，其中所述第二相位区间的两端值分别为待检测物体为磁导率最大和磁导率最小的磁性金属时矢量信号C的相位值，同理，分别测量磁导率最大和磁导率最小的非磁性金属，并记录下他们的相位值，就可以得到物体所覆盖相位范围，所以当矢量C的幅值大于W时，却相位位于所覆盖第三相位区间范围之内，此时就可以判断有非磁性金属存在，其中所述第三相位区间的两端值分别为待检测物体为磁导率最大和磁导率最小的非磁性金属时矢量信号C的相位值，由此区分目标物为磁性金属还是非磁性金属，通过本发明的分析方法，能准确得出被检测物的性质，且精度高。
[0071]在本实施例中，本发明的传感器通过如下的检测方法来检测被包围在介质中的物体，本发明的检测方法如下:通过分析测量信号来获得被包围物体的属性和位置信息，所述测量信号为所述传感器检测状态时接收线圈端产生的信号与预设信号相减后得到的矢量信号，所述预设信号为未存在物体情况下传感器接收线圈端产生的信号。
[0072]当所述测量信号的幅值大于设定阈值时，输出判断信号显示介质中存在物体，对所述测量信号的相位进行分析，当所述测量信号的相位在第一相位区间内时输出判断信号显示介质中物体为金属，否则输出判断信号显示介质中物体为没有金属物体存在；所述第一相位区间的两端值分别为待检测物体为磁导率最大和磁导率最小的金属时测量信号的相位值。
[0073]当所述测量信号的幅值大于设定阈值时，输出判断信号显示介质中存在物体，对所述测量信号的相位进行分析，当所述测量信号的相位在第二相位区间内时输出判断信号显示介质中物体为磁性金属，所述第二相位区间的两端值分别为待检测物体为磁导率最大和磁导率最小的磁性金属时测量信号的相位值。当所述测量信号的相位在第三相位区间内时输出判断信号显示介质中物体为非磁性金属，所述第三相位区间的两端值分别为待检测物体为磁导率最大和磁导率最小的非磁性金属时测量信号的相位值。通过本发明的该检测方法还能根据相位值可以区分磁性金属和非磁性金属。
[0074]同时，分析测量信号的幅值变化，记录测量信号的幅值变化中的第一波峰值和第二波峰值所在平面位置一和二，将平面位置一、二的中点位置信息作为介质中物体的最接近位置信息输出。如图11所示，通过本发明的传感器，在有目标物不位于接收线圈的下方时，当接收线圈系统越靠近目标物，矢量C的幅值也就越大，当接收线圈远离目标物，矢量C的幅值也就越小；当金属由接收线圈边缘朝接收线圈移动时，矢量C的幅值是由小变大，当矢量C的幅值突然由大变小，说明物体接近第二接收线圈系统的中心点，此时标记为中点的起点，当矢量C的幅值突然由小变大，说明目标物处于第二接收线圈的中心位置，当矢量C的幅值突然由大变小，说明目标物远离第二接收线圈，此时标记为中点的终点。
[0075]本发明的传感器可以有利地被集成到测量设备中。在此，这种测量设备可以尤其是被构造为手持式金属定位设备，或者包含本发明传感器的金属定位能力作为附加功能。此外还可以并且有利的是，将本发明传感器也集成到机床中、例如集成到钻孔工具中，以便使应用者能够利用该机器安全地工作。
[0076]本发明使得能够实现成本低的传感器，该传感器通过以下方式使尽可能多的成本高的部件和设备元件成为多余，即传感器的电路板不仅被用作电子电路的载体材料，而且作为功能部分是传感器的整体的组成部分。根据本发明的用于定位金属物体的传感器仅仅需要单个线圈。这特别是通过用传感器的分析电路的电路板上的导线组代替如现有技术中公开的、典型地缠绕的接收线圈。
[0077]最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
[0078]总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。
【主权项】
1.一种金属传感器，具有彼此感应耦合的至少一个发射线圈和至少一个接收线圈系统，所述接收线圈系统包括位于同一平面的至少一个第一接收线圈和至少一个第二接收线圈，所述发射线圈在所述平面上形成投影，其特征在于:所述第一接收线圈在所述平面上形成的区域包含所述的投影，所述第二接收线圈在所述平面上形成的区域布置在所述投影的周围，所述第一接收线圈和第二接收线圈电连接。2.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于:所述第一接收线圈在所述平面上形成的区域全部包含所述的投影。3.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于:所述第一接收线圈在所述平面上形成的区域部分包含所述的投影。4.根据权利要求1-3任一项所述的传感器，其特征在于:所述第二接收线圈在所述平面上形成的区域为一个，所述的区域呈开口环绕在所述投影的周围。5.根据权利要求1-3任一项所述的传感器，其特征在于:所述第二接收线圈在所述平面上形成的区域为至少两个，所述的区域依次分布在所述投影的周围。6.根据权利要求4或5所述的传感器，其特征在于:所述第一接收线圈和/或第二接收线圈和/或第一与第二接收线圈的连接线上分别设有I个输出级。7.根据权利要求4或5所述的传感器，其特征在于:所述第一接收线圈设有至少2个输出级，所述第二接收线圈设有至少2个输出级。8.根据权利要求7所述的传感器，其特征在于:包括开关装置，所述输出级分别与开关装置相连。9.根据权利要求8所述的传感器，其特征在于:所述开关装置为Mos管或三级管。10.根据权利要求9所述的传感器，其特征在于:包括分析电路，所述接收线圈系统的输出级通过开关装置与所述分析电路相连。11.根据权利要求6所述的传感器，其特征在于:包括分析电路，所述接收线圈系统的输出级与所述分析电路相连。12.根据权利要求11所述的传感器，其特征在于:所述分析电路包括运算放大器和处理器。13.根据权利要求12所述的传感器，其特征在于:所述发射线圈嵌入式安装在印制电路板上。14.一种测量设备，包括权利要求1-13中任一项所述的传感器。15.根据权利要求14的测量设备，其特征在于:所述测量设备是手持式定位设备。
【专利摘要】本发明公开了一种金属传感器，具有彼此感应耦合的至少一个发射线圈和至少一个接收线圈系统，所述接收线圈系统包括位于同一平面的至少一个第一接收线圈和至少一个第二接收线圈，所述发射线圈在所述平面上形成投影，所述第一接收线圈在所述平面上形成的区域包含所述的投影，所述第二接收线圈在所述平面上形成的区域布置在所述投影的周围。本发明提供一种金属传感器，接收线圈之间布置具有相同的绕向，对于目标金属物产生的第二磁场，并在接收线圈上产生感应电压相互叠加，能提高对目标物的灵敏度，而且不会形成测量的盲区，大大提高了测量的精度。
【IPC分类】G01V3/11
【公开号】CN105182427
【申请号】CN201510454444
【发明人】蒋洪洲
【申请人】金华马卡科技有限公司
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年7月29日