用于操作金属检测装置的方法及装置的制作方法

专利名称：用于操作金属检测装置的方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于操作金属检测装置的方法以及根据该方法操作的金属检测
>J-U ρ α装直。
背景技术：
金属检测装置被用于检测食用商品和其它产品中的金属污染。如在W002/25318中所记载的，现代的金属装置使用包含“平衡线圈系统”的探测头，该探测头能够检测诸如·生鲜产品和冷冻产品之类的各种各样的产品中的所有的金属污染类型(包括铁的、非铁的和不锈钢的)。根据“平衡线圈”原理工作的金属检测装置典型地包括三个缠绕到非金属框架上的线圈，每个线圈与其它线圈完全平行。位于中心的发射器线圈被供给产生磁场的高频电流。在发射器线圈每侧的两个线圈作为接收器线圈。由于两个接收器线圈是相同的并且被安装在离发射器线圈相同的距离，所以它们每个都感应到相同的电压。为了接收当系统平衡时为零的输出信号，第一接收器线圈与具有相反线圈感应的第二接收器线圈串联连接。因此，在不存在金属污染而系统处于平衡的情况下，接收器线圈中感应的具有相同振幅和相反极性的电压相互抵消。当金属颗粒穿过线圈设备时，高频场首先在一个接收器线圈附近被干扰，并且接着在另一个接收器线圈附近被干扰。当金属颗粒被传送通过接收器线圈时，每个接收器线圈中感应的电压典型地在纳伏的范围中变化。接收器线圈的输出端的信号中的平衡结果中的该变化可以被处理、放大并且随后被用于检测产品中金属污染的存在。信号处理通道将接收到的信号分为两个彼此分离90°的独立分量。合成矢量具有幅值和相位角，其对于被传送通过线圈的产品和污染物来说是典型的。为了识别金属污染物，需要除去或减小“产品功效”。如果产品的相位是已知的，那么可以减小对应的信号矢量。因此，从信号频谱消除不希望的信号因此带来了针对源自污染物的信号的高敏感度。因此，用于从信号频谱消除不希望的信号的方法利用了以下事实污染物、产品和其他干扰对磁场具有不同的影响，从而得到的信号的相位不同。根据测量目标的导电率和导磁率，当各种金属或产品穿过金属检测装置的线圈时，由各种金属或产品产生的信号可以被分为两个分量，即电阻分量和电抗分量。由铁氧体(ferrite)引起的信号主要是电抗性的，而来自不锈钢的信号主要是电阻性的。导电性产品典型地引起具有强电阻分量的信号。通过相位检测器在不同来源的信号分量的相位之间区分能够获得关于产品和污染物的信息。相位检测器(例如混频器或模拟乘法器电路)产生表示信号输入(例如来自接收器线圈的信号)与由发射器单元提供至接收器单元的基准信号之间的相位差的电压信号。因此，通过选择基准信号的相位以便与产品信号分量的相位相一致，从而在相位检测器输出端处获得为零的相位差和对应的产品信号。如果源自污染物的信号分量的相位不同于产品信号分量的相位，那么能够检测到污染物的信号分量。然而，如果污染物的信号分量的相位接近于产品信号分量的相位，那么污染物检测失败，因为污染物的信号分量与产品信号分量在一起被抑制。因此在已知系统中，发射器的频率是可选择的，如此以致金属污染物的信号分量的相位与产品信号分量的相位异相。GB2423366A公开了一种金属检测装置，其被设计为在至少两个不同工作频率之间切换，以致产品中的任何金属颗粒将受到不同频率的扫描。工作频率快速变化以致于在传送带上穿过的任何金属颗粒将被以两种或多种不同频率扫描。如果针对第一工作频率，由金属颗粒引起的信号分量接近于产品的信号分量的相位并且因此被掩饰，则假设针对第二频率，由金属颗粒引起的信号分量的相位将不同于产品的信号分量的相位，从而这些信号分量能够被区分。通过在许多频率之间切换，期望一种频率能提供对于任意金属类型、尺寸和方向而言适当的敏感度。GB2423366A中公开的发射器的驱动电路包括电可编程逻辑器件和连接到四个场效应晶体管的驱动器，该四个场效应晶体管形成了具有跨接的发射器线圈的全波桥式电路。对于特定的线圈系统，在电可编程逻辑装置中存储多个驱动图(drive map)，每个驱动图包含对应该装置工作的各个预设频率的开关的开关顺序。然后，利用储存的查找表的帮助，微处理器能够根据所选择的工作频率选择合适的图。储存、更新和选择用于特定线圈系统的合适的驱动图需要付出相当大的努力，该努力随着工作频率的数量的增加而增大。针对特定应用来调整和优化系统的过程需要更新和增强该驱动图。如果用户改变待测产品，并且期望与以往应用所测量的污染物在种类和大小上不同的金属污染物出现，则需要执行艰辛的优化过程。因此本发明是基于以下的目的，即创造一种用于操作使用一种或多种工作频率的金属检测装置的改进的方法，并且创造一种根据该方法操作的金属检测装置。特别地，本发明是基于以下的目的，即创造一种能够容易、快速并且高精度地适用于应用到特定应用的任何线圈系统的金属检测装置。更特别地，本创新的方法应当允许以减小的努力和高的精度来调整被施加到发射器线圈的驱动电流。

发明内容
通过如权利要求1限定的用于操作金属检测的方法和如权利要求11限定的金属检测装置来实现本发明的上述和其它目的。创新的方法用于操作金属检测装置，该金属检测装置包括具有驱动电路的发射器单元，驱动电路通过第一组的两个驱动开关交替地将两个不同的驱动电压施加到发射器线圈的第一末端，通过第二组的两个驱动开关交替地将两个不同的驱动电压施加到发射器线圈的第二末端，发射器线圈耦合到接收器线圈，接收器线圈连接到接收器单元的输入端。根据本发明，产生至少第一波形来用于控制第一组的驱动开关，并且产生至少第二波形来用于控制第二组的驱动开关，将对应于所选工作频率的第一波形和第二波形相对于彼此偏移，以便允许期望的驱动电流流经发射器线圈。利用该创新的教导，能够容易地生成用于所选的工作频率并且具有能够被精确调整的水平的驱动电流。能够容易地执行改变和调整，从而该创新的方法允许不同操作模式之间的快速改变。可以将发射器从工作于第一工作频率和第一水平的驱动电流改变为工作于第二工作频率和第二水平的驱动电流。可以实际上在时钟周期内以具有可选择分辨率的步骤将驱动电流调整为期望的水平。为了在两个波形之间获得需要的相位偏移，仅一个波形需要被移相。优选两个波形相对于彼此朝相反的方向偏移，以便将驱动电流的相位保持恒定。分别被提供用于第一组驱动开关和第二组驱动开关的两个波形优选相对于彼此移相180°。在优选实施例中，利用专用的波形单独地控制每个驱动开关。通过该方式，能够获得对驱动电流的最优控制并且避免故障。波形以具有以下步长的步骤偏移，该步长优选为对应于工作频率的波长除以整数 η。最优选地，与波形对应的极性“O”或“ I ”的节段被偏移，优选在移位寄存器中以一时钟频率被循环，通过将整数η乘以工作频率来获得该时钟频率，从而在移位寄存器的输出端产生期望的波形。在优选的实施例中，提供节段仅用于半波，并且对节段进行反相来用于第二半波，从而允许使用较短的移位寄存器。离开移位寄存器的节段被应用到反相器，该反相器将具有相反极性的节段应用到该移位寄存器的输入端。因此，第一半波和第二半波的节段在移位寄存器中以正确的极性循环。建立相应的移位寄存器用于所选的偏移分辨率，而且该相应的移位寄存器以一时钟频率计时，该时钟频率对应于将整数η乘以工作频率。根据所应用的工作频率来选择所述整数η，从而对于较低的工作频率，获得较高的偏移分辨率，而对于较闻的工作频率，获得较低的偏移分辨率。优选地，对于25kHz和250kHz之间的范围内的工作频率，在512和64之间的范围内选择整数n，而对于250kHz和IMHz之间的范围内的工作频率，在128和16之间的范围内选择整数η。在优选实施例中，提供具有如此的极性和数量的节段，以致表现出具有50%占空比的波形。在另外的优选实施例中，提供了步骤和手段，通过该步骤和手段，只要驱动开关组的第二驱动开关仍然闭合，则避免闭合该开关组的第一驱动开关，这是因为两个驱动开关都闭合将导致两个驱动电压之间的短路。通过将相应的驱动开关被闭合所对应的半周期的一组节段中的至少在先的节段进行反相，从而将该驱动开关的激活延迟相应的时间长度，来有利地实现该目的。能够毫不费力地实现将提供于移位寄存器中的一个或多个节段反相。该延迟与被反相节段的数量和它们的时间长度相对应，它们的时间长度对应于提供给移位寄存器的时钟频率的周期。可替代地，可以通过使用计数器获得延迟，计数器响应于输入信号，在已经计数到时钟频率的时钟的预定数量之后提供输出信号。最优选地，计数器是可编程的，从而对于每个工作频率，能够选择预定数量的时钟，并且因此能够选择预定的延迟。


已经说明了本发明的一些目的和优点，当结合附图考虑下文的描述时其他目的和优点将显现，其中图1示出了创新的金属检测装置的框图，该金属检测装置包括具有至少两个移位寄存器32A、32B的发生器模块3，该两个移位寄存器32A、32B用于控制四个驱动开关61A、62A ;61B、62B，通过该四个驱动开关61A、62A ;61B、62B将驱动电压VO、Vl施加到发射器线圈 101 ；图2a示出了图1的发生器模块3，其中该移位寄存器32A、32B被填满表示相位一致的波形WA、Wb的节段；图2b示出了图1的发生器模块3，其中该移位寄存器32A、32B被填满表示均相对于彼此在相反的方向上移 相的波形WA、Wb的节段；图3示出了在优选实施例中的图1的发生器模块3，其中移位寄存器32A、32B被填满如下的节段，该节段仅表示波形wA、wB的半波并且当在寄存器32A、32B中循环时每一轮都被反相。图4示出了在另外的优选实施例中的图1的发生器模块3，其具有分配给每个驱动开关 61A、62A ;61B、62B 的移位寄存器 32A1 ；32A2 ；32B1 ；32B2 ;以及图5a示出在发射器线圈101的相对末端处同相出现的复合电压(compositevoltage) UCA> Ucb以及得到的驱动电流I。，驱动电流Ic在该情况下为零；图5b示出在发射器线圈101的相对末端处异相出现的复合电压UCA、UCB以及得到的驱动电流Ic;以及图5c示出在发射器线圈101的相对末端处异相180°出现的复合电压UCA、Ucb以及得到的驱动电流Ic，该驱动电流Ic位于最大值。
具体实施例方式图1示出了创新的金属检测装置的框图，该金属检测装置包括发射器单元100、具有发射器线圈101、第一接收器线圈201和第二接收器线圈202的平衡线圈系统、接收器单元200、以及控制单元9，控制单元9包括标准接口、输入设备和输出设备、键盘和监视器。将在金属检测装置工作期间被接收和处理的信号从接收器单元200传送到控制单元9，控制单元9进一步处理和显示测量结果。控制单元9根据用户输入的指令进一步控制金属检测单元的配置和工作。通过控制线或总线91、92、93将控制信号传输到发射器单元100和接收器单元200 (也参见图3)的不同实体或模块。从接收器单元200，通过数据总线94将接收和处理的信号传送到控制单元9，控制单元9进一步处理、显示和/或储存测量过程的结果O发射器单元100包括频率发生器I，频率发生器I优选是晶体振荡器，其将参考频率fKEF提供到频率合成器2，频率合成器2优选是直接数字式合成器，其将时钟频率发送到发生器模块3。时钟频率被选择为金属检测装置的工作频率f^p的倍数。发生器模块3产生具有波形wA、wB的两个控制电压，通过公共放大器模块4 (参见图3)或独立的放大器模块4A、4B以及可能的两个反相器5A、5B将该两个控制电压传送到第一组驱动开关61A、62A以及第二组驱动开关61B、62B，第一组驱动开关61A、62A连接到发射器线圈101的一个末端，第二组驱动开关61B、62B连接到发射器线圈101的另一个末端。通过应用控制信号~、％，每个驱动组的驱动开关6认、62八；618、628交替地但决不同时地连接到第一驱动电压VO和第二驱动电压Vl，从而避免短路。利用将驱动电压VO和Vl交替连接到发射器线圈101的末端，复合电压UjP Ura出现在发射器线圈101的两个末端处，其对应于由发生器模块3提供的控制电压的波形H如图5a所示，只要控制电压或波形^為是同相的，则这些复合电压Uca和Ucb是同相的，其结果是没有驱动电流1。被驱动通过发射器线圈101，这是因为两个复合电压Uca和Ucb的差别为零。然而，如图5b所示，一旦波形wA、wB相对于彼此偏移了相位角dPH1并且因此复合电压Uca和Ucb相对于彼此偏移了相位角dPH1，则驱动电流I。开始在发射器线圈101中流动。在复合电压Uca和Ucb呈现差别的时间段T1、T2期间，相反极性的驱动电流Ic被引入到发射器线圈101中。在复合电压Uca和Uffl不呈现差别的时间段Τ3、Τ4期间，则被引入到发射器线圈101中的驱动电流I。跨越闭合的驱动开关61Α和61Β、或62Α和62Β循环。如图5c所示，如果波形wA、wB相对于彼此偏移180°的相位角并且因此复合电压Uca和Ucb相对于彼此偏移180°的相位角，则在具有最大长度的时间段T1、T2期间，相反极性的驱动电流I。被引入到发射器线圈101中，而时间段Τ3、Τ4为零。 为了避免驱动电压V1、VO之间的短路，凭借反相器5Α和5Β来避免驱动开关61Α和62Α、或61Β和62Β两者的同时闭合。通过该措施，确保了作为驱动开关61Α和62Α、或61Β和62Β的控制输入的控制电压一直是相反极性。通过将施加到每个开关组61Α、61Β或62Α、62Β的第二驱动开关62Α ；62Β的控制电压或波形wA、wB进行反相，实现驱动电压V0、V1的交替施加。驱动电压VO、Vl可以是相同的值但是相反的极性。在本示例中，第一驱动电压VO被设置为地电势，而第二驱动电压Vl被设置为诸如24V之类的适当的值。如上所述以及如图5a、5b和5c所示，可以通过将控制信号的波形wA、wB相对彼此偏移来精确调整适当的驱动电流I。。当偏移一个或另一个波形wA、wB时，驱动电流I。开始流动。然而在优选实施例中，波形wA、wB均在相反的方向上相对于彼此等量偏移。如图5c中所示,相等的相位偏移shPH_A和shPH_B施加到两个波形wA、wB,两个波形wA、wB对应于复合电压Uca和Ucb的波形。作为波形wA、wB在相反方向上等量偏移的结果，当改变驱动电流Ic的水平时，驱动电流I。的相位保持恒定(参见穿过图5a、图5b和图5c的参照线PHKEF)。优选地，在发生器模块3中利用对应配置的移位寄存器32A、32B的帮助，产生和偏移波形wA、wB。利用该手段，能够有效地完成任务而不需要也可以产生期望波形的高成本信号处理手段。发生器模块3包括执行若干任务的控制模块31。利用除法器模块311，由频率合成器2提供的时钟频率fK被除以整数η以便获得金属检测装置的工作频率fm频率合成器2优选为直接数字式合成器DDS。当选择工作频率f^p时，控制单元9将频率合成器2的时钟频率设置为一个值，该值对应于工作频率fop乘以整数η的乘积(4=4*11)。以这样的方式选择整数η，使得发生器模块3 (其对应于工作频率f^p)的输出端处的波形wA、wB被分为数量η的节段S1、s0，在相应的如图2a所示的移位寄存器32A、32B中提供该节段S1、sO。因此，时钟频率被用作移位寄存器32A、32B的时钟。利用数量为η的时钟信号，由发生器模块3产生全波的波形wA、wB。因此，利用施加到移位寄存器32A、32B的时钟频率并且利用波形wA、wB的每个全波提供的数量η的节段，产生了呈现工作频率f0P的相应的控制信号。
因此，整数η确定了波形wA、wB被偏移的分辨率以及驱动电流Ic能够被调整的分辨率。根据所应用的工作频率&来选择整数n，从而优选地对于较低的工作频率。获得较高的偏移分辨率，而对于较高的工作频率f*，获得较低的偏移分辨率。优选地，对于在25kHz和250kHz之间的范围内的工作频率fQP，在512和64之间的范围内选择整数n，而对于250kHz和IMHz之间的范围内的工作频率fQP，在128和16之间的范围内选择整数η。例如对于25kHz到28kHz的频带，可以有利地应用为256的整数n，对于29kHz到250kHz的频带，可以有利地应用为128的整数n，对于251kHz到500kHz的频带，可以有利地应用为64的整数n，而对于501kHz到850kHz的频带，可以有利地应用为32的整数η。
在图2a中，已经创建了具有64比特的比特长度的两个移位寄存器32A、32B，该64比特已被填满32个具有极性“I”的节段Si和32个具有极性“O”的节段sO。在两个移位寄存器32A、32B中，具有极性“I”的节段s I位于地址Al到A32，而具有极性“O”的节段sO位于地址A33到A64。因此，所产生的波形，即离开移位寄存器32A、32B的波形是同相的。复合电压Uca和Ura是同相的，并且穿过发射器线圈101的驱动电流U呆持为O。在图2b中，第一移位寄存器32A中的节段sl、s0已经被向右偏移了 6个节段s1、sO，而第二移位寄存器32B中的节段S1、sO已经被向左偏移了 6个节段S1、sO。在第一移位寄存器32A的地址A1-A6和A39-A64，提供了具有极性“O”的节段s0，同时在地址A7-A38提供了具有极性“I”的节段s I。在第二移位寄存器32B的地址A1-A26和A59-A64，提供了具有极性“I”的节段Si，同时在地址A27-A58提供了具有极性“O”的节段sO。如图2b进一步所示，产生了得到的相对于彼此在相反方向偏移的波形％、wB，促使相应的驱动电流Ic在发射器线圈101中流动。在该优选实施例中，节段sl、s0在移位寄存器32A、32B中循环。因此，离开移位寄存器32A、32B的输出端的节段sl、s0被顺序地传送到移位寄存器32A、32B的输入端并且因此被循环。为了以需要的步骤分辨率来调整期望的驱动电流I。，移位寄存器32A、32B被创建为具有对应于所选择的整数η的比特长度，并且移位寄存器32A、32B被填满节段sl、s0，该节段S1、sO根据需要或者如图2b的示例所示的那样相对彼此偏移。该任务由管理模块312执行，该管理模块312被提供用于根据所选的整数η和期望的驱动电流I。，来管理移位寄存器32Α、32Β的创建和修改。为了使用具有减小的比特长度的移位寄存器32Α、32Β，在移位寄存器32Α、32Β中以如下的方式提供和循环仅表示半周期的波形wA、wB的数量为n/2的节段sl、s0 :于输出端发送的每个节段S1、sO在其被应用到移位寄存器32A、32B的输入端之前，被反相或转换到相反极性的节段sO、Si。以该方式，在尽管长度只有一半的移位寄存器32A、32B中循环完整的波形。如图3所示，离开移位寄存器32A、32B的输出端的节段s1、sO在它们被应用到移位寄存器32A、32B的输入端之前，被应用到反相器33A ;33B。离开移位寄存器32A、32B的输出端的节段S1、sO还被传送到放大器模块4的输入端，放大器模块4放大或者反相并放大所接收的节段，以便为每个驱动开关61A、62A、61B、62B产生独立的控制信号的波形wA1、WA2、WB1、WB2 °为了防止发射器线圈101的任一侧的驱动开关61A、62A或61B、62B同时接通并且短接驱动电压VO和VI，提供延迟，利用该延迟来延迟驱动开关61A、62A或61B、62B的接通，该延迟优选是基于由频率发生器I提供的时钟频率。该延迟优选对应于驱动开关61A、62A、61B、62B的特性，即当输入被移除时的关断延迟和下降时间(fall time)。因此利用该延迟，确保了在相邻的驱动开关61A ；62A ；61B ；62B被接通之前，驱动开关61A ；62A ；61B ；62B是完全关断的。例如，驱动开关61A ;62A ;61B ;62B的接通被延迟时钟频率的五个时钟脉冲。在850kHz的工作频率和32比特的移位寄存器长度的情况下，时钟频率将是27. 2MHz。在该频率下，在一个时钟周期的长度是36. 8ns的情况下，得到的五个时钟周期的延迟将是184ns。在25kHz的工作频率和256比特的移位寄存器长度的情况下，从五个时钟周期得到的延迟时间将是781ns，该延迟时间将过长。对于典型的功率MOSFET开关来说，为了将延迟保持为接近大约180ns的适当延迟时间，可以由提供较短时钟周期的频率发生器I提供多个时钟频率，利用该较短的时钟周期可以选择该延迟。可以利用硬件电路或软件来实现所期望的延迟。图3示出了具有两个延迟模块34A和34B的发生器模块3，延迟模块34A和34B通过时钟频率fRC;的可选择数量的时钟周期，延迟控制信号Wa1、WA2、WB1、Wb2的上升沿。延迟电路34A和34B优选包括计数器，该计数器计数时钟周期，并且在已经计数预定数量的时钟周期之后提供输出信号。延迟模块34A和34B可以是硬件模块或软件模块。图4示出了进一步优选实施例中图1的发生器模块3，该发生器模块3具有移位寄存器32A1 ；32A2 ；32b1 ；32B2,移位寄存器32A1 ；32A2 ；32B1 ；32B2被分配给每个驱动开关61A、62A ;61B、62B。在该实施例中，通过设置在控制移位寄存器32A、32B的管理模块312中的软件来获得延迟。如图所示，除了黑色部分所示的节段sO’，移位寄存器32A1、32A2和移位寄存器32B1、32B2*的节段sl、s0在对应地址是不同的极性。因此，每次仅能够闭合开关组61A、62A或61B、62B的驱动开关中的一个。然而，将会激活驱动开关61A、62A、61B、62B的具有极性“I”的节段Si的组的两个在先节段sO’已经被重设为相反的极性，从而防止在节段Si的组中的第一节段到达时相应的驱动开关61A、62A、61B、62B被激活。因此，可以通过可选择数量的节段sO’来延迟驱动开关61A、62A、61B、62B的激活，以避免转变过程期间两个驱动电压V0、V1之间的连接。
权利要求
1.一种用于操作金属检测装置的方法，所述金属检测装置包括具有驱动电路(4)的发射器单元(100)，所述驱动电路(4)通过第一组的两个驱动开关(61A、62A)交替地将两个不同的驱动电压(V0、VI)施加到发射器线圈(101)的第一末端，以及通过第二组的两个驱动开关(61B、62B)交替地将所述两个不同的驱动电压(VO、Vl)施加到所述发射器线圈(101)的第二末端，所述发射器线圈(101)耦合到接收器线圈(201)，所述接收器线圈(201)连接到接收器单元(200)的输入端，所述方法的特征在于至少产生第一波形wA来用于控制所述第一组的驱动开关(61A、62A)，并且至少产生第二波形wB来用于控制所述第二组的驱动开关(61B、62B)，将对应于所选工作频率的所述第一波形Wk和所述第二波形wB相对于彼此偏移，以便允许期望的驱动电流Ic流经所述发射器线圈(101)。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述第一组的驱动开关或所述第二组的驱动开关(61A、62A ;61B、62B)的所述波形wA或所述波形wB相对于另一波形wB或另一波形wA偏移，或者其中，将两个波形wB和wA相对于彼此在相反的方向偏移。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，为了控制每个驱动开关(61A、62A;61B、62B)，产生独立的波形wA1、wA2和wB1、wB2，并且其中，提供用于所述第一组的驱动开关和所述第二组的驱动开关(61A、62A ;61B、62B)的所述波形wA1、wA2和wB1、wB2优选相对于彼此移相180°，或者被配置为单独控制相关的驱动开关(61A ；62A ；61B ;62B)。
4.根据权利要求1、2或3所述的方法，其中，使波形wA和/或wB以步骤偏移，所述步骤的步长具有与工作频率f^p的波长除以整数η对应的长度。
5.根据权利要求4所述的方法,其中,对与所述波形wA、wB或者所述波形wA1、wA2和wB1、WB2对应的极性为“O”或“I”的节段S1、SO进行偏移，优选地所述节段S1、SO以时钟频率 在移位寄存器(32A、32B ;32A1、32A2、32B1、32B2)中循环，从而在所述移位寄存器(32A、32B ；32A1、32A2、32B1、32B2)的输出端产生期望的波形，通过将整数η乘以工作频率来得到所述时钟频率fKC。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，针对所述波形％、^的半周期或者所述波形wA1、WA2和wB1、wB2的半周期,将节段S UsO的极性反相,从而允许使用更短的移位寄存器(32A、32B ;32A1、32A2、32B1、32B2)，所述更短的移位寄存器仅被提供有所述波形wA、wB的半波或者所述波形Wa1、Wa2和WB1、Wb2的半波。
7.根据权利要求4、5或6所述的方法，其中，提供了步骤，只要每个开关组(61A、62A;61B、62B)中的其它驱动开关仍然是闭合的，则所述步骤禁止同一开关组(61A、62A ;61B、62B)中的驱动开关闭合。
8.根据权利要求5到7之一所述的方法，其中，使所述控制信号或所述波形wA、wB或所述波形wA1、wA2和wB1、wB2的对驱动开关(61A ；62A ；61B ；62B)进行闭合的前沿延迟,直到相邻的驱动开关(61A ；62A ；61B ；62B)被关断。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，通过计数器(34A;34B)使所述控制信号或所述波形WA、Wb或所述波形wA1、wA2和wB1、Wb2的对驱动开关(61A ；62A ；61B ；62B)进行闭合的前沿延迟可选择数量的时钟脉冲，所述计数器(34A ；34B)优选是可编程计数器，或者其中，将相应的驱动开关(61A ；62A ；61B ；62B)被闭合的半周期的在先节段si中的至少一个极性反转，从而将所述驱动开关(61A ；62A ；61B ；62B)的激活延迟相应的时间长度。
10.根据权利要求3到9之一所述的方法，其中，根据所应用的工作频率f^p来选择所述整数n，从而对于较低的工作频率获得较高的偏移分辨率，而对于较高的工作频率fm获得较低的偏移分辨率。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，对于25kHz和250kHz之间的范围内的工作频率fQP，在512和64之间的范围内选择所述整数n，而对于250kHz和IMHz之间的范围内的工作频率&，在128和16之间的范围内选择所述整数η。
12.一种根据权利要求1-11之一所限定的方法来工作的金属检测装置，包括具有频率源(2)和驱动电路(4)的发射器单元(100)，所述驱动电路(4)被设计为通过第一组的两个驱动开关(61Α、62Α)交替地将两个不同的驱动电压(VO、VI)施加到发射器线圈(101)的第一末端，以及通过第二组的两个驱动开关(61Β、62Β)交替地将所述两个不同的驱动电压(V0、V1)施加到所述发射器线圈(101)的第二末端，所述发射器线圈(101)耦合到接收器线圈(201)，所述接收器线圈(201)连接到接收器单元(200)的输入端，所述装置的特征在于连接到频率源(2)的发生器模块(3)被设计为产生用于控制所述第一组的驱动开关(61A、62A)或每个驱动开关(61A ；62A)的至少第一波形wA，以及用于控制所述第二组的驱动开关(61B、62B)或每个驱动开关(61B;62B)的至少第二波形％，并且所述发生器模块(3)能够将对应于所选工作频率f^p的所述第一波形％和所述第二波形wB相对于彼此偏移，以便允许驱动电流Ic流经所述发射器线圈(101)。
13.根据权利要求12所述的金属检测装置，其中，对于每个产生的波形％、wB或波形wA1、wA2 和 wB1、wB2，设置了 移位寄存器(32A、32B ; 32A1、32A2、32B1、32B2)，所述移位寄存器(32A、32B ;32A1、32A2、32B1、32B2)被填充以相应的波形wA、wB或波形wA1、wA2、wB1、wB2的数量为n或η/2的节段S1、sO，所述节段S1、s0优选包括全波或半波，并且以时钟频率fK。在所述移位寄存器(32八、328;3241、3242、32&、32&)中循环或者反转并循环，所述时钟频率fK。是所述工作频率f^p的n倍，所述工作频率f^p优选对应于所述频率源(2)的频率。
14.根据权利要求12或13所述的金属检测装置，其中，提供了设备，只要每个开关组(61A、62A;61B、62B)中的其它驱动开关仍然闭合，则所述设备禁止同一开关组(61A、62A ;61B、62B)中的驱动开关闭合。
15.根据权利要求14所述的金属检测装置，其中，所述移位寄存器(32A、32B;32a1、32A2、32B1、32B2)被填充以极性为“I”的数量为X的节段si以及极性为“O”的数量为y的节段Si，其中以如下的方式甚至更多地选择所述数量将相应的驱动开关(61A ；62A ；61B ；62B)被闭合的半周期的在先节段s I中的至少一个极性反转，从而将所述驱动开关(61A ；62A ；61B ；62B)的激活延迟相应的时间长度。
全文摘要
该方法用于操作金属检测装置，该金属检测装置包括具有驱动电路(4)的发射器单元(100)，驱动电路(4)通过第一组的两个驱动开关(61A、62A)交替地将两个不同的驱动电压(V0、V1)施加到发射器线圈(101)的第一末端，以及通过第二组的两个驱动开关(61B、62B)交替地将两个不同的驱动电压(V0、V1)施加到发射器线圈(101)的第二末端，发射器线圈(101)耦合到接收器线圈(201)，接收器线圈(201)连接到接收器单元(200)的输入端。产生用于控制第一组的驱动开关(61A、62A)的至少第一波形wA，而且产生用于控制第二组的驱动开关(61B、62B)的至一个第二波形wB，将对应于所选工作频率的第一波形wA和第二波形wB相对于彼此偏移，以便允许期望的驱动电流IC流经发射器线圈(101)。
文档编号G01V3/10GK102998710SQ20121031547
公开日2013年3月27日 申请日期2012年8月30日 优先权日2011年9月19日
发明者S·麦克亚当 申请人:梅特勒-托利多安全线有限公司