DE19803957C1

DE19803957C1 - Metal detector and method for detecting a metallic object

Info

Publication number: DE19803957C1
Application number: DE1998103957
Authority: DE
Inventors: Peter Adolphs; Guenther Elster
Original assignee: SAP South Asian Pacific Co Ltd
Current assignee: SAP South Asian Pacific Co Ltd
Priority date: 1998-02-03
Filing date: 1998-02-03
Publication date: 1999-10-14
Anticipated expiration: 2018-02-04
Also published as: AU2825299A; WO1999040456A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Metallsuchgerät zum Suchen von verborgenen metallischen Gegenständen in einer nicht-metallischen Umgebung mit: einer Suchspule in einem Schwingkreis, einer elektrischen Schaltung zur Detektion von Induktivitätsänderungen und einer Anzeigevorrichtung. DOLLAR A Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingkreis (L01, 1) über einen regelbaren Widerstand (R02) verfügt, wodurch die Rückkopplung des Schwingkreises mit der Suchspule (L01) so variiert werden kann, daß der Schwingkreis sich in einem Zustand gerade kurz nach dem Schwingungseinsatz befindet. DOLLAR A Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Detektion eines metallischen Gegenstandes in einer nicht-metallischen Umgebung mit den folgenden Verfahrensschritten: DOLLAR A - Abstimmung eines Schwingkreises mit einer Suchspule auf eine Rückkopplung, bei der der Schwingkreis kurz nach dem Schwingungseinsatz eingestellt wird, DOLLAR A - Bestimmung des Referenzwertes der Schwingungsamplitude, DOLLAR A - Bestimmung der Amplitudendifferenz zwischen Referenzamplitude und aktueller Amplitude und DOLLAR A - Anzeige der Amplitudendifferenz.The invention relates to a metal detector for searching for hidden metallic objects in a non-metallic environment, comprising: a search coil in an oscillating circuit, an electrical circuit for detecting changes in inductance, and a display device. DOLLAR A The invention is characterized in that the resonant circuit (L01, 1) has a controllable resistor (R02), so that the feedback of the resonant circuit with the search coil (L01) can be varied so that the resonant circuit is just short in one state after the vibration application. DOLLAR A Furthermore, the invention relates to a method for the detection of a metallic object in a non-metallic environment with the following method steps: - Determination of the reference value of the vibration amplitude, DOLLAR A - Determination of the amplitude difference between the reference amplitude and the current amplitude and DOLLAR A - Display of the amplitude difference.

Description

Die Erfindung betrifft ein Metallsuchgerät zum Suchen von verborgenen metallischen Gegenständen in einer nichtmetallischen Umgebung und weiterhin ein Meßverfahren zur Detektion metallischer Gegenstände.The invention relates to a metal detector for searching of hidden metallic objects in one non-metallic environment and continue one Measuring method for the detection of metallic objects.

Zum Aufspüren von verborgenen Metallgegenständen im Erdreich, in Wänden oder ähnlichen Umgebungen kennt man Geräte, welche die physikalische Tatsache nutzen, daß ein metallisches Teil in der Nähe einer Spule deren Induktivität beeinflußt beziehungsweise ändert. Um kleinere metallische Gegenstände aufzuspüren ist es notwendig, auch sehr geringe Änderungen in der Induktivität auswerten zu können. Hier werden zwei unterschiedliche Verfahren genutzt, nämlich das Interferenzverfahren mit zwei Oszillatoren und das Kompensationsverfahren mit zwei identischen Suchspulen.For detecting hidden metal objects in the Soil, in walls or similar environments are known Devices that take advantage of the physical fact that a metallic part near a coil of which Influences or changes inductance. Around it is to detect smaller metallic objects necessary, even very minor changes in the To be able to evaluate inductance. Here are two used different processes, namely the Interference method with two oscillators and that Compensation procedure with two identical search coils.

Beim Differenzverfahren arbeiten im Gerät zwei Oszillatoren, deren Frequenzen sehr dicht beieinander liegen, so daß sich bei der Überlagerung der beiden Frequenzen ein Überlagerungston einer bestimmten hörbaren Frequenz, zum Beispiel 1000 Hz ergibt. Hierbei arbeitet der eine Oszillator, zum Beispiel ein Quarzoszillator, auf einer festen Frequenz. Der zweite Oszillator arbeitet mit der Suchspule, so daß bei einer Änderung der Induktivität der Suchspule eine Verstimmung des Oszillators entsteht. Die Änderung der Schwingungsfrequenz des zweiten Oszillators ergibt im Zusammenwirken mit der festen Frequenz des ersten Oszillators eine Änderung des Überlagerungstones. Bei einer Suche nach Metallteilen muß der Suchende hierbei die Frequenzverstimmung, welche bei kleinen Metallteilen sehr gering ist, feststellen. Diese kleinen Veränderungen der Frequenz des Tones sind für ungeübte Personen nur schwer wahrnehmbar, wodurch eine Suche mit dem beschriebenen Gerät für den Laien sehr schwierig wird.In the difference method, two work in the device Oscillators whose frequencies are very close together lie so that when the two overlap Frequencies an overlay sound of a certain audible frequency, for example 1000 Hz. Here one oscillator works, for example Quartz oscillator, on a fixed frequency. The second Oscillator works with the search coil, so that at one Change the inductance of the search coil one Detuning of the oscillator arises. The change in Vibration frequency of the second oscillator results in Interact with the fixed frequency of the first Oscillator a change in the overlay tone. At the searcher must search for metal parts the frequency detuning, which with small Metal parts is very low, notice. This small changes in the frequency of the sound are for Inexperienced people are difficult to perceive, which causes a Search with the device described for the layperson very much becomes difficult.

Bei der zweiten Methode handelt es sich um ein Kompensationsverfahren. Dabei werden zwei identische Spulen verwendet, wobei eine davon als Suchspule ausgeführt ist. Bei einer Verstimmung der Suchspule mit einem Metallstück ändert sich wiederum die Induktivität der Suchspule im Vergleich zur zweiten Spule. In einer Brückenschaltung werden die Induktivitätsänderungen der beiden Spulen ausgewertet. Da die Induktivitätsänderung auch hier sehr gering ist, ist eine Auswertung problematisch und die Empfindlichkeit des Gesamtsystems läßt sich nur ungenügend steigern.The second method is a Compensation method. Two are identical Coils used, one of them as a search coil is executed. If the search coil is detuned with a piece of metal in turn changes the inductance the search coil compared to the second coil. In a Bridge circuit will be the inductance changes of the evaluated both coils. Because the inductance change an evaluation is also very low here problematic and the sensitivity of the overall system can only be increased insufficiently.

Bezüglich des Standes der Technik wird auf die Russische Patentschrift SU 875215 B hingewiesen. Diese Schrift beschreibt und zeigt ein Metallsuchgerät mit einer Suchspule in einem Schwingkreis, wobei der Schwingkreis einen regelbaren Widerstand aufweist, weiterhin eine elektrische Schaltung zur Detektion von Induktivitätsänderungen und eine Anzeigevorrichtung.With regard to the prior art, reference is made to the Russian patent specification SU 875215 B. This Scripture describes and shows a metal detector a search coil in a resonant circuit, the Resonant circuit has an adjustable resistance, further an electrical circuit for the detection of Inductance changes and a display device.

Der Nachteil dieses Metallsuchgerätes ist die mangelnde Empfindlichkeit und die problematische Handhabung, die erfahrenes Fachpersonal beansprucht, um den Schwingkreis jeweils in einen optimalen Zustand, das heißt möglichst empfindlich, einzustellen.The disadvantage of this metal detector is the lack Sensitivity and the problematic handling that experienced specialist staff is required to Resonant circuit in an optimal condition, that means as sensitive as possible to stop.

Es besteht also das Problem bei den bekannten Metallsuchgeräten, daß deren Bedienung eine große Erfahrung durch einen Fachmann bedarf beziehungsweise das deren Empfindlichkeit nicht ausreicht.So there is the problem with the known ones Metal detectors that their operation is great Experience by a specialist is required that their sensitivity is not sufficient.

Weiterhin wird noch auf die Deutschen Patentanmeldungen DE 196 26 363 A1, DE 196 48 120 A1 und auf das Deutsche Gebrauchsmuster DE 295 10 304 U1 hingewiesen.Furthermore, the German patent applications are still pending DE 196 26 363 A1, DE 196 48 120 A1 and in German Utility model DE 295 10 304 U1 pointed out.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Metallsuchgerät zu schaffen, welches über eine verbesserte Empfindlichkeit verfügt und welches auch durch einen Nichtfachmann einfach bedient werden kann. Außerdem soll das Metallsuchgerät auch einfach und kostengünstig produziert werden können. Ebenso ist es Aufgabe der Erfindung ein neues Verfahren zur Detektion Metallgegenständen in einer sonst nicht metallischen Umgebung mit hoher Empfindlichkeit anzugeben.It is an object of the invention to provide a metal detector create which has improved sensitivity and which also by a non-specialist can be operated easily. In addition, that should Metal detector also simple and inexpensive can be produced. It is also the job of Invention a new method for detection Metal objects in an otherwise non-metallic Specify environment with high sensitivity.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale des ersten Vorrichtungsanspruches und des ersten Verfahrensanspruches gelöst.The object of the invention is characterized by the features of first device claim and the first Process claim resolved.

Demgemäß ist das erfindungsgemäße Metallsuchgerät zum Suchen von verborgenen metallischen Gegenständen in einer nichtmetallischen Umgebung mindestens ausgestattet mit einer Suchspule in einem Schwingkreis, einer elektrischen Schaltung zur Detektion von Induktivitätsänderungen, einer Anzeigevorrichtung, wobei der Schwingkreis über einen regelbaren Widerstand verfügt, wodurch die Rückkopplung des Schwingkreises mit der Suchspule so variiert werden kann, daß der Schwingkreis sich in einem Zustand gerade kurz nach dem Schwingungseinsatz befindet.Accordingly, the metal detector according to the invention is for Find hidden metallic objects in a non-metallic environment at least equipped with a search coil in a resonant circuit, an electrical circuit for the detection of Changes in inductance, a display device, the resonant circuit via an adjustable resistor has what causes the feedback of the resonant circuit can be varied with the search coil so that the Resonant circuit is in a state just after the Vibration insert is located.

In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, daß das Metallsuchgerät auch über ein Mittel zur Konvertierung von analogen Signalen in digitale Signale zur Messung der Schwingungsamplitude des Schwingkreises, einen elektronischer Speicher zur Speicherung von digitalen Referenzwerten eines Schwingungszustandes des Schwingkreises, ein Mittel zum Vergleichen des gespeicherten Referenzwertes und des aktuellen Wertes und eine Vorrichtung zur Anzeige der Differenzwertinformation zwischen Referenzwert und Istwert verfügt.In a further embodiment it is provided that the Metal detector also has a means of conversion from analog signals to digital signals for measurement the oscillation amplitude of the oscillating circuit, one electronic memory for storing digital Reference values of an oscillation state of the Resonant circuit, a means of comparing the stored reference value and the current value and a device for displaying the Difference value information between reference value and Actual value.

Vorteilhaft kann es sein, wenn das Metallsuchgerät zusätzlich über ein Mittel zur Erkennung und gegebenenfalls Anzeige des Schwingungszustandes des Schwingkreises verfügt.It can be advantageous if the metal detector additionally via a means of detection and if necessary, display of the vibration condition of the Resonant circuit.

Weiterhin kann es Vorteilhaft sein das Metallsuchgerät mit einem Mittel zur Erzeugung von elektrischen Schwingungen und gegebenenfalls zu deren Ausgabe zum Beispiel über einen Lautsprecher auszustatten.It can also be advantageous for the metal detector with a means of generating electrical Vibrations and, if necessary, their output at Example to be equipped with a loudspeaker.

Die oben genannten Ausstattungsmerkmale können auch ganz oder teilweise in einem entsprechend programmierten handelsüblichen Mikroprozessor integriert sein. Somit besteht das erfindungsgemäße Metallsuchgerät dann also in an sich bekannter Weise aus einer Suchspule, einer elektrischen Schaltung zur Detektion von Induktivitätsänderungen, einer Anzeigevorrichtung und einem Mikroprozessor, wobei die erfindungsgemäße Ausführung des Metallsuchgerätes über eine elektronische Schaltung verfügt, die es erlaubt, die Rückkopplung des elektronischen Schwingkreises mit der Suchspule so zu variieren, daß der Schwingkreis gerade kurz nach dem Schwingungseinsatz betrieben wird. Damit wird eine zusätzliche Entdämpfung der Suchspule erreicht, was wiederum zu einer deutlichen Güteverbesserung des Schwingkreises führt. Hierdurch erzeugt schon die geringste Verstimmungen durch einen Metallgegenstand eine signifikante Reduzierung des Oszillatorpegels. Eine ähnliche elektronische Schaltung ist aus dem Bereich der Funkgeräte als Gütemultiplikator aus "Transistortechnik für den Funkamateur", 1962, Dipl. Phys. H. J. Fischer bekannt. Es wird insbesondere auf die Seiten 182-184 hingewiesen, deren Offenbarungsgehalt hiermit vollumfänglich in diese Anmeldung einbezogen wird. Bei sehr großer Dämpfung kann dabei die Schwingung des Oszillators sogar ganz abreißen. Mit dieser Maßnahme ist es nun möglich, die Empfindlichkeit des Metallsuchgerätes wesentlich zu steigern. Über eine Anzeige der Amplitudendifferenz ist die Bedienung des Gerätes wesentlich zu vereinfachen.The above features can also in whole or in part in one programmed standard microprocessor be integrated. Thus there is the inventive Metal detector then in a manner known per se from a search coil, an electrical circuit for Detection of changes in inductance, one Display device and a microprocessor, the Execution of the metal detector according to the invention via has an electronic circuit that allows the feedback of the electronic resonant circuit with the search coil to vary so that the resonant circuit is operated shortly after the use of vibrations. This will provide additional damping of the search coil achieved, which in turn becomes a clear Quality improvement of the resonant circuit leads. Hereby generates the slightest upset by one Metal object a significant reduction in the Oscillator level. A similar electronic circuit is from the field of radio equipment as Quality multiplier from "transistor technology for Funkamateur ", 1962, Dipl. Phys. H. J. Fischer known. In particular, see pages 182-184 pointed out, the disclosure content hereby is fully incorporated into this application. At very large damping can the vibration of the Tear off the oscillator completely. With this measure it is now possible to adjust the sensitivity of the Metal detector significantly increase. Over a The display of the amplitude difference is the operation of the Simplify device significantly.

Gemäß einer vorteilhaften Weitergestaltung des erfindungsgemäßen Metallsuchgerätes kann der Mikroprozessor dann dazu genutzt werden, eine Kalibrierung des Schwingkreises in kurzen Abständen durchzuführen, so daß jederzeit sicher gestellt ist, daß der Schwingkreis sich im gewünschten Rückkopplungsbereich, also gerade kurz nach dem Schwingungseinsatz, befindet.According to an advantageous further development of the Metal detector according to the invention can Microprocessor can then be used to create a Calibration of the resonant circuit at short intervals to ensure that it is ensured at all times that the resonant circuit is in the desired Feedback area, so just after the Vibration insert, located.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Metallsuchgerätes besteht darin, daß zur Vermeidung von Störungen der Tragarm des Suchgerätes aus Kunststoff besteht. Vorteilhaft ist hierbei, die Ausgestaltung des Tragarms und des Gehäuses der Spule und der Elektronik zweischalig auszuführen, wobei die beiden Schalen über einen Dichtungskeder verfügen. Another advantageous embodiment of the Metal detector is that to avoid Malfunctions of the support arm of the plastic search device consists. It is advantageous here, the design of the Support arm and the housing of the coil and electronics double-skin design, the two shells over have a weatherstrip.

Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, den Tragarm des Metallsuchgerätes mit einem Teleskop auszustatten, wobei ebenfalls vorteilhaft die Leitungen innerhalb des Teleskops und innerhalb des Kunststoffgehäuses verlaufen, so daß eine unbeabsichtigte Beschädigung der elektrischen Leitung vermieden werden kann.Another advantageous embodiment consists in the support arm of the metal detector with a telescope equip, the lines also being advantageous within the telescope and within the Plastic housing run so that a accidental damage to the electrical cable can be avoided.

Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und nachstehend noch zu erläuternden Merkmale der Erfindung nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.It is understood that the above and Features of the invention to be explained below not only in the specified combination, but also in other combinations or in USP can be used without the scope of Leaving invention.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Die Figuren zeigen im einzelnen:Further features and advantages of the invention result preferred from the following description Embodiments with reference to the Drawing. The figures show in detail:

Fig. 1: Schaltbild eines vorteilhaften Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Metallsuchgerätes; Fig. 1: Circuit diagram of an advantageous embodiment of the metal detector according to the invention;

Fig. 2: Funktioneller Aufbau des erfindungsgemäßen Metallsuchgerätes; Fig. 2: Functional structure of the metal detector according to the invention;

Fig. 3a-3c: Drei Ansichten des Metallsuchgerätes mit Teleskoparm; FIGS. 3a-3c: Three views of the metal detector with telescopic arm;

Fig. 4a-4c: Drei Ansichten eines dreiteilig aufgebauten Metallsuchgerätes; FIGS. 4a-4c: Three views of a three-part structured metal detector;

Fig. 5a-5b: Zwei Ansichten eines Metallsuchgerätes mit Teleskoparm und innenlaufende Verbindungsleitung zwischen Elektronik und Suchspule. Fig. 5a-5b: Two views of a metal detector with telescopic arm and internal connection line between electronics and search coil.

Die Fig. 1 zeigt eine beispielhafte Ausführung der elektronischen Schaltung des erfindungsgemäßen Metallsuchgerätes. Die Suchspule L01, die gleichzeitig die Oszillatorspule ist, besitzt eine Anzapfung, über die ein Teil der Spannung über die Kombination R01 bis R08 und den Operationsverstärker OP1 rückgekoppelt wird. Mit den Potentiometer kann der Grad der Kopplung eingestellt werden. Der Bereich ist dabei so dimensioniert, daß zwischen gerade anschwingen und stabiler Schwingamplitude variiert werden kann. Gerade Anschwingen bedeutet dabei hohe Entdämpfung des Kreises und höchste Suchempfindlichkeit. Fig. 1 shows an exemplary embodiment of the electronic circuitry of the metal detector according to the invention. The search coil L01, which is also the oscillator coil, has a tap through which a part of the voltage is fed back via the combination R01 to R08 and the operational amplifier OP1. The degree of coupling can be set with the potentiometer. The area is dimensioned so that it is possible to vary between just swinging up and stable vibration amplitude. Especially swinging means high damping of the circle and highest search sensitivity.

Das Oszillatorsignal wird mit C06 ausgekoppelt und danach gleichgerichtet. Am positiven Eingang des zweiten Operationsverstärkes steht jetzt eine Gleichspannung zur Verfügung, die proportional zur Schwingamplitude des Oszillators ist. Bei Verstimmung des Schwingkreises wird diese Spannung entsprechend kleiner.The oscillator signal is coupled out with C06 and thereafter rectified. At the positive entrance of the second operational amplifier is now available DC voltage is available which is proportional to the Vibration amplitude of the oscillator is. If upset this voltage is corresponding to the resonant circuit smaller.

Durch den zweiten Operationsverstärker OP2 wird diese Spannung so weit verstärkt, daß diese ursprünglich sehr kleine Spannungsänderungen an einem Analog-Digital- Wandler im Mikroprozessor verarbeitet werden können. Um den nötigen Arbeitsbereich abzudecken, wird der Verstärker als subtrahierender Verstärker betrieben. Nach dem Analog-Digital-Wandler wird über mehrere Leuchtdioden die Höhe der Verstimmung direkt angezeigt.This is through the second operational amplifier OP2 Tension increased so much that it originally was very small voltage changes on an analog-digital Converter can be processed in the microprocessor. Around to cover the necessary work area Amplifier operated as a subtracting amplifier. After the analog-to-digital converter is over several LEDs directly indicate the amount of detuning.

Der Mikroprozessor 5 wird in der Schaltung weiterhin dazu genutzt, die Bedienung zu vereinfachen und um eine automatische Kalibrierung des Systems durchzuführen. Um eine konstante Verstimmung automatisch auszublenden, beziehungsweise selbsttätiges Driften des Oszillatorpegels zu eliminieren, wird das digitalisierte Signal einem Referenzwertspeicher zugeführt. In konstanten Zeitabständen, hier ca. alle 5 Sekunden, wird mittels eines Timers dieses Signal in den Referenzwertspeicher übertragen. In einem nachfolgenden Vergleicher wird der Referenzwert mit dem Augenblickswert verglichen. Aus diesem Vergleich wird jetzt eine Leuchtdiodenanzeige (Amplitudendifferenzanzeige) und eine Tongenerierung abgeleitet. Durch die sich alle 5 Sekunden wiederholende Eichung werden zum Beispiel Temperatureffekte, Stabilitätsschwankungen und konstante Verstimmungen (zum Beispiel bei Messungen über mineralhaltigen Böden) automatisch eliminiert.The microprocessor 5 is also used in the circuit to simplify operation and to carry out an automatic calibration of the system. In order to automatically hide a constant detuning or to eliminate automatic drifting of the oscillator level, the digitized signal is fed to a reference value memory. At constant intervals, here every 5 seconds, this signal is transferred to the reference value memory using a timer. In a subsequent comparator, the reference value is compared with the instantaneous value. A light-emitting diode display (amplitude difference display) and sound generation are now derived from this comparison. The calibration, which repeats every 5 seconds, automatically eliminates, for example, temperature effects, stability fluctuations and constant detuning (for example when measuring over mineral-containing soils).

Um eine einfache Einstellung der Suchempfindlichkeit zu ermöglichen, wird ein bestimmter Amplitudenbereich (Bereichskennung) des Oszillators mit einer LED gekoppelt, die zum Beispiel die Einstellung für die höchste Suchempfindlichkeit anzeigt. Für eine sichere Auswertung wird über den Mikroprozessor aus der kleinsten meßbaren Verstimmung (Spannungsdifferenz) der Tongenerator so verändert, daß sich hieraus eine markante Tonsignaländerung ergibt. Dies kann in unterschiedlicher Weise erfolgen, so kann zum Beispiel das Tastverhältnis, eine Pegeländerung oder Frequenzänderung durchgeführt werden oder auch unterschiedliche Tonfolgen oder Signale ausgegeben werden.To easily adjust the search sensitivity too will allow a certain amplitude range (Area identifier) of the oscillator with an LED coupled, for example the setting for the shows the highest search sensitivity. For a safe Evaluation is carried out via the microprocessor smallest measurable detuning (voltage difference) of the Tone generator changed so that a striking sound signal change results. This can be done in can be done in different ways, for example the duty cycle, a level change or Frequency change can be carried out or also different tone sequences or signals are output become.

In der Fig. 2 ist ein Prinzipschaubild der Schaltung des mikroprozessorgesteuerten Metallsuchgerätes dargestellt. Hierbei ist die Suchspule L01 mit dem Oszillatorschaltung 1 verbunden, die zum Amplitudengleichrichter führt und mit dem Mikroprozessor 5 verbunden ist. Das Ausgangssignal aus dem Amplitudengleichrichter 2 wird dem Mikroprozessor integrierten Analog-Digital-Wandler 6 zugeführt, die vom Analog-Digital-Wandler 6 erzeugten Signale werden einerseits der automatischen Kalibriereinheit mit ihrem Referenzwertspeicher 9 und Timer 8 übergeben und andererseits in die Bereichserkennung 7 und dem Vergleicher 10 zugeleitet. Die Bereichserkennung 7 ist mit einer Oszillatorbereichsanzeige 3 verbunden, die über eine LED die Einstellung für die höchste Suchempfindlichkeit anzeigen kann. Weiterhin wird das vom Analog/Digital-Wandler 6 ausgegebene Signal vom Vergleicher 10 mit dem Referenzwert des Referenzwertspeichers 9 verglichen und beim signifikanten Differenzwert der Differenzwert an die Amplitudendifferenzanzeige 4 weitergeleitet und/oder einem Tongenerator 11 zugeführt, der entsprechend des ausgegebenen Differenzwertes unterschiedliche akustische Anzeigen über einen Lautsprecher/Kopfhörer 10 ausgibt.In FIG. 2 is a schematic diagram of the circuit is shown of the microprocessor controlled metal detector. Here, the search coil L01 is connected to the oscillator circuit 1 , which leads to the amplitude rectifier and is connected to the microprocessor 5 . The output signal from the amplitude rectifier 2 is integrated analog-digital converter to the microprocessor 6, the signals generated by the analog-digital converter 6 on the one hand the automatic calibration with their reference value memory 9 and delivered and timer 8 on the other hand, in the area detecting 7 and the comparator 10 forwarded. The area detection 7 is connected to an oscillator area display 3 , which can display the setting for the highest search sensitivity via an LED. Furthermore, the signal output by the analog / digital converter 6 is compared by the comparator 10 with the reference value of the reference value memory 9 and, in the case of the significant difference value, the difference value is forwarded to the amplitude difference display 4 and / or fed to a tone generator 11 which transmits different acoustic displays in accordance with the output difference value outputs a speaker / headphones 10 .

Die Fig. 3a-3c zeigen unterschiedliche Ansichten eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Metallsuchgerätes. Das Metallsuchgerät verfügt auf der Unterseite über ein Gehäuse 20, in dem sich die Suchspule befindet. Das Gehäuse 20 ist über einen Tragarm, bestehend aus einem unteren Arm 21, der mit einem oberen Arm 22 teleskopartig zusammengesteckt ist, mit dem Handgriff 25 verbunden. Der Handgriff 25 gehr direkt über in eine Unterarmstütze 23, die ein einfaches dirigieren der Suchspule mit Hilfe einer Hand ermöglicht. Am unteren Arm 21 befindet sich ein Gehäuse 24, in dem weitest gehend die Elektronik des Metallsuchgerätes untergebracht ist. Auf dem Gehäuse 24 sind eine Reihe von Leuchtdioden untergebracht, die als Bereichsanzeige dienen können und zwei Potentiometer zur Grundkalibrierung des Systems und zur Regelung der Lautstärke eines Lautsprechers. Ebenso können hieran Steckbuchsen für den Anschluß eines Kopfhörers beziehungsweise ein Lautsprecher integriert werden. In der Fig. 3a ist das Metallsuchgerät in einem weitestgehend eingefahrenen Teleskoparm 22 gezeigt, während die Fig. 3b eine ausgefahrene Situation des teleskopartigen, oberen Armes 22 darstellt. Die Fig. 3c zeigt das Metallsuchgerät in seinen beiden Einzelteilen. FIGS. 3a-3c show different views of an embodiment of the metal detector according to the invention. The metal detector has a housing 20 on the underside in which the search coil is located. The housing 20 is connected to the handle 25 via a support arm, consisting of a lower arm 21 , which is telescopically connected to an upper arm 22 . The handle 25 goes directly into a forearm support 23 , which enables simple directing of the search coil with the help of one hand. On the lower arm 21 there is a housing 24 , in which the electronics of the metal detector are largely accommodated. A number of light-emitting diodes are housed on the housing 24 , which can serve as an area display and two potentiometers for basic calibration of the system and for regulating the volume of a loudspeaker. Sockets for connecting headphones or a loudspeaker can also be integrated here. In FIG. 3a, the metal detector is shown in a largely retracted telescopic arm 22, while Fig. 3b is an extended situation of the telescopic upper arm 22. The Fig. 3c shows the metal detector in its two parts.

Die Fig. 4a-4c zeigen drei Ansichten einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführung des Metallsuchgerätes. Zum Unterschied zu dem in der Fig. 3a-3c gezeigten Metallsuchgerät weist dieses anstelle des einteiligen Tragarms 21 einen teleskopartig verbundenen zweiteiligen Arm 21.1 und 21.2 auf. Durch diese Ausführungsform ist - wie es in der Fig. 4c erkennbar ist - das Gerät dreiteilig auseinander zu nehmen und auf kompakte Weise transportierbar. FIGS. 4a-4c show three views of a further embodiment according to the invention of the metal detector. In contrast to the metal detector shown in FIGS . 3a-3c, instead of the one-piece support arm 21 , this has a telescopically connected two-part arm 21.1 and 21.2 . With this embodiment, as can be seen in FIG. 4c, the device can be disassembled into three parts and can be transported in a compact manner.

Die Fig. 5a und 5b zeigen das Metallsuchgerät der Fig. 4a-4c, wobei zusätzlich die im Innengehäuse laufende Leitung 26, welches die Elektronik des Metallsuchgerätes mit der Suchspule verbindet, gezeigt ist. Die Leitung 26 ist spiralfederförmig aufgewickelt und kann sich so der entsprechenden Länge des telekopartigen Tragarms 21.1 und 21.2 in ein- oder ausgefahrenem Zustand anpassen. FIGS. 5a and 5b show the metal detector of Figs. 4a-4c, in addition, is shown the current in the inner housing conduit 26, which connects the electronics of the metal detector to the search coil. The line 26 is wound in the form of a spiral spring and can thus adapt to the corresponding length of the telescopic support arms 21.1 and 21.2 in the extended or extended state.

Alle dargestellten Metallsuchgeräte der Fig. 3a bis 5b weisen eine Schnittlinie 20.1 auf, die andeutet, daß die Gehäuseeinzelteile in zweiteiligen Spritzgußformen hergestellt werden können und durch einfaches Aneinanderfügen und Abdichten mittels eines Dichtungskeders zusammengesetzt werden können. Die Unterarmhalterungen 23 weisen an ihren Seiten Verlängerungen auf, so daß der Unterarm des Benutzers nicht vom Unterarmträger abrutschen kann.All metal detectors shown in FIGS . 3a to 5b have a section line 20.1 , which indicates that the individual housing parts can be produced in two-part injection molds and can be assembled by simply fitting them together and sealing them with a sealing welt. The forearm brackets 23 have extensions on their sides so that the user's forearm cannot slide off the forearm support.

Mit all den aufgezeigten Ausführungsformen ist nun gegenüber dem Stand der Technik ein Metallsuchgerät geschaffen, welches einerseits aufgrund seiner leichten Bedienbarkeit und seiner hohen Empfindlichkeit auch für einen Nichtfachmann sicher zu bedienen ist und gleichzeitig auch eine sehr preisgünstige Ausführungsform eines Metallsuchgerätes darstellt.With all of the embodiments shown is now a metal detector compared to the prior art created, which on the one hand due to its light weight Usability and its high sensitivity also for is safe to use by a non-specialist and at the same time a very affordable one Embodiment of a metal detector.

Reference list

11

Oszillatorschaltung
Oscillator circuit

22nd

Amplitudengleichrichter
Amplitude rectifier

33rd

Oszillatorbereichsanzeige
Oscillator range display

44th

Amplitudendifferenzanzeige
Amplitude difference display

55

Mikroprozessor
microprocessor

66

Analog/Digital-Wandler
Analog / digital converter

77

Bereichserkennung
Area detection

88th

Timer/Zeitgeber
Timer / timer

99

Referenzwertspeicher
Reference value memory

1010th

Vergleicher
Comparator

1111

Tongenerator
Tone generator

1212th

Lautsprecher
speaker

2020th

Gehäuse für Suchspule
Search coil housing

20.120.1

Schnittlinie
Cutting line

2121

unterer Arm
lower arm

2222

oberer Arm
upper arm

2323

Unterarmstütze
Forearm support

2424th

Gehäuse für Elektronik
Housing for electronics

2525th

Handgriff
Handle

2626

spiralförmige Leitung
CXXKondensator
DXXDiode/LED
LXXSpule
OPXOperationsverstärker
RXXWiderstand
QXXQuarz
spiral pipe
CXX capacitor
DXX diode / LED
LXX coil
OPX operational amplifier
RXX resistance
QXX quartz

Claims

1. Metal detector for searching for hidden metallic objects in a non-metallic environment with:
a search coil in an oscillating circuit, the oscillating circuit having an adjustable resistance,
an electrical circuit for the detection of changes in inductance and
a display device,
characterized in that
An automatic control of the oscillating circuit (L01, 1 ) is provided, which sets the feedback of the oscillating circuit into a state just shortly after the oscillation is started.

2. Metal detector according to claim 1, characterized in that the automatic control of the resonant circuit (L01, 1 ) has at least the following features:
a means ( 6 ) for converting analog signals into digital signals for measuring the oscillation amplitude of the oscillating circuit,
an electronic memory ( 9 ) for storing digital reference values of an oscillation state of the oscillating circuit in the form of the amplitude level,
means ( 10 ) for comparing the stored reference value of the amplitude and the current value of the amplitude and
that the display device ( 4 ) is fed from the difference information between the reference value and the actual value.

3. Metal detector according to one of claims 1-2, characterized in that a means ( 7 ) for detection and optionally display ( 3 ) of the vibration state of the resonant circuit (L01, 1 ) is provided.

4. Metal detector according to one of claims 1-3, characterized in that a means ( 11 ) for generating electrical vibrations and optionally an output ( 12 ) of the vibrations are provided.

5. Metal detector according to one of the preceding claims, characterized in that a means ( 20 ) for protecting the search coil (L01) against mechanical interference is provided.

6. Metal detector according to one of the preceding claims, characterized in that it has a telescopically adjustable arm ( 21 , 22 ).

7. Metal detector according to one of the preceding claims, characterized in that a housing (24) is provided for receiving the electronics, which is integrated on the carrier arm (21, 22) is attached to or in the support arm (21, 22).

8. Metal detector according to one of claims 6-7, characterized in that the support arm ( 21 , 22 ) and optionally the housing ( 24 ) is made of plastic.

9. Metal detector according to claim 8, characterized characterized in that all plastic parts in Longitudinal two-part and possibly with are provided with a sealing piping.

10. A method for the detection of a metallic object in a non-metallic environment with the following method steps:
Tuning a resonant circuit with a search coil for feedback, in which the resonant circuit is set shortly after the vibration has been used,
Determination of a reference value of the vibration amplitude,
Determination of the amplitude difference between the reference amplitude and the current amplitude and display of the amplitude difference.

11. The method according to claim 10, characterized characterized in that the determination of the Reference amplitude takes place in short time intervals.