DE102007058088A1 - Sensor for depth-selective detection of dielectric materials and method for operating such a sensor - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Sensor zur Ortung dielektrischer Objekte (104), insbesondere einen Balkendetektor zur Suche dielektrischer Objekte (104) hinter der Oberfläche (103) von Bauwerkstoffen, mit einer Mehrzahl von Elektroden (401, 402, 403, 404; 601, 602, 603, 604), die ein Sendeelektroden-System (401, 402, 403; 602, 603, 604, 605) und ein Empfangselektroden-System (404, 601) bilden. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass der Relativabstand der Elektroden (401, 402, 403, 404; 601, 602, 603, 604, 605) in Richtung orthogonal zur Messrichtung des Sensors so bemessen ist, dass die kapazitive Verkopplung der Koppelpfade zwischen Sendeelektroden-System und Empfangselektroden-System unterschiedliche Abhängigkeiten von der Distanz eines zu detektierenden Objekts (104) zum Sensor aufweist. Des Weiteren betrifft die Erfindung Verfahren zum Betreiben eines solchen Sensors.The invention relates to a sensor for locating dielectric objects (104), in particular a beam detector for searching dielectric objects (104) behind the surface (103) of building materials, comprising a plurality of electrodes (401, 402, 403, 404; 601, 602, 603, 604) constituting a transmitting electrode system (401, 402, 403; 602, 603, 604, 605) and a receiving electrode system (404, 601). According to the invention, it is proposed that the relative distance of the electrodes (401, 402, 403, 404; 601, 602, 603, 604, 605) in the direction orthogonal to the measuring direction of the sensor is dimensioned such that the capacitive coupling of the coupling paths between the transmitting electrode system and Receiving electrode system has different dependencies on the distance of an object to be detected (104) to the sensor. Furthermore, the invention relates to methods for operating such a sensor.
Description
Stand der TechnikState of the art
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Sensor zur Ortung dielektrischer Objekte nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Betrieb eines derartigen Sensors, insbesondere ein Verfahren zur Auswertung der Messsignale eines solchen Sensors.The The present invention relates to a sensor for locating dielectric objects according to the preamble of claim 1 and a method of operation such a sensor, in particular a method for evaluation the measurement signals of such a sensor.
Sensoren beziehungsweise Detektoren zur Ortung von beispielsweise hinter Bauwerkstoffen verborgenen, dielektrischen Objekten arbeiten derzeit in der Regel mit kapazitiven Verfahren. Ein derartiger kapazitiver Sensor besteht typischerweise aus mehreren leitfähigen Elektrodenflächen und einer Auswerteschaltung, die es gestattet, eine Veränderung der zwischen den Elektroden wirksamen Kapazität zu erkennen. Hierbei wird ausgenutzt, dass die sich zwischen zwei metallischen Elektroden ausbildende Kapazität verändert wird, sofern ein Dielektrikum in den Bereich verbracht wird, in den das elektrische Feld zwischen den Elektroden eingreift.sensors or detectors for locating, for example, behind Structural materials hidden, dielectric objects are currently working usually with capacitive methods. Such a capacitive one Sensor typically consists of several conductive ones Electrode surfaces and an evaluation circuit that allows a change in the effective between the electrodes To recognize capacity. This is exploited that the between two metallic electrodes forming capacity is changed, provided a dielectric in the range is spent in the the electric field between the electrodes intervenes.
Derartige kapazitive Sensoren finden ihren Einsatz zum Beispiel als kapazitive Näherungsschalter oder auch als sogenannte „Balkensucher" (engl. Studfinder), welche zu dem Zweck genutzt werden, eine Unterkonstruktion hinter einem Bauwerkstoff aufzufinden. Ein typischer Anwendungsfall für einen solchen „Balkensucher" ist beispielsweise die Aufgabe, einen massiven Holzbalken hinter einer Spanplatte oder einer Rigipsplatte aufzufinden. Dies ist eine häufig benötigte Anforderung, insbesondere auch im amerikanischen Wirtschaftsraum. Wenn z. B. an einer in Leichtbautechnik errichteten Wand ein schwerer Gegenstand aufgehängt werden soll, ist es wichtig, diesen in einem der massiven Stützbalken zu verankern.such Capacitive sensors find their use, for example, as capacitive Proximity switch or as a so-called "bar searcher" (engl. Studfinder), which are used for the purpose, a substructure to be found behind a building material. A typical application for such a "bar searcher" is for example the task of a solid wooden beam behind a chipboard or to find a plasterboard. This is a much needed one Requirement, especially in the American economic area. If z. B. on a built in lightweight construction wall a harder It is important to hang this object to anchor in one of the massive support beams.
Zur Lokalisierung dieser Stützbalken werden kapazitive Sensoren genutzt, deren Elektroden derart angeordnet sind, dass das sich in der Umgebung der Elektroden ausbreitende elektrische Feld in die Stützbalken eingreift.to Localization of these support beams become capacitive sensors used, whose electrodes are arranged such that the in the vicinity of the electrodes propagating electric field in engages the support beams.
Beispiele
für aus dem Stand der Technik bekannte kapazitive Sensoren
finden sich in der
Aus
dem Stand der Technik sind verschiedene Verfahren zur Ansteuerung
der Elektroden bekannt, bzw. zur Auswertung der an Elektroden abgegriffenen
Signale. So beschreibt beispielsweise die
Alternativ
schlägt die
Ebenfalls
bekannt, aus der
Aufgabe der ErfindungObject of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend von den Detektoren bzw. Sensoren des Stands der Technik, einen kapazitiven Sensor der eingangs genannten Art anzugeben, dessen Sensorcharakteristik derart ausgestaltet ist, dass der Sensor vorwiegend auf Dielektrika in einem begrenzten Intervall von Abständen relativ zum Sensor anspricht. D. h. dass die Sensorcharakteristik derart ausgestaltet werden soll, dass Signale, die von Dielektrika vermittelt werden, die sich außerhalb des begrenzten Ortsintervalls, das heißt bei deutlich kleineren oder deutlich größeren Abständen zu den Elektroden, befinden, zu einem merklich geringerem Signalausschlag führen, als Signale, die von innerhalb des Abstandsintervalls befindlichen Dielektrika vermittelt werden.Of the Invention is based on the object, starting from the detectors or sensors of the prior art, a capacitive sensor of the beginning specify type mentioned, configured the sensor characteristic is that the sensor is mainly limited to dielectrics in a limited Interval of distances relative to the sensor responds. D. H. that the sensor characteristic should be designed in such a way that signals that are mediated by dielectrics that are outside the limited local interval, that is, at much smaller or significantly larger distances to the Electrodes, at a significantly lower signal excursion lead, as signals, from within the distance interval located dielectrics are mediated.
Insbesondere besteht die Aufgabe darin, den Sensor so zu konstruieren, das die Verteilung der Dielektrika in der nahen Umgebung der Sensorelektroden möglichst nur eine geringfügige Auswirkung auf die elektrischen Eigenschaften des Sensors hat, mit dem Ziel, dass dieser erst ab einem gewissen Mindestabstand merklich auf Objekte anspricht.Especially The task is to construct the sensor so that the Distribution of dielectrics in the vicinity of the sensor electrodes possible only a minor effect on the electrical properties of the sensor has, with the aim that this only noticeably responding to objects after a certain minimum distance.
Darüber hinaus ist es Aufgabe der Erfindung, einen derartigen Sensor insbesondere kostengünstig und mit möglichst geringen Anforderungen an Fertigungstoleranzen und kleinem Montageaufwand zu realisieren.About that It is also an object of the invention, such a sensor in particular cost-effective and with the lowest possible requirements to realize manufacturing tolerances and low installation costs.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird gelöst durch einen Sensor zur Ortung metallischer Objekte mit den Merkmalen des Anspruchs 1.The The problem underlying the invention is solved by a sensor for locating metallic objects with the features of Claim 1.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Die Aufgabe, einen Holzbalken aufzufinden, welcher hinter einer durchgehenden verdeckenden Fläche verborgen ist, erweist sich aus den folgenden Gründen als schwierig.The task of finding a wooden beam, which behind a continuous concealing Surface is found to be difficult for the following reasons.
In der Regel befinden sich die Elektroden des kapazitiven Sensors im Innern eines handgehaltenen, insbesondere batteriebetriebenen Ortungsgerätes, welches über die Wandoberfläche bewegt werden kann.In As a rule, the electrodes of the capacitive sensor are in Interior of a hand-held, in particular battery-powered locating device, which are moved over the wall surface can.
Die Rückwirkung durch ein dielektrisches Objekt, d. h. im konkreten Anwendungsfall durch den Holzbalken, auf die Kapazität einer Elektrode ist im allgemeinen um so schwächer, je größer der Abstand des Objekts zu den Leiterflächen der Elektroden wird. Die Elektroden sind daher im typischerweise unmittelbar nahe der Unterseite des handgehaltenen Ortungsgerätes angebracht. Beispielsweise können diese als Kupferstruktur auf einer Leiterplatte ausgebildet sein, die in dem, der Wand zugewandten Teil des Gehäuses des Ortungsgeräts montiert ist.The Reaction by a dielectric object, d. H. in concrete Use case by the wooden beam, on the capacity An electrode is generally weaker, depending greater the distance of the object to the conductor surfaces of the electrodes. The electrodes are therefore typically immediately near the bottom of the handheld locator appropriate. For example, these may be as a copper structure be formed on a circuit board, in the, the wall facing Part of the housing of the locating device is mounted.
Das sich um die Elektroden des Sensors ausbildende elektrische Feld greift zur Messung durch das verdeckende Baumaterial, z. B. eine Spanplatte oder Rigipsplatte, hindurch und auch in den Bereich hinein, indem sich möglicherweise ein Holzbalken befindet.The electric field forming around the electrodes of the sensor accesses the measurement by the obscuring building material, eg. Legs Chipboard or plasterboard, through and into the area, There may be a wooden beam.
Wird der Balkendetektor in gleich bleibendem Abstand zum flächigen Oberflächenmaterial bewegt, so ergibt sich eine Veränderung der Eigenschaften des dielektrischen Sensors, sobald sich der zu findende Holzbalken in der Umgebung der Elektroden befindet.Becomes the beam detector at a constant distance to the surface Surface material moves, so there is a change the characteristics of the dielectric sensor as soon as the too finding wooden beams in the vicinity of the electrodes is located.
Man nutzt dabei aus, dass das verdeckende flächige Baumaterial bezüglich seiner Dicke und seiner dielektrischen Eigenschaften näherungsweise homogen ist. D. h., bei Abwesenheit eines Holzbalkens ist bezüglich der elektrischen Eigenschaften des Sensors nur eine geringfügige Änderung beobachtbar, wenn der Sensor in gleich bleibendem Abstand über die Fläche bewegt wird. Erst wenn sich der kapazitive Sensor einem Bereich nähert, in dem sich ein Holzbalken befindet, wird eine merkliche Modifizierung der elektrischen Eigenschaften des Sensors beobachtet.you takes advantage of the fact that the covering surface building material in terms of its thickness and its dielectric properties is approximately homogeneous. That is, in the absence of one Wooden beam is with respect to the electrical properties of the Sensors only a slight change observable if the sensor is at a constant distance over the surface is moved. Only when the capacitive sensor is in an area approaching, in which there is a wooden beam, one becomes noticeable modification of the electrical properties of the sensor observed.
Im praktischen Einsatz besteht daher die Bedienung eines Balkensuchers aus dem Stand der Technik aus zwei separaten Schritten. In einem ersten Schritt wird dabei der Sensor auf einen Bereich der, Wand aufgesetzt, hinter dem kein Holzbalken vermutet wird. Dort wird ein sogenannter „Kalibrierungsvorgang" gestartet, in welchem die elektrischen Eigenschaften des Sensors bestimmt werden. In einem zweiten Schritt wird dann der Sensor über die Wandoberfläche bewegt, und währenddessen kontinuierlich die elektrischen Eigenschaften des Sensors ermittelt. Die Anwesenheit eines Holzbalkens wird dabei durch eine Veränderung der Messsignale erkannt, d. h. eine Veränderung der Signale, die sich im Vergleich zur Kalibrierungsmessung und der Messung nach Bewegung des Sensors ergibt.in the practical use is therefore the operation of a bar searcher from the prior art from two separate steps. In one The first step is the sensor on an area of the wall put on, behind which no wooden beam is suspected. There will a so-called "calibration process" started in which the electrical properties of the sensor are determined. In one second step is then the sensor over the wall surface moved, and continuously the electrical Properties of the sensor determined. The presence of a wooden beam is detected by a change of the measuring signals, d. H. a change in the signals that are compared for calibration measurement and measurement after movement of the sensor results.
Diese Aufteilung in „Kalibrierung" und „Messung" ist deswegen erforderlich, da die elektrischen Eigenschaften des Sensors durch das Wandmaterial weit stärker beeinflusst werden, als durch einen in größerem Abstand befindlichen Holzbalken.These Division into "Calibration" and "Measurement" is because of this, because the electrical properties of the sensor be much more influenced by the wall material, as being at a greater distance Wooden beams.
So werden je nach Dielektrizitätskonstante (bzw. je nach flächigem Wandmaterial bzw. dessen Feuchtigkeit) und je nach Dicke des Wandmaterials stark unterschiedliche elektrische Eigenschaften beobachtet. Solange das Sensorsignal dominant von der Wandoberfläche beeinflusst wird und die Signalveränderungen, welche durch das zu suchende Objekt vermittelt werden, weit kleiner sind, kann auf den Kalibrierungsprozess nicht verzichtet werden.So Depending on the dielectric constant (or depending on the area Wall material or its moisture) and depending on the thickness of the wall material strong observed different electrical properties. As long as that Sensor signal dominated by the wall surface and the signal changes which are to be sought by the Object can be conveyed, far smaller, can on the calibration process not be waived.
Die Aufteilung in „Kalibrierung" und „Messung" ist insofern aber problematisch, als die Gefahr von Fehlbedienungen besteht. D. h. der Nutzer könnte das Gerät irrtümlich oberhalb eines der nicht sichtbaren Holzbalken kalibrieren und bekäme damit irreführende Messergebnisse oder müsste alternativ die Messung abbrechen und mit Kalibrierung an einem Ort wiederholen, einem Ort an dem sich kein Holzbalken hinter der Verkleidung befindet.The Division into "Calibration" and "Measurement" is insofar problematic as the risk of incorrect operation consists. Ie. the user could mistakenly use the device Calibrate above one of the invisible wooden beams and get it so that misleading measurement results or would have alternatively stop the measurement and with calibration in one place Repeat, a place where there is no wooden beam behind the paneling located.
Der Kalibrierprozess selbst ist insofern ebenfalls problematisch, als er nur bei näherungsweise homogenen Wandoberflächen funktioniert. Zeichnet sich die Wandoberfläche, hinter der ein Holzbalken gesucht wird, dadurch aus, dass Dicke und/oder Dielektrizitätskonstante je nach Ort stark variieren, so kann eine dadurch hervorgerufene Änderung der elektrischen Eigenschaften des Sensors irrtümlich als Anwesenheit oder Abwesenheit eines Holzbalkens interpretiert werden.Of the Calibration process itself is also problematic insofar as he only at approximately homogeneous wall surfaces works. Draws the wall surface, behind a wooden beam is sought, characterized in that thickness and / or Dielectric constant vary greatly depending on the location, so can a change in the electrical properties caused thereby of the sensor erroneously as presence or absence a wooden beam are interpreted.
Bei der Bedienung eines Balkensucher-Sensors nach dem Stand der Technik ist weiterhin zu beachten, dass die genaue Position des Sensors oberhalb des Wandmaterials einen großen Einfluss auf die Messsignale hat. Wird das Messgerät beispielsweise mit einem relativ großen Luftspalt oberhalb der zu untersuchenden Wandfläche verfahren, so ergeben sich durch den größeren Abstand zum flächigen Baumaterial andere Messsignale, als man bei einer analogen Messung bei kleinerem Luftspalt beobachten würde.at the operation of a bar search sensor according to the prior art Keep in mind that the exact position of the sensor Above the wall material a great influence on the Has measuring signals. If the meter is, for example, with a relatively large air gap above the to be examined Wandfläche proceed, so result from the larger Distance to the surface building material other measuring signals than one observes with an analog measurement with a smaller air gap would.
Um den Luftspalt möglichst genau konstant zu halten, ist es eine gängige Maßnahme, die Unterseite des Ortungsgeräts mit Filzgleitern zu versehen. Diese Filzgleiter stellen einen definierten, kleinen Abstand des Gehäuses des Ortungsgeräts zur Wandoberfläche sicher.Around It is the air gap as constant as possible to keep it constant a common measure, the bottom of the locator to provide with felt gliders. These felt pads represent a defined, small distance of the housing of the locating device secure to the wall surface.
Zur
Lösung des Problems mit variablem Luftspalt schlägt
die
Auf einen Balkendetektor bezogen, besteht die erfindungsgemäße Aufgabe somit darin, den Sensor möglichst wenig empfindlich auf eine Vergrößerung eines möglichen Luftspalts unterhalb des Messgerätes reagieren zu lassen und den Einfluss zu unterdrücken, den die Anwesenheit eines flächigen Wandmaterials unterhalb des Sensors hervorruft. Vielmehr sollen der Einfluss des flächigen Wandmaterials zugunsten des Einflusses eines in z. B. 2–3 cm Tiefe befindlichen Holzobjektes bewusst unterdrückt werden.On a beam detector, the invention consists Task thus, the sensor as little as possible on an enlargement of a possible Air gap below the meter to react and suppress the influence that the presence of a flat wall material below the sensor causes. Much more should the influence of the flat wall material in favor the influence of a z. B. 2-3 cm depth Wooden object deliberately suppressed.
Mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist es für einen kapazitiven Balkensucher möglich, bewusst den Einfluss der Wandoberfläche oder des sich unterhalb des Gerätes befindlichen Luftspalts auf das Messsignal weitgehend zu unterdrücken. Dies gestattet insbesondere, auf aufwändige mechanische Vorrichtungen, wie beispielsweise die bekannte Anpressvorrichtung, zu verzichten.With the embodiment of the invention is for a capacitive bar search possible, aware of the influence the wall surface or below the device Air gap to be largely suppressed to the measurement signal. This allows, in particular, for complex mechanical devices, such as the known pressure device to dispense.
Ein unmittelbarer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass auf diesem Weg eine tiefenselektive Detektionscharakteristik realisiert werden kann.One immediate advantage of the present invention is that in this way a depth-selective detection characteristic can be realized.
Dies wird dadurch erreicht, dass bei einem Sensor zur Ortung dielektrischer Objekte, insbesondere einem Balkendetektor zur Suche dielektrischer Objekte) hinter der Oberfläche von Bauwerkstoffen, der eine Mehrzahl von Elektroden aufweist, die ein Sendeelektroden-System sowie ein Empfangselektroden-System bilden, der Relativabstand der Elektroden, in Richtung orthogonal zur Messrichtung des Sensors so bemessen ist, dass die kapazitive Verkopplung der Koppelpfade zwischen Sendeelektroden-System und Empfangselektorden-System unterschiedliche Abhängigkeiten von der Distanz eines zu detektierenden Objekts zum Sensor aufweist.This is achieved in that a sensor for locating dielectric Objects, in particular a bar detector for searching dielectric objects) behind the surface of building materials, a majority of electrodes comprising a transmitting electrode system and a Receive electrode system, the relative distance of the electrodes, in the direction orthogonal to the measuring direction of the sensor so dimensioned is that the capacitive coupling of the coupling paths between transmitting electrodes system and receiver selector have different dependencies from the distance of an object to be detected to the sensor.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sensors sind eine Mehrzahl von Sendeelektroden sowie eine einzelne Empfangselektrode vorhanden.In an advantageous embodiment of the invention Sensors are a plurality of transmitting electrodes as well as a single one Receiver electrode present.
Dabei kann der Abstand der Sendeelektroden, insbesondere der laterale Abstand, zu der Empfangselektrode unterschiedlich groß ausgestaltet ist. Der laterale Abstand bezeichnet dabei einen Abstand der Elektroden zueinander in einer Ebene, die im Wesentlichen senkrecht auf der Messrichtung des Sensors steht.there the distance of the transmitting electrodes, in particular the lateral Distance configured differently sized to the receiving electrode is. The lateral distance denotes a distance of the electrodes to each other in a plane that is substantially perpendicular to the Measuring direction of the sensor is.
Darüber hinaus kann auch die jeweilige laterale Ausdehnung der Sendeelektroden unterschiedlich groß ausgebildet sein. Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn die laterale Ausdehnung der Sendeelektroden eine Funktion des Abstands der jeweiligen Sendeelektrode zu der Empfangselektrode ist und beispielsweise mit diesem Abstand zunimmt.About that In addition, the respective lateral extent of the transmitting electrodes be formed differently large. In particular it is advantageous if the lateral extent of the transmitting electrodes a function of the distance of the respective transmitting electrode to the Receiving electrode is and increases, for example, with this distance.
In einer vorteilhafter Ausführungsform kann die laterale Ausdehnung zumindest einer Sendelektrode und/oder ihr Abstand zur Empfangselektrode, im Wesentlichen gleich dem minimalen Abstand zwischen den Elektroden und der Oberfläche des zu vermessenden Mediums sein.In In an advantageous embodiment, the lateral extent at least one transmitting electrode and / or their distance from the receiving electrode, in Essentially equal to the minimum distance between the electrodes and the surface of the medium to be measured.
Um gezielt besonders empfindlich auf die Größe des Luftspalts zu sein, der sich zwischen dem Messgerät und der Wandoberfläche ausbildet, wird sowohl die Breite der Elektrode als auch der Abstand zur Empfangselektrode etwa gleich groß gewählt, wie der Abstand zwischen Elektroden und flächigem Wandmedium. Beide könnten beispielsweise typisch 1–4 mm betragen, wenn der Luftspalt rund 2 mm groß ist und die Elektroden rund 2 mm von der Wandoberfläche entfernt angeordnet sind.Around specifically sensitive to the size of the Air gap to be between the meter and Forming the wall surface, both the width of the Electrode and the distance to the receiving electrode about the same chosen large, such as the distance between electrodes and flat wall medium. Both could, for example typically 1-4 mm, if the air gap is around 2 mm and remove the electrodes about 2 mm from the wall surface are arranged.
Eine in einem großen lateralen Abstand von der Empfangselektrode befindliche Elektrode zeichnet sich dadurch aus, dass ihre kapazitive Kopplung an die Empfangselektrode sowohl vom Wandmaterial, vom Luftspalt zwischen der wand und dem Sensor als auch von einem tief liegenden Objekt beeinflusst wird. Zu diesem Zweck ist Ihr Abstand von der Empfangselektrode in der gleichen Größenordnung wie ihr Abstand zum aufzufindenden Objekt.A at a large lateral distance from the receiving electrode located electrode is characterized by its capacitive Coupling to the receiving electrode both from the wall material, from the air gap between the wall and the sensor as well as from a low level Object is affected. For this purpose, your distance from the Receiving electrode of the same order of magnitude how their distance to the object to be found.
Weiterhin ist mit dem erfindungsgemäßen Sensor ein Nutzerbetrieb möglich, der ohne einen Kalibrierprozess auskommt, da das Messsignal nicht mehr dominant vom Wandmaterial beeinflusst wird, sondern der Sensor in erster Linie nur auf einen in größerer Tiefe d. h. hinter der Oberfläche befindlichen Gegenstand anspricht.Farther is a user operation with the sensor according to the invention possible, which manages without a calibration process, since the Measurement signal is no longer dominantly influenced by the wall material, but the sensor primarily only one in larger Depth d. H. behind the surface responds.
Bezogen auf einen kapazitiven Näherungsschalter besteht der Vorteil darin, selektiv Objekte nur in einem gegebenen Abstand zum Sensor zu detektieren und Objekte in anderer Entfernung auszublenden.Based on a capacitive proximity switch is the advantage in it, selectively objects only at a given distance to the sensor to detect and hide objects at a distance.
In vorteilhafter Weise ist zumindest eine aus einem Paar von Elektrodenelementen gebildet. Die die zwei Elektrodenelementen der Sendeelektrode können dabei insbesondere symmetrisch, und dabei bevorzugt symmetrisch zur Empfangselektrode angeordnet sein. Dies ermöglicht, eine achssymmetrische Empfangscharakteristik. Die achssymmetrische Anordnung weist den Vorteil auf, dass die sich ergebende Richtcharakteristik des Sensors symmetrisch zur Achse ist. Vorteilhafterweise wirken sich dann Verkippungen des Sensors um die Symmetrieachse weniger auf die Anzeigesignale aus, als wenn ein asymmetrisches System genutzt würde.Advantageously, at least one of a pair of electrode elements is formed. The two electrode elements of the transmitting electrode can in particular be arranged symmetrically, and in this case preferably symmetrically with respect to the receiving electrode. This allows an axisymmetric reception characteristic. The axisymmetric Arrangement has the advantage that the resulting directional characteristic of the sensor is symmetrical to the axis. Advantageously, then tilting of the sensor around the axis of symmetry affect less on the display signals, as if an asymmetric system would be used.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sensors ist zusätzlich zu dem Empfangselektrodensystem und dem Sendeelektrodensystem zumindest eine Abschirmelektrode vorhanden.In an advantageous embodiment of the invention Sensor is in addition to the receiving electrode system and at least one shielding electrode is provided to the transmitting electrode system.
Werden das Sendeelektroden-System und Empfangselektorden-System flächig ausgebildet und beispielsweise in einer Ebene, insbesondere in einer Ebene einer Leiterplatte angeordnet, so kann vorteilhafter Weise die zumindest eine Abschirmelektrode in einer zweiten Ebene der Leiterplatte angeordnet werden.Become the transmitting electrode system and receiving electrode system are planar trained and, for example, in a plane, in particular in a plane arranged a circuit board, so may advantageously at least a shield electrode can be arranged in a second plane of the printed circuit board.
Zweckmäßiger Weise wird die flächige Elektrodengeometrie zusammen mit der Abschirmfläche auf zwei unterschiedlichen Lagen einer konventionellen Leiterplatte angeordnet. In einem weiteren Teil der Leiterplatte können dann in vorteilhafter Weise beispielsweise die Bauelemente einer Ansteuer- und Auswerteschaltung untergebracht werden.Appropriately Way is the area electrode geometry together with the shielding surface on two different layers of a arranged conventional circuit board. In another part of the PCB can then advantageously, for example housed the components of a control and evaluation circuit become.
Weiterhin ist denkbar, auch noch beispielsweise eine zusätzliche, passive Elektrode vorzusehen, mit der beispielsweise nach extern eingekoppelten Wechselspannungspotentialen, z. B. 50 Hz oder 60 Hz, gesucht werden kann. So kann der Balkensucher als Zusatzfunktion auch spannungsführende Netzleitungen hinter der Wand erkennen.Farther is conceivable, for example, an additional, Provide passive electrode, with the example to external coupled AC potentials, eg. B. 50 Hz or 60 Hz, can be searched. So the bar searcher can as an additional function also recognize live power lines behind the wall.
Darüber hinaus ist es in vorteilhafter Weise zudem möglich, den erfindungsgemäßen Sensor in oder an einer Werkzeugmaschine zu integrieren, um ein gefahrloses und sicheres Arbeiten mit einer solchen Maschine zu ermöglichen. So kann der Sensor beispielsweise in einem Bohr- oder Meißelwerkzeug integriert werden oder als ein mit einem solchen Werkzeug verbindbares Modul ausgebildet sein. Als ein möglicher Einbauort für den erfindungsgemäßen Sensor bietet sich in vorteilhafter Weise auch eine Absaugevorrichtung für Staub an, die mit der Werkzeugmaschine verbunden ist, oder mit dieser verbindbar ist, und funktionsbedingt in der Nähe einer zu bearbeitenden Wand zum Einsatz kommt.About that In addition, it is also possible in an advantageous manner, the Sensor according to the invention in or on a machine tool to integrate a safe and secure working with one to allow such machine. For example, the sensor can be integrated in a drill or chisel tool or formed as a connectable with such a tool module be. As a possible installation location for the sensor according to the invention offers itself in an advantageous manner, a suction device for dust, which is connected to the machine tool, or connectable to it, and functionally nearby a wall to be processed is used.
Der erfindungsgemäße Sensor wird in vorteilhafter Weise derart betrieben, dass einzelne Verkopplungspfade zwischen den Elektroden des Sendeelektroden-Systems und des Empfangselektrodensystem sequentiell jeweils mit einem Ansteuersignal INn beaufschlagt werden. Die sich aus den Ansteuersignalen INn ergebenden Ausgangssignale Uxyz erden dann mit Gewichtungsfaktoren Fxyz, insbesondere konstanten Gewichtungsfaktoren, versehen und durch Addition oder Subtraktion zu einem Gesamtsignal zusammengefasst werden.The sensor according to the invention is advantageously operated in such a way that individual coupling paths between the electrodes of the transmitting electrode system and of the receiving electrode system are sequentially respectively applied with a drive signal IN n . The output signals U xyz resulting from the drive signals IN n are then provided with weighting factors F xyz , in particular constant weighting factors, and combined by addition or subtraction to form a total signal.
Vorteilhaft ist es, wenn zumindest zwei Gewichtungsfaktoren Fxyz unterschiedliche Vorzeichen aufweisen.It is advantageous if at least two weighting factors F xyz have different signs.
Mit geringem Aufwand lässt sich ein Verfahren realisieren, bei dem eine lineare Gewichtung der Ausgangssignale Uxyz vorgenommen wird.With little effort, a method can be realized in which a linear weighting of the output signals U xyz is made.
In einer alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens für den Sensor werden einzelne Verkopplungspfade zwischen den Elektroden des Sendeelektrodensystem und Empfangselektrodensystem gleichzeitig, jedoch mit Ansteuersignalen INn unterschiedlicher Amplitude und Phase beaufschlagt werden.In an alternative embodiment of the operating method according to the invention for the sensor, individual coupling paths between the electrodes of the transmitting electrode system and receiving electrode system are applied simultaneously, but with control signals IN n of different amplitude and phase.
Weitere Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. ein es nach diesem Verfahren arbeitenden Messgerätes ergeben sich aus der Nachfolgenden Zeichnung sowie der zugehörigen Beschreibung.Further Advantages of the method or give it a working according to this method measuring device arising from the following drawing and the associated Description.
Zeichnungdrawing
In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Sensors dargestellt, die in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert werden sollen. Die Figuren der Zeichnung, deren Beschreibung sowie die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Ein Fachmann wird diese Merkmale auch einzeln betrachten und zu weiteren, sinnvollen Kombinationen zusammenfassen.In The drawings are embodiments of the invention Sensors shown in the following description in more detail should be explained. The figures of the drawing, their description as well as the claims contain numerous features in combination. A person skilled in the art will also consider these features individually and summarize other, meaningful combinations.
Es zeigen:It demonstrate:
Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments
Zur Illustration der Erfindung werden im Folgenden Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Sensors beschrieben. Die Erfindung und insbesondere die Verwendung von mehreren Erreger-Elektroden ist dabei jedoch in keiner Weise auf die Verwendung bei Balkensuchern beschränkt, sondern kann ebenfalls bei anderen Anwendungsfällen für kapazitive Sensoren zum Einsatz kommen.to Illustrations of the invention are given below by way of example described the sensor of the invention. The Invention and in particular the use of multiple exciter electrodes However, it is in no way for use with bar searchers limited, but can also be used in other applications capacitive sensors are used.
Im
Folgenden wird zunächst anhand eines Beispiels der Stand
der Technik beschrieben (
Praktisch
wichtige Materialien für das flächige Baumaterial
(
Bei
Anliegen einer Potentialdifferenz zwischen den Messelektroden kommt
es zu einer kapazitiven Kopplung bzw. Verkopplung dieser Elektroden,
so dass sich zwischen ihnen ein elektrisches Feld ausbildet, welches
einen Kopplungspfad darstellt. Die Größe der Messelektrodenpaare
(
Die
Eindringtiefe der Feldlinien in ein unterhalb der Elektroden befindliches
Dielektrikum hängt direkt mit dem Relativabstand zwischen
den beiden Elektroden (
The penetration depth of the field lines into a dielectric located below the electrodes depends directly on the relative distance between the two electrodes (
Die
beiden Elektroden aus
Das
Vorhandensein oder nicht Vorhandensein eines dielektrisch wirkenden
Holzblocks (
Ein
Sensor mit nur zwei wirksamen Elektroden (Beispiel der
Wie
eine Ansteuer- und Auswerteschaltung für einen Sensor analog
zu
Um
eine Veränderung der zwischen den Messelektroden (
Die
Verwendung eines rechteckigen Quellsignals (
Das
kapazitive Netzwerk (
Eine
Veränderung der zwischen den beiden Messelektroden wirksamen
Kapazität kann dann durch eine Veränderung der
Spannung am Ausgang des Messverstärkers erkannt werden.
D. h. das Vorhandensein oder nicht Vorhandensein eines massiven
Objekts (
Aus
den in den
Wenn
vorhanden, bewirkt in der Praxis auch eine Vergrößerung
oder Verkleinerung des Luftspalts unterhalb der Elektroden eine
bedeutsame Spannungsänderung am Ausgang des Messverstärkers (
Diesen
beiden wesentlichen Störeffekten kann mit der in
Einerseits ein Sendesystem, welches
im Ausführungsbeispiel von
On the one hand, a transmission system, which in the embodiment of
Betrachtet
man die Elektroden (
Eine Vergrößerung des Luftspalts zwischen Elektroden und Wandmaterial hat demgegenüber eine große Auswirkung auf die kapazitive Kopplung, genauso wie eine Veränderung der Dielektrizitätskonstante des Wandmaterials.A Enlargement of the air gap between electrodes and wall material on the other hand has a large impact on the capacitive coupling, as well as a change the dielectric constant of the wall material.
Um
gezielt besonders empfindlich auf die Größe des
Luftspalts zu sein, der sich zwischen dem Messgerät und
der Wandoberfläche ausbildet, wird sowohl die Breite der
Elektrode (
Die
in einem großen Abstand von der Empfangselektrode (
Die
Elektrode (
Das
Elektrodenensemble aus
Für
die Erfindung ist dabei wesentlich, dass aufgrund der geometrischen
Auslegung des Sende- und Empfangselektrodensystems sich die Störsignale
und Messsignale unterschiedlich auf die kapazitiven Kopplungen der
einzelnen Elektroden auswirken. Dies bereitet die Basis für
eine Unterscheidung zwischen Kapazitätsänderungen,
wie sie z. B. durch eine Vergrößerung des Luftspalts
verursacht werden und Kapazitätsänderungen, wie
sie durch die Anwesenheit eines zu suchenden Objekts (
Für
die praktische Realisierung ist es oft günstig, als Ansteuersignale
Rechteck-Signalformen zu verwenden, da diese mit preisgünstigen
Digital-Baugruppen erzeugt werden können. Diese werden
mittels eines passiven Netzwerkes anschließend geglättet
und auf die drei Erregerelektroden aufgeschaltet. Die Elektrodenanordnung
(
Die technische Idee der Erfindung liegt in der Existenz von mehreren, unabhängigen Verkopplungspfaden, welche sich jeweils durch eine unterschiedliche Tiefencharakteristik auszeichnen. Führt man diese Informationen geeignet zusammen, so ist es möglich, ein tiefenselektives Gesamtsignal zu erzeugen.The technical idea of the invention lies in the existence of several, Independent coupling paths, each through distinguish a different depth characteristic. Leading this information suitable together so it is possible to produce a depth-selective overall signal.
Eine
Möglichkeit für dieses Zusammenführen
besteht darin, in einem sequentiellen Verfahren jeweils eines der
Ansteuersignale IN1, IN2 und
IN3 aus
Mit
dem Ziel, beispielsweise den Einfluss des Luftspalts herauszurechnen,
kann die Gewichtung derart durchgeführt werden, dass die äußere
(
Wählt
man die Gewichtungsfaktoren für die Elektroden passend,
so kann eine Situation hergestellt werden, dass sich für
die mit gleichem Vorzeichen bewerteten Elektroden (
Konkret
bedeutet dies, dass sich beispielsweise bei Vergrößerung
des Luftspalts der Betrag der Verkopplung und somit das am Messverstärker
(
Ebenfalls
verringert sich die zu den Elektroden (
Bei
gegebener Elektrodengeometrie sind die drei vorzeichenbehafteten
Wichtungsfaktoren F401, F402 und
F403 im Prinzip frei wählbar. Sieht
man von einer Absolutskalierung aller drei Faktoren ab, so verbleiben
somit zwei Freiheitsgrade bei der Auswahl von F401,
F402 und F403. Diese
Freiheitsgrade können so genutzt werden, dass bis zu zwei
Stör-Effekte kompensiert werden. Beispielsweise können
die Faktoren zunächst so gewählt werden, dass,
wie oben beschrieben, die Abhängigkeit des Summensignals S
von der Größe des Luftspalts zwischen den Elektroden
und der Oberfläche eines zu vermessenden Mediums minimiert
wird. Es verbleibt jedoch weiterhin ein Freiheitsgrad bei der Wahl
der Wichtungsfaktoren. Dieser kann dazu genutzt werden, beispielsweise
den Einfluss einer Veränderung der Dielektrizitätskonstante
des flächigen Wandmaterials (
Ein
derart generiertes Summensignal ΔS ist hervorragend als
Indikator für die Anwesenheit von Holz (
Bisher
wurde die Bewertung der einzelnen Elektrodensignale innerhalb eines
sequentiellen Verfahrens beschrieben, bei dem nacheinander bei mehreren
Erregerelektroden jeweils einzelne Spannungspegel eingekoppelt wurden
und an einer gemeinsamen Empfängerelektrode ein Messsignal
abgegriffen wurde. Es ist naturgemäß ebenso möglich, Empfängerseite
und Erregerseite zu vertauschen und z. B. die bisherige Empfängerelektrode
(
Da die Umkehr des Signalpfades auf die Vorteile der Erfindung keinen Einfluss hat, soll im Folgenden, wenn Bezug auf Empfänger und Erreger-Elektroden genommen wird, die Umkehrung des Signalpfades, als implizit mit beschrieben aufgefasst werden.Since the reversal of the signal path has no influence on the advantages of the invention, in the following, when reference to receiver and Erre ger electrodes, the reversal of the signal path, as implicitly described with described.
Die Existenz von verschiedenen kapazitiven Verkopplungspfaden im erfindungsgemäßen Sensor, insbesondere solchen Verkopplungspfaden mit jeweils unterschiedlicher Tiefencharakteristik, ist in Kombination mit der Zusammenführung der jeweiligen Einzelsignale dieser Verkopplungspfade zu einem Gesamtsignal ΔS daher von großem Vorteil. Diese Zusammenführung kann wie oben skizziert durch sequenzielle Messung und digitale, rechnerische Verknüpfung erfolgen. Besonders vorteilhaft ist dabei eine lineare Verknüpfung der sich sequentiell ergebenden Einzelmesswerte. (Eine exaktere Kompensation wird im Allgemeinen nur eine nichtlineare rechnerische Verknüpfung der Einzelmesswerte ergeben, in der Praxis lassen sich jedoch auch mit weniger aufwändigen linearen Approximationen gute Resultate erzielen.)The Existence of different capacitive coupling paths in the invention Sensor, in particular such coupling paths, each with different Depth characteristic, is in combination with the merge the respective individual signals of these coupling paths to a total signal .DELTA.S therefore a great advantage. This merge as outlined above by sequential measurement and digital, arithmetic operation. Especially advantageous is a linear combination of sequentially resulting Individual readings. (A more exact compensation generally becomes only a non-linear computational combination of the individual measured values However, in practice, can also be with less complex linear approximations produce good results.)
Bei
einer solchen linearen Verknüpfung der Messgrößen
der jeweiligen Einzelelektroden ist es ggf. vorteilhaft, die sequenzielle
Messung, Speicherung und anschließend rechnerische Zusammenfassung
durch eine zeitgleich erfolgende Messung und Verknüpfung
zu realisieren. Dies kann dadurch realisiert werden, dass die rechnerische
Summation der oben eingeführten Gleichung
Zu
diesem Zweck werden die drei Erregersignale (
In
der Schaltung wird ein zu diesem Erregersignal um 180° phasenverschobenes
synchrones zweites Erregersignal (
Die
Amplitude der an den Elektroden (
Die
Ansteuerung der verschiedenen Erreger-Elektroden mit Spannungen
unterschiedlich hohen Betrags kommt dann einer Wichtung mit einem frei
wählbaren Wichtungsfaktor gleich, analog zu den Faktoren
F401, F402 und F403 aus der oben stehenden Gleichung. Eine
Subtraktion von Elektrodensignalen kann dadurch realisiert werden,
dass einzelne Erregerelektroden mit Signalen gleicher Frequenz aber um
180° verschobener Phasenlage (
Der
Vorteil bei Ansteuerung der einzelnen Erreger-Elektroden mit Spannungen
jeweils unterschiedlicher Amplitude und Phase besteht darin, dass
nur ein einzelner Messverstärker (
Zum
Zweck einer internen Kalibrierung kann es hilfreich sein, den Verstärkungsfaktor
und eine ggf. auftretende Phasenverschiebung des Messverstärkers
(
Bei
der Fertigung des kapazitiven Detektors im Werk wird die kapazitive
Kopplung vom Referenz-Signal (
Unmittelbar vor der Nutzung des kapazitiven Sensors wird diese Messung erneut wiederholt. Über einen Vergleich der originalen Messung bei Fertigung des Sensors im Werk mit der kurz vor dem Messbetrieb wiederholten Vermessung des Referenzsignals ist es möglich, Drift und Alterung des Messverstärkers zuverlässig zu erkennen und ggf. die Ausgangssignale des Messverstärkers rechnerisch zu kompensieren. Dies ist insbesondere deswegen interessant, weil dann innerhalb des Messverstärkers driftanfälligere und kostengünstigere Schaltkreise verwendet werden können, ohne die Messleistung des kapazitiven Sensors negativ zu beeinträchtigen.immediate before the use of the capacitive sensor, this measurement is again repeated. About a comparison of the original measurement when manufacturing the sensor in the factory with the shortly before the measuring operation repeated measurement of the reference signal it is possible Drift and aging of the amplifier reliable to recognize and possibly the output signals of the measuring amplifier computationally compensate. This is especially interesting because then within the measuring amplifier drift-prone and less expensive circuits can be used, without negatively affecting the measuring performance of the capacitive sensor.
Weiterhin
zeigt
Die
In
vorteilhafter Weise ist die Elektrodengeometrie des erfindungsgemäßen
Sensors spiegelsymmetrisch zu einer Mittenachse (
Im
Ausführungsbeispiel der
In
Ergänzung zur Ausführungsform gemäß
Auf
der der Seite (
Zweckmäßiger
Weise wird die flächige Elektrodengeometrie zusammen mit
der nicht gezeigten Abschirmfläche auf zwei unterschiedlichen
Lagen einer konventionellen Leiterplatte angeordnet. Im unteren
Teil der Leiterplatte aus
Weiterhin
ist denkbar, im Inneren des von den Elektroden gebildeten Halbkreises
nach
Es kann bezüglich der Funktion des kapazitiven Sensors hilfreich sein, diese ggf. hinzugefügten Zusatzelektroden auf Massepotential zu legen. Beispielsweise ist dies dadurch möglich, dass die Messung der kapazitiven Verkopplungen des erfindungsgemäßen Sensors bei einer Messfrequenz f erfolgt, und die Zusatzelektroden oder auch die Abschirmelektroden für diese Frequenz f auf Massepotential gelegt werden. Dies kann dadurch realisiert werden, dass ein passiver LC-Serienschwingkreis mit Resonanzfrequenz f verwendet wird, um Massepotential und Zusatzelektrode elektrisch zu verbinden. Bezüglich der Messfrequenz f ergibt sich somit eine niederimpedante Verbindung der Zusatzelektrode zur Masse, während sich bei der Wechselspannungs-Suchfrequenz (z. B. 50 oder 60 Hz) weiterhin eine hochohmige Verbindung ergibt. Alternativ zu schmalbandigen LC-Filtern können auch einfachere RC-Filter zum Einsatz kommen, mit dem Nachteil, dass diese Filter auch die bei Wechselspannungs-Suchfrequenzen auf der Zusatzelektrode eingekoppelten Signale in gewissem Maße dämpfen werden.It can help with the function of the capacitive sensor be, this possibly added additional electrodes at ground potential to lay. For example, this is possible because of the measurement of the capacitive couplings of the invention Sensor takes place at a measurement frequency f, and the additional electrodes or also the shielding electrodes for this frequency f Ground potential are placed. This can be realized by that a passive LC series resonant circuit with resonant frequency f used is to electrically connect ground potential and auxiliary electrode. With respect to the measuring frequency f, this results in a niederimpedante Connection of additional electrode to earth while at the AC search frequency (eg, 50 or 60 Hz) a high-resistance connection results. Alternative to narrowband LC filters can also use simpler RC filters come with the disadvantage that these filters are also at AC voltage search frequencies on the additional electrode coupled signals to some extent be dampened.
In vorteilhafter Weise lässt sich auch eine Kombination des kapazitiven Sensors mit einem nahebei angeordneten Metalldetektor realisieren.In Advantageously, can also be a combination of capacitive sensor with a nearby metal detector realize.
Soll der kapazitive Sensor mit einem induktiven Sensor kombiniert werden, so ist es vorteilhaft, die Elektrodenstrukturen nicht flächig, sondern vielmehr aus vielen getrennten und möglichst dünnen Einzelleitern auszubilden, beispielsweise durch kammartige oder mäanderartige Strukturen, die im mathematischen Sinn eine einfach zusammenhängende Fläche ausbilden. Auf diese Weise kann das Ausbilden größerer Stromschleifen innerhalb der kapazitiven Elektroden effektiv unterbunden werden, und somit vermieden werden, dass die Empfindlichkeit eines in der Nähe des kapazitiven Sensors befindlichen induktiven Sensors beeinträchtigt wird. Der Ersatz der zusammenhängenden Flächen durch Mäanderstrukturen beeinträchtigt dabei die Funktion des kapazitiven Sensors in keiner Weise.If the capacitive sensor is to be combined with an inductive sensor, then it is advantageous for the electrode structures not to be planar, but much form more of many separate and as thin as possible individual conductors, for example by comb-like or meander-like structures that form a simply coherent surface in the mathematical sense. In this way, the formation of larger current loops within the capacitive electrodes can be effectively inhibited, thus avoiding that the sensitivity of an inductive sensor located in the vicinity of the capacitive sensor is impaired. The replacement of the contiguous surfaces by meander structures does not adversely affect the function of the capacitive sensor in any way.
Ein wesentliches Merkmal der Erfindung ist die Verwendung einer Mehrzahl von Elektroden, die sich dadurch auszeichnen, dass ihr Relativabstand so bemessen ist, dass ihre kapazititive Verkopplung jeweils eines einzelnen Koppelpfades, welcher durch ein Elektrodenpaar gebildet wird, eine unterschiedliche Abhängigkeit von der Distanz eines zu detektierenden Objekts zum Sensor aufweist. Wesentlich ist weiterhin, dass in einem zweiten Schritt die kapazitiven Verkopplungen der Elektroden derart zu einem Gesamtsignal S zusammengefasst werden, dass sich eine selektive Tiefenempfindlichkeit ausbildet.One An essential feature of the invention is the use of a plurality of electrodes, which are characterized by their relative distance so is measured that their capacitive coupling each of a single Coupling path, which is formed by a pair of electrodes, a different dependence on the distance of one to having detecting object to the sensor. It is still essential that in a second step, the capacitive couplings of Electrodes are combined to form a total signal S, that forms a selective depth sensitivity.
Der
erfindungsgemäße Sensor mit seinen zuvor dargelegten
Vorteilen ermöglicht ein zuverlässiges und preiswertes
Messgerät, insbesondere einen Detektor zur Ortung dielektrischer
Gegenstände und einen Balkendetektor zum Einsatz beispielsweise
auf Baustellen, welcher bezüglich seiner Handhabung und
Bedienung insbesondere dadurch vereinfacht werden kann, dass er
nur die für den Nutzer relevante Information anzeigt (z.
B. die Anwesenheit eines Holzbalkens (
Der Sensor ist dabei kostengünstig zu fertigen, insbesondere mit geringen Anforderungen an die Drift und Stabilität der verwendeten Messverstärker. Darüber hinaus ist es in vorteilhafter Weise möglich, den erfindungsgemäßen Sensor in oder an einer Werkzeugmaschine zu integrieren, um ein gefahrloses und sicheres Arbeiten mit einer solchen Maschine zu ermöglichen. So kann der Sensor beispielsweise in einem Bohr- oder Meißelwerkzeug integriert werden oder als ein mit einem solchen Werkzeug verbindbares Modul ausgebildet sein. Als ein möglicher Einbauort für den erfindungsgemäßen Sensor bietet sich in vorteilhafter Weise auch eine Absaugevorrichtung für Staub an, die mit der Werkzeugmaschine verbunden ist, oder mit dieser verbindbar ist, und funktionsbedingt in der Nähe einer zu bearbeitenden Wand zum Einsatz kommt.Of the Sensor is inexpensive to manufacture, in particular with low drift and stability requirements the measuring amplifier used. Furthermore it is possible in an advantageous manner, the inventive Integrate sensor in or on a machine tool to a Safe and safe working with such a machine too enable. For example, the sensor can be used in one Drill or chisel tool can be integrated or as a be formed with such a tool connectable module. As a possible installation for the inventive Sensor is also advantageously a suction device for dust, which is connected to the machine tool, or connectable to it, and functionally nearby a wall to be processed is used.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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