DE102011000302A1

DE102011000302A1 - Metalldetektor

Info

Publication number: DE102011000302A1
Application number: DE201110000302
Authority: DE
Inventors: Dr. Bettwieser Erich; Lothar Golla; Elmar Oberdörffer
Original assignee: Sartorius Weighing Technology GmbH
Current assignee: Minebea Intec Bovenden GmbH and Co KG
Priority date: 2011-01-25
Filing date: 2011-01-25
Publication date: 2012-07-26
Anticipated expiration: 2031-01-26
Also published as: DE102011000302B4; WO2012100806A1

Abstract

Es wird ein Metalldetektor vorgestellt, umfassend mindestens eine Sendespule (1) sowie zwei in Reihe zueinander geschaltete Empfängerspuleneinheiten. Es ist vorgesehen, dass jede der Empfängerspuleneinheiten (9, 10) mindestens zwei Basisspulen (5–8) umfasst, wobei die Basisspulen (5–8) derart angeordnet und ausgestaltet sind, dass sich jeweilige, von einem ungestörten elektromagnetischen Wechselfeld der mindestens einen Sendespule (1) erzeugte Basisinduktionsspannungen der in derselben Empfängerspuleneinheit (9, 10) angeordneten Basisspulen (5–8) möglichst weitgehend zu Null addieren. Die Reihenschaltung der beiden Empfängerspuleneinheiten (9, 10) ist gleichläufig.

Description

Die Erfindung betrifft einen Metalldetektor mit mindestens einer Sendespule sowie mit zwei in Reihe zueinander geschalteten Empfängerspuleneinheiten.
Ein Metalldetektor der eingangs genannten Art ist beispielsweise aus der DE OS 148 353 , dort insbesondere aus den 2, 5 und 6 und zugehöriger Beschreibung, bekannt. Gemäß diesem Stand der Technik bestehen die Empfängerspuleneinheiten jeweils aus einzelnen Spulen, die gegenläufig in Reihe zueinander geschaltet und symmetrisch beidseitig sowie konzentrisch zur Sendespule angeordnet sind. Im Idealfall gleichen sich die in den Empfängerspuleneinheiten von dem primären Wechselfeld der Sendespule induzierten Spannungen aus, so dass die über beide Empfangerspuleneinheiten gemessene Gesamtinduktionsspannung möglichst genau Null beträgt, soweit die induzierte Spannung allein vom Wechselfeld der Sendespule stammt, was den ungestörten Fall darstellt. Sobald im Erfassungsbereich einer der Empfängerspuleneinheiten ein elektromagnetisch wechselwirkender Fremdkörper vorhanden ist, stört dieser die Symmetrie des Wechselfeldes, wodurch sich die in den Empfängerspuleneinheiten induzierten Einzelinduktionsspannungen unterscheiden und damit die Gesamtinduktionsspannung messbar von Null verschieden ist. Ein von der Gesamtinduktionsspannung bestimmtes Empfängerausgangssignal wird einer Auswerteeinheit zugeführt, so dass ein Fremdkörper detektiert werden kann.
Bei konzentrischer Anordnung von Sendespule und Empfängerspuleneinheit ist ein tunnelartiger Aufbau realisiert, so dass ein zu untersuchender Produktstrom oder einzelne Produkte durch die Spulen hindurch treten kann bzw. können. Bei tunnelartigen Ausführungen können die Spulen z. B. rund oder eckig ausgeführt sein. Der Produktstrom oder das Produkt kann dabei z. B. mittels eines Förderbandes geführt sein. Es sind konstante Geschwindigkeiten oder eine positiv oder negativ beschleunigte Bewegung des Produkt(strom)es möglich. Auch vertikale Anordnungen sind bekannt, bei denen das Produkt oder der Produktstrom frei durch die Spulen fällt.
Das Prinzip der Gegenschaltung der beiden Empfängerspuleneinheiten kann aber in entsprechender Weise auch bei nichttunnelartigen Ausführungen angewendet werden, zum Beispiel bei flächigen Ausführungsarten, bei denen die Spulenflächen im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind. Auch Anordnungen, bei denen die Spulenflächen der Empfängerspuleneinheiten einen von 0° oder 90° deutlich unterschiedenen Winkel aufweisen, sind mit der beschriebenen Gegenschaltung. denkbar.
Problematisch bei den bekannten Ausgestaltungen der Gegenschaltung nach dem Stand der Technik ist der Umstand, dass eine Beeinflussung des Wechselfeldes der Sendespule durch ein zu detektierendes Teilchen nur dann feststellbar ist, wenn durch diese Wechselwirkung das primäre Wechselfeld der Sendespule unsymmetrisch gestört wird. Befindet sich der Störkörper in der Ebene der Sendespulenfläche, kann sich die Wechselwirkung völlig symmetrisch ausbreiten. Die Einzelinduktionsspannungen in den jeweiligen Empfängerspuleneinheiten sind damit vom Betrag her gleich, so dass die Gesamtinduktionsspannung wiederum Null beträgt. Die Ebene der Senderspulenfläche bildet somit eine blinde Fläche in der Messanordnung. Ausgerechnet dort ist jedoch das magnetische Feld des primären Wechselfeldes maximal und erzeugt in der elektrodynamischen Wechselwirkung und dem Störkörper das maximale Streufeld. In einer leitenden Kugel als beispielhaftem Störkörper wird auf Grund der Wechselwirkung mit dem magnetischen Primärwechselfeld ein magnetisches Dipolmoment erzeugt, das bei maximalem primärem Feld, also innerhalb der blinden Fläche, maximal ist. Durch die gegenläufige Schaltung der beiden Empfängerspuleneinheiten kann jedoch ausgerechnet das maximale Dipolmoment nicht erkannt werden.
Der Erfindung liegt nun das technische Problem zu Grunde, einen Metalldetektor der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, bei dem die blinde Fläche eliminiert und hierdurch eine höhere Empfindlichkeit des Metalldetektors erreicht wird.
Die Aufgabe wird bei einem Metalldetektor der eingangs genannten Art gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausbildungsformen des Metalldetektors ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Empfängerspuleneinheiten werden anders als im Stand der Technik gleichläufig in Reihe geschaltet, das heißt, der Betrag der in der ersten Empfängerspuleneinheit erzeugten Induktionsspannung wird zum Betrag der in der zweiten Empfängerspuleneinheit erzeugten Induktionsspannung addiert und nicht subtrahiert. In jeder der Empfängerspuleneinheiten sind jedoch mindestens zwei gesonderte Basisspulen umfasst, die derart zueinander geschaltet und ausgestaltet sind, dass sich in den jeweiligen Basisspulen induzierte Basisinduktionsspannungen zu einer Summeninduktionsspannung zusammensetzen, die dann möglichst weitgehend Null beträgt, wenn das die Basisinduktionsspannung erzeugende Wechselfeld von der Sendespule stammt und ungestört ist.
Bei einem ungestörten primären Wechselfeld ist somit die für jede der Empfängerspuleneinheiten gegebene Summeninduktionsspannung im Idealfall Null. Damit ist auch die Gesamtinduktionsspannung als Summe der Beträge der Summeninduktionsspannungen Null.
Befindet sich nun ein Störkörper genau in der Symmetrieebene der Sendespulenanordnung, ist die Summeninduktionsspannung in jeder der beiden Empfängerspuleneinheiten hingegen ungleich Null, denn ein vom Störkörper erzeugtes Störfeld fällt mit dem Abstand zum Störkörper wesentlich schneller ab als das Primärfeld, weshalb in den zu einer Empfängerspuleneinheit gehörenden Basisspulen durch das Störfeld im Betrag unterschiedliche Induktionsspannungen erzeugt werden. Da die Empfängerspuleneinheiten gleichläufig in Reihe geschaltet sind, addieren sich die Beträge der jeweiligen Summeninduktionsspannungen zu einer Gesamtinduktionsspannung ungleich Null, so dass auf Grund der Stärke des magnetischen Feldes in der Symmetrieebene der Sendespulenanordnung ein gegenüber dem Stand der Technik verstärktes Signal durch die Auswerteeinheit festgestellt werden kann.
Die Basisspuleneinheiten können auf vielfältige Weisen zueinander in Relation gesetzt und ausgestaltet werden, um der Bedingung zu genügen, dass bei einem ungestörten primären Wechselfeld die Summeninduktionsspannung möglichst weitgehend und im Idealfall genau Null beträgt, gleichzeitig aber ein vom Primärfeld abweichendes, d. h. gestörtes Wechselfeld eine Summeninduktionsspannung ungleich Null ergibt und zwar auch dann, wenn das gestörte Wechselfeld sich symmetrisch zur Ebene der Sendespule ausbreitet.
In einer einfachen Ausgestaltung sind genau zwei Basisspulen innerhalb einer Empfängerspuleneinheit vorgesehen, die gegenläufig in Reihe geschaltet sind und in Form, Größe, Windungszahl und/oder Abstand zur Sendespule unterschiedlich sind. Damit sich die Basisinduktionsspannungen der einzelnen Basisspulen einer Empfängerspuleneinheit bei ungestörtem Primärwechselfeld zu Null addieren können, muss dafür gesorgt werden, dass die durch das Primärfeld in den beiden Basisspulen erzeugten magnetischen Flussänderungen und damit die induzierten Spannungen gleich sind. So können z. B. unterschiedliche Abstände der Basisspulen derselben Empfängerspuleneinheit zur Sendespule dadurch kompensiert werden, dass die beiden Basisspulen der Empfängerspuleneinheit unterschiedliche Spulenflächen und/oder unterschiedliche Windungszahlen aufweisen. Genauere Feinabstimmungen zum Ausgleich unterschiedlicher magnetischer Flüsse können mittels aus dem Stand der Technik bekannter Maßnahmen eingestellt werden. So ist ein Feinabgleich durch eine streckenweise mäanderförmige oder S-förmige Leiterstruktur einer der Basisspulen möglich, die zum Beispiel durch einfaches Verbiegen angepasst werden kann. Alternativ kann auch eine elektrische Kompensation vorgesehen sein, bei der die betroffene Basisspule mit einem RC-Glied verschaltet wird. Letztere Technik eignet sich insbesondere für Basisspulen, die durch gedruckte Schaltungen realisiert werden und ein Verbiegen der Leiterstruktur nicht ermöglichen.
Im Folgenden werden beispielhaft vorteilhafte Ausbildungsformen des erfindungsgemäßen Metalldetektors anhand von Figuren dargestellt.
Es zeigen schematisch
1: eine prinzipielle Anordnung von Sendespule und zwei Empfängerspuleneinheiten mit jeweils zwei Basisspulen,
2: ein Schaltbild gemäß der Anordnung von 1,
3: im Querschnitt auf einem Spulenträger entsprechend zu 1 angeordnete Spulen
4: einen Spulenträger mit einer alternativen Spulenanordnung und
5: im Querschnitt ein weiterer Spulenträger mit einer dritten Spulenanordnung.
1 zeigt schematisch eine Spulenanordnung mit einer Sendespule 1, die über elektrische Anschlüsse 2 und 3 mit einer Wechselspannung versorgt werden kann. Eine Empfängerleitung 4 bildet durch insgesamt 4 Windungen vier Basisspulen 5 bis 8 aus. Die erste Basisspule 5 ist mit der zweiten Basisspule 6 gegenläufig in Reihe geschaltet. Die erste Basisspule 5 und die zweite Basisspule 6 bilden zusammen eine erste Empfängerspuleneinheit 9. Die dritte Basisspule 7 und die vierte Basisspule 8 sind ebenfalls in Reihe gegenläufig zueinander geschaltet und bilden eine zweite Empfängerspuleneinheit 10. An elektrischen Anschlüssen 11 und 12 kann eine über sämtliche Basisspulen 5 bis 8 induzierte Gesamtinduktionsspannung abgegriffen werden. Die Gesamtinduktionsspannung wird einer hier nicht dargestellten Auswerteeinheit zugeführt.
2 zeigt ein elektrisches Schaltbild für die Verschaltung der Basisspulen 5 bis 8. Zu einem bestimmten Zeitpunkt wird auf Grund eines durch die Sendespule 1 (siehe 1) induzierten primären Wechselfeldes in Basisspule 5 eine Basisinduktionsspannung U₅ erzeugt, in den Basisspulen 6 bis 8 entsprechend die Basisinduktionsspannungen U₆, U₇ und U₈. Die neben den Symbolen für die Spulen 5 bis 8 dargestellten kürzeren. Pfeile sind ein Hinweis für die Vorzeichen der jeweiligen erzeugten Basisinduktionsspannung zu einem bestimmten Zeitpunkt. Zusätzlich zu dem Vorzeichen der induzierten Spannung ist die Orientierung der Basisspulen 5 bis 8 jeweils durch einen neben dem Symbol für die Spulen 5 bis 8 gegebenen Punkt dargestellt. Zwischen den elektrischen Anschlüssen 11 und 12 liegt die Gesamtinduktionsspannung U_Ges, die die Summe der induzierten Basisinduktionsspannungen ist, an.
Die Gesamtinduktionsspannung U_Ges errechnet sich somit nach der folgenden Formel: U_Ges = (U₅| – |U₆|) + (|U₈| – |U₇|), in der zur Verdeutlichung der Verschaltung der Basisspulen zueinander die Beträge der Basisinduktionsspannungen dargestellt sind. Die erste Basisspule 5 und die zweite Basisspule 6 sind derart relativ zueinander und relativ zur Sendespule 1 angeordnet, dass deren Basisinduktionsspannungen einander zu Null addieren, wenn das ungestörte Primärwechselfeld der Sendespule 1 alleine auf sie wirkt. Entsprechendes gilt für die dritte Basisspule 7 und die vierte Basisspule 8. Somit sind jeweils die Summeninduktionsspannung (|U₅| – |U₆|) der ersten Empfängerspuleneinheit 9 und die Summeninduktionsspannung (|U₈| – |U₇|) der zweiten Empfängerspuleneinheit 10 im ungestörten Fall Null, womit auch die Gesamtinduktionsspannung (U_Ges = 0) ist.
Befindet sich nun ein Störkörper im primären Wechselfeld der Sendespule 1, kann dieser wie ein Störsender betrachtet werden, der mittels des in ihm vom Primärfeld erzeugten Wirbelstromes ein eigenes Störmagnetfeld erzeugt. Die magnetischen Feldstärken von Primärfeld und Störfeld verringern sich bei üblichen Störkörpern sehr unterschiedlich in Abhängigkeit von der Entfernung vom jeweiligen Sender. Entlang der Mittellängsachse z eines Suchkanals, wie er in 3 dargestellt ist, fällt nämlich bei Annahme kreisförmiger Sender für Primär- und Störfeld die magnetische Feldstärke H wie folgt ab: H_i = ½I_iR_i ²/(R_i ² + z²)^3/2 für i = S, K, wobei S für den Primäsender, d. h. die Sendespule 1, und K für den Störkörper steht, I_S der Strom im Primärsender, I_K der im Störkörper erzeugte Wirbelstrom, R_S der Radius des Primärsenders, R_K der Radius des Störkörper und z die Entfernung vom jeweiligen Sender ist. Bei einem Störkörper kann R_K << R_S und I_K < I_S angenommen werden.
Aufgrund des gegenüber dem Primärfeld stärkeren Gradienten der magnetischen Feldstärke des Störfeldes werden die vom Störfeld in den zur selben Empfängerspuleneinheit 9 oder 10 gehörenden Basisspulen 5 und 6 bzw. 7 und 8 erzeugten Induktionsspannungen einander auch dann nicht zu Null addieren, wenn der Störkörper sich in der Ebene der Sendespule 1 befindet. Somit ist die im Stand der Technik gegebene blinde Fläche an der Stelle der größten magnetischen Feldstärke des Primärfeldes eliminiert.
3 zeigt im Querschnitt die prinzipielle Spulenanordnung aus 1 auf einem Trägerkörper 13. Der Trägerkörper 13 ist so ausgebildet, dass ein Produktstrom durch sein tunnelartiges Inneres geführt werden kann. Die Sendespule 1 befindet sich mittig auf dem Trägerkörper 13 und verläuft in einer Symmetrieebene 14. Links und rechts der Symmetrieebene 14 befinden sich die ersten Empfängerspuleneinheit 9 und die zweite Empfängerspuleneinheit 10, symbolisch durch ein Rechteck jeweils umfasst. Die zweite Basisspule 6 und die dritte Basisspule 7 weisen zur Sendespule 1 jeweils den Abstand a und einen Spulendurchmesser R_S auf. Für die folgenden Überlegungen werden zu 3 der Einfachheit halber von der Darstellung in. 1 abweichend im Wesentlichen kreisförmige Spulen angenommen. Die außen liegenden erste Basisspule 5 und vierte Basisspule 8 weisen jeweils einen Abstand b zur Sendespule 1 und einen Spulendurchmesser R_b auf.
Um der Bedingung zu genügen, dass innerhalb einer der Empfängerspuleneinheiten 9 oder 10 die vom ungestörten Primärwechselfeld in den Basisspulen 5 und 6 bzw. 7 und 8 induzierten Basisinduktionsspannungen einander kompensieren, müssen zwischen den betroffenen Basisspulen 5 und 6 bzw. 7 und 8 bestimmte Verhältnisse der Spulenradien und Abstände gegeben sein. Diese lassen sich analytisch abschätzen. Näherungsweise gilt als Kompensationsbedingung: R_b/R_S ≈ {[1 + (b/R_S)²]/[1 + (a/R_S)²]}^3/4
Diese Maßgabe kann aber nur als grobe Orientierung für die mechanische Fertigung eines Spulensystems dienen. Für die konkrete Fertigung können empirisch ermittelte Verhältnisse zugrunde gelegt werden. können weitere Ausgleichsmaßnahmen vorgesehen sein, zum Beispiel eine hier nicht dargestellte mäanderförmige oder S-förmige Leiterstrecke, bei der durch Verbiegen die Spulenfläche und somit der durch die Spule hindurchtretende magnetische Fluss verändert werden kann. Alternativ können auch elektronische Ausgleichmöglichkeiten eingesetzt werden. Des Weiteren können die geeigneten Abstände a und b empirisch ermittelt oder in einer FEM-Simulation werden.
4 zeigt im Querschnitt eine alternative Spulenanordnung, bei der die beiden Basisspulen 5 und 6 bzw. 7 und 8 einer Empfängerspuleneinheit 9 bzw. 10 denselben Abstand a₂ zur Sendespule 1 aufweisen. Zur Kompensation der von der Sendespule 1 erzeugten unterschiedlichen magnetischen Flüsse durch die Spulenflächen sind. bei der ersten Basisspule 5 und der vierten Basisspule 8 bei größerem Spulendurchmesser R_b lediglich zwei Windungen und bei der zweiten Basisspule 6 bzw. der dritten Basisspule 7 mit dem kleineren Spulendurchmesser R_S drei Windungen vorgesehen. Trotz desselben Abstandes a₂ der Basisspulen 5 und 6 bzw. 7 und 8 zur Sendespule 1 ist keine blinde Fläche in der ebene der Sendespule 1 gegeben, da das von einem hier nicht dargestellten Störkörper erzeugte Störfeld einen deutlich geringeren Gradienten als das Primärfeld der Sendespule 1 aufweist und deshalb in den Basisspulen 5 und 6 bzw. 7 und 8 nicht kompensiert wird.
Hier sind die Windungszahlen, die Durchmesser der Spulen und der Abstand a₂ der Basisspulen 5 bis 8 zur Sendespule 1 die Parameter, die zur Kompensation der Basisinduktionsspannungen im ungestörten Fall zueinander in bestimmte Beziehung gesetzt werden müssen.
Die Basisspulen 5 bis 8 können als gedruckte Schaltung ausgebildet sein, die jeweils auf einer ringförmigen Platine 15 bzw. 16 aufgebracht wird. Dabei können zum Beispiel 2 mm breite Leiterkreise verwendet werden und mehrere solcher Bahnlagen übereinander liegen und miteinander verbunden sein. Zum Feinabgleich kann eine mäanderförmige oder S-förmige Abgleichstrecke auch oder allein in der Senderspule 1 vorgesehen sein, wie dies auch bei den Ausbildungvarianten gemäß den 1 bis 3 und 5 möglich ist.
Der Aufbau der Empfängerplatinen kann bis auf 25 μm genau gefertigt werden. Der Abstand a der beiden Empfängerplatinen 15 bis 16 ist mechanisch, zum Beispiel durch Anschläge auf dem Trägerkörper 13, justierbar. Der optimale Abstand a ist bei der höchsten Empfindlichkeit gegeben. Für sehr kleine Abstände a ist die kapazitive Kopplung zwischen der Senderspule 1 und den Empfängerspuleneinheiten 9 und 10 störend. Für zu große Abstände a ist die Feldstärke des primären magnetischen Feldes gegenüber dem Wert in der Ebene der Sendespule 1 abgefallen. Ein guter Kompromiss ist empirisch zu ermitteln und kann z. B. etwa a ≈ 0.6 R_S betragen.
5 zeigt schließlich eine dritte Ausbildungsform, bei der die beiden Basisspulen 5 und 6 bzw. 7 und 8 der beiden Empfängerspuleneinheiten 9 und 10 wieder verschiedene Abstände a bzw. b von der Sendespule 1 aufweisen. Jedoch weisen sämtliche Basisspulen 5 bis 8 den gleichen Spulendurchmesser R_S auf. Zum Ausgleich für das schwächere Magnetfeld am Ort der äußeren Basisspulen 5 und 8 ist dort eine erhöhte Windungszahl vorgesehen. Die inneren Basisspulen 6 und 7 können auch mit mehr als einer Windung ausgeführt werden, wodurch sich die Windungszahl für die äußeren Basisspulen 5 und 8 entsprechend erhöht. Mit der Windungszahl der inneren 6 und 7 und in der Folge der äußeren Basisspule 5 und 8 können auch die Abstände a und b geändert werden, so dass hinsichtlich der geometrischen Ausbildung eine Flexibilität besteht, z. B. zur Anpassung an eine maximale Länge der durch Sendespulen 1 und Basisspulen 5–8 definierten Sucheinheit.
Die Empfangsspuleneinheiten 9 und 10 können – wie bei den anderen Ausführungsbeispielen auch – getrennt abgeglichen werden, um der Bedingung der Summeninduktionsspannung von Null bei ungestörtem Primärfeld zu genügen. Hierbei können sich zur Sendespule unsymmetrische Geometrien ergeben, z. B. rechts und links der Sendespule unterschiedliche Abstände a der inneren Basisspulen 6 und 7 und/oder unterschiedliche Abstände b der äußeren Basisspulen 5 und 8 und/oder unterschiedliche Durchmesser/Windungszahlen der inneren und/oder Basisspulen 6 und 7 bzw. 5 und 8. Hierdurch erhöht sich die Zahl der möglichen Parameter und damit die Flexibilität im Aufbau, was z. B. zur Anpassung an beengte Verhältnisse hilfreich sein kann.
Ist im Beispiel der 5 der Abstand der Basisspule 5 von der Sendespule 1 und die Windungszahl vorgegeben, so ist der Abstand b der Basisspule 6 bei gegebener Windungszahl eindeutig festgelegt. Die geeigneten Abstände und Windungszahlen lassen sich durch eine FEM-Analyse berechnen. Der Feinabgleich kann wiederum durch Verbiegen von mäanderförmigen oder S-förmigen Leiterstücken erfolgen, die in den betroffenen Spulen 1, 5, 6, 7 und/oder 8 vorgesehen sein können. Eine weitere Möglichkeit des Feinabgleichs besteht durch Verändern der Abstände a oder b. Auch durch den Feinabgleich kann sich durchaus ergeben, dass die Abstände a oder b für die erste Empfängerspuleneinheit 9 und die zweite Empfängerspuleneinheit 10 unterschiedlich sein können.
Das Ersatzschaltbild gemäß 2 ist für sämtliche dargestellten Ausbildungsformen gültig.
Bezugszeichenliste

1: Sendespule
2: elektrischer Anschluss
3: elektrischer Anschluss
4: Empfängerleitung
5: erste Basisspule
6: zweite Basisspule
7: dritte Basisspule
8: vierte Basisspule
9: erste Empfängerspuleneinheit
10: zweite Empfängerspuleneinheit
11: elektrischer Anschluss
12: elektrischer Anschluss
13: Trägerkörper
14: Symmetrieebene
15: Empfängerplatine
16: Empfängerplatine

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 148353 A [0002]

Claims

Metalldetektor, umfassend a) mindestens eine Sendespule (1) sowie b) zwei in Reihe zueinander geschaltete Empfängerspuleneinheiten (9, 10), dadurch gekennzeichnet, dass c) jede der Empfängerspuleneinheiten (9, 10) mindestens zwei Basisspulen (5–8) umfasst, wobei die Basisspulen (5–8) derart angeordnet und ausgestaltet sind, dass sich jeweilige, von einem ungestörten elektromagnetischen Wechselfeld der mindestens einen Sendespule (1) erzeugte Basisinduktionsspannungen der in derselben Empfängerspuleneinheit (9, 10) angeordneten Basisspulen (5–8) möglichst weitgehend zu Null addieren, und d) die Reihenschaltung, der beiden Empfängerspuleneinheiten (9, 10) gleichläufig ist.
Metalldetektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Empfängerspuleneinheiten (9, 10) genau zwei gegenläufig in Reihe geschaltete Basisspulen (5–8) aufweist.
Metalldetektor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einer der Empfängerspuleneinheiten (9, 10) die Basisspulen (5–8) unterschiedliche Spulenflächen aufweisen.
Metalldetektor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einer der Empfängerspuleneinheiten (9, 10) die Basisspulen (5–8) unterschiedliche Windungszahlen aufweisen.
Metalldetektor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einer der Empfängerspuleneinheiten (9, 10) die Basisspulen (5–8) konzentrisch zueinander und mit demselben Abstand zur mindestens einen Sendespule (1) angeordnet sind, wobei eine der Basisspulen (5–8) eine größere Spulenfläche und eine geringere Windungszahl aufweist.
Metalldetektor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einer der Empfängerspuleneinheiten (9, 10) die Basisspulen (5–8) konzentrisch zueinander und mit unterschiedlichem Abstand zur mindestens einen Sendespule (1) angeordnet sind, wobei die Basisspule (5–8) mit dem größeren Abstand zur mindestens einen Sendespule (1) eine größere Spulenfläche aufweist.
Metalldetektor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einer der Empfängerspuleneinheiten (9, 10) die Basisspulen (5–8) konzentrisch zueinander und mit unterschiedlichem Abstand zur mindestens einen Sendespule (1) angeordnet sind, wobei die Basisspule (5–8) mit dem größeren Abstand zur mindestens einen Sendespule (1) eine höhere Windungszahl aufweist.