，它們構(gòu)成用于向周圍300發(fā)射電磁的發(fā)射信號120。接收單元130具有多個接收器132，它們構(gòu)成用于接收與發(fā)射信號120、物體200的特性和周圍300的特性相關(guān)的接收信號122。為了檢測與發(fā)射的發(fā)射信號120和周圍300特征相關(guān)的接收信號，構(gòu)成接收單元130。在圖中各發(fā)送器112構(gòu)成為發(fā)射線圈，各接收器132構(gòu)成為接收線圈。對此各發(fā)射和接收線圈112、132可以構(gòu)成為借助圖4說明的線圈復(fù)合體114的元件。線圈復(fù)合體114的各線圈為此按選擇作為接收單元130的接收線圈132或發(fā)射單元110的發(fā)射線圈112接通或者說通電和讀出。將接收信號按照接收單元130的接收特性轉(zhuǎn)變?yōu)檫m合的應(yīng)答信號131，它給出關(guān)于物體200的物體特性和/或物體200的周圍300的周圍特性的說明?？刂坪驮u價單元160能夠評價該應(yīng)答信號131并且給使用者界面153 (麗I)提供物體200的信息。經(jīng)由控制信號140. I和140. 2以適合的方式控制接收單元130的各接收器132和發(fā)射單元Iio的各接收器112，以便在傳感器頭101中提供有說服力的應(yīng)答信號131。
如圖所示，發(fā)射的電磁的發(fā)射信號120與周圍300和導(dǎo)電的和/或?qū)Т诺奈矬w200相互作用。例如導(dǎo)電的和/或?qū)Т诺奈矬w200按照以上所述的脈沖感應(yīng)測量原理向發(fā)射的電磁的發(fā)射信號的接收的方向產(chǎn)生次級磁場，接收單元130借助于接收單元130的至少一個接收線圈記錄該次級磁場作為接收信號122。對此各接收線圈132因此可以與發(fā)射線圈112是相同的線圈，但必要時按照控制和評價單元160的預(yù)定具有不同的通電和/或讀取111。探測裝置100還包括分類單元180，其構(gòu)成用于控制發(fā)射單元110、接收單元130以及控制和評價單元160。分類單元180可以例如與控制和評價單元160以及調(diào)節(jié)單元170一起構(gòu)成未更詳細(xì)說明的用于發(fā)射單元110和接收單元130的控制裝置，在圖中也具有調(diào)節(jié)功能。該控制裝置在這里構(gòu)成為集成的轉(zhuǎn)換電路的形式，它與發(fā)射單元110和接收單元130 一起裝入傳感器頭101中。分類單元180在圖中包括邏輯181，在圖中為支持向量機(jī)(SVM)的形式，它利用圖2中在分類方法800的范圍內(nèi)示出的分類系統(tǒng)850。分類系統(tǒng)850提供圖I中以符號示出的和在圖2中更詳細(xì)說明的多個類別ΚΓΚη，借助于邏輯181和根據(jù)應(yīng)答信號131可以將物體200的當(dāng)前的物體特性和/或周圍特性適應(yīng)地分入到各類別中，亦即為當(dāng)前存在的特性分配類別KfKn之一。分類系統(tǒng)850的類別KfKn在至少一個物體特性和/或周圍特性方面彼此不同并且借助圖2示例性說明。分類單元180在圖中利用分類系統(tǒng)850，它為了構(gòu)成類別KfKn借助于特性維Al(維)和用于特性維的類別參數(shù)1、2、3、-,x.y (類目)展開類別KfKn的矩陣。對于特性維A、B例如在各類目中規(guī)定基礎(chǔ)特性。對于特性維C、D、E例如在各類目中規(guī)定物體特性。示例性對于由特性維和類目構(gòu)成的兩維場，用內(nèi)容充滿的類別矩陣說明于表I中。表I
H類目I類目ηI可能的測量量(特征向量)
a.幾何形式IesIm
權(quán)利要求
1.用于在探測裝置的傳感器頭(101)的周圍(300)中探測導(dǎo)電的和/或?qū)Т诺奈矬w(200)的方法(900)，包括以下步驟 將發(fā)射信號(120)發(fā)射到周圍(300)中； 接收與發(fā)射信號(120)、物體(200)特性和周圍(300)特性相關(guān)的接收信號(122); 評價由接收信號(122)形成的應(yīng)答信號(131 )，以如下方式控制探測 提供分類系統(tǒng)(850)，所述分類系統(tǒng)包括多個類別(KfKn)，這些類別在至少一個物體特性和/或周圍特性方面彼此不同；并且 將當(dāng)前的物體特性和/或周圍特性根據(jù)評價的應(yīng)答信號(131)分入分類系統(tǒng)(850)的一個類別； 預(yù)定在分入的類別中預(yù)調(diào)的探測特性，利用預(yù)定的探測特性探測另外的應(yīng)答信號。
2.按照權(quán)利要示I所述的方法，其特征在于，借助于分類系統(tǒng)(850)將當(dāng)前的物體特性和/或周圍特性根據(jù)應(yīng)答信號(131)自適應(yīng)地分類。
3.按照權(quán)利要求I或2所述的方法，其特征在于，至少應(yīng)答信號(131)的幅值(A)和/或信噪比(SNR)作為調(diào)節(jié)量進(jìn)行自動調(diào)節(jié)。
4.按照權(quán)利要求I至3之一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，物體特性和/或周圍特性多次重新分類和/或通過對應(yīng)答信號(131)求平均進(jìn)行分類。
5.按照權(quán)利要求I至4之一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，類別(KfKn)具有以下一組類別中的一個或多個類別 為格柵設(shè)置的第一類別， 為緊密的物體、特別是為具有較少覆蓋物的物體設(shè)置的第二類別， 為深的物體設(shè)置的第三類別， 為磁性的基礎(chǔ)設(shè)置的第四類別， 為確定的運(yùn)動方向設(shè)置的第五類別， 為非磁的傳導(dǎo)性的物體設(shè)置的第六類別。
6.按照權(quán)利要求I至5之一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，探測特性包括發(fā)射特性和/或接收特性和/或評價特性，并且以如下方式控制探測 利用調(diào)整的發(fā)射特性發(fā)射另外的發(fā)射信號(120)，和/或 利用調(diào)整的接收特性接收另外的接收信號(122)，和/或 利用調(diào)整的評價特性評價所述另外的接收信號(122)和/或由所述另外的接收信號中(122)形成的另外的應(yīng)答信號(131)。
7.按照權(quán)利要求I至6之一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述另外的應(yīng)答信號(131)在調(diào)節(jié)步驟內(nèi)自動地借助于與類別相配的調(diào)節(jié)特性調(diào)節(jié)到主導(dǎo)參量的預(yù)調(diào)的額定值。
8.按照權(quán)利要求I至7之一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在存在中斷條件時結(jié)束調(diào)節(jié)步驟并且調(diào)節(jié)探測特性的起始組。
9.探測裝置(100)，用于在探測裝置的傳感器頭(101)的周圍(300)中探測導(dǎo)電的和/或?qū)Т诺奈矬w(200)，特別是借助于按照權(quán)利要求I至8之一項(xiàng)所述的方法進(jìn)行探測，所述探測裝置包括 發(fā)射單元(110)，所述發(fā)射單元具有一個或多個發(fā)送器(112)并且構(gòu)成用于將發(fā)射信號(120)發(fā)射到周圍(300)中；接收單元(130)，所述接收單元具有一個或多個接收器(132)并且構(gòu)成用于接收與發(fā)射信號(120)、物體(200)的特性和周圍(300)的特性相關(guān)的接收信號(122)； 控制和評價單元(160)，所述控制和評價單元構(gòu)成用于控制發(fā)射單元(110)和接收單元(130)和用于評價由接收單元(130)從接收信號(122)形成的應(yīng)答信號(131); 其特征在于， 所述探測裝置還包括利用分類系統(tǒng)(850)的分類單元(180)，物體特性和/或周圍特性在分類單元中分類，分類系統(tǒng)(850)具有多個類別(KfKn)，這些類別在至少一個物體特性和/或周圍特性方面彼此不同，并且為類別配置探測裝置的預(yù)調(diào)的探測特性。
10.按照權(quán)利要求9所述的探測裝置，其特征在于，周圍特性包括物體周圍的特征，特別是基礎(chǔ)的導(dǎo)電性和/或?qū)Т判裕缓?或在傳感器頭(101)與物體(200)之間的相對特性，特別是間距、相對位置和幾何布局。
11.按照權(quán)利要求9或10所述的探測裝置，其特征在于，物體特性包括物體的材料特性，特別是導(dǎo)電性或?qū)Т判?；?或幾何特性，特別是物體的直徑。
12.按照權(quán)利要求9至11之一項(xiàng)所述的探測裝置，其特征在于，發(fā)射單元(110)的發(fā)射特性對于每一類別(KfKn)和每一發(fā)送器(112)包括發(fā)送器參數(shù)，每一發(fā)送器(112)能以所述發(fā)送器參數(shù)工作，特別是發(fā)送器參數(shù)包括以下一組參數(shù)中的一個或多個參數(shù)脈沖重復(fù)頻率、脈沖幅值、脈沖極性、通電持續(xù)時間。
13.按照權(quán)利要求9至12之一項(xiàng)所述的探測裝置，其特征在于，接收單元(130)的接收特性對于每一類別(KfKn)和每一接收器(132)包括接收器參數(shù)，每一接收器(132)能以所述接收器參數(shù)工作，特別是接收器參數(shù)包括以下一組參數(shù)中的一個或多個參數(shù)濾波器特性、放大器特性、門開始時刻和門延續(xù)時間，求平均用循環(huán)的求平均用時間或數(shù)量。
14.按照權(quán)利要求9至13之一項(xiàng)所述的探測裝置，其特征在于，控制和評價單元(160)的評價特性對于每一類別(ΚΓΚη)包括以下參數(shù)中的一個或多個參數(shù)求平均用時間、積分時間、濾波系數(shù)。
15.按照權(quán)利要求9至14之一項(xiàng)所述的探測裝置，其特征在于，調(diào)節(jié)單元構(gòu)成用于自動地、特別是非人工地調(diào)節(jié)至少應(yīng)答信號(131)作為調(diào)節(jié)量，并且調(diào)節(jié)單元與分類單元(180)以及控制和評價單元(160)特別是附加地還有發(fā)射單元(110)和/或接收單元(130)在調(diào)節(jié)意義上連接，形成調(diào)節(jié)回路。
16.按照權(quán)利要求9至15之一項(xiàng)所述的探測裝置，其特征在于，分類系統(tǒng)(850)的每一類別(KfKn)配置用于調(diào)節(jié)單元(170)的預(yù)調(diào)的調(diào)節(jié)特性，特別是調(diào)節(jié)特性包括以下調(diào)節(jié)參數(shù)中的一個或多個調(diào)節(jié)參數(shù)作為調(diào)節(jié)量脈沖重復(fù)頻率、脈沖幅值、脈沖極性、通電持續(xù)時間、求平均用時間、積分時間、濾波系數(shù)、過濾器特性、放大器特性、門開始時刻和門延續(xù)時間、求平均用循環(huán)的求平均用時間或數(shù)量。
17.按照權(quán)利要求9至16之一項(xiàng)所述的探測裝置，其特征在于，各一個發(fā)送器(112)和一個接收器(132)作為一個或多個線圈(Al、Α2、Hf Η4，V11I41，V12I42)集成于一個線圈復(fù)合體(114)中，線圈復(fù)合體(114)借助于控制和評價單元(160)能在發(fā)射模式與接收模式之間轉(zhuǎn)換，在發(fā)射模式中線圈復(fù)合體(114)的線圈發(fā)射出發(fā)射信號(111)，在接收模式中線圈復(fù)合體(114)的線圈接收到接收信號(131)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于在探測裝置的傳感器頭的周圍(300)中探測導(dǎo)電的和/或?qū)Т诺奈矬w(200)的方法，包括以下步驟將發(fā)射信號(120)發(fā)射到周圍(300)中；接收與發(fā)射信號(120)、物體(200)的特性和周圍(300)的特性相關(guān)的接收信號(122)；評價由接收信號(122)形成的應(yīng)答信號(131)。以如下方式控制探測提供分類系統(tǒng)，其包括多個類別，這些類別在至少一個物體特性和/或周圍特性方面彼此不同；并且將當(dāng)前的物體特性和/或周圍特性根據(jù)評價的應(yīng)答信號(131)分入分類系統(tǒng)的一個類別；預(yù)定在分入的類別中預(yù)調(diào)的探測特性，利用預(yù)定的探測特性探測另外的應(yīng)答信號。本發(fā)明還涉及相應(yīng)的探測裝置。
文檔編號G01V3/11GK102819045SQ20121018375
公開日2012年12月12日 申請日期2012年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月7日
發(fā)明者A·溫特, T·戈戈拉, D·舍恩貝克, A·約翰, C·維施 申請人:喜利得股份公司