CN114008490A - 开放式金属探测器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于探测金属物体的连续波系统(1)，包括‑发射器组件(10)，其包括发射器线圈(Tx1、...、Txm)和第一时钟(12)；‑接收器组件(20)，其包括容纳在第二单独的立柱(3)中的接收器线圈(Rx1、...、Rxn)和第二时钟(22)；‑探测器(50)，其被配置为探测发射器组件和接收器组件的所有电信号的过零瞬间；‑信号发生器(60)，其被配置为产生与所述过零瞬间同步的相位重新对准信号；以及无线通信接口(41、42)，其被配置为发射相位重新对准信号，以便重新对准第一时钟(12)和第二时钟(22)的相位。

Description

开放式金属探测器

技术领域

本发明涉及旨在探测受保护的访问区域中的未授权物体或材料的连续波探测器领域。

背景技术

现在看来有必要非常可靠地监测将某些产品(例如但不仅限于武器或爆炸装置)放入敏感区域的尝试或将它们从敏感区域中取出的尝试。

因此提出的问题涵盖了非常广泛的情况，其中具体包括但不限于将产品放入保护区域的尝试，例如商店、学校、火车站、公共或私人组织，或将产品从规定的范围内取出的尝试，例如在公司或受保护的地点被盗的情况下。

多年来，已经专门提出了用于探测金属物体的连续波穿行探测器，也就是说，穿行探测器使用幅度和频率恒定的波，频率通常在70Hz至50kHz之间的频率范围内，它与脉冲探测器不同，脉冲探测器在时域中工作并使用大约100μs至500μs的磁场“脉冲”，并且使用接收器来监测磁场的减弱。

这种连续波设备的一般结构和一般操作是本领域技术人员众所周知的。本质上，穿行探测器包括容纳在第一立柱中的发射器组件，该第一立柱包含产生磁场的发射器线圈，以及容纳在第二立柱中的接收器组件，该第二立柱包含探测由通过穿行探测器的个人携带的金属物体引起的磁场干扰的接收器线圈。第一立柱和第二立柱通过横梁连接在一起，横梁可以携带摄像头、声音报警器和/或视觉报警器等配套配件。此类穿行金属探测器的示例将在文献EP 1 750 147和EP 1 892 542中描述。

发射器和接收器线圈由电子控制单元供电和监控。为了允许解调接收器线圈接收到的信号并以减少的误报次数探测通过穿行探测器的金属物体，用于驱动发射器线圈的信号必须具有与接收器线圈的解调信号的频率和相位一致的相同频率和相位。通过使用单个时钟定义发送到发射器线圈的电信号并解调由接收器线圈发送的电信号，以及通过以有线的方式将控制单元连接到发射器组件和接收器组件来满足该要求。

然而，当前由公共场发生的各种袭击事件导致的局势增加了对能够快速部署检查站和安全站的需求，以便在体育场、音乐厅、百货公司等公共场所的入口处探测武器。实际上，对这些公共场所的监控需要快速安装和撤回检查设备，因为这些公共场所的入口也经常作为紧急出口，因此所有障碍物(包括检查设备)必须能够立即撤回。

然而，传统的穿行探测器不适合这种类型的情况，因为它们的组件必须在安装和撤回过程中按部就班地组装和拆卸。因此，需要携带两根立柱、横梁以及控制接口并将它们安装在检查地点，然后在检查完成后将其拆卸，放入存储箱中并移走。

已经有人建议提供预组装的穿行探测器并将它们存放在适合的滚动手推车上以减少安装穿行探测器的时间。然而，当公共场所很大或者没有用于非常笨重的手推车和预组装穿行探测器的合适存放区域时，这种解决方案是不可行的。

发明内容

本发明的一个目的是提出一种用于探测金属物体的连续波系统，该系统可以在给定区域快速部署和撤回，同时确保以减少的误报次数有效探测金属物体。

为此，根据本发明的第一方面，提供了一种用于探测金属物体的连续波系统，所述系统包括发射器组件和接收器组件，其中：

-所述发射器组件包括容纳在第一立柱中的至少一个发射器线圈；被配置为以第一给定频率发射第一电信号的第一时钟；被配置为向对应的发射器线圈发射具有与所述第一频率同步的频率的电信号以使得所述发射器线圈发射磁场的至少一个第一频率发生器；

-接收器组件包括：

*容纳在与所述第一立柱不同的第二立柱中的至少一个接收器线圈，所述接收器线圈被配置为产生作为由所述发射器线圈发射的所述磁场的函数的电信号；被配置为以第二给定频率发射第二信号的第二时钟；以及被配置为确定具有与所述第二频率同步的频率的电信号的至少一个第二频率发生器；以及

*用于比较由接收器线圈产生的所述电信号与由所述第二频率发生器确定的所述电信号的单元；

所述系统进一步包括：

-探测器，其被配置为探测由所述至少一个第一频率发生器或所述至少一个第二频率发生器发射的一组电信号的过零瞬间；

-信号发生器，其被配置为产生与所述探测器探测到的过零瞬间同步的相位重新对准信号；以及

-传输装置，其包括无线通信接口，所述无线通信接口被配置为向所述发射器组件或所述接收器组件发射所述相位重新对准信号，以便重新对准所述第一时钟和所述第二时钟的相位。

当单独地或组合地考虑时，上述连续波探测系统的某些优选而非限制性特性如下所示：

-所述第二给定频率基本上等于所述第一给定频率。

-所述第一时钟被放置在所述第一立柱中并且所述第二时钟被放置在所述第二立柱中。

-所述第一时钟和所述第二时钟被移位到所述第一立柱和所述第二立柱之外。

-所述探测器被配置为在由所述第一频率发生器或所述第二频率发生器发射的所述信号具有正斜率时探测所述一组电信号的过零瞬间。

-所述第一立柱与所述第二立柱分离，使得所述探测系统在所述第一立柱和所述第二立柱之间没有物理连接。

-所述发射器组件包括至少两个发射器线圈和同样多的相关联的第一频率发生器，所述接收器组件包括至少两个接收器线圈和同样多的相关联的第二频率发生器。

-所述无线通信接口包括以下元件中的至少一个：射频接口、光接口和/或感应接口。以及/或者

-所述无线通信接口包括感应接口，所述感应接口包括所述发射器组件和所述接收器组件各自的所述发射器线圈和所述接收器线圈中的至少一个。

根据第二方面，本发明提出了一种使用上述连续波探测系统探测金属物体的方法，所述方法包括以下步骤：

S1：至少在一个发射器线圈处根据具有作为第一时钟的第一频率的函数的频率的相应电信号发射磁场，

S2：至少在一个接收器线圈处产生作为在步骤S1中发射的所述磁场的函数的至少一个电信号，

S3：确定具有作为第二时钟的第二频率的函数的频率的电信号，

S4：比较在步骤S2中产生的电信号和在步骤S3中确定的电信号，

S5：探测其频率是所述第一频率的函数的一组电信号或其频率是所述第二频率的函数的一组电信号的过零瞬间，

S6：产生与在步骤S5中探测到的所述过零瞬间同步的相位重新对准信号，以及

S7：使用无线通信接口将所述第一时钟和所述第二时钟的相位重新对准信号发送到所述发射器组件或所述接收器组件。

当单独地或组合地考虑时，所述方法的某些优选而非限制性特性如下所示：

-步骤S2和S3是同时的。

-在步骤S5期间，当其频率是所述第一频率的函数的一组电信号或当其频率是所述第二频率的函数的一组电信号具有正斜率时探测所述过零瞬间。

-在步骤S6期间，在所述发射器组件处产生所述相位重新对准信号并将所述相位重新对准信号发送到所述接收器组件，以重新对准所述第二时钟的相位与所述第一时钟的相位。以及/或者

-在步骤S6期间，在所述接收器组件处产生所述相位重新对准信号并将所述相位重新对准信号发送到所述发射器组件，以重新对准所述第一时钟的相位与所述第二时钟的相位。

附图说明

本发明的其他特性、目的和优点将从以下描述中显现，这些描述纯粹是说明性的而非限制性的，并且应当结合附图来阅读，在附图中：

图1示意性地示出了根据本发明的第一实施例的探测系统；

图2示意性地示出了根据本发明的第二实施例的探测系统；

图3示出了发送到三个发射器线圈的电信号的频率、作为探测器的输入接收的相应脉冲，以及由根据本发明的探测系统的示例性实施例的相应信号发生器产生的脉冲；

图4示出了图3的三个电信号的正弦频率，以及这三个电信号的正斜率过零瞬间；

图5示出了根据本发明的包括三个探测系统的探测组件的一个示例；以及

图6是根据本发明的一个实施例的探测方法的步骤流程图。

在所有图中，相似的元件具有相同的附图标记。

具体实施方式

附图，特别是在图1中，表示根据本发明的连续波探测系统，该系统包括其间限定通道4的两个立柱2、3，待检查的个人5可以通过该通道4。作为非限制性示例，立柱2、3的高度可以介于150cm至200cm之间，有利地介于150cm至180cm之间，并且两个柱2、3之间的偏差有利地介于70cm至100cm之间。

立柱2、3在此理解为能够容纳探测装置并且限定用于待检查的个人5的通道的任何底座，无论其形状如何。立柱因此可以具有以下形状：基本上为圆柱形或管状的柱子、基本上为平面面板或界定尖拱形或椭圆形空间等。

探测系统1包括发射器组件10、接收器组件20和分析装置30。发射器组件10包括容纳在第一立柱2中并被配置为发射磁场的至少一个发射器线圈Tx1、...、Txm。接收器组件20包括容纳在与第一立柱2不同的第二立柱3中并被配置为探测由于金属物体引起的磁场干扰的至少一个接收器线圈Rx1、...、Rxn。最后，分析装置30适于分析从接收器线圈导出的信号以探测通过在两个立柱2、3之间形成的所述通道的个人5是否携带金属物体。

发射器线圈Tx1、...、Txm和接收器线圈Rx1、...、Rxn优选地覆盖立柱2、3的整个高度。它们可以是许多已知实施例的对象，如当今在传统的穿行金属探测器中所使用的。它们的操作本身也是传统的。发射器线圈Tx1、...、Txm和接收器线圈Rx1、...、Rxn的结构和操作因此将不在下面详细描述。然而，应当注意，优选地，每个发射器线圈Tx1、...、Txm和接收器线圈Rx1、...、Rxn可以由几个单独的绕组形成，这些绕组在立柱2、3的高度上的相对分布适于优化探测，并由分析装置30驱动以分别在一个频率范围内发射交变感应场，以及在所述频率范围内接收所有这些交变感应场。

优选地，由发射器线圈Tx1、...、Txm和接收器线圈Rx1、...、Rxn产生的金属探测器感应场在介于70Hz至50kHz之间，优选地介于100Hz至50kHz之间的频率范围内。

为了在给定的检查站快速部署和撤回系统1，系统1的第一立柱2和第二立柱3是不同的且分开的，即，它们不再通过横梁或电缆相互物理地连接，并且发射器组件10和接收器组件20的信号通过无线传输装置40进行相位重新对准。

为此，发射器组件10还包括第一时钟12，其被配置为以第一给定频率F1发射第一电信号；以及包括至少一个第一频率发生器14，其被配置为向对应的发射器线圈Tx1、...、Txm发射具有与第一频率F1同步的频率的电信号，使得发射器线圈Tx1、...、Txm发射磁场。

此外，接收器组件20包括第二时钟22，其被配置为以基本上等于第一给定频率F1的第二给定频率F2发射第二信号，以及包括至少一个第二频率发生器24，其被配置为确定具有与第二频率F2同步的频率的电信号，以及包括用于比较由接收器线圈Rx1、...、Rxn产生的电信号与由第二频率发生器24确定的电信号的单元。

最后，系统1还包括：

-探测器50，其被配置为探测由第一频率发生器14或第二频率发生器24发射的一组电信号的过零瞬间，

-信号发生器60，其被配置为产生与探测器50探测到的过零瞬间同步的相位重新对准信号，以及

-无线传输装置40，其被配置为向发射器组件10或接收器组件20发射相位重新对准信号，以便重新对准第一时钟12和第二时钟22的相位。

将理解，第一时钟12和第二时钟22不一定容纳在第一立柱2和第二立柱3中，而是可以固定在这些立柱2、3之外，或者作为变型，远离所述立柱2、3，并通过有线或无线装置连接到相应的频率发生器和无线传输装置40。

下面，为了简单起见，将在第一时钟12和第二时钟22分别容纳在第一立柱2和第二立柱3中的情况下描述本发明。此外，将在第一和第二频率发生器14、24包括分频器的情况下描述本发明。然而，这不是限制性的，可以使用能够从相同时钟12、22开始产生同步频率的任何可编程逻辑设备。

第一时钟12和第二时钟22分别以第一和第二频率F1、F2发射电信号。在一个实施例中，第一频率F1与第二频率F2基本相同。然而需要指出，时钟14、24的频率通常基于石英的机械共振，由于石英振荡引起的偏置，第一和第二频率F1、F2必然略有不同。这也解释了需要重新对准第一时钟12和第二时钟22的相位以允许解调由接收器线圈Rx1、...、Rxn接收的信号。

发射器组件10

容纳在系统1的第一立柱2中的发射器组件10包括至少一个发射器线圈Tx1、...、Txm。优选地，发射器组件10包括多个发射器线圈Tx1、...、Txm，例如介于四个至十个之间。

每个发射器线圈Tx1、...、Txm被配置为接收电信号并发射取决于所接收的电信号的频率的磁场。优选地，发送到发射器线圈Tx1、...、Txm的电信号的频率都不同，同时保持第一时钟12的第一频率F1的因数。为此，第一时钟12连接到一组第一分频器14，这些第一分频器分别连接到相关联的发射器线圈Tx1、...、Txm并且分别与不同的分频设定点N1、...Nm相关联。

作为非限制性示例，由给定发射器线圈Txi(i介于1至m之间)接收的电信号的频率Fi等于第一时钟12的频率与预定分频设定点Ni的商，其中分频设定点Ni从一个分频器14到另一分频器而变化。优选地，由第一分频器14产生的频率Fi彼此不同

此外，每个发射器线圈Txi可以由这些频率中的至少一个激发

Fi(i∈[1；m]))

接收器组件20

容纳在系统1的第二立柱3中的接收器组件20包括至少一个接收器线圈Rx1、...、Rxn。优选地，接收器组件20包括多个接收器线圈Rx1、...、Rxn，例如介于四个至十个之间。接收器组件20所包括的接收器线圈Rx1、...、Rxn可以与发射器组件10所包括的发射器线圈Tx1、...、Txm一样多，或者不一样多(m≠n)。

每个接收器线圈Rx1、...、Rxn被配置为探测由金属物体引起的磁场干扰并产生其频率取决于探测到的磁场的电信号。

第二时钟22发射具有第二给定频率F2的第二电信号。该电信号被发送到第二分频器24，其产生频率为第二频率F2的因数的电信号作为输出。

对于每个接收器线圈Rx1、...、Rxn和每个第二分频器24，将第二分频器24以此方式获得的频率发送到相关联的比较单元26，该比较单元26旨在解调由接收器线圈Rx1、...、Rxn产生的电信号。为此，比较单元26针对每个接收器线圈Rx1、...、Rxn，将由接收器线圈Rx1、...、Rxn产生的电信号与由第二分频器24确定的电信号进行比较。该信息然后发送到分析装置30，分析装置30由此推断由发射器组件10产生的磁场是否受到金属物体的干扰。

例如，比较单元26可以包括减法单元，该减法单元被配置为区分由接收器线圈Rx1、...、Rxn产生的电信号和由第二分频器24确定的电信号。

在图中所示的示例性实施例中，比较单元26包括与每个线圈Rx1、...、Rxn相关联的混频器，该混频器被配置为通过混合由接收器线圈Rx1、...、Rxn产生的电信号和由第二分频器24确定的电信号来确定电信号的同相(In-phase，I)和正交(Q)分量，这种混合是通过一方面向由相关联的第二分频器24产生的电信号应用参考相位，另一方面向其应用π/2的相移来做出的。然后这些分量被发送到模数转换器32，模数转换器32将它们转换成数字数据，然后再将它们发送到分析装置30。

需要指出，类似于发射器组件10，由第二分频器24产生的频率对应于由第一分频器14产生的频率，并且每个线圈Rx1、...、Rxn可以由这些频率中的一个或多个解调。

探测器50

探测器50被配置为探测由第一分频器14或第二分频器24(见图3和4)发送的一组电信号的过零瞬间。

在图1所示的示例性实施例中，第二时钟22的相位与第一时钟12的相位重新对准。因此探测器50接收由第一分频器14发送的一组电信号并确定这些电信号的过零瞬间。作为变型，在图2中，第一时钟12的相位与第二时钟22的相位重新对准。因此探测器50接收由第二分频器24发送的一组电信号并确定这些电信号的过零瞬间。

就电信号是正弦电信号(图4)而言，每个电信号连续取零值，具有正斜率和负斜率。换句话说，信号的值例如可以从零开始，然后增加(正斜率)直至到达局部最大值，然后减小直至通过零到达局部最小值(负斜率)。随之而来的是，在该组电信号上，该组电信号有多个过零瞬间，其中这些信号中的一些具有负斜率，而另一些具有正斜率。为了将第二时钟22的电信号的相位与第一时钟12的电信号的相位重新对准，探测器50被配置为在由第一或第二分频器14、24发送的一组电信号具有正斜率时探测该组电信号的过零瞬间。作为变型，当然可以理解，探测器50还可以被配置为在这些信号都具有负斜率时探测这些信号的过零瞬间。

信号发生器60

一旦探测到该瞬间，信号发生器60就产生相位重新对准信号。该信号与探测器50探测到的过零瞬间同步。

相位重新对准信号尤其可以包括脉冲(图3)。

信号发生器60和探测器50优选地容纳在容纳分频器14、24的立柱2、3中，其中探测器50确定过零瞬间。

传输装置40

传输装置40包括通信接口41、42，通信接口41、42被配置为向发射器组件10或接收器组件20的通信接口发送相位重新对准信号，以便重新对准第一时钟12和第二时钟22的相位。通信接口41、42连接到信号发生器60(当通信接口41被配置为发送相位重新对准信号时)或连接到分频器14、24(当通信接口42被配置为接收相位重新对准信号时)。通信接口41、42包括允许通过光学(例如，通常为使用光电二极管的红外线)或感应通信的方式轻松、快速地放置探测系统1的无线接口，例如射频、Wi-Fi、蓝牙类型的接口。需要指出，在光通信的情况下，申请人已经注意到，在时钟12、22保持非常准确并且可以通过下一相位重新对准信号重新对准的情况下，红外无线接口的可能的临时掩蔽不会对系统的操作有害。在适当的情况下，当通信接口包括感应接口时，所述感应接口可以可选地包括发射器组件10和接收器组件20各自的发射器线圈Tx1、...、Txm和接收器线圈Rx1、...、Rxn中的至少一个。换句话说，感应接口可以使用探测系统1的发射器线圈Tx1、...、Txm和接收器线圈Rx1、...、Rxn的全部或部分来发送和接收相位重新对准信号，以重新对准第一时钟12和第二时钟22的相位。

例如，传输装置40的通信接口41、42包括调制器41，调制器41被配置为通过发生器的相位重新对准信号调制载波信号，以便例如通过射频将调制的载波信号发送到发射器组件10或接收器组件20，以及包括解调器42，解调器42被配置为解调载波信号并提取相位重新对准信号，然后将相位重新对准信号分别发送到接收器组件20或发射器组件10。

该重新对准信号然后由解调器42发送到一组分频器14、24，此操作由相位必须重新对准的时钟12、22驱动。通常，在图1所示的示例性实施例中，重新对准信号被发送到一组第二分频器24。更具体地，重新对准信号被发送到第二分频器24的复位输入端，以便重新对准它们的相位，从而确保探测系统1中的相位一致性。

分析装置30

如前所述，与每个接收器线圈Rx1、...、Rxn相关联的比较单元26向分析装置30发送有关由相应的接收器线圈Rx1、...、Rxn产生并使用由第二分频器24确定的电信号解调的电信号的信息。然后分析装置30由此推断由发射器组件10产生的磁场是否受到金属物体的干扰。

当分析装置30确定磁场已被一个或多个金属物体干扰时，分析装置30向一个或多个发射器70(扬声器、LED(发光二极管)、闪光灯等)发送生成警报(声音和/或光学警报)的指令。发射器70可以容纳在第二立柱3和/或第一立柱2中。当警报发射器70全部或部分地容纳在第一立柱2中时，警报生成指令经由传输装置40(见图3)被发送到第一立柱2的发射器70。

分析装置30具体可以包括被配置为执行指令的处理器、微处理器、微控制器等类型的计算机。

需要指出，传输装置40的通信接口41、42可以在适当的情况下进一步被配置为发送和接收诊断信号，或允许探测系统1与另一探测系统1通信，该另一探测系统1类似地包括发射器组件10、接收器组件20、探测器50、信号发生器60和传输装置40。在适当的情况下，这些探测系统1的设置可以借助它们的通信接口41、42，使用无线装置同步。例如，第一探测系统1的发射器组件10可以经由它们各自的通信接口41、42将同步信息发送到第二探测系统1的发射器组件10。

因此，图5示出了根据本发明的包括三个探测系统1的探测组件。每个探测系统1包括发射器组件10和接收器组件20，每个发射器组件10和接收器组件20均包括通信接口41、42以便分别发送和接收来自它们各自的时钟12、22的相位重新对准信号。此外，每个探测系统1的发射器组件10经由其通信接口41、42向相邻探测系统的发射器组件发送同步信息(通信信道43)。

探测方法S

使用连续波探测系统1对金属物体的探测具体可以根据以下步骤进行。在下文中，将在发射器组件10包括多个发射器线圈Tx1、...、Txm并且接收器组件20包括多个接收器线圈Rx1、...、Rxn的情况下描述本发明。然而，如上所见，这不是限制性的。

在第一步骤S1期间，发射器线圈Tx1、...、Txm根据具有作为第一时钟12的第一频率F1的函数的频率的电信号发射磁场。

为此，第一时钟12向第一分频器14发送具有第一给定频率F1的第一电信号。然后每个第一分频器14将第一频率F1除以其相关联的分频设定点N1、...、Nm。对于每个发射器线圈Tx1、...、Txm，振荡器然后产生具有由此由第一相关联的分频器14确定的频率的电信号，并将该电信号发送到发射器线圈Tx1、...、Txm以产生磁场地。

在第二步骤S2期间，在步骤S1中发射的磁场在每个接收器线圈Rx1、...、Rxn中感应出电信号。

在与第二步骤S2同时的第三步骤S3期间，第二时钟22向第二分频器24发送具有第二给定频率F2的第二电信号。然后每个第二分频器24将第二频率F2除以其相关联的分频设定点N1、...、Nm。对于每个接收器线圈Rx1、...、Rxn，振荡器因此产生具有由相关联的第二分频器24确定的频率的电信号。

在第四步骤S4期间，将在每个接收器线圈Rx1、...、Rxn中感应的电信号与由相关联的第二分频器24确定的电信号进行比较。

为此，对于每个接收器线圈Rx1、...、Rxn，比较单元26接收在接收器线圈Rx1、...、Rxn中感应的电信号和由第二相关联的分频器24确定的电信号作为输入。然后，比较单元26确定电信号的同相(I)和正交(Q)分量。

如此确定的每个电信号的同相(I)和正交(Q)分量然后被发送到相关联的模数转换器32，该模数转换器将它们转换成数字数据，然后再将它们发送到分析装置30。

以本身已知的方式，分析装置30然后推断由发射器组件10产生的磁场是否受到金属物体的干扰。

在第五步骤S5期间，探测器50探测其频率为第一频率F1的函数的一组电信号或其频率为第二频率F2的函数的一组电信号的过零瞬间.

当第二时钟22的相位与第一时钟12的相位重新对准时(图1)，在第五步骤期间，探测器50探测由第一分频器14发送的一组电信号的过零瞬间。当第一时钟12的相位与第二时钟22的相位重新对准时(图2)，在第五步骤S5期间，探测器50探测由第二分频器24发送的一组电信号的过零瞬间。

在一个实施例中，当(由第一或第二分频器14、24发送的)所述一组电信号具有正斜率时(即，当信号的值在快过零之前为负，在过零之后马上为正时)，探测过零瞬间。作为变型，当(由第一或第二分频器10、24发送的)所述一组电信号具有负斜率时，可以探测过零瞬间。

在第六步骤S6期间，产生与在步骤S5中探测到的过零瞬间同步的相位重新对准信号。该相位重新对准信号由信号发生器60产生。

在第七步骤S7期间，将相位重新对准信号发送到发射器组件10或发送器组件10以重新对准第一时钟12和第二时钟22的相位。

例如，当第二时钟22的相位与第一时钟12的相位重新对准时(图1)，在发射器组件10处产生相位重新对准信号。因此，该信号被发送到发射器组件10的通信接口41，该接口然后是调制器，如此便可通过发生器的相位重新对准信号调制载波信号，以将调制的载波信号发送到接收器组件20的通信接口42。该接口然后包括解调器42，该解调器42被配置为解调以此方式接收到的载波信号并提取相位重新对准信号。如此解调的信号然后被发送到一组第二分频器24的复位输入端25，以便重新对准它们与第一时钟12的相位，从而确保探测系统1中的相位一致性。

作为变型，当第一时钟12的相位与第二时钟22的相位重新对准时(图2)，在接收器组件20处产生相位重新对准信号。因此该信号被发送到接收器组件20的通信接口41，该接口然后是调制器，其类似于先前所描述的，将信号发送到发射器组件10的通信接口42。如此解调的信号然后被发送到一组第一分频器14的复位输入端15，以便重新对准它们与第二时钟22的相位，从而确保探测系统1中的相位一致性。

Claims (14)

1.一种用于探测金属物体的连续波系统(1)，包括发射器组件(10)和接收器组件(20)，其中：

-所述发射器组件(10)包括容纳在第一立柱(2)中的至少一个发射器线圈(Tx1、...、Txm)；被配置为以第一给定频率(F1)发射第一电信号的第一时钟(12)；被配置为向对应的发射器线圈(Tx1、...、Txm)发射具有与所述第一频率(F1)同步的频率的电信号以使得所述发射器线圈(Tx1、...、Txm)发射磁场的至少一个第一频率发生器(14)；以及

-接收器组件(20)包括：

*容纳在与所述第一立柱(2)不同的第二立柱(3)中的至少一个接收器线圈(Rx1、...、Rxn)，所述接收器线圈(Rx1、...、Rxn)被配置为产生作为由所述发射器线圈(Tx1、...、Txm)发射的所述磁场的函数的电信号；被配置为以第二给定频率(F2)发射第二信号的第二时钟(22)；以及被配置为确定具有与所述第二频率(F2)同步的频率的电信号的至少一个第二频率发生器(24)；以及

*用于比较由接收器线圈(Rx1、...、Rxn)产生的所述电信号与由所述第二频率发生器(24)确定的所述电信号的单元(26)；

所述探测系统(1)的特征在于它进一步包括：

-探测器(50)，其被配置为探测由所述至少一个第一频率发生器(14)或所述至少一个第二频率发生器(24)发射的一组电信号的过零瞬间；

-信号发生器(60)，其被配置为产生与所述探测器(50)探测到的过零瞬间同步的相位重新对准信号；以及

-传输装置(40)，其包括无线通信接口(41、42)，所述无线通信接口被配置为向所述发射器组件(10)或所述接收器组件(20)发射所述相位重新对准信号，以便重新对准所述第一时钟(12)和所述第二时钟(22)的相位。

2.根据权利要求1所述的系统(1)，其中所述第二给定频率(F2)基本上等于所述第一给定频率(F1)。

3.根据权利要求1或2中任一项所述的系统(1)，其中所述第一时钟(12)被放置在所述第一立柱(2)中并且所述第二时钟(22)被放置在所述第二立柱(3)中。

4.根据权利要求1或2中任一项所述的系统(1)，其中所述第一时钟(12)和所述第二时钟(22)被移位到所述第一立柱(2)和所述第二立柱(3)之外。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的系统(1)，其中所述探测器(50)被配置为在由所述第一频率发生器(14)或所述第二频率发生器(24)发射的所述信号具有正斜率时探测所述一组电信号的过零瞬间。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的系统(1)，其中所述第一立柱(2)与所述第二立柱(3)分离，使得所述探测系统(1)在所述第一立柱(2)和所述第二立柱(3)之间没有物理连接。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的系统(1)，其中所述发射器组件(10)包括至少两个发射器线圈(Tx1、...、Txm)和同样多的相关联的第一频率发生器(14)，所述接收器组件(20)包括至少两个接收器线圈(Rx1、...、Rxn)和同样多的相关联的第二频率发生器(24)。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的系统(1)，其中所述无线通信接口(41、42)包括以下元件中的至少一个：射频接口、光接口和/或感应接口。

9.根据权利要求8所述的系统(1)，其中所述无线通信接口(41、42)包括感应接口，所述感应接口包括所述发射器组件(10)和所述接收器组件(20)各自的所述发射器线圈(Tx1、...、Txm)和所述接收器线圈(Rx1、...、Rxn)中的至少一个。

10.一种使用根据权利要求1至8中任一项所述的连续波探测系统(1)探测金属物体的方法(S)，所述方法(S)包括以下步骤：

S1：至少在一个发射器线圈(Tx1、...、Txm)处根据具有作为第一时钟(12)的第一频率(F1)的函数的频率的相应电信号发射磁场，

S2：至少在一个接收器线圈(Rx1、...、Rxn)处产生作为在步骤S1中发射的所述磁场的函数的至少一个电信号，

S3：确定具有作为第二时钟(22)的第二频率(F2)的函数的频率的电信号，

S4：比较在步骤S2中产生的电信号和在步骤S3中确定的电信号，

S5：探测其频率是所述第一频率(F1)的函数的一组电信号或其频率是所述第二频率(F2)的函数的一组电信号的过零瞬间，

S6：产生与在步骤S5中探测到的所述过零瞬间同步的相位重新对准信号，以及

S7：使用无线通信接口(41、42)将所述第一时钟(12)和所述第二时钟(22)的相位重新对准信号发送到所述发射器组件(10)或所述接收器组件(20)。

11.根据权利要求10所述的方法，其中步骤S2和S3是同时的。

12.根据权利要求10或11中任一项所述的方法，其中在步骤S5期间，当其频率是所述第一频率(F1)的函数的一组电信号或当其频率是所述第二频率(F2)的函数的一组电信号具有正斜率时探测所述过零瞬间。

13.根据权利要求10至12中任一项所述的方法，其中在步骤S6期间，在所述发射器组件(10)处产生所述相位重新对准信号并将所述相位重新对准信号发送到所述接收器组件(20)，以重新对准所述第二时钟(22)的相位与所述第一时钟(12)的相位。

14.根据权利要求10至12中任一项所述的方法，其中在步骤S6期间，在所述接收器组件(20)处产生所述相位重新对准信号并将所述相位重新对准信号发送到所述发射器组件(10)，以重新对准所述第一时钟(12)的相位与所述第二时钟(22)的相位。

Images