CH709376B1 - Impedanzbasierte Messvorrichtung mit einem 2-dimensionalen Array von Spulen. - Google Patents

Impedanzbasierte Messvorrichtung mit einem 2-dimensionalen Array von Spulen. Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für die impedanzbasierte Prüfung von Materialien, aufweisend ein 2-dimensionales Array von Spulen (1) und eine Messeinheit (4), welche dazu ausgestaltet sind, für jede Spule (1) einen Parameter zu bestimmen, welcher von deren Impedanz abhängt. Ein Pulsgenerator (3) ist in der Lage, Strompulse in jeder Spule (1) zu erzeugen. Die Schaltung treibt das Spulenarray an und liest dieses aus mittels Zeilen- und Spaltenleitungen rp1 ... rpN1, cp1... cpN2, c21... csN2, um die Zahl der benötigten Komponenten zu minimieren. Die Vorrichtung kann insbesondere zum Prüfen von Beton verwendet werden.

Description

Technisches Gebiet
[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für die elektrische Impedanzprüfung eines Materials gemäss Oberbegriff von Anspruch 1, aufweisend mindestens eine Spule, einen Pulsgenerator zum Erzeugen von Strompulsen in der Spule und eine Messeinheit zum Bestimmen eines Parameters, welcher die Impedanz der Spule angibt.
Hintergrund
[0002] Es ist bekannt, Materialien, wie zum Beispiel armierten Beton, mittels Vorrichtungen zur elektrischen Impedanzmessung zu prüfen. Solche Vorrichtungen weisen eine Spule und einen Pulsgenerator, um der Spule Stromimpulse zuzuführen, auf. Nach jedem Stromimpuls verfällt das von der Spule erzeugte magnetische Feld und erzeugt eine zerfallende Induktionsspannung über der Spule. Der Zerfall dieser Spannung ist eine Funktion der Impedanz der Spule, welche von der Permeabilität µ und der Leitfähigkeit σ des Materials innerhalb der Reichweite des Feldes abhängt. Wenn die Spule beispielsweise nahe an einem metallischen Armierungsstab ist, der im Beton eingebettet ist, ändern sich die durchschnittliche Permeabilität µ und die Leitfähigkeit σ im Bereich des Feldes und dadurch die Impedanz der Spule, was zu einem langsameren Zerfall der Induktionsspannung führt.
[0003] Deshalb ist es mittels Messung eines Parameters, welcher die Induktivität der Spule angibt, möglich, Einsicht in die Zusammensetzung des Materials angrenzend an die Spule zu gewinnen. Dies ist insbesondere nützlich für die Bestimmung des Ortes, der Tiefe und/oder des Durchmessers von Armierungsstäben oder anderer Metallteile in Beton.
Darstellung der Erfindung
[0004] Das von der vorliegenden Erfindung zu lösende Problem ist es, diese Art von Gerät weiter zu verbessern. Dieses Problem wird durch die Vorrichtung gemäss Anspruch 1 gelöst. Demgemäss weist das Gerät ein 2-dimensionales Array von Spulen auf. Weiter ist die Messeinheit dazu ausgestaltet, einen Parameter zu bestimmen, welcher die Impedanz einzelner Spulen der besagten Spulen angibt. Ein solches Design erlaubt eine räumlich aufgelöste Messung des Materials, beispielsweise zur Lokalisierung der Position und/oder Orientierung eines Armierungsstabs und/oder eines anderen Metallteils in Beton.
[0005] Weiter ist der Pulsgenerator dazu ausgestaltet, individuelle Strompulse jeder der Spulen zuzuführen, d.h., es ist möglich, jeder ausgewählten Spule einen Strompuls zuzuführen, ohne anderen Spulen Pulse zuzuführen. Dies erlaubt es, ein gut lokalisiertes magnetisches Feld an jeder Position innerhalb des Arrays zu erzeugen.
[0006] Weiter kann die Messeinheit dazu ausgestaltet sein, den erwähnten Parameter beispielsweise für individuelle Einzelne der erwähnten Spulen zu messen.
[0007] Die Spulen können vorteilhaft von Bahnen auf einer gedruckten Schaltung gebildet werden, was es erlaubt, sie zu tiefen Preisen herzustellen.
[0008] Die Vorrichtung wird vorteilhaft zur Prüfung von Beton verwendet, insbesondere zur Prüfung von armiertem Beton, um Armierungsstäbe oder andere Metallteile darin zu lokalisieren.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
[0009] Die Erfindung wird besser verstanden und andere Zielsetzungen als die oben erwähnten erschliessen sich, wenn deren folgende detaillierte Beschreibung geprüft wird. Diese Beschreibung bezieht sich auf die beigefügten Figuren, wobei: <tb>Fig. 1<SEP>ein Blockdiagramm der Komponenten einer Vorrichtung zeigt, <tb>Fig. 2<SEP>eine Ausführung der Spulenschaltung zeigt, <tb>Fig. 3<SEP>eine Ausführung der wichtigsten Komponenten der Messeinheit zeigt, <tb>Fig. 4<SEP>die Spulen auf einer gedruckten Schaltung zeigt und <tb>Fig. 5<SEP>eine Illustration einer Spule ist, welche auf einer gedruckten Schaltung mit mehreren Schichten implementiert ist.
Wege zur Ausführung der Erfindung
Definitionen:
[0010] Der Begriff «2-dimensionales Array von Spulen» ist so zu verstehen, dass die Spulen in einer Matrix auf einer flachen oder gekrümmten Ebene angeordnet sind, wobei eine erste Zahl N1 > 1 von Spulen nebeneinander entlang einer Zeilenrichtung und eine zweite Zahl N2 > 1 der Spulen nebeneinander entlang einer Spaltenrichtung angeordnet sind, wobei die Zeilen- und Spaltenrichtungen sich transversal zueinander erstrecken.
[0011] Der Begriff «Vorrichtung für eine impedanzbasierte Prüfung von Materialien» ist als Vorrichtung zur Bestimmung von Eigenschaften eines Prüfmaterials, wie zum Beispiel Beton, zu verstehen, mittels Spulen, welche in die Nähe des Materials gebracht werden. Strompulse werden durch die Spulen geführt, und der Aufbau oder Zerfall des magnetischen Feldes der Spulen ist eine Funktion der Permeabilität µ und Leitfähigkeit σ, welche vom Feld gesehen werden, und die von der Zusammensetzung des Materials abhängt. Somit ist die Vorrichtung dazu ausgestaltet, eine Eigenschaft abhängig von der Permeabilität µ, und/oder Leitfähigkeit σ des Materials zu bestimmen.
Übersicht:
[0012] Fig. 1 zeigt eine Übersicht der Komponenten einer Vorrichtung gemäss der vorliegenden Erfindung. Wie ersichtlich, weist die Vorrichtung eine Mehrzahl von Spulen 1 angeordnet in einem 2-dimensionalen Array in Zeilen und Spalten auf, wie durch die Zeilenrichtung x und die Spaltenrichtung y gekennzeichnet. Obwohl die Zahl N1 von Spulen in jeder Zeile die Zahl N2 von Spulen in jeder Spalte so tief wie 2 sein kann, sind vorteilhaft beide dieser Zahlen grösser als 2, um eine räumlich gut aufgelöste Information für das zu testende Material zu erhalten. In der Ausführung gemäss Fig. 1 ist N1 = N2 = 6, aber andere Zahlen, wie zum Beispiel 8 oder 16, können ebenfalls verwendet werden.
[0013] Eine Spulenschaltung 2 ist jeder Spule 1 zugeordnet. Weiter weist die Vorrichtung einen Pulsgenerator 3, eine Messeinheit 4 und eine Steuereinheit 5 auf. Pulsgenerator 3 ist dazu ausgestaltet, jeder einzelnen der Spulen 1 individuelle Strompulse zuzuführen, während die Messeinheit 4 in der Lage ist, für jede Spule einen Parameter zu bestimmen, welcher deren Impedanz angibt. Die Steuereinheit 5 koordiniert den Betrieb des Pulsgenerators 3 und der Messeinheit 4. Die Ausgestaltung dieser Komponenten wird in grösserem Detail in den nächsten Abschnitten beschrieben.
Pulsgenerator:
[0014] Pulsgenerator 3 besitzt Zeilenpulsleitungen rp1 ... prN1 und Spaltenpulsleitungen cp1 ... cpN2, von denen alle mit einer Zeitgeberschaltung 6 verbunden sind. In jeder Zelle i, j des 2-dimensionalen Arrays schneidet sich eine Spaltenpulsleitung cpi mit einer Zeilenpulsleitung rpj. Im Betrieb wird beispielsweise eine der Zeilenpulsleitungen auf ein hohes Potenzial (zum Beispiel 10 Volt) gesetzt, während die anderen auf einem tiefen Potenzial (wie zum Beispiel 0 Volt) gehalten werden. Weiter werden die Spaltenpulsleitungen auf einem hohen Potenzial (wie zum Beispiel 10 Volt) gehalten, mit Ausnahme von einer, an welche mindestens ein Puls mit tiefem Potenzial (zum Beispiel 0 Volt) angelegt wird.
Spulenschaltungen:
[0015] Fig. 2 zeigt eine Ausführung einer einzelnen Spulenschaltung 2 und deren zugeordneter Spule 1. Wie ersichtlich, besitzt die Spulenschaltung 2 einen ersten Eingang 10, der mit einer Spaltenpulsleitung cpi verbunden ist, einen zweiten Eingang 11, der mit einer Zeilenpulsleitung rpj verbunden ist, und einen Ausgang, der mit einer Spaltensignalleitung csi verbunden ist, unter der Annahme, dass i und j die Koordinaten der Spulenschaltung im 2-dimensionalen Array der Spulen sind.
[0016] Weiter weist jede Spulenschaltung 2 einen ersten Halbleiterschalter T1 und einen zweiten Halbleiterschalter T2 auf, d.h., ein erster Halbleiterschalter T1 und ein zweiter Halbleiterschalter T2 sind jeder Spule 1 zugeordnet. Beide dieser Schalter können zum Beispiel FETs oder bipolare Transistoren sein. Jeder von ihnen besitzt zwei Stromanschlüsse (wie zum Beispiel die Source und der Drain für einen FET oder der Kollektor und Emitter für einen bipolaren Transistor) sowie einen Steueranschluss (wie zum Beispiel das Gate für einen FET oder die Basis für einen bipolaren Transistor). Wie dem Fachmann bekannt ist, wird die Leitfähigkeit zwischen dem ersten und dem zweiten Stromanschluss durch die Spannung am Steueranschluss gesteuert, was es erlaubt, den Strom zwischen den Stromanschlüssen ein- oder auszuschalten, indem die Spannung am Steueranschluss geändert wird.
[0017] Wie ersichtlich, ist ein Anschluss der Spule 1 mit Masse (oder einem anderen festen Referenzpotenzial) verbunden, während der andere Anschluss von Spule 1 (bei Punkt P) mit einem der Stromanschlüsse des Halbleiterschalters T1 verbunden ist. Der zweite Stromanschluss des Halbleiterschalters T1 ist mit der Zeilenpulsleitung rpj verbunden. Der Steueranschluss des Halbleiterschalters T1 ist mit der Spaltenpulsleitung cpi verbunden.
[0018] Weiter weist die Spulenschaltung 2 wie erwähnt einen zweiten Halbleiterschalter T2 auf, dessen Steueranschluss mit der Zeilenpulsleitung rpj verbunden ist, dessen einer Stromanschluss über einen Widerstand R1 mit der Spule 1 verbunden ist, und dessen zweiter Stromanschluss mit der Spaltensignalleitung csi verbunden ist. Widerstand R1 hat einen Widerstandswert von 10–1000 Ω.
Messeinheit:
[0019] Die Ausgestaltung der Messeinheit 4 wird in Fig. 3 gezeigt. Sie weist einen analogen Demultiplexer 20 auf, welcher N2 Eingänge besitzt, welche mit den Spaltensignalleitungen cs1 ... csN2 verbunden sind, sowie einen Ausgang 21. Die Halbleiterschalter T3 erlauben es, selektiv jeden Eingang mit dem Ausgang 21 zu verbinden. Die Steueranschlüsse der Halbleiterschalter T3 werden von der Steuereinheit 5 und dem Pulsgenerator 3 gesteuert.
[0020] Das Signal vom Ausgang 21 wird dem invertierenden Eingang eines Operationsverstärkers 22 zugeführt, d.h., Demultiplexer ist zwischen den Spaltensignalleitungen cs1 ... csN2 und dem Verstärker 22 angeordnet. Der Verstärker 22 besitzt einen Widerstand R2 in seiner Rückkopplungsleitung. Der nicht invertierende Eingang des Verstärkers 22 ist mit einem konstanten Referenzpotenzial Vref verbunden.
[0021] Zusätzlich, und wie ersichtlich, ist ein Spannungsbegrenzer 23, welcher beispielsweise zwei umgekehrt gepolte, parallele Schottky-Dioden aufweist, am Eingang des Verstärkers 22 angeordnet. Er beschränkt die Spannung am Eingang des Verstärkers 22 auf nicht mehr als 100 V gegen Masse, insbesondere auf weniger als 1 V, beispielsweise auf einige wenige 100 mV gegen Masse.
Betrieb
[0022] Der Betrieb der obigen Ausführung der Vorrichtung wird im Folgenden beschrieben.
[0023] Im Normalbetrieb betreibt die Steuereinheit 5 den Pulsgenerator 3, um eine Reihe von Pulsen auf den Zeilen- und Spaltenpulsleitungen rp1 ... rpN1 und cp1 ... cpN2 zu erzeugen, wodurch individuelle Spulen 1 in der Spulenmatrix aktiviert werden.
[0024] Um beispielsweise die Spule in Zeile j und Spalte i zu aktivieren, setzt der Pulsgenerator 3 alle Zeilenpulsleitungen mit Ausnahme der Zeilenpulsleitung rpj auf tiefes Potenzial, während Zeilenpulsleitung rpj auf hohes Potenzial gesetzt wird. Alle Spaltenpulsleitungen cp1 ... cpN2 werden auf hohes Potenzial gesetzt. Weiter wird der Demultiplexer 20 darauf eingestellt, nur die zweite Spaltenpulsleitung csj mit dem Ausgang 21 zu verbinden. In diesem Zustand sind alle Halbleiterschalter T1 nicht leitend, d.h., dass kein Strom durch irgendeine der Spulen 1 fliesst. Zusätzlich sind nur die Halbleiterschalter T2 in Zeile j leitend, und der Demultiplexer 20 verbindet nur die Spule in Spalte i der Zeile j mit dem Eingang des Verstärkers 22.
[0025] Nun legt der Pulsgenerator 3 einen Puls mit tiefem Potenzial an die Spaltenpulsleitung cpi an, wodurch er den Halbleiterschalter T1 in seinen leitenden Zustand überführt, sodass ein Strom durch die Spule 1 in Zeile j und Spalte i zu fliessen beginnt. Sobald ein ausreichend starkes magnetisches Feld aufgebaut ist, wird die Spaltenpulsleitung cpi zurück auf ihr hohes Potenzial gesetzt, wodurch der Halbleiterschalter T1 unterbrochen wird. Dies führt zum unverzüglichen Aufbau einer negativen Induktionsspaltung am Ort des Punktes P. Der absolute Wert dieser Spaltung kann mehr als 100 V betragen und leicht die maximal zulässige Spannung zwischen den Stromanschlüssen und dem Steueranschluss der zweiten Halbleiterschalter T2 und T3 übersteigen. Da diese Halbleiterschalter jedoch in ihrem leitenden Zustand und verbunden mit dem Spannungsbegrenzer 23 sind, begrenzt der Spannungsbegrenzer die Spannung zwischen den Stromanschlüssen der Halbleiterschalter T2 und T3 und deren Gates auf einen akzeptablen Wert. Die Spannung zwischen dem Halbleiterschalter T2 und Punkt P fällt über dem Widerstand R1 ab.
[0026] So schützt der Spannungsbegrenzer 23 die Halbleiterschalter T2 und T3 vor übermässigen Spannungen. Ein anderer Zweck des Spannungsbegrenzers 23 ist es, zu verhindern, dass der Verstärker 22 in Sättigung betrieben wird, während die Spannung über Spule 1 hoch ist, wodurch der Verstärker betriebsbereit ist, sobald seine Eingangsspannung auf tiefere Werte abfällt.
[0027] Nach ihrer anfänglichen Spitze beginnt die Induktionsspannung zu zerfallen, mit einer Zerfallsrate abhängig von der Impedanz der Spule 1. Um einen von der Impedanz abhängigen Parameter zu messen, wird der Ausgang von Verstärker 22 zu einer Zeit abgefragt, wenn die Spannung an Punkt P auf einen ziemlich tiefen Wert abgefallen ist, sodass sich der Verstärker 22 in seinem linearen Betriebsbereich befindet. In diesem Betriebsbereich wird die Verstärkung des Verstärkers 22 gegeben durch den Quotienten R2/R1 und ist mindestens 5, insbesondere mindestens 10.
[0028] Die Spannung am Ausgang des Verstärkers 22 wird zu einer gegebenen Zeit nach dem Abschalten des Stroms durch die Spule 1 gemessen und wird dazu verwendet, die Antwort des Prüfmaterials an der Stelle der Zelle i, j des zweidimensionalen Spulenarrays zu bestimmen.
[0029] Es muss festgehalten werden, dass, alternativ zur Verwendung der zweiten Halbleiterschalter T2 und/oder des Demultiplexers 20, die Ausgangsseite (rechte Seite in Fig. 2 ) des Widerstands R1 von allen Zellen einer Zeile, einer Spalte oder in der ganzen Matrix direkt mit dem Eingang des Verstärkers 22 verbunden werden könnte. In diesem Fall wäre das Verstärkerrauschen des Verstärkers 22 jedoch höher wegen der tieferen Impedanz von dessen invertierendem Eingang gegen Masse.
[0030] Aus diesem Grund ist es vorteilhaft, die zweiten Halbleiterschalter T2 und/oder den Demultiplexer 20 zwischen den Spulen 1 und dem Verstärker 22 vorzusehen, sodass der Verstärker 22 derart verbunden werden kann, dass er die Induktionsspannung von einer einzigen Spule 1 oder zumindest von nur einer Untermenge der Spulen aufs Mal misst.
Mechanisches Design:
[0031] Das mechanische Design des Gerätes wird in Fig. 4 und 5 dargestellt. Wie ersichtlich, werden die Spulen 1 vorteilhaft von den leitenden Bahnen 34 auf einer gedruckten Schaltung 30 gebildet. Sie werden in einem 2-dimensionalen Array in Spalten und Zeilen angeordnet. Sie bilden N1 Zeilen entlang der Zeilenrichtung x und N2 Spalten entlang der Spaltenrichtung y. Wie erwähnt, sind N1 und N2 vorteilhaft grösser als 2, zum Beispiel 8, um eine vernünftige räumliche Auflösung zu erzielen. Die Spulenschaltung 2 jeder Spule 1 kann angrenzend an ihre Spule angeordnet sein, auch in einem 2-dimensionalen Array der gleichen Zahl von Zeilen und Spalten. Andere Schaltelemente, welche mit den Bezugsziffern 31, 32 identifiziert sind und die zum Beispiel den Pulsgenerator 3, die Kontrolleinheit 5 und/oder die Messeinheit 4 umfassen, können beispielsweise am Rand der gedruckten Schaltung 30 oder auf einer separaten gedruckten Schaltung angeordnet werden.
[0032] Die gedruckte Schaltung 30 ist vorzugsweise eine gedruckte Schaltung mit mehreren Schichten, d.h., sie besitzt eine Mehrzahl von Schichten 33, wie schematisch in Fig. 5 illustriert. Wie dem Fachmann bekannt, kann jede solche Schicht ihre eigenen metallischen Bahnen tragen. Die Spule 1 wird vorteilhaft von den leitenden Bahnen 34 auf mehreren der Schichten 33 gebildet. Jede Bahn 34 bildet eine Spirale, wobei alle Spiralen im Wesentlichen von gleichem Design und um eine gemeinsame Achse gewickelt sind.
Bemerkungen:
[0033] Die Vorrichtung von Fig. 4 zeigt eine Ausführung, bei welcher die Zeilen- und Spaltenrichtungen x, y zueinander senkrecht sind. Sie können jedoch auch unter anderen Winkeln angeordnet sein, beispielsweise 60° oder 120°.
[0034] Zusammengefasst besitzt die vorliegende Vorrichtung für die impedanzbasierte Prüfung von Materialien ein 2-dimensionales Array von Spulen 1 und eine Messeinheit, welche dazu ausgestaltet sind, für jede Spule 1 einen Parameter zu bestimmen, welcher von deren Impedanz abhängt. Der Pulsgenerator 3 ist in der Lage, Strompulse in jeder Spule 1 zu erzeugen. Die Schaltung treibt das Spulenarray an und liest dieses aus mittels Zeilen- und Spaltenleitungen rp1 ... rpN1, cp1 ... cpN2, cs1 ... csN2, um die Zahl der benötigten Komponenten zu minimieren. Die Vorrichtung kann insbesondere verwendet werden zum Prüfen von Beton, sie kann jedoch auch in anderen Anwendungen verwendet werden.
[0035] Während derzeit bevorzugte Ausführungen der Erfindung gezeigt und beschrieben werden, ist klar darauf hinzuweisen, dass die Erfindung nicht darauf eingeschränkt ist, sondern dass sie in anderer unterschiedlicher Weise im Rahmen der folgenden Ansprüche ausgeführt und praktiziert werden kann.

Claims (11)

1. Vorrichtung für eine impedanzbasierte Prüfung eines Materials, gekennzeichnet durch ein 2-dimensionales Array von Spulen (1) angeordnet in Zeilen und Spalten, einen Pulsgenerator (3) zum Erzeugen von Strompulsen in den Spulen (1) und eine Messeinheit (4) zum Bestimmen eines Parameters individueller Spulen (1), welcher die Impedanz der Spulen (1) angibt, wobei der Pulsgenerator (3) dazu ausgestaltet ist, individuelle Strompulse jeder der Spulen (1) zuzuführen und wobei der Pulsgenerator (3) aufweist: Zeilenpulsleitungen (rp1 … rpN1), wobei eine der Zeilenpulsleitungen (rpj) entlang jeder Zeile angeordnet ist, Spaltenpulsleitungen (cp1 … cpN2), wobei eine der Spaltenpulsleitungen (cpi) entlang jeder Spalte angeordnet ist, erste Halbleiterschalter (T1), wobei jeder Spule (1) ein erster Halbleiterschalter (T1) zugeordnet ist und wobei jeder erste Halbleiterschalter (T1) einen ersten und ein einen zweiten Stromanschluss und einen Steueranschluss aufweist, wobei eine Leitfähigkeit zwischen dem ersten und dem zweiten Stromanschluss durch eine Spannung am Steueranschluss gesteuert wird, wobei die Spulen (1) und die Zeilenpulsleitungen (rp1 … rpN1) mit den Stromanschlüssen verbunden sind und die Spaltenpulsleitungen (cp1 … cpN2) mit den Steueranschlüssen verbunden sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Spulen in einer flachen oder gebogenen Ebene angeordnet sind, wobei eine erste Zahl N1 > 2 der Spulen (1) entlang einer Zeilenrichtung (x) und eine zweite Zahl N2 > 2 der Spulen (1) entlang einer Spaltenrichtung (y) angeordnet sind, wobei die Zeilen- und Spaltenrichtungen (x, y) sich transversal, insbesondere rechtwinklig, zueinander erstrecken.
3. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, welche weiter zweite Halbleiterschalter (T2) aufweist, wobei die Messeinheit (4) einen Verstärker (22) aufweist, wobei jeder der zweiten Halbleiterschalter (T2) zwischen einer der Spulen (1) und dem Verstärker (22) angeordnet ist, um eine einzelne oder eine Untermenge der Spulen (1) mit dem Verstärker (22) zu verbinden.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei jeder Spule (1) ein zweiter Halbleiterschalter (T2) zugeordnet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, welche weiter Spaltensignalleitungen (cs1 ... csN2) aufweist, wobei jeder zweite Halbleiterschalter (T2) einen ersten und einen zweiten Stromanschluss und einen Steueranschluss aufweist, wobei eine Leitfähigkeit zwischen dem ersten und dem zweiten Stromanschluss durch eine Spannung am Steueranschluss gesteuert wird, und wobei, für jeden zweiten Halbleiterschalter (T2) der Steueranschluss mit der Zeilenpulsleitung (rp1 ... rpN1) der Zeile der dem jeweiligen Halbleiterschalter (T2) zugeordneten Spule (1) verbunden ist, der erste Stromanschluss mit der dem jeweiligen Halbleiterschalter (T2) zugeordneten Spule (1) verbunden ist und der zweite Stromanschluss mit einer der Spaltensignallinien (cs1 ... csN2) verbunden ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, welche weiter einen Widerstand (R1) angeordnet zwischen dem ersten Stromanschluss des zweiten Halbleiterschalters (T2) und der Spule (1) aufweist, und insbesondere wobei der Widerstand einen Widerstandswert von 10–1000 Ω aufweist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 oder 6, welche einen Demultiplexer (20) zwischen den Spaltensignalleitungen (cs1 ... csN2) und dem Verstärker (22) aufweist, welcher dazu ausgestaltet ist, eine einzige der Spaltensignalleitungen (cs1 ... csN2) mit dem Verstärker (22) zu verbinden.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, welche weiter einen Spannungsbeschränker (23) aufweist, angeordnet bei einem Eingang des Verstärkers (22) und ausgestaltet, um eine Spannung an besagtem Eingang unter einer maximal zulässigen Spannung zwischen den Stromanschlüssen und dem Steueranschluss der zweiten Halbleiterschalter (T2) zu halten, und insbesondere wobei die maximal zulässige Spannung unterhalb von 100 V liegt.
9. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Spulen (1) von leitfähigen Bahnen (34) auf einer gedruckten Schaltung (30) gebildet werden.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die gedruckte Schaltung (30) eine Vielzahl von Schichten (33) aufweist, wobei jede Spule (1) von leitfähigen Bahnen auf mehreren der besagten Schichten (33) gebildet wird.
11. Verwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 zur Prüfung von Beton, insbesondere armiertem Beton.
CH01018/15A 2013-01-14 2013-01-14 Impedanzbasierte Messvorrichtung mit einem 2-dimensionalen Array von Spulen. CH709376B1 (de)

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