DE4417931C1 - Schaltungsanordnung zur Wahrnehmung und Ortung von Metallgegenständen - Google Patents

Schaltungsanordnung zur Wahrnehmung und Ortung von Metallgegenständen

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Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Wahrnehmung und Ortung von Metallgegenständen, die sich in größerer Tiefe unter dem Erdboden oder an sonstigen der unmittelbaren Beobachtung unzugänglichen Stellen befinden, unter Verwendung mehrerer induktiver Leiterschleifen.
Es ist bereit seit langem bekannt, daß die Wahrnehmung von Metallgegenständen mit einer in­ duktiven Stromleiterschleife zahlreiche Vorteile aufweist. Insbesondere kann bei der Wahrneh­ mung der zu überwachende kaum sehr gut abgegrenzt werden. Ferner können durch Änderung der Schleifenabmessungen die Wahrnehmungsgrenzen geändert werden. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß elektrisch nichtleitende Gegenstände keine Störungen auf die Messung ausüben.
Bei diesen bekannten Verfahren bildet die Fühlerschleife im allgemeinen das induktive Glied eines elektrischen Schwingkreises, der zumeist auf eine Frequenz über 10 kHz abgestimmt ist. Die Wahrnehmung selbst beruht auf der Erscheinung, daß in der Nähe der Schleife liegende elektrisch leitende Gegenstände die Induktivität der Schleife verändern. Infolge der Änderung der Induktivität ändert sich auch die Resonanzfrequenz, wobei diese Änderung von der Entfernung, in der sich der Gegenstand befindet, und weiteren Parametern abhängt.
Ein derartiges Verfahren ist in der US-PS 3 943 339 beschrieben. Ein hinsichtlich der Signal­ verarbeitung abweichendes, aber ebenfalls eine induktive Schleife verwendendes Verfahren ist in den US-PS 2 943 306 und 3 164 802, sowie in der DE-PS 28 17 670 beschrieben.
Die beschriebenen Verfahren weisen jedoch neben den beschriebenen Vorteilen auch die fol­ genden Mängel auf:
Sofern die vom Metallgegenstand hervorgerufene Änderung der Schleifeninduktivität infolge des geringen Volumens des Metallgegenstandes oder eines großen Abstandes klein ist, ist eine durch absolute Induktivitätsmessung erfolgende Wahrnehmung mit erheblichen Schwierigkei­ ten verbunden und kann über eine gewisse Grenze hinaus überhaupt nicht mehr realisiert wer­ den.
Zur Überwindung dieser Schwierigkeiten wird in dem DD-AP 202 475 ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens beschrieben, bei der eine induktive Erregungsschleife bis zum Erreichen eines stationären Zustandes mit Gleichstrom gespeist wird, was den Aufbau eines Magnetfeldes zur Folge hat. Durch anschließendes Unterbrechen des Stromkreises und das daraus folgende Zusammenbrechen des Magnetfeldes wird im Metallgegenstand ein zeitlich abklingender Wirbelstrom induziert, der seinerseits in einer weiteren induktiven Leiterschleife (Empfängerschleife) eine Spannung induziert, die Informationen über den wahrzunehmenden Metallgegenstand liefert.
In der DE-OS 37 27 416 ist eine Ausgestaltung dieses Verfahrens beschrieben, die eine von einem Mikroprozessor gesteuerte Kompensationsschaltung nutzt, um die zwischen der Erregungsschleife und der Empfängerschleife stets vorhandene Gegeninduktivität zu kompensieren.
Eine spezielle Ausgestaltung dieses Verfahrens für die Metallsuche bei der Personenkontrolle auf Flugplätzen ist in der DE-OS 40 02 829 beschrieben. Dabei wird durch eine mehrkanalige Messung die Diskriminierung von Ansammlungen von vielen kleinen Metallteilen (z. B. Schlüssel, Münzen usw.) gegenüber größeren Metallobjekten (z. B. Feuerwaffen, Explosivkörper) erzielt.
Durch diese Verfahren können einige der oben genannten Schwierigkeiten überwunden wer­ den. Trotzdem verbleiben aber einige Nachteile, die sich in einer für die Wahrnehmung sehr tief unter der Erdoberfläche liegender Metallgegenstände nicht ausreichenden Empfindlichkeit und in der Unmöglichkeit einer vollständigen dreidimensionalen Ortung des Metallgegenstandes äußern.
Ziel der Erfindung ist es, eine Schaltungsanordnung zu schaffen, die gegenüber den bekannten Anordnungen eine höhere Empfindlichkeit besitzt, und nicht nur die Wahrnehmung sondern auch eine vollständige dreidimensionale Ortung relativ weit entfernter Metallgegenstände er­ möglicht und dabei kompakt und leicht transportabel ist.
Das gesetzte Ziel wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß eine Stromleiterschleife, die so­ genannte Erregungsschleife vorgesehen ist, die in an sich bekannter Weise bis zur Einstellung eines stationären Magnetfeldes mit Gleichstrom erregt wird und in der anschließend die Erre­ gung durch Unterbrechen des Stromflusses abgebaut wird, wobei das zusammenbrechende Magnetfeld im wahrzunehmenden Metallkörper Wirbelströme induziert, deren Abklingen langsamer erfolgt als der Zusammenbruch des ursprünglichen Magnetfeldes. Die Nachweisempfindlichkeit einer solchen Anordnung hängt ganz wesentlich von der magnetischen Feldstärke am Ort des wahrzunehmenden Metallgegenstandes ab, die ihrerseits vom magnetischen Moment der Leiterschleife abhängt. Dieses magnetische Moment ergibt sich aus dem Produkt des Stromes der Windungszahl und der von den Windungen berandeten Fläche. Da sich weder der Strom noch die Fläche der Leiterschleife über gewisse Grenzen hinaus steigern lassen, insbesondere wenn die Anordnung kompakt und transportabel sein soll, ist erfindungsgemäß vorgesehen, die Erregungsschleife nicht als einzelne Leiterschleife sondern als Spule mit mehreren bis vielen Windungen auszuführen.
Auf der anderen Seite führt diese Erhöhung der Windungszahl zu einer beträchtlichen Erhö­ hung der Selbstinduktivität, die bekanntlich mit dem Quadrat der Windungszahl anwächst. Die höhere Selbstinduktivität steht aber einem möglichst raschen Zusammenbruch des Magnetfeldes beim Unterbrechen des Stromes durch die Erregerspule entgegen. Deshalb ist erfindungsgemäß vorgesehen, die Erregerspule in zwei oder mehr Erregerspulen aufzuteilen, die elektrisch in Reihe geschaltet und räumlich so angeordnet sind, daß die magnetische Kopplung zwischen ihnen relativ gering ist, was zu einem günstigeren Verhältnis zwischen magnetischem Moment und Selbstinduktivität führt. Trotzdem ist natürlich ein Anstieg der Selbstinduktivität mit der Windungszahl nicht zu vermeiden, deshalb ist erfindungsgemäß weiterhin vorgesehen, eine sehr hohe Induktionsspannung an der Erregerspule beim Abschalten des Stromes zuzulassen, aber trotzdem das zum Schalten des Stromes verwendete Schalterbauelement zuverlässig zu schützen. Erfindungsgemäß geschieht dies dadurch, daß der eine Pol der Erregerspule mit einem Pol einer elektrischen Spannungsquelle relativ niedriger Spannung - vorzugsweise im Bereich zwischen 10 V und 30 V - verbunden ist, daß der andere Pol der Erregerspule über einen Halbleiter-Leistungsschalter sehr hoher Spannungsbelastbarkeit - vorzugsweise im Bereich zwischen 1000 V und 2000 V - mit dem anderen Pol der Spannungsquelle verbunden ist, daß dem Halbleiter-Leistungsschalter eine Reihenschaltung aus einer Halbleiterdiode mit sehr hoher Sperrspannung - vorzugsweise im Bereich zwischen 1000 V und 2000 V - und einem Kondensator mit hoher Spannungsbelast­ barkeit - ebenfalls vorzugsweise im Bereich zwischen 1000 V und 2000 V - parallel geschaltet ist, wobei die Halbleiterdiode so gepolt ist, daß der in der Erregerspule fließende Strom beim Abschalten des Halbleiter-Leistungsschalters auf besagten Kondensator geführt wird, und daß letzterem Kondensator ein Widerstand oder ein sonstiger elektrischer Verbraucher parallel geschaltet ist, der den Kondensator mit einem zeitlich nahezu konstanten Strom entlädt, wobei der Widerstand oder der sonstige Verbraucher so dimensioniert ist, daß die am Halbleiter- Leistungsschalter maximal zulässige Spannung nicht überschritten wird.
Weiterhin ist zur Steigerung der Empfindlichkeit der gesamten Meßanordnung vorgesehen, daß auch die Empfängerschleife durch eine Spule mit mehreren bis vielen Windungen ersetzt wird, wobei sich die induzierte Spannung proportional der Windungszahl erhöht.
Die großen Windungszahlen sowohl der Erregerspule als auch der Empfängerspule haben außer der vorteilhaften Wirkung der Erhöhung der Empfindlichkeit aber auch Nachteile. Es erhöhen sich in beachtlichem Maße die parasitären Kapazitäten dieser Schleifen. Dadurch bilden sowohl Erregerspule als auch Empfängerspule Resonanzkreise, die durch die raschen zeitlichen Änderungen der Spannungen zu Eigenschwingungen angestoßen werden können, was die Meßergebnisse beeinträchtigen kann. Deshalb ist erfindungsgemäß vorgesehen, sowohl die Erregerspule als auch die Empfängerspule mit zweckentsprechend gewählten Dämpfungswiderständen zu überbrücken, um solche Eigenresonanzen zu vermeiden.
Die Erregerspule und die Empfängerspule sind im allgemeinen Fall nicht nur über den wahr­ zunehmenden Metallgegenstand sondern auch magnetisch direkt miteinander gekoppelt. Das führt dazu, daß während des Zusammenbruches des Magnetfeldes in der Empfängerspule Spannungen induziert werden können, die diejenigen, die vom wahrzunehmenden Metallgegenstand herrühren, in der Amplitude um viele Größenordnungen übertreffen können.
Das kann dazu führen, daß der mit der Empfängerspule verbundene Verstärker so stark übersteuert wird, daß er nicht mehr in der Lage ist, das vom wahrzunehmenden Metallgegenstand herrührende Signal, das später eintrifft als das direkte Signal, korrekt zu verarbeiten. Deshalb ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Empfängerspule räumlich in Bezug auf die Erregerspule so angeordnet ist, daß beide voneinander weitestgehend magnetisch entkoppelt sind.
Die gegenseitigen Positionen von Erregerspule und Empfängerspule für eine solche weitest­ gehende magnetische Entkopplung sind äußerst scharf definiert. Nun unterliegt aber jede me­ chanische Konstruktion infolge des Eigengewichtes und infolge von Temperaturänderungen gewissen Deformationen. Das kann dazu führen, daß die Empfängerspule aus der entkoppelten Stellung herausgeführt wird. Um daraus resultierende Schwierigkeiten zu vermeiden, ist erfindungsgemäß eine zusätzliche einstellbare magnetische Kopplung zwischen Erregerspule und Empfängerspule vorgesehen, die so ausgelegt ist, daß sie die Kompensation einer durch mechanische Deformation entstandenen zusätzlichen magnetischen Kopplung entweder von Hand oder mittels eines automatischen elektronischen Regelkreises ermöglicht.
Außer über das magnetische Feld sind die Erregerspule und die Empfängerspule auch über die stets zwischen ihnen vorhandenen parasitären Kapazitäten miteinander gekoppelt. Deshalb ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß entweder die Erregerspule oder die Empfängerspule oder beide mit einer elektrisch leitenden Abschirmung umgeben sind, daß diese Abschirmung(en) mit dem Erdpotential verbunden ist(sind) und daß dieselbe(n) so ausgeführt ist, daß die Ent­ stehung von durch die Abschirmung(en) hervorgerufenen Wirbelströmen weitestgehend ver­ mieden wird. Insbesondere ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß diese Abschirmung(en) aus einer großen Zahl einzelner und voneinander elektrisch isolierter Drahtschleifen mit sehr klei­ nem Drahtdurchmesser besteht(bestehen), die die abzuschirmende(n) Spule(n) vollständig umgeben, wobei alle diese Drahtschleifen jeweils nur an einem Punkt mit dem Erdpotential verbunden sind.
In der bisher beschriebenen Form ist die Schaltungsanordnung zwar für die empfindliche Wahrnehmung eines Metallgegenstandes geeignet, nicht aber für eine dreidimensionale Ortung, denn diese Ortung erfordert die Kenntnis aller drei Komponenten des magnetischen Feldvektors der im wahrzunehmenden Metallgegenstand fließenden Wirbelströme.
Deshalb sind erfindungsgemäß drei Empfängerspulen vorgesehen, deren Schleifenebenen mit den drei Koordinatenebenen eines kartesischen Koordinatensystems übereinstimmen.
In einer Weiterbildung der Erfindung für die gleichzeitige Ortung mehrerer Metallgegenstände ist vorgesehen, mehrere solcher Empfängerspulentripel räumlich voneinander entfernt aufzustellen.
In einer anderen Weiterbildung der Erfindung für die großräumige Detektion von Metallgegenständen - insbesondere für das Absuchen von Minenfeldern - ist vorgesehen, daß mehrere Erregerspulen und mehrere Empfängerspulen auf einem gemeinsamen Träger nebeneinander so angeordnet sind, daß zu jeder Erregerspule jeweils zwei entkoppelte Empfängerspulen gehören, wobei die Erregerspulen zeitlich nacheinander in zyklischer Folge erregt werden und die Signale der zugehörigen Empfängerspulen ebenfalls in gleicher zyklischer Folge ausgeweitet werden. Dabei ist weiterhin vorgesehen, daß der Träger auf einem geeigneten Fahrzeug montiert ist und mit diesem über das abzusuchende Feld gefahren werden kann.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand einiger vorteilhafter Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Die zugehörige Zeichnung zeigt
Fig. 1 das Prinzip der erfindungsgemäßen Anordnung,
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Anordnung mit in zwei Teilspulen aufgeteilter abgeschirmter Erregerspule und einer koppelfrei angeordneten, ebenfalls abgeschirmten Emp­ fängerspule,
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Anordnung mit mehreren Erregerspulen und mehreren Empfängerspulen zur großflächigen Absuche von Minenfelder.
In der zugehörigen Zeichnung Fig. 1 ist das Prinzip der erfindungsgemäßen Anordnung dar­ gestellt. Die Erregerspule 2, die außerdem mit einem ohmschen Verlustwiderstand und einer parasitären Kapazität behaftet ist, ist einerseits mit einer Gleichspannungsquelle 1 und andererseits mit einem Leistungsschalter 8 verbunden. Weiterhin ist ihr zur Vermeidung parasitärer Resonanzen der erfindungsgemäße Dämpfungswiderstand 3 parallel geschaltet. Der Leistungsschalter 8 wird an seiner Steuerelektrode mit einer rechteckwellenförmigen Spannung beaufschlagt, die von der Generatorschaltung 7 geliefert wird. Der Verbindungspunkt der Erregerspule 2 mit dem Leistungsschalter 8 ist über eine Halbleiterdiode 9 mit hoher Sperrspannung mit einem Pol eines Kondensators 10 mit hoher Spannungsbelastbarkeit verbunden. Der andere Pol dieses Kondensators befindet sich auf Erdpotential. Diesem Kondensator 10 ist ein Entladewiderstand 11 parallel geschaltet. Die Empfängerspule 4, die hier ebenso wie die Erregerspule mit ihrem ohmschen Verlustwiderstand und ihrer parasitären Kapazität gezeichnet ist, befindet sich mit einem Pol auf Erdpotential, während der andere Pol mit dem Eingang eines Verstärkers 12 verbunden ist. Am Ausgang dieses Verstärkers steht das verstärkte und die Information über den Metallgegenstand enthaltende Signal zur Verfügung.
Die Erregerspule 2 und die Empfängerspule 4 sind räumlich so zueinander angeordnet, daß ih­ re gegenseitige magnetische Kopplung nahezu verschwindend klein ist. Weiterhin ist in Fig. 1 ein Modell 6 des zu suchenden Metallgegenstandes in Form einer über einen sehr kleinen Widerstand kurzgeschlossenen Induktivität dargestellt. Die Wirkungsweise der Anordnung ist die folgende. Wird der Leistungsschalter 8 vom Rechteckwellengenerator 7 mit einer Rechteckwellenspannung beaufschlagt, so beginnt Strom zu fließen, wenn die Polarität dieser Spannung positiv ist.
Dieser Strom steigt mit einer Zeitkonstante, die durch die speziellen Werte der Induktivität und des Verlustwiderstandes gegeben ist auf einen Wert an, der sich aus der speziellen Wahl der Spannung an der Gleichspannungsquelle 1 und dem Verlustwiderstand ergibt. Die Frequenz der Rechteckwellenspannung ist dabei so gewählt, daß der Strom seinen stationären Wert während der positiven Halbwelle der Rechteckwellenspannung erreicht. Vorzugsweise liegt diese Frequenz im Bereich zwischen 10 Hz und 500 Hz. Wechselt die Rechteckwellen­ spannung in die negative Halbwelle, so wird der Stromfluß durch den Leistungsschalter 8 in­ nerhalb sehr kurzer Zeit (einige Mikrosekunden und weniger) unterbrochen und der durch die Erregerspule 2 fließende Strom fließt über die Halbleiterdiode 9 auf den Kondensator 10. Da sich der beschriebene Vorgang periodisch wiederholt, baut sich am Kondensator 10 eine immer höhere Spannung auf. Um diese Spannung in ihrer Höhe zu begrenzen ist der Widerstand 11 vorgesehen, der einen um so höheren Strom abführt, je höher die Spannung am Kondensator 10 ansteigt. Er ist in seinem Wert so dimensioniert, daß im eingeschwungenen Zustand am Kondensator 10 eine Spannung von etwa 1000 Volt anliegt. Durch diese hohe Gegenspannung erfolgt der Zusammenbruch des magnetischen Feldes in der Erregerspule 2 sehr schnell (innerhalb von 10 µs bei einer Induktivität von 1 mH und einem ursprünglichen Strom von 10 Ampere).
Ohne das Vorhandensein des Metallgegenstandes 6 ist beim Zusammenbrechen des Magnetfeldes am Ausgang des Verstärkers (nahezu) kein Signal nachweisbar, da die Erregerspule 2 und die Empfängerspule 4 (nahezu) vollständig entkoppelt sind. Der Metallgegenstand 6 bewirkt nun je nach seiner Entfernung von den Spulen eine zusätzliche magnetische Kopplung. Das hat zur Folge daß beim Zusammenbruch des Magnetfeldes in ihm Wirbelströme induziert werden, die zeitlich nach einer e-Funktion abklingen, wobei die Zeitkonstante dieser e-Funktion vom Verhältnis von Induktivität des Metallgegenstandes zu seinem Verlustwiderstand bestimmt wird. Das Abklingen dieser Wirbelströme erfolgt wesentlich langsamer als der Zusammenbruch des ursprünglichen Feldes in der Erregerspule 2. Die zeitliche Änderung dieser Wirbelströme induziert in der Empfängerspule eine Spannung, die vom Verstärker 12 verstärkt wird und am Ausgang dieses Verstärkers ausgeweitet werden kann.
In der zugehörigen Zeichnung Fig. 2 ist eine schematische konstruktive Anordnung von Erregerspule 2 und Empfängerspule 4 dargestellt. Die Erregerspule 2 ist in zwei räumlich voneinander getrennte Teilspulen 2a und 2b aufgeteilt, wodurch sich die Induktivität gegenüber der konzentrierten Anordnung verringert. Die Empfängerspule 4 befindet sich zwischen den beiden Teilspulen und ist so angeordnet, daß sich die beiden Spulenebenen teilweise überlappen. Dadurch kann eine nahezu vollständige magnetische Entkopplung der Spulen erreicht werden. Der Spulenquerschnitt A der Empfängerspule 4 ist in Fig. 2 auf der rechten Seite vergrößert dargestellt. Dabei zeigt die innere quadratische Anordnung die einzelnen Windungen (in diesem Fall 25) der eigentlichen Spule und die äußere quadratische Anordnung die einzelnen voneinander isolierten Leiterschleifen die in ihrer Gesamtheit die Abschirmung bilden. Alle diese Leiteischleifen sind offen und nur an einem einzigen Punkt mit dem Erdpotential verbunden. Je nach der angestrebten Empfindlichkeit kann entweder die Erregerspule oder die Empfängerspule oder es kommen auch beide Spulen auf diese Art geschirmt sein.
Die zugehörige Zeichnung Fig. 3 zeigt das Prinzip einer Anordnung zur großflächigen Absu­ che von Minenfeldern. Die vier Erregerspulen 2a, 2b, 2c, und 2d sind linear nebeneinander auf einem hier nicht gezeigten Träger angeordnet. Die fünf Empfängerspulen 4a, 4b, 4c, 4d und 4e sind in bezug auf die Erregerspulen so angeordnet, daß sie jeweils von der benachbarten Erregerspule (nahezu) vollständig entkoppelt sind. Zu jeder Erregerspule gehört eine Steuereinheit 13a bis 13d und zu jeder Empfängerspule eine Nachweiseinheit 14a bis 14e. Ein geeigneter Muttertaktgenerator 15 gewährleistet die zyklische Ansteuerung der Steuereinheiten.

Claims (7)

1. Schaltungsanordnung zur Wahrnehmung und Ortung von Metallgegenständen, die sich in größerer Tiefe unter dem Erdboden oder an sonstigen der unmittelbaren Beobachtung unzu­ gänglichen Stellen befinden, mittels einer Stromleiterschleifenanordnung, der sogenannten Erregerschleifenanordnung, die bis zur Einstellung eines stationären Magnetfeldes mit Gleichstrom erregt wird und in der anschließend die Erregung durch Unterbrechung des Stromflusses abgebaut wird, wobei das zusammenbrechende Magnetfeld im wahrzunehmenden Metallgegenstand Wirbelströme induziert, deren Abklingen langsamer erfolgt als der Zusammenbruch des ursprünglichen Magnetfeldes, und einer weiteren Stromleiterschleifenanordnung, der sogenannten Empfängerschleifenanordnung, in der durch die Wirkung der im wahrzunehmenden Metallgegenstand abklingenden Wirbelströme eine elektrische Spannung induziert wird, die Informationen über den wahrzunehmenden Gegenstand liefert, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Erregerschleife durch eine Erregerspule und eine Empfängerschleife durch eine Empfängerspule mit jeweils mehreren bis vielen Windungen ersetzt sind,
daß der eine Pol einer Erregerspule mit einem Pol einer elektrischen Spannungsquelle mit einer relativ niedrigen Spannung im Bereich von ca. 10 V bis 30 V verbunden ist,
daß der andere Pol einer Erregerspule über einen Halbleiter-Leistungsschalter hoher Spannungsbelastbarkeit im Bereich von ca. 1000 V bis 2000 V mit dem anderen Pol der Spannungsquelle verbunden ist,
daß die Steuerelektrode des Halbleiter-Leistungsschalters aus einem Generator mit einer Rechteckwellenspannung beaufschlagt wird,
daß dem Halbleiter-Leistungsschalter eine Reihenschaltung aus einer Halbleiterdiode mit hoher Sperrspannung im Bereich von ca. 1000 V bis 2000 V und einem Kondensator mit hoher Spannungsbelastbarkeit im Bereich von ca. 1000 V bis 2000 V parallel geschaltet ist, wobei die Halbleiterdiode so gepolt ist, daß der in der Erregerspule fließende Strom beim Abschalten des Halbleiter-Leistungsschalters auf besagten Kondensator geführt wird,
daß letzterem Kondensator ein Widerstand oder ein sonstiger elektrischer Verbraucher paral­ lel geschaltet ist, der den Kondensator mit einem zeitlich nahezu konstanten Strom entlädt,
daß mehrere Empfängerspulen vorgesehen sind, deren Klemmen jeweils mit den Eingangs­ klemmen eines zugehörigen Verstärkers verbunden sind,
daß diese Empfängerspulen an verschiedenen Stellen des Raumes so angeordnet sind, daß sie von der Erregerspulenanordnung weitestgehend magnetisch entkoppelt sind und
daß die Ausgänge dieser Verstärker mit zweckentsprechenden Signalauswerteeinrichtungen verbunden sind, deren Ausgangsgrößen die Bestimmung der Richtung des vom zu ortenden Metallgegenstand herrührenden Magnetfeldvektors und damit eine Ortung gestatten.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregerspulenanordnung in zwei oder mehrere räumlich voneinander entfernte Erregerspulen aufgeteilt ist, die elektrisch in Reihe geschaltet sind.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vermeidung parasitärer kapazitiver Kopplungen zwischen Erregerspule und Empfängerspule entweder die Erregerspule oder die Empfängerspule oder beide mit einer elektrisch leitenden Abschirmung umgeben sind und daß diese Abschirmung(en) aus einer großen Zahl einzelner und voneinander elektrisch isolierter Drahtschleifen mit sehr kleinem Drahtdurchmesser besteht(bestehen), die die abzuschirmende Spule(n) vollständig umgeben, wobei alle diese Drahtschleifen jeweils nur an einem Punkt mit dem Erdpotential verbunden sind.
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vermeidung von Eigenresonanzen, die durch die stets sowohl der Erregerspule als auch der Empfängerspule parallel liegenden parasitären Kapazitäten bedingt sind, sowohl der Erregerspule als auch den Empfängerspulen ohmsche Dämpfungswiderstände parallel ge­ schaltet sind.
5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß für eine dreidimensionale Ortung des wahrzunehmenden Metallgegenstandes drei Emp­ fängerspulen vorgesehen sind, deren Schleifenebenen mit den drei Koordinatene­ benen eines kartesischen Koordinatensystems übereinstimmen.
6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß für die gleichzeitige Ortung mehrerer Metallgegenstände mehrere aus jeweils drei Emp­ fängerspulen bestehende Empfängerspulentripel vorgesehen sind.
7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Erregerspulen und mehrere Empfängerspulen auf einem gemeinsamen Träger nebeneinander so angeordnet sind, daß zu jeder Erregerspule jeweils zwei entkoppelte Empfängerspulen gehören, wobei die Erregerspulen zeitlich nacheinander in zyklischer Folge erregt werden und die Signale der zugehörigen Empfängerspulen ebenfalls in gleicher zyklischer Folge ausgewertet werden und daß der Träger auf einem geeigneten Fahrzeug montiert ist und mit diesem über das abzusuchende Feld gefahren werden kann.
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