定位儀的制作方法
【專利說明】
【背景技術(shù)】
[0001]已經(jīng)建議過一種具有交流電壓定位設(shè)備的定位儀，所述交流電壓定位設(shè)備具有被設(shè)置為從定位對象接收第一耦合信號(hào)的第一接收裝置，具有被設(shè)置為從所述定位對象接收至少一個(gè)第二耦合信號(hào)的至少一個(gè)第二接收裝置并且具有在至少一個(gè)運(yùn)行狀態(tài)下對第一耦合信號(hào)相對于參考信號(hào)的差進(jìn)行放大的至少一個(gè)第一放大器電路。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0002]本發(fā)明以具有交流電壓定位設(shè)備的定位儀為出發(fā)點(diǎn)，所述交流電壓定位設(shè)備具有被設(shè)置為從定位對象接收第一耦合信號(hào)的第一接收裝置，具有被設(shè)置為從所述定位對象接收至少一個(gè)第二耦合信號(hào)的至少一個(gè)第二接收裝置并且具有在至少一個(gè)運(yùn)行狀態(tài)下對第一耦合信號(hào)相對于參考信號(hào)的差進(jìn)行放大的至少一個(gè)第一放大器電路。
[0003]建議:所述交流電壓定位設(shè)備具有在至少一個(gè)運(yùn)行狀態(tài)下對第一耦合信號(hào)與第二耦合信號(hào)的差進(jìn)行放大的至少一個(gè)第二放大器電路?！敖涣麟妷憾ㄎ辉O(shè)備”尤其是應(yīng)該被理解為被設(shè)置用于確定遮蔽地被布置在工件中的、交流電壓附在其上的定位對象的位置信息的設(shè)備。優(yōu)選地，交流電壓定位設(shè)備至少適合于對被布置在墻中的電源線進(jìn)行定位，在所述電源線上附有優(yōu)選地在100伏特到240伏特之間的、具有有利地為50Hz的頻率的電網(wǎng)電壓。“接收裝置”尤其是應(yīng)該被理解為被設(shè)置為電感式地和/或電容式地從定位對象接收功率的裝置。優(yōu)選地，該接收裝置被構(gòu)造為對于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯得是有意義的天線，然而特別優(yōu)選地被構(gòu)造為導(dǎo)電的平面。優(yōu)選地，交流電壓定位設(shè)備正好具有兩個(gè)接收裝置?？商鎿Q地，該交流電壓定位設(shè)備可能會(huì)具有至少三個(gè)或者尤其是至少四個(gè)接收裝置。優(yōu)選地，定位儀具有對于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯得是有意義的其它的發(fā)送裝置和/或接收裝置，用于對帶電壓的和/或無電壓的定位對象電感式地、電容式地和/或高頻地進(jìn)行定位?！氨辉O(shè)置”尤其是應(yīng)該被理解為特定地被編程、被設(shè)計(jì)、被導(dǎo)電連接和/或被配備?！皩ο蟊辉O(shè)置用于確定的功能”尤其是應(yīng)該被理解為:該對象在至少一個(gè)應(yīng)用和/或運(yùn)行狀態(tài)下滿足和/或?qū)嵤┧龃_定的功能。“耦合信號(hào)”尤其是應(yīng)該被理解為通過對遮蔽地被布置的定位對象電感式和/或有利地電容式地耦合而經(jīng)由工件被傳輸?shù)蕉ㄎ粌x上的信號(hào)?！岸ㄎ粚ο蟆庇绕涫菓?yīng)該被理解為遮蔽地被布置在工件中和/或工件后的、利用定位儀可定位的對象。優(yōu)選地，該定位對象被構(gòu)造為交流電線路?！敖涣麟娋€路”尤其是應(yīng)該被理解為在其上附有交流電壓、尤其是電網(wǎng)電壓的導(dǎo)電體。術(shù)語“接收”尤其是應(yīng)該被理解為接收裝置將無線傳輸?shù)鸟詈闲盘?hào)轉(zhuǎn)換為有線傳輸?shù)鸟詈闲盘?hào)?！胺糯笃麟娐贰庇绕涫菓?yīng)該被理解為被設(shè)置為經(jīng)放大地輸出在第一信號(hào)的(尤其是電流的和/或有利地電壓的)值與第二信號(hào)的值之間的差別的電路。優(yōu)選地，該放大器電路輸出和第一信號(hào)與第二信號(hào)的差有關(guān)的輸出信號(hào)。優(yōu)選地，定位儀具有至少兩個(gè)放大器電路?？商鎿Q地，該定位儀可能會(huì)具有至少三個(gè)放大器電路，所述至少三個(gè)放大器電路的接收裝置有利地在不同方向上彼此被間隔開。優(yōu)選地，所述放大器電路至少基本上、特別優(yōu)選地完全地被設(shè)置為類似地處理耦合信號(hào)?！皡⒖夹盘?hào)”尤其是應(yīng)該被理解為相對于周圍環(huán)境的電位至少基本上是恒定的電位。優(yōu)選地，該參考信號(hào)和周圍環(huán)境的電位尤其是通過操作者電容式地被耦合。參考信號(hào)和耦合信號(hào)尤其是高歐姆地被耦合，也就是說尤其是帶有大于10kQ、有利地大于1ΜΩ、特別有利地大于10ΜΩ的電阻。在該上下文中，“差”尤其是應(yīng)該被理解為在第一信號(hào)的值與第二信號(hào)的值之間的差別。術(shù)語“放大”尤其是應(yīng)該被理解為:輸出信號(hào)的值變化大于所述兩個(gè)附在放大器電路的輸入端上的信號(hào)的差的值變化。通過定位儀的按照本發(fā)明的構(gòu)建方案，可以有利地在結(jié)構(gòu)上簡單地減小定位與定位儀(尤其是通過操作者)同周圍環(huán)境的耦合的相關(guān)性，并且在此可以在微小的結(jié)構(gòu)花費(fèi)的情況下實(shí)現(xiàn)特別高的靈敏度。此外，還可以實(shí)現(xiàn)耦合信號(hào)的有利的共模抑制。
[0004]在另一構(gòu)建方案中建議:放大器電路被設(shè)置為在交流電壓定位時(shí)分別產(chǎn)生被構(gòu)造為矩形信號(hào)的輸出信號(hào)，由此可以實(shí)現(xiàn)在結(jié)構(gòu)上簡單的分析?！拜敵鲂盘?hào)”尤其是應(yīng)該被理解為放大器電路產(chǎn)生的并且具有至少一個(gè)關(guān)于分別附在放大器電路的輸入端上的信號(hào)的差的信息的特征值。優(yōu)選地，所述放大器電路分別具有產(chǎn)生該輸出信號(hào)的模擬末級?？商鎿Q地或者附加地，所述放大器電路可能會(huì)分別具有被設(shè)置為借助于閾值產(chǎn)生數(shù)字輸出信號(hào)的電路。術(shù)語“產(chǎn)生”尤其是應(yīng)該被理解為:輸出信號(hào)分別附在放大器電路的電輸出端上?！熬匦涡盘?hào)”尤其是應(yīng)該被理解為在兩個(gè)狀態(tài)之間交替的信號(hào)。矩形信號(hào)尤其是區(qū)別于數(shù)字信號(hào):在矩形信號(hào)中，狀態(tài)的時(shí)間長度沒有被預(yù)先給定。優(yōu)選地，矩形信號(hào)的狀態(tài)、尤其是狀態(tài)的電流和/或有利地狀態(tài)的電壓與放大器電路的限度有關(guān)。優(yōu)選地，該矩形信號(hào)具有對應(yīng)于電網(wǎng)電壓的頻率的基本頻率。
[0005]此外還建議:定位儀具有被設(shè)置為分析第一放大器電路的尤其是輸出信號(hào)相對于第二放大器電路的輸出信號(hào)的至少一個(gè)相位，由此可以特別簡單地確定定位方向。在該上下文中，短語“分析相位”尤其是應(yīng)該被理解為:分析設(shè)備檢測輸出信號(hào)是具有至少基本上相同的相還是具有至少基本上相反的相。優(yōu)選地，該分析設(shè)備附加地檢測輸出信號(hào)中的至少一個(gè)在運(yùn)行狀態(tài)下是否是靜止的、也就是說在時(shí)間間隔期間不具有值變化。該分析設(shè)備尤其是不分析關(guān)于輸出信號(hào)的幅度的信息。
[0006]此外還建議:分析設(shè)備被設(shè)置為根據(jù)相位確定至少一個(gè)定位方向，由此可以在結(jié)構(gòu)上簡單地實(shí)現(xiàn)靈敏的定位?！岸ㄎ环较颉庇绕涫菓?yīng)該被理解為描述了定位對象尤其是相對于定位儀的參考點(diǎn)被布置在哪個(gè)方向上的信息。
[0007]此外還建議:分析設(shè)備被設(shè)置為二元地分析輸出信號(hào)，由此可以省去模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器。術(shù)語“二元地分析”尤其是應(yīng)該被理解為:分析設(shè)備僅在輸出信號(hào)的兩個(gè)狀態(tài)之間進(jìn)行區(qū)別。優(yōu)選地，分析設(shè)備檢測輸出信號(hào)在所述兩個(gè)狀態(tài)中的哪個(gè)狀態(tài)下并且尤其是檢測輸出信號(hào)的狀態(tài)何時(shí)改變。
[0008]此外還建議:參考信號(hào)被構(gòu)造為交流電壓定位設(shè)備的儀器接地(Geraetemasse)，由此可能在結(jié)構(gòu)上簡單地分析放大器電路的輸出信號(hào)。該參考信號(hào)尤其是有利地與定位儀的蓄電池電壓無關(guān)?！皟x器接地”尤其是應(yīng)該被理解為相對于周圍環(huán)境具有基本上恒定的電位的電連接。優(yōu)選地，交流電壓定位設(shè)備具有供電電壓，所述供電電壓具有在運(yùn)行時(shí)不同于儀器接地的電位的電位。優(yōu)選地，定位儀具有支撐儀器接地的電位與供電電壓的電位之間的差別的蓄電池。
[0009]在本發(fā)明的有利的構(gòu)造方案中建議:放大器電路具有為至少50dB的放大因數(shù)，由此可以在結(jié)構(gòu)上簡單地實(shí)現(xiàn)高的靈敏度并且產(chǎn)生矩形信號(hào)。“放大因數(shù)”尤其是應(yīng)該被理解為描述了在放大器電路之一的輸入端上的信號(hào)的差和在該放大器電路的輸出端上的信號(hào)的差與參考信號(hào)之間的比的因數(shù)。
[0010]此外還建議:放大器電路分別具有至少一個(gè)運(yùn)算放大器，由此可以在結(jié)構(gòu)上簡單地實(shí)現(xiàn)高的放大率?！斑\(yùn)算放大器”尤其是應(yīng)該被理解為有利地被集成的放大器，所述有利地被集成的放大器有反相輸入端和同相輸入端以及具有大于30dB的放大因數(shù)。放大器電路尤其是不包括運(yùn)算放大器的負(fù)反饋(Gegenkopplung)。優(yōu)選地，放大器電路的運(yùn)算放大器被布線為比較器?？商鎿Q地或者附加地，所述放大器電路中的每個(gè)都可具有至少兩個(gè)有利地被接線為儀表放大器的運(yùn)算放大器。
[0011]此外還建議:交流電壓定位設(shè)備具有至少一個(gè)濾波裝置，所述至少一個(gè)濾波裝置被設(shè)置為對耦合信號(hào)中的至少一個(gè)進(jìn)行濾波，由此尤其是可以有利地抑制高頻干擾。優(yōu)選地，該交流電壓定位設(shè)備具有至少兩個(gè)濾波裝置，其中所述濾波裝置中的每個(gè)在運(yùn)行時(shí)都對耦合信號(hào)中的一個(gè)進(jìn)行濾波?！盀V波裝置”尤其是應(yīng)該被理解為被設(shè)置為減少高頻干擾的裝置。優(yōu)選地，該濾波裝置具有小于1kHz的、特別優(yōu)選地小于IkHz的3dB截止頻率。
[0012]在這種情況下，按照本發(fā)明的定位儀應(yīng)該不限于上面所描述的應(yīng)用和實(shí)施形式。按照本發(fā)明的用于滿足在這方面被描述的作用方式的定位儀尤其是可具有與在這方面被提到的各個(gè)元件、構(gòu)件和單元的數(shù)目有偏差的數(shù)目。
【附圖說明】
[0013]其它的優(yōu)點(diǎn)由接下來的附圖描述得出。在附圖中示出了本發(fā)明的實(shí)施例。附圖、說明書和權(quán)利要求書組合地包含很多特征。本領(lǐng)域技術(shù)人員也將以適宜的方式單個(gè)地觀察這些特征并且把這些特征總結(jié)成有意義的其它組合。
[0014]圖1示出了按照本發(fā)明的具有交流電壓定位設(shè)備的定位儀，
圖2示出了來自圖1的定位儀的交流電壓定位設(shè)備的以及具有定位對象的工件的示意性視圖，和
圖3示出了來自圖1的定位儀的交流電壓定位設(shè)備的輸出信號(hào)的信號(hào)變化過程。
【具體實(shí)施方式】
[0015]圖1示出了按照本發(fā)明的被構(gòu)造為用于施工現(xiàn)場使用的手持定位儀的定位儀10。定位儀10具有交流電壓定位設(shè)備12、用于呈現(xiàn)定位結(jié)果的顯示器58、用于通過操作者來控制定位的操作設(shè)備60和用于確定定位結(jié)果的計(jì)算單元62。此外，圖1還示出了交流電壓定位設(shè)備12的三個(gè)接收裝置14、20、22的可能的布局。所述至少三個(gè)接收裝置14、20、22的對于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯得是有意義的另一布局是可能的。
[0016]交流電壓定位設(shè)備12具有第一接收裝置14、第二接收裝置20、第三接收裝置22