CN117099023A - 用于操作金属检测器的方法和金属检测器 - Google Patents

Abstract

所述方法用于操作金属检测器，所述金属检测器包括平衡线圈系统(2)，所述平衡线圈系统(2)具有连接到发射器单元(1)的发射器线圈(21)以及连接到接收器单元(3)的输入端的第一和第二接收器线圈(22A、22B)，所述接收器单元(3)连接到信号处理单元(45)，所述发射器单元(1)包括发射器信号路径(tp)，对于所述发射器信号路径(tp)，具有至少一个固定的或可选择的操作频率的发射器信号(tx)被施加到发射器放大器(12)的输入端，所述发射器放大器(12)将经放大的发射器信号(tx)直接或经由发射器匹配单元(13)转发到发射器线圈(21)；所述接收器单元(3)包括至少一个接收器信号路径(rp)，在所述接收器信号路径(rp)中，从平衡线圈系统(2)接收的接收器信号(rs)被直接或经由接收器匹配单元(31)施加到接收器放大器(33)，所述接收器放大器(33)将经放大的接收器信号(rs)直接或间接地转发到设置在接收器单元(3)中或者在信号处理单元(45)中实施的接收器解调器(35；4535)；所述接收器解调器(35；4535)提供具有同相接收器信号分量(rs‑I)和正交接收器信号分量(rs‑Q)的经解调的复数接收器信号(rsc)；所述同相接收器信号分量(rs‑I)和所述正交接收器信号分量(rs‑Q)在设置在信号处理单元(45)中的至少一个信号处理路径(sp)中被处理，在所述信号处理单元(45)中，复数接收器信号(rsc)的与产品或噪声有关的信号分量被抑制、并且源自金属污染物的信号分量被进一步处理。本发明包括以下步骤：将从接收器信号路径(rp)获取的至少一个测量信号(ms)提供到测量通道(8)；在评估模块(88)中或在接收器控制模块(488)中分析测量信号(ms)以提供相关的测量信息；基于所获得的测量信息，在接收器控制模块(488)中确定是否存在可能损害接收器信号路径(rp)中的信号处理的临界状况；以及提供用于处理金属检测器中的临界状况的程序，如果存在临界状况则执行所述程序。

Description

用于操作金属检测器的方法和金属检测器

技术领域

本发明涉及一种用于操作使用一个或多个操作频率的金属检测器的方法以及一种根据所述方法操作的金属检测器。

背景技术

例如在US 8,587,301 B2中描述的金属检测器被用于检测产品中的金属污染。如果安装和操作得当，它将有助于减少产品中的金属污染。大多数现代金属检测器使用带有平衡线圈系统的探测头。这种设计的检测器可以检测各种各样的产品(如新鲜和冷冻产品)中的所有金属污染物类型，包括黑色金属、有色金属和不锈钢。

根据平衡线圈原理操作的金属检测器通常包括缠绕在非金属框架上的发射器线圈和两个相同的接收器线圈，每个线圈通常彼此平行。由于接收器线圈(它们通常围着在它们之间居中的发射器线圈)是相同的，因此在它们中的每一个中感应出相同的电压。为了在系统处于平衡时接收为零的输出信号，第一接收器线圈与具有相反绕组方向的第二接收器线圈串联连接。因此，如果系统处于平衡并且在所观察产品中不存在污染物，则在接收器线圈中感应出的具有相同幅度和相反极性的电压彼此抵消。

然而，一旦金属颗粒穿过线圈布置并暴露于磁场，就迫使涡电流在金属颗粒中流动。涡电流产生次级磁场，其首先在一个接收器线圈附近并且然后在另一个接收器线圈附近干扰初级电磁场。当金属颗粒穿过接收器线圈时，在每个接收器线圈中感应出的电压通常以纳伏改变。这种平衡的变化在检测线圈的输出端处产生信号，所述信号可以在接收器单元中被处理、放大，并且随后用于检测所观察的产品中金属污染物的存在性。

因此，在理想条件下，如果不存在产品或污染物，则平衡线圈系统不提供输出信号。然而，如US2020/333498 A1中所描述的，尽管相同的检测线圈在工厂现场被设置在接近完美平衡的状态，但仍将存在金属检测器将无法在不存在污染物的情况下处于平衡状态的情况，这导致例如完全可接受的食品被拒绝。金属检测器的平衡可能会受到对系统的机械冲击、环境条件的变化、位于金属检测器附近的金属物体的干扰或由于部件的松弛或老化而受到干扰。鉴于金属检测系统的高灵敏度和污染物对线圈系统的输出电压的微小影响，不平衡可能导致接收器通道的饱和，特别是输入放大器和相敏检测器的饱和，它们仅在有限的信号电压范围内操作。为了消除这种不平衡，将从驱动信号导出的可调平衡信号与检测器的输出信号组合并改变，直到输出信号中的不平衡被补偿。

为补偿不平衡而实施的校正回路具有相对高的时间常数和低带宽，以便不影响源自被扫描对象的信号。因此，将花费相当长的时间来补偿强不平衡信号。强输入信号可以由外部影响产生的这种不平衡、由将金属物体移动到金属检测器附近、由包含在所观察产品中的相对大的金属物体或由金属检测器本身的故障(例如，通过在发射器通道中发生的振荡)导致。

因此，不同的效应可能对接收器单元的输出信号具有强烈的影响，这可能导致模糊性。由于这些影响，输出信号可能会在不存在污染的情况下指示存在产品污染，或者可能会在存在污染的情况下指示没有污染，从而导致不期望的假阳性报告或假阴性报告。

金属检测器使用参考信号将测量信号分解为实部和虚部。DE102017124407A1公开了一种金属检测器，其中在接收器线圈的连接点处分接这样的参考信号。

US20150276964A1公开了用于监测配备有平衡线圈系统的金属检测系统的操作的方法。为此目的，将具有调制的监测频率的测试信号或监测信号施加到与接收器线圈中的至少一个感应地耦合的监测线圈，其输出信号在解调单元中被解调，所述解调单元针对每个操作频率提供解调的监测信号，所述解调的监测信号在相位和/或幅度上与参考值进行比较，以便获得关于金属检测器性能的信息。

US20120098667A1公开了另一种用于通过引入监测信号来检测金属检测系统中的故障的方法。在金属检测系统的第一级中引入监测信号、在第二级中提取监测信号以及在第三级中分析所提取的监测信号相当费力，但是提供了关于金属检测系统的性能的有价值的信息。然而，在发生临界状况、例如接收器级的输出信号在信号范围的一端或另一端被削波的情况下，期望的信息可能不可用。

因此，本发明基于提供一种用于操作使用一个或多个操作频率的金属检测器的改进的方法以及一种根据所述方法操作的改进的金属检测器的目的。

利用本发明的方法，将避免由金属检测器中发生的临界状况引起的不期望的假阳性报告、即错误警报，以及甚至更重要的假阴性报告。

将在尽可能短的时间内检测到金属检测器中发生的可能导致此类错误报告的临界状况，从而可以进行所需的校正并且可以避免发布错误报告。

此外，在发生临界状况后，金属检测器将在尽可能短的时间内被带回到正常操作状态。

更进一步地，临界状况将能够在无需将测试信号或监测信号引入到金属检测器中的情况下检测。

发明内容

所述方法用于操作金属检测器，所述金属检测器包括平衡线圈系统，所述平衡线圈系统具有连接到发射器单元的发射器线圈以及连接到接收器单元的输入端的第一和第二接收器线圈，所述接收器单元连接到信号处理单元，所述发射器单元包括发射器信号路径，对于所述发射器信号路径，发射器信号具有至少一个固定的或可选择的操作频率。发射器信号和参考信号(诸如正交信号)可以由内部或外部频率源提供，例如由信号处理单元提供。

发射器信号被施加到发射器放大器的输入端，所述发射器放大器将经放大的发射器信号直接或经由发射器匹配单元转发到发射器线圈；所述接收器单元包括至少一个接收器信号路径，在该接收器信号路径中，从平衡线圈系统接收的接收器信号被直接或经由接收器匹配单元施加到接收器放大器，所述接收器放大器将经放大的接收器信号直接或间接地转发到设置在接收器单元中或在信号处理单元中实施的接收器解调器。接收器解调器提供具有同相接收器信号分量和正交接收器信号分量的经解调的复数接收器信号(demodulated complex receiver signal)；所述同相接收器信号分量和所述正交接收器信号分量在设置在信号处理单元中的至少一个信号处理路径中被处理，在所述信号处理单元中，复数接收器信号的与产品或噪声相关的信号分量被抑制、并且源自金属污染物的信号分量被进一步处理。

本发明包括以下步骤：提供至少一个测量信号，所述测量信号从接收器信号路径中获取并提供给测量通道；在评估模块中或在接收器控制模块中分析测量信号以提供相关的测量信息；以及基于所获得的测量信息，在接收器控制模块中确定是否存在损害或可能损害接收器信号路径中的信号处理的临界状况。此外，如果存在临界状况，则执行用于处理金属检测器中的临界状况的程序，所述程序限定能够单独地或组合地启动的至少一个合适的动作或多个合适的动作。

因此，可以可靠地检测临界状况，而无需将测试信号或监测信号引入金属检测器中，这可能受到临界状况的不利影响。

检测到的临界状况涉及接收器信号路径中的信号处理受损或可能受损的情况。在临界状况下，接收器级中的至少一个超出或预期超出特定操作状况，这可能导致不正确的测量结果。

在测试程序或校准程序期间，可以例如有意地引起临界状况，以观察一个或多个接收器级中的接收器单元的行为以及测量信号的对应变化。例如，可以将大的金属件引入线圈系统中，这使得测量信号和接收器级中的接收器信号上升直到接收器信号失真或削波或不再线性放大。替代性地，可以模拟将金属物体(可能是磁性金属物体)带入线圈系统附近的临界状况。因此，通过观察测量信号，可以确定何时发生临界状况以及接收器信号路径中的信号处理是否被损害或可能被损害。例如，根据上述示例，可以增加输入到接收器单元的输入信号，直到检测到接收器级中的一个的饱和。然后，测量信号(可能减小了一个裕度)可以被当作接收器单元中的临界状况的指示符。

在一个优选实施例中，在接收器控制模块中评估测量信息，所述接收器控制模块优选地在控制单元或信号处理单元中实施，以便将测量信息分类并将测量信息分配给至少一个类别的、优选至少第一或第二类别的临界状况，并且根据所述临界状况的分类来决定如何处理所述复数接收器信号以及如何采取校正措施。

根据测量信息，临界状况优选地被分配给：

-与由产品或污染物引起的临界状况有关的第一类别；或

-与由外部影响引起的临界状况有关的第二类别；或

-与由金属检测器的非正常状态、例如饱和状况引起的临界状况有关的第三类别；或

-与由金属检测器中发生的漂移引起的临界状况有关的第四类别。

针对这些类别中的每一个，用于处理临界状况的程序限定用于终止临界状况的适当动作。

用于处理临界状况的程序的执行优选地包括以下步骤中的至少一个：

a)向设置在接收器信号路径中的至少一个功能模块提供并施加控制信息或控制信号，用于重置接收器单元、或者用于将接收器单元或其部件返回到正常操作状况、或者用于将接收器单元或其部件保持在稳定状况；和/或

b)向信号处理路径中的至少一个功能模块提供并施加控制信息，用于重置信号处理单元、或者用于将信号处理单元或其部件返回到正常操作状况、或者用于将信号处理单元或其部件保持在稳定状况；和/或

c)向在控制单元中实施的控制程序提供信息，所述控制程序启动要由金属检测器发出的声学或光学警报信号；和/或

d)向在控制单元中实施的控制程序提供信息，所述控制程序根据针对临界状况的发生而提供的协议来处理测量数据；和/或

e)使用平衡控制回路来消除在接收器信号路径中发生的不平衡，并且向设置在平衡控制回路中的至少一个功能模块提供和施加控制信息，用于重置平衡控制回路、或者用于将平衡控制回路返回到操作状况，在所述操作状况中，不平衡可以至少粗略地被校正或保持在稳定值；和/或

f)使用平衡控制回路来消除在接收器信号路径中发生的不平衡，所述平衡控制回路从接收器信号或者如果存在临界状况则从测量信号导出不平衡信号。

此外，对于一个或多个类别的临界状况，可以为金属检测器提供特定的操作模式。因此，在检测到临界状况之后，金属检测器的操作模式可以被改变为合适的模式。

如果金属检测器使用两个或更多个操作频率，则优选地对于每个操作频率提供专用接收器信号路径和专用信号处理路径，并且如果测量通道中的信号处理与操作频率有关，则提供专用测量通道。因此，在不同的信号通道中针对每个操作频率并行地执行信号处理。

测量通道包括测量信号路径，在所述测量信号路径中，测量信号被处理。在优选实施例中，测量信号被施加到设置在测量通道中或者在信号处理单元中实施的测量解调器。测量解调器提供具有同相测量信号分量和正交测量信号分量的经解调的复数测量信号。同相测量信号分量和正交测量信号分量在信号处理单元中或在接收器控制模块中被分析以提供相关的测量信息。因此，不仅可以在解调之前分析测量信号，例如通过将信号幅度或信号能量与至少一个参考值进行比较，而且可以在解调之后分析测量信号以检测基带信号的异常。

对应于在接收器信号路径中的特定点处的接收器信号的至少一个测量信号优选地在设置在接收器单元中的有源模块(诸如放大器)的输入端或输出端处拾取。优选地，在接收器信号路径中的不同点处拾取两个或更多个测量信号，使得可以可靠地检测临界状况的发生以及发生的确切位置。

接收器解调器和/或测量解调器优选地以相敏检测器的实施方式提供，所述相敏检测器将所施加的接收器信号或测量信号与参考发射器信号和相关的参考正交信号进行比较，以提供经解调的复数接收器信号或经解调的复数测量信号。在下面描述的所有实施例中，接收器解调器或测量解调器优选地是相敏检测器，并且相应地进行描述。然而，在每个实施例中，解调器可以以本领域技术人员已知的任何其它实施例设置。

观察接收器信号路径的优点在于，利用测量通道和测量信号的分析，获得信息，这允许检测临界状况并支持对接收器单元的输出信号的解释。利用由接收器控制单元提供的控制信息，可以响应于检测到的临界状况来控制金属检测器及其实体(诸如发射器单元和/或接收器单元和/或信号处理单元)和/或这些级的平衡控制回路或功能模块。以这种方式，金属检测器可以在尽可能短的时间内被带回到正常操作。此外，利用控制信息，可以控制测量过程和测量数据的处理。可以决定测量数据是有效还是无效。因此，在临界状况发生时，可以避免假阳性和假阴性报告。此外，可以向操作者发出临界状况的信号，并且可以优选地在测量结果受损之前自动启动对策、例如重置接收器单元或其部件。可以定期校正临界状况，而不会干扰测量过程。然而，如果不能及时校正临界状况或者如果临界状况可能破坏测量信息，则中断测量过程是最后的选项。

可以在硬件域或软件域中分析测量信号。因此，评估模块和/或接收器控制模块可以在硬件域中提供，或者可以在控制单元或信号处理单元中实施。评估模块还可以集成在接收器控制模块中，使得接收器控制模块包括评估子模块和控制子模块。

在硬件域中，优选地提供至少一个参考信号或参考值或阈值，测量信号或从测量信号导出的测量值在至少一个比较器单元中与所述参考信号或参考值或阈值进行比较。通过将测量信号或测量值与参考信号或参考值信号进行比较，可以检测饱和状况。通过将测量信号或测量值与两个或更多个参考信号或参考值进行比较，可以在信号范围的两端检测具有信号削波的饱和。通过相应地设置的参考值，还可以检测对应于测量信号的接收器信号是否达到临界范围而测量过程尚未被干扰。

在接收器信号路径中发生的饱和可能导致输出电压达到一个或另一个极端。然而，饱和通常导致接收器单元的不明确或非线性行为，该行为不能被正确地解释。在接收器信号路径中，第一放大器可能饱和，而随后的放大器的行为不明确。例如，如果第一放大器处于饱和，则不能保证背对背放大器布置中的第二放大器将输出输入信号的饱和的放大副本。因此，金属检测器可能看起来是正常状态，而实际上存在临界状况。因此，利用本发明的方法，可以检测临界状况，否则其将导致假阳性或假阴性响应。

重要的是，在接收器信号路径中存在饱和状况的情况下，测量通道不会也变得饱和，仍然可以处理测量信号。为此目的，优选地提供衰减器、优选可控衰减器，利用所述衰减器可以根据需要衰减测量信号。替代性地或附加性地，测量信号可以由相敏检测器处理，相敏检测器与接收器相敏检测器相比具有更大的范围，其允许处理将导致接收器信号路径中的饱和的信号、诸如具有更高幅度的信号。

测量通道还可以有利地用作辅助平衡控制回路的一部分，利用所述辅助平衡控制回路，可以将可能已经引起临界状况的不平衡至少补偿到接收器单元能够返回到正常操作状况的程度。在金属检测器中，接收器信号通常被分析或处理以用于确定与在金属检测器中发生的不平衡有关的不平衡信号分量。基于所确定的不平衡信号分量，导出或合成补偿信号，所述补偿信号被施加到设置在接收器信号路径中的补偿单元以补偿所确定的不平衡。在不能从接收器信号导出不平衡信号分量的临界状况的情况下，测量信号被分析或处理以用于确定与金属检测器中发生的不平衡相关的不平衡信号分量，并用于提供补偿信号。然后，将从测量信号获得的补偿信号施加到设置在接收器信号路径中的补偿单元，以补偿所确定的不平衡信号分量。因此，测量通道是辅助补偿回路的一部分，其允许对金属检测器中已经发生的不平衡情况执行粗略但快速的校正。因此，在检测到临界状况之后，控制单元可以改变操作模式，并且可以暂时使用辅助平衡控制回路，直到接收器单元已经返回到正常操作，优选地直到测量信号指示接收器信号已经返回到可允许的范围内。

优选地，记录测量信号的历史和/或从测量信号的分析获得的数据的历史和/或与临界状况相关的金属检测器的状态数据的历史，使得可以预测未来的临界状况，并且可以快速地采取预防措施，或者在临界状况发生时，附加数据可用于解释当前的临界状况。

如果接收器单元呈现指示存在污染物或不存在污染物的输出信号，则可以通过由分析测量信号获得的信息来验证信号信息，使得可以避免假阳性报告和假阴性报告。如果不平衡已经将接收器信号驱动到极限、最大或最小信号值，则可以正确地解释接收器信号，并且可以立即采取校正措施。

在一个优选实施例中，将测量信号或从其导出的测量值与至少一个参考信号或参考值进行比较，以确定接收器信号路径中的饱和状况。饱和状况指示接收器级(诸如滤波器级或增益级)中的有源模块(诸如运算放大器)的输入已经上升到最大输入电压以上，这已经导致有源模块或相关接收器级展现出非线性或不明确的行为或提供最小或最大输出电压或信号削波等。在最坏的情况下，饱和状况可能导致接收器单元在存在污染物的情况下展现出指示不存在污染物的信号输出。

此外，优选连续地观察金属检测器的状态以及测量过程，并且将相关的状态信息提供给接收器控制模块，所述接收器控制模块然后在考虑与测量信息相关的状态信息的情况下对测量信息进行分类。如果状态信息指示平衡线圈系统中不存在产品，则排除分配给第一类别临界状况。如果状态指示已经检测到振动，则可以将临界状况分配给第二类别。如果校正回路指示施加高校正信号以补偿不平衡，则可以将临界状况分配给第四类别。

为了解释临界状况，状态信息优选地在一段时间内被观察和记录，使得临界状况的产生可以被追踪，并且临界状况可以通过对策来避免。因此，历史信息可以有利地用于将临界状况正确地分配给相关类别。

如果已经检测到接收器信号路径的饱和，则优选地重置信号接收器路径的至少一个有源元件或模块，使得接收器单元被带回到正常状况。例如，与饱和状况相关的至少一个电容器被放电或者被经放电的电容器替换。替代性地，放大器级和滤波器级被重置，然后被设置回正常操作状况。替代性地，基于对临界状况的评估，接收器单元或其元件也可以保持在它们的状况中，例如通过暂时中断信号路径或通过暂时保持电容器上的电荷。

优选地，为安装在接收器信号路径中的至少一个可控放大器级提供增益参数的操作值和重置值。如果发生与接收器单元的饱和有关的临界状况，则通过将增益参数设置为重置值来重置至少一个放大器级。然后，在增益重置时段内，增益参数从重置值被连续地改变为操作值。附加性地或替代性地，提供用于安装在接收器信号路径中的至少一个可控滤波器级的滤波器参数的操作值和重置值。如果发生与接收器单元的饱和有关的临界状况，则通过将滤波器参数设置为重置值来重置至少一个滤波器级，然后在滤波器重置时段内将滤波器参数从重置值改变为操作值。增益重置时段和滤波器重置时段被选择为尽可能短，但是使得任何饱和状况被可靠地去除。增益参数或滤波器参数从重置值到操作值的变化可以是线性的或遵循曲线。

因此，本发明的方法允许检测接收器信号路径中的临界状况、例如有源模块的饱和，并且在最短的可能时间内启动适当的校正动作。

附图说明

下面参考附图描述本发明的详细方面和示例，其中，

图1示出了本发明的金属检测器的优选实施例，其包括发射器

单元1、平衡线圈系统2、接收器单元3和集成在控制单

元4中的信号处理单元45，并且具有测量通道8，在测量

通道8中，已经从接收器信号路径rp取得的至少一个测

量信号ms、msx被分析以检测在接收器单元3中已经发

生的临界状况、诸如饱和状况；

图2示出了在另一优选实施例中的图1的金属检测器，其中测

量信号ms由相敏检测器85解调并在控制单元4中被分

析；和

图3示出了在一个优选实施例中的图2的金属检测器，其具有

由信号处理单元45提供的操作频率tx，并且具有在信号

处理单元45中实施的接收器通道3的和测量通道8的相

敏检测器435、485。

具体实施方式

图1示出了在一个优选实施例中的本发明的金属检测器的框图，其包括发射器单元1、具有发射器线圈21以及第一和第二接收器线圈22A、22B的平衡线圈系统2、接收器单元3、包括控制程序40和数字信号处理单元45的控制单元4、以及接口和输入输出装置。象征性地示出，金属检测器可以包括输送机6，在输送机6上，产品被传送通过平衡线圈系统2。

发射器单元1包括发射器信号路径tp，所述发射器信号路径tp具有内部频率源11(诸如合成器)或位于例如控制单元4中的外部频率源11、发射器放大器12以及优选地具有发射器匹配单元13。发射器信号路径tp可以包括另外的模块、诸如滤波器装置。频率源11提供具有至少一个固定的或可选择的操作频率的发射器信号tx。频率源11还提供正交信号tx90°，其相对于发射器信号tx在相位上偏移90°。发射器信号tx被施加到发射器放大器12的输入端，发射器放大器12可以例如在A类或B类模式中操作，或者可以以H桥的实施方式提供。

发射器放大器12的输出端连接到发射器匹配单元13的输入端，发射器匹配单元13优选地包括具有至少一个初级线圈和次级线圈的耦合变压器，其允许使发射器放大器12适配发射器线圈21。阻抗匹配单元13优选地还包括调谐电容器，所述调谐电容器选择性地连接到发射器线圈21以创建被调谐到所选操作频率的谐振电路。

在平衡线圈系统2中，当包含污染物的产品传送通过平衡线圈系统2时，接收器信号rs由磁场中发生的干扰调制。然而，即使接收器线圈22A、22B是相同的并且在工厂现场被设置在平衡状态中，仍将存在平衡线圈系统在没有产品存在的情况下将不能平衡的情况，这可能导致完全可接受的产品被拒绝。由于对系统的机械冲击、由于环境条件的变化、由于位于检测器附近的金属物体或由于部件的松弛或老化，金属检测器的平衡可能被干扰。考虑到金属检测系统的高灵敏度和污染物对线圈系统的输出电压的微小影响，不平衡也可能导致接收器通道的饱和，特别是输入放大器和相敏检测器以及模数转换器的饱和，它们仅在有限的电压信号范围上操作。为了消除这种不平衡，平衡控制回路被提供有可调节补偿信号，所述可调节补偿信号与接收器信号组合并变化，直到不平衡被补偿。

接收器单元3包括优选地具有接收器匹配单元31的至少一个接收器信号路径rp，接收器匹配单元31包括例如使平衡线圈系统阻抗适配接收器通道阻抗的平衡变压器。由接收器匹配单元31提供的接收器信号rs和补偿信号cs被施加到补偿单元32、诸如求和或减法单元。利用补偿信号cs补偿包含在接收器信号rs中的不平衡，使得经补偿的接收器信号，可能经由滤波器级33，被转发到接收器放大器34的输入端。滤波器级33和接收器放大器34优选地借助于控制信号gc、fc是可控制的。利用控制信号gc，可以设置接收器放大器34的增益。利用控制信号fc，可以设置滤波器级33的至少一个滤波器参数。这些控制信号gc、fc和作为示例示出的可控功能元件33、34可以用于在已经检测到临界状况的情况下重置接收器单元3。

接收器放大器34将经放大和补偿的接收器信号rs递送到接收器相敏检测器35(PSD)的实施方式中的接收器解调器35(DEM)，在接收器相敏检测器35(PSD)中，将接收器信号rs与同相参考信号和正交参考信号(即，由频率源11提供的发射器信号tx和相关的正交信号tx90°)进行比较。在接收器相敏检测器35的输出端处，提供具有同相接收器信号分量rs-I和正交接收器信号分量rs-Q的经解调的复数接收器信号rsc。

复数接收器信号rsc从接收器相敏检测器35经由接收器模数转换器36-I；36-Q转发到数字信号处理单元45、例如设置在控制单元4中的数字信号处理器。控制单元4还包括操作或控制程序40，利用所述操作或控制程序40控制金属检测器在校准和操作期间的所有过程。

如果金属检测器使用多于一个的操作频率，则接收器单元3优选地包括单独用于每个操作频率的接收器信号路径rp。因此，将在彼此并行布置的不同接收器路径rp中针对不同操作频率处理接收器信号。

在信号处理单元45中，实施有信号处理路径sp，在所述信号处理路径sp中处理复数接收器信号rsc。优选地，抑制复数接收器信号rsc的与产品或噪声相关的信号分量，并且进一步处理和检测源自金属污染物的信号分量。

此外，沿着信号处理路径sp，处理复数接收器信号rsc，以确定存在于接收器信号中的不平衡分量并且提供具有所确定的不平衡的补偿信号cs，所确定的不平衡是恒定的或者具有非常低的频率，并且从接收器信号rs中去除。由信号处理单元45提供的数字补偿信号在调制之后被转发到数模转换器91，数模转换器91提供被转发到接收器单元3中的补偿单元32的模拟补偿信号cs。

金属检测器还包括具有调节模块81的测量通道8，调节模块81在输入端处接收从接收器信号路径rp取得的测量信号ms。在本实施例中，测量信号ms取自接收器放大器34的输出端。象征性地示出，可以沿着接收器信号路径rp拾取多于一个的测量信号ms、msx，并且可以在测量通道8中沿着测量信号路径mp处理多于一个的测量信号ms、msx。所拾取的测量信号ms、msx可以被时分复用地施加到调节模块81，或者可以在彼此并行布置的专用测量通道8中被处理。每个测量通道8可以适配于所施加的测量信号ms、msx。

调节模块81处理测量信号ms以获得一信号，该信号表示接收器放大器34的输出端处的接收器信号并且与由控制单元4(优选地由在控制单元4中实施的接收器控制模块488)提供的至少一个参考信号或参考值tha、thb可比较。在本示例中，提供了两个参考电压或阈值tha、thb，它们限定了测量信号ms在正常操作期间应当所在的信号范围的上限和下限。

参考信号tha、thb和调节模块81的输出信号被单独地施加到第一比较器模块82A和第二比较器模块82B，第一比较器模块82A和第二比较器模块82B提供相关的输出信号isa、isb，输出信号isa、isb指示测量信号ms已经超过信号范围或阈值tha或thb的临界状况的发生。

调节模块81可以借助于整流器将测量信号ms转换成DC电压，所述DC电压由比较器模块82A、82B与至少一个参考电压或阈值tha、thb进行比较。多个参考电压或阈值tha、thb可以被设置为不同的值。第一阈值tha可以被设置为与信号范围相对应的值，所述信号范围在金属检测器的正常操作期间通常不被超过，但是还不指示接收器信号rs的临界水平。第二阈值thb被设置为指示信号削波或接收器饱和的可能性的值。因此，测量信号ms可以借助于比较器82A、82B来分析，以递送测量信息，所述信息或输出信号isa、isb被转发到接收器控制模块488，所述接收器控制模块488决定是否已经发生临界状况并且相应地发起对抗措施。

为了促进该任务并在发生临界状况时启动适当的校正措施，接收器控制模块488优选地接收关于金属检测器的当前状态的补充信息。利用传感器单元51，平衡线圈系统2中的产品的存在性被感测并且利用信号s51报告给接收器控制模块488。利用传感器或传感器组52，外部影响(诸如振动和/或温度条件)被测量并且利用信号s52报告给接收器控制模块488。此外，可以提供定时器，其报告已经超过阈值tha、thb中的一个或者已经发生外部影响的持续时间。

基于所接收的测量信息和状态信息，接收器控制模块488优选地将临界状况分类为例如与由产品或污染物引起的临界状况相关的第一类别；或者与由外部影响、例如振动引起的临界状况相关的第二类别；或者与由金属检测器的非正常状态(例如饱和状况)引起的临界状况相关的第三类别；或者与由金属检测器中发生的漂移引起的临界状况相关的第四类别。基于临界状况的分类，接收器控制模块488可以发起已经针对所分配的类别预先确定的校正程序。

接收器控制模块488可以例如观察到产品进入平衡线圈系统2并且测量信号ms同时超过第一和/或第二阈值tha、thb。因此，接收器控制模块488可将此临界状况分配给第一类别。取决于超过阈值tha、thb的时间，接收器控制模块488可继续正常操作或可启动校正动作。

如果在检测到外部影响(诸如振动)的同时报告超过阈值tha、thb，则将临界状况分配给第二类别。作为校正措施，可以停止金属检测过程，并且可以向操作者发出临界状况的信号。该程序具有的优点是，可以针对每类临界状况选择性地采取适当的动作。例如，仅当临界状况指示测量结果可能无效时，才可以丢弃测量数据。

如果检测到超过阈值tha、thb，而在平衡线圈系统2中不存在产品并且没有检测到外部影响，则可能存在金属检测器的非正常状态，并且将临界状况分配给第三类别。在这种情况下，通常总是启动校正动作。

如果与大的补偿信号cs一起检测到超过阈值tha、thb，则可能存在根据第四类别的漂移或不平衡。该状态例如通过声音或光或控制单元4的显示器上的消息而再次向操作者发出信号。

测量信息的分类或解释可以进一步由历史数据支持。为此目的，优选地，记录临界状况的数据、相关的状态数据和分类数据以及优选地记录外部影响的数据和补偿信号cs的过程。优选地，还可以记录测量信号的电平发生在已经相应地设置的两个阈值tha、thb之间的临界范围内的时间段。这样的历史数据可以用于未来的临界状况分析，甚至用于预防措施。如果当前数据模式对应于记录的数据模式，则可能的是，临界状况应当被相同地分类。

本发明的方法可以提供对以前不能解释的临界状况的解释。然而，对临界状况的原因的了解允许选择性地采取合适的校正措施，利用这些措施，金属检测器在最短的可能时间内被带回到正常操作。

如果超过阈值thb并且检测到接收器单元3内的持续饱和，则接收器通道或接收器通道的有源模块(诸如至少一个滤波器或放大器)被重置并且然后被带回到正常操作状况。因此，在最短的可能时间内终止检测到的饱和状况，使得测量过程可以在没有中断或仅短暂中断的情况下继续进行。

典型地，饱和状况由充电电容器(诸如作为滤波器、放大器或积分器的部分的电容器)引起并维持。通过对接收器信号路径rp中使用的与饱和状况相关的电容器进行放电，可以终止饱和状况。例如，电阻器可以是能够通过开关(诸如场效应晶体管)与电容器并联连接的，使得电容器可以在需要时放电。由于使电容器放电需要时间，因此电容器可以成对提供，由此电容器可交替地连接到电子电路。利用这种布置，在一个实例中，充电的电容器可以由被放电的电容器替换，从而使接收器单元3立即返回到正常操作。作为示例，具有充电的第一电容器C的RC滤波器可以改变为具有被放电的第二电容器C*的相同的RC*滤波器。图1示出了利用控制信号fc致动的开关S、第一电容器C或第二电容器C*可连接到滤波器级33。通过改变开关S的设置，第一电容器C在电子电路中被第二电容器C*代替，反之亦然。

替代性地，优选地，当检测到例如由大的金属污染物引起的临界状况时，例如通过中断接收器信号路径或通过保持电容器的电荷恒定，将接收器单元3暂时保持在其当前状况下，所述电容器可以连接到有源模块、诸如运算放大器。这具有金属检测器可以自动返回到正常操作状况而不需要进一步动作的优点。

在另一优选实施例中，为安装在接收器信号路径rp中的至少一个可控滤波器级33提供滤波器参数的操作值和重置值。如果已经检测到临界状况，则优选地通过将滤波器参数设置为重置值来重置至少一个滤波器级33，然后在滤波器重置时段内将滤波器参数从重置值改变为操作值。重置滤波器级33可以在模拟和数字域中执行。滤波器参数可以利用施加到滤波器级33的滤波器控制信号fc来设置和改变。

在另一个优选实施例中，为安装在接收器信号路径rp中的至少一个可控放大器级34提供增益参数的操作值和重置值。如果已经检测到临界状况，则通过将增益参数设置为重置值来重置至少一个放大器级34，并且然后在增益重置时段内将增益参数从重置值连续地改变为操作值。增益参数可以利用施加到接收器放大器34的控制信号gc来设置和改变。

滤波器级33和放大器级34优选地设置在接收器相敏检测器35的输入侧处，以放大和滤波经调制的接收器信号rs，和/或设置在接收器相敏检测器35的输出侧处，以放大和滤波经解调的接收器信号或基带信号rs。

图2示出了在另一优选实施例中的图1的金属检测器。在该实施例中，测量信号ms在测量通道8中被施加到优选地在相敏检测器85(PSD)的实施方式中提供的测量解调器85(DEM)。测量相敏检测器85将从接收器放大器34的输出端取得的测量信号ms与同相参考信号和正交参考信号(即，优选地由频率源11提供的发射器信号tx和相关的正交信号tx90°)进行比较，以产生经解调的复数测量信号msc，其具有同相测量信号分量ms-I和正交测量分量ms-Q，它们经由模数转换器86-I；86-Q被转发到信号处理单元45。

如上所述，重要的是，在接收器信号路径rp中存在饱和状况的情况下，测量通道8也不会饱和，但仍然可以处理测量信号ms。为此目的，测量通道8可选地包括衰减器80，其衰减测量信号ms。替代性地，与以更高精度操作的接收器相敏检测器35相比，测量相敏检测器85可选地设置有更大的范围。因此，测量相敏检测器85允许处理将使接收器相敏检测器35饱和的具有更高幅度的信号。衰减器80优选地具有控制输入端，在所述控制输入端处可以施加控制信号ac以设置期望的衰减。优选地，衰减由控制单元4设置，优选地由信号控制单元45或接收器控制单元488设置。

测量信号ms或msx可以在沿着接收器信号路径rp的另一点处被拾取，并且可以在其被施加到测量解调器85(DEM)或测量相敏检测器85(PSD)的输入端之前根据需要沿着测量信号路径mp被放大和/或衰减。

在信号处理单元45中或在接收器控制模块488中，复数测量信号msc被分析以提供相关测量信息。基于所获得的测量信息，接收器控制模块488决定是否存在临界状况。如上所述，可以对临界状况进行分类，并且可以施加为相关类别提供的校正措施。该实施例具有的优点是，测量信号ms、msx可以更容易地在数字域中由信号处理单元45或接收器控制模块488分析。然而，建议连续地分析测量信号ms、msx，并且优选地在接收器信号路径rp中发生饱和之前收集测量信息。

如参考图1所描述的，提供了平衡控制回路，利用所述平衡控制回路消除金属检测器中发生的不平衡。沿着信号处理单元45的信号处理路径sp处理复数接收器信号rsc，以确定复数接收器信号rsc中的不平衡分量并提供对应的补偿信号cs，所述补偿信号cs经由数模转换器91被转发到接收器单元3中的补偿单元32。

由于当临界状况阻碍接收器单元3的正常功能时测量通道8仍然是操作的，因此优选地在检测到临界状况之后分析测量信号ms，以用于确定与金属检测器中发生的不平衡相关的不平衡信号分量，并且用于提供与所确定的不平衡信号分量相对应的补偿信号csm。通过将从测量信号ms导出的补偿信号csm施加到设置在接收器信号路径rp中的补偿单元32，所确定的不平衡被补偿。因此，测量通道8形成辅助平衡控制回路的一部分，所述辅助平衡控制回路在临界状况发生时被激活。因此，辅助平衡控制回路将使接收器单元3返回到正常平衡控制回路可以被重新激活以优化不平衡的补偿的状态。

在检测到临界状况之后，接收器控制模块488可启动校正动作。利用过程控制命令pc，可以根据需要改变金属检测器的测量过程或操作模式。利用控制信号gc、fc，可以改变放大器单元34和滤波器单元33的操作参数。控制信号pc可以激活或去激活辅助平衡控制回路。

图3示出了在一个优选实施例中的图2的金属检测器，其具有由信号处理单元45提供的发射器信号tx或操作频率。接收器单元3和测量通道8的相敏检测器435、485在信号处理单元45中实施。此外，在信号处理单元45中实施有用于处理接收器信号rs的经解调的同相和正交信号分量的滤波器模块4533和用于处理测量信号ms的经解调的同相和正交信号分量的滤波器模块4583。由于不平衡信号分量存在于低频范围中，因此滤波器模块4533可以提供包含在接收器信号rs中的不平衡信号分量，并且滤波器模块4583可以提供包含在测量信号ms中的不平衡信号分量。因此，根据需要，补偿信号可以从用于在正常平衡控制回路中施加的接收器信号rs或从用于在辅助平衡控制回路中施加的测量信号ms导出。

附图标记列表

1 发射器单元

11 频率源、合成器

12 发射器放大器

13 发射器匹配单元

2 线圈系统

21 发射器线圈

22A、22B 接收器线圈

3 接收器单元

31 接收器匹配单元

32 补偿单元

33 滤波器单元

34 接收器放大器

35、4335 接收器相敏检测器/解调器

36I、36Q 接收器模数转换器

4 控制单元

40 控制程序

45 信号处理单元/模块

435、485 相敏检测器

488 接收器控制模块

4533 滤波器模块，用于处理信号rs的ms-I信号分量

4583 滤波器模块，用于处理信号ms的ms-Q信号分量

51 产品传感器

52 测量外部影响的传感器/振动传感器

6 产品输送机

8 测量通道

80 衰减器

81 调节单元

82A、82B 比较器

85、4585 测量相敏检测器/解调器

86I、86Q 测量模数转换器

88 评估模块

9 补偿通道

91 补偿通道中的数模转换器

92 补偿通道中的放大器

ac 施加到衰减器80的控制信号

cs 补偿信号

csm 对应于所确定的不平衡信号分量的补偿信号

gc 用于设置增益或接收器放大器34的控制信号

fc 用于设置滤波器级33的至少一个滤波器参数的控制信号

isa、isb 输出信号

mp 测量信号路径

ms、msx 测量信号

msc 复数测量信号

ms-I 同相测量信号分量

ms-Q 正交测量分量

pc 过程控制命令

rp 接收器信号路径

rs 接收器信号

rsc 复数接收器信号

rs-I 同相接收器信号分量

rs-Q 正交接收器信号分量

sp 信号处理路径

s51 传感器51的信号

s52 传感器52的信号

tha、thb 参考信号阈值/参考值

tp 发射器信号路径

tx 发射器信号

tx90° 正交信号(相对于发射器信号相位偏移90°)

C 第一电容器

C* 第二电容器

S 开关

Claims (17)

1.一种用于操作金属检测器的方法，所述金属检测器包括平衡线圈系统(2)，所述平衡线圈系统(2)具有连接到发射器单元(1)的发射器线圈(21)以及连接到接收器单元(3)的输入端的第一和第二接收器线圈(22A、22B)，所述接收器单元(3)连接到信号处理单元(45)，

所述发射器单元(1)包括发射器信号路径(tp)，对于所述发射器信号路径(tp)，具有至少一个固定的或可选择的操作频率的发射器信号(tx)被施加到发射器放大器(12)的输入端，所述发射器放大器(12)将经放大的发射器信号(tx)直接或经由发射器匹配单元(13)转发到发射器线圈(21)；

所述发射器单元(1)向所述接收器单元(3)或向所述信号处理单元(45)提供参考发射器信号(tx)和参考正交信号(tx90°)；

所述接收器单元(3)包括至少一个接收器信号路径(rp)，在所述接收器信号路径(rp)中，从平衡线圈系统(2)接收的接收器信号(rs)被直接或经由接收器匹配单元(31)施加到接收器放大器(33)，所述接收器放大器(33)将经放大的接收器信号(rs)直接或间接地转发到设置在接收器单元(3)中或者在信号处理单元(45)中实施的接收器解调器(35；4535)；

所述接收器解调器(35；4535)基于从发射器单元(1)接收的参考发射器信号(tx)和参考正交信号(tx90°)，提供具有同相接收器信号分量(rs-I)和正交接收器信号分量(rs-Q)的经解调的复数接收器信号(rsc)；

所述同相接收器信号分量(rs-I)和所述正交接收器信号分量(rs-Q)在设置在信号处理单元(45)中的至少一个信号处理路径(sp)中被处理，在所述信号处理单元(45)中，复数接收器信号(rsc)的与产品或噪声有关的信号分量被抑制、并且源自金属污染物的信号分量被进一步处理，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

将从接收器信号路径(rp)获取的至少一个测量信号(ms)提供到测量通道(8)；

在评估模块(88)中或在接收器控制模块(488)中分析测量信号(ms)以提供相关的测量信息；

基于所获得的测量信息，在接收器控制模块(488)中确定是否存在可能损害接收器信号路径(rp)中的信号处理的临界状况；以及

提供用于处理金属检测器中的临界状况的程序，如果存在临界状况则执行所述程序。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法包括以下步骤：

在所述接收器控制模块(488)中评估所述测量信息，以将所述测量信息分类并将所述测量信息分配给至少一个类别的、优选至少第一或第二类别的临界状况，并且为用于处理金属检测器中的临界状况的程序提供针对每一类别的临界状况的指令。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述方法包括以下步骤：

根据所述测量信息将所述临界状况分配给：

-与由产品或污染物引起的临界状况有关的第一类别；或

-与由外部影响、例如振动引起的临界状况有关的第二类别；或

-与由金属检测器的非正常状态、例如电子设备的故障引起的临界状况有关的第三类别；或

-与由金属检测器中发生的漂移引起的临界状况有关的第四类别。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中，用于处理临界状况的程序的执行包括以下步骤中的至少一个：

a)向设置在接收器信号路径(rp)中的至少一个功能模块(33、34)提供并施加控制信息或控制信号(gc；fc)，用于重置接收器单元(3)、或者用于将接收器单元(3)或其部件返回到正常操作状况、或者用于将接收器单元(3)或其部件保持在稳定状况；

b)向信号处理路径(sp)中的至少一个功能模块(4533)提供并施加控制信息(pc)，用于重置信号处理单元(45)、或者用于将信号处理单元(45)或其部件返回到正常操作状况、或者用于将信号处理单元(45)或其部件保持在稳定状况；

c)向在控制单元(4)中实施的控制程序(40)提供信息(pc)，所述控制程序(40)启动要由金属检测器发出的声学或光学警报信号；

d)向在控制单元(4)中实施的控制程序(40)提供信息(pc)，所述控制程序(40)根据针对临界状况的发生而提供的协议来处理测量数据；

e)使用平衡控制回路来消除在接收器信号路径(rp)中发生的不平衡，并且向设置在平衡控制回路中的至少一个功能模块(32)提供并施加控制信息，用于重置平衡控制回路、或者用于将平衡控制回路返回到操作状况，在所述操作状况中，不平衡能够至少粗略地被校正或保持在稳定值；

f)使用平衡控制回路来消除在接收器信号路径(rp)中发生的不平衡，所述平衡控制回路从接收器信号(rs)或者如果存在临界状况则从测量信号(ms)导出不平衡信号。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中，所述方法包括以下步骤：

将所述测量信号(ms)施加到设置在测量通道(8)中或在信号处理单元(45)中实施的测量解调器(85；4585)，所述测量解调器(85、4585)提供具有同相测量信号分量(ms-I)和正交测量信号分量(ms-Q)的经解调的复数测量信号(msc)，所述同相测量信号分量(ms-I)和正交测量信号分量(ms-Q)在所述信号处理单元(45)中或在所述接收器控制模块(488)中被分析以提供相关的测量信息。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其中，所述方法包括以下步骤：

以相敏检测器的实施方式提供接收器解调器(35；4535)和/或测量解调器(85、4585)，所述相敏检测器将所施加的接收器信号(rs)或测量信号(ms)与参考发射器信号(tx)和相关的参考正交信号(tx90°)进行比较，以提供经解调的复数接收器信号(rsc)或经解调的复数测量信号(msc)。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其中，所述方法包括以下步骤：

提供至少一个测量参考信号或测量参考值(tha、thb)，并且将所述测量信号(ms)或从所述测量信号(ms)导出的测量值与所述至少一个测量参考信号或测量参考值(tha、thb)进行比较以确定临界状况的存在性。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其中，所述方法包括以下步骤：

提供用于衰减从所述接收器信号路径(rp)获取的所述测量信号(ms)的衰减器(80)，或者提供测量相敏检测器(85；4585)，其具有比接收器相敏检测器(35、4535)更大的范围；或

提供用于衰减从所述接收器通道(rp)获取的所述测量信号(ms)的衰减器(80)，并提供测量相敏检测器(85、4585)，其具有比接收器相敏检测器(35、4535)更大的范围。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法，其中，所述方法包括以下步骤：

分析所述接收器信号(rs)以用于确定与金属检测器中发生的不平衡有关的不平衡信号分量，并提供对应于所确定的不平衡信号分量的补偿信号(cs)，而且向设置在接收器信号路径(rp)中的补偿单元(32)施加补偿信号(cs)以补偿所检测到的不平衡信号分量；和

在已经检测到临界状况的情况下，分析测量信号(ms)以用于确定与金属检测器中发生的不平衡有关的不平衡信号分量，并提供对应于所确定的不平衡信号分量的补偿信号(csm)，而且向设置在接收器信号路径(rp)中的补偿单元(32)施加补偿信号(csm)以补偿所确定的不平衡信号分量。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的方法，其中，所述方法包括以下步骤：

将测量信号(ms)或测量值与至少一个参考信号或参考值(tha、thb)进行比较，以确定所述接收器信号路径(rp)中的饱和状况。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的方法，其中，所述方法包括以下步骤：

捕获或记录所述金属检测器的状态和所述测量过程，并且将相关的状态信息、例如当前状态信息或历史状态信息提供给接收器控制模块(488)，所述接收器控制模块(488)在考虑与所述测量信息有关的状态信息的情况下对所述测量信息进行分类。

12.根据权利要求1-11中任一项所述的方法，其中，所述方法包括以下步骤：

检测以下状况中的至少一个：

-产品在所述平衡线圈系统(2)中的存在性；

-振动的存在性；

-外部电磁干扰在所述金属检测器中的存在性；以及

将相关的状态信息提供给接收器控制模块(488)，所述接收器控制模块(488)在考虑所获得的状态信息的基础上评估所述测量信息。

13.根据权利要求1-12中任一项所述的方法，其中，

所述方法包括以下步骤：

为安装在接收器信号路径(rp)中的至少一个可控有源模块、例如放大器级(34)提供操作参数、例如增益参数的操作值和重置值，并且如果已经检测到临界状况，则通过将操作参数设置为重置值并且在增益重置时段内将操作参数从重置值连续改变为操作值来重置所述至少一个可控有源模块；

和/或包括以下步骤：

为安装在接收器信号路径(rp)中的至少一个可控滤波器级(33)提供滤波器参数的操作值和重置值，以及

如果已经检测到临界状况，则通过将滤波器参数设置为重置值并且在滤波器重置时段内将滤波器参数从重置值改变为操作值来重置所述至少一个滤波器级(33)。

14.根据权利要求1-13中任一项所述的方法，其中，所述方法包括以下步骤：

根据检测到的临界状况，

-通过对所述接收器单元(3)的电子电路中的至少一个电容器(C、C*)进行放电或更换来控制或重置所述接收器单元(3)，或

根据检测到的临界状况、特别是由污染物引起的临界状况，

-将所述接收器单元(3)保持在其当前状况下。

15.根据权利要求1-14中任一项所述的方法，其中，所述方法包括以下步骤：

为每个操作频率提供：

-专用接收器信号路径(rp)，和

-专用信号处理路径(sp)，并且

如果所述测量通道(8)中的信号处理与所述操作频率有关，

-则提供专用测量通道(8)。

16.一种根据权利要求1-15中任一项所定义的方法操作的金属检测器。

17.根据权利要求16所述的操作的金属检测器，其中，所述金属检测器包括平衡线圈系统(2)，所述平衡线圈系统(2)具有连接到发射器单元(1)的发射器线圈(21)以及连接到接收器单元(3)的输入端的第一和第二接收器线圈(22A、22B)，所述接收器单元(3)连接到信号处理单元(45)，

所述发射器单元(1)包括发射器信号路径(tp)，对于所述发射器信号路径(tp)，提供具有至少一个固定的或可选择的操作频率的发射器信号(tx)和相关的正交信号(tx90°)，所述发射器信号(tx)能够施加到发射器放大器(12)的输入端，所述发射器放大器(12)将经放大的发射器信号(tx)直接或经由发射器匹配单元(13)转发到发射器线圈(21)；

所述接收器单元(3)包括至少一个接收器信号路径(rp)，在所述接收器信号路径(rp)中，从平衡线圈系统(2)接收的接收器信号(rs)能够被直接或经由接收器匹配单元(31)施加到接收器放大器(33)，所述接收器放大器(33)将经放大的接收器信号(rs)直接或间接地转发到设置在接收器单元(3)中或者在信号处理单元(45)中实施的接收器相敏检测器(35；4535)；

所述接收器相敏检测器(35、4535)被设计成能够将接收器信号(rs)与参考发射器信号(tx)和参考正交信号(tx90°)进行比较，以产生具有同相接收器信号分量(rs-I)和正交接收器信号分量(rs-Q)的经解调的复数接收器信号(rsc)，并且

所述同相接收器信号分量(rs-I)和所述正交接收器信号分量(rs-Q)在设置在信号处理单元(45)中的至少一个信号处理路径(sp)中被处理，在所述信号处理单元(45)中，复数接收器信号(rsc)的与产品或噪声有关的信号分量能够被抑制，并且源自金属污染物的信号分量被进一步处理，

其特征在于，

提供至少一个测量通道(8)，其接收从接收器信号路径(rp)获取的测量信号(ms)，

提供至少一个评估模块(88、488)，其被设计用于分析测量信号(ms)，并用于提供相关的测量信息，以及

提供接收器控制模块(488)，其被设计用于确定是否存在临界状况，并且在存在临界状况的情况下，用于提供控制信息(gc、fc、pc)，所述控制信息(gc、fc、pc)用于控制测量过程和/或用于控制设置在接收器信号路径(rp)中的至少一个功能模块(33、34、4534)。