专利名称：利用两个测量线圈确定成形表面与相对于其移动的功能面之间距离的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种利用测量装置确定在距离确定方向上成形(profiliert)的导电表面与相对于该表面移动的功能面之间距离的方法，在该测量装置中一个带有分别用于产生电磁交变场的第一和第二测量线圈的传感器在输入端与振荡器装置连接，而在输出端利用它的提供与第一和第二测量线圈分别距该表面之间的距离相对应的第一和第二测量参数的输出端通过解调器装置与一个用于获得与该第一和第二测量参数对应的第一和第二数字测量值的模拟-数字转换器装置连接，并且其中，在该模拟-数字转换器装置上连接了一个计算模块。
背景技术：
这种类型的方法由德国专利说明书DE 19525131 C2公开。在该公知的方法中采用了一个带有两个测量线圈的传感器，这两个测量线圈垂直于导电的表面直接地依次设置并且还相互错开。这两个测量线圈在公知的方法中输入端分别加载一个振荡器的频率，其中，振荡器频率相互不同。根据各个传感器距该导电表面的距离，在测量线圈中产生阻抗变化，借助于与测量线圈输出端连接的差分放大器采集该阻抗变化。借助后接于该差分放大器的、带有两个解调器和一个后接于这些解调器的具有两个EPROM的电路的解调器装置，产生了与传感器的各个线圈距该导电表面的距离相对应的数字测量值。该数字测量值被送至比较器形式的计算模块，并且在那里检查在引入一定的误差范围的条件下两个测量线圈的数字测量值是否一致。如果一致，则将分别采集到的距离确定为正确的，并且由计算模块产生一个OK信号。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，这样构造一种用于确定在距离确定方向上成形的导电表面与相对于其移动的功能面之间距离的方法，使得利用该方法确定距离尽可能地独立于该导电表面的外形。如果该成形的导电表面是磁悬浮轨道系统的长定子的表面，则利用该公知的方法应该允许降低了所谓的槽-锯齿-波痕(Nut-Zahn-Ripple)(即测量线圈在经过锯齿和槽时的阻抗变化)的距离测量。
为了解决上述技术问题，在上述方法中采用这样一种传感器，其第二测量线圈被以一个距第一测量线圈的固定的已知距离设置在该第一测量线圈背对成形的表面的一侧上，并且在计算模块中，在考虑基准数字值以及该固定的距离的条件下根据第一和第二数字测量值计算一个给出功能面与该表面的距离的距离测量值，其中，该基准数字值对应于位于该表面的影响范围之外的、分配给测量线圈的基准线圈的测量值。
按照本发明的方法的基本优点在于，利用其尽可能地消除了该成形的导电表面的外形对测量结果的影响；在磁悬浮轨道系统中测量结果不会明显受到槽-锯齿-波痕的影响。另一种优点在于，可以补偿由于温度变化造成的距离测量误差。
如果在按照本发明的方法中采用具有线性特征曲线的传感器，则具有优势的是，在所述计算模块中根据关系d=f(N1-N3N2-N1·a)]]>确定一个给出功能面与该表面的距离的距离测量值，其中，N1表示第一数字测量值，N2表示第二数字测量值，N3表示基准数字值，而a表示测量线圈之间的固定距离。在此，优选地考虑，直接地利用从上面给出的商与固定距离a的乘积确定距离d。
反之，如果在按照本发明的方法中的传感器具有非线性的特征曲线，则优选地根据关系d=ln(N1)-ln(N3)ln(N2)-ln(N1)·a]]>实现所述距离的确定，其中，N1表示第一数字测量值，N2表示第二数字测量值，N3表示基准数字值，而a表示该固定距离。
在按照本发明的方法中，可以以不同的方式提供用于确定各个距离的基准数字值。因此具有优势的是，借助所述传感器的基准线圈获得所述基准数字值，该基准线圈被靠近测量线圈地设置在所述表面的影响范围之外。
不过，被视为特别具有优势的是，将所述基准数字值存储在计算模块的存储器中，并且在确定距离时从该存储器中调出。也就是说，在这种情况下可以省去单独的基准线圈。不过，在该实施方式中基准数字值要与相应的温度匹配。
为了确保利用本发明的方法确定的导电表面与移动的功能面之间的距离的测量结果是正确的，在计算模块中通过变换分别根据第一和第二数字测量值构造第一和第二数字距离测量参数，并且在获得了一个比较参数的情况下对两个数字距离测量参数进行相互比较；根据一个与测量线圈之间的固定距离对应的比较参数由该计算模块产生一个传感器可靠信号。在此，在传感器可靠信号的产生中优选地允许比较参数的一定误差范围。
为了在实施按照本发明的方法中进一步提高测量可靠性，借助于一个转换装置，在一个开关状态中将第一测量线圈的输入端连接到一个基准电压上并为第二测量线圈的输入端加载振荡器频率；在另一个开关状态中将第二测量线圈的输入端连接到该基准电压上并为第一测量线圈的输入端加载振荡器频率；根据在不同的开关状态中在模拟-数字转换器装置的输出端上形成的信号在计算模块中确定一个干扰信号。按照这种方式可以消除例如通过多个相邻的传感器系统的运行可能出现的干扰。
按照本发明的方法可以如下特别具有优势地执行由振荡器装置为两个测量线圈加载相同频率的信号，并且这样交替地进行所述相同频率的信号的加载，使得在一个时刻仅仅分别加载一个测量线圈。由此，不仅可以保持针对振荡器装置的花费小，而且也可以相同地实施测量线圈并在必要时相同地实施由测量线圈构成的振荡电路。
在按照本发明的方法中可以采用不同结构的振荡器装置来输出相同频率信号的。因此，被视为具有优势的是，振荡器装置具有两个受到交替控制的振荡器。
同样表现为具有优势的是在一个具有两个输出相同频率信号的振荡器的振荡器装置条件下，交替地将这些振荡器与它们分别后接的测量线圈连接。
特别具有优势的还有在一个具有唯一一个振荡器的振荡器装置条件下，交替地将该振荡器的输出端与第一或第二测量线圈连接，因为在这种情况下对于振荡器装置一个唯一的振荡器就够用。
此外，本发明还涉及一种利用测量装置确定在距离确定方向上成形的导电表面与相对于该表面移动的功能面之间距离的装置，其中，一个带有分别用于产生电磁交变场的第一和第二测量线圈的传感器在输入端与振荡器装置连接，而在输出端利用它的提供与第一和第二测量线圈分别与该表面之间的距离对应的第一和第二测量参数的输出端通过解调器装置与一个用于获得与该第一和第二测量参数对应的第一和第二数字测量值的模拟-数字转换器装置连接，并且其中，在该模拟-数字转换器装置上连接了一个计算模块。这种装置在上面已经详细地说明的德国专利说明书DE19525131 C2中进行了描述。
本发明要解决的技术问题是，这样进一步地开发该装置，使得允许不受该表面的外形的影响地对成形的导电表面与功能面之间的距离进行测量。
为了解决上述技术问题，按照本发明将该传感器的第二测量线圈以一个规定的距离设置在该第一测量线圈背对成形的表面的一侧上，并且这样地实施该计算模块，使得在其中在考虑基准数字值以及该固定的距离的条件下根据第一和第二数字测量值计算一个给出功能面与该表面的距离的距离测量值，其中，该基准数字值对应于位于该表面的影响范围之外的、分配给测量线圈的基准线圈的测量值。
按照本发明的装置的基本优点在于，利用其尽可能地消除了该导电表面的外形对在相对于该表面移动的功能面中距离测量的影响，并且温度变化对测量结果也没有明显的影响。
在按照本发明的装置中可以不同地实施该计算模块；一种具有优势的实施方式在于，这样地实施该计算模块，使得在其中可以根据关系d=f(N1-N3N2-N1·a)]]>确定距离测量值，其中，N1表示第一数字测量值，N2表示第二数字测量值，N3表示基准数字值，而a表示固定距离，其中，该基准数字值对应于位于该表面的影响范围之外的、分配给测量线圈的基准线圈的测量值。如果按照本发明的装置的传感器具有大致线性的特征曲线，则计算模块的这种实施方式总是优选的。
如果不是这种情况，则如下实现线性化的特征曲线被视为是具有优势的这样地实施该计算模块，使得在其中根据关系d=ln(N1)-ln(N3)ln(N2)-ln(N1)·a]]>实现所述距离的确定，其中，N1表示第一数字测量值，N2表示第二数字测量值，N3表示基准数字值，而a表示该固定距离，其中，该基准数字值对应于位于该表面的影响范围之外的、分配给测量线圈的基准线圈的测量值。
在按照本发明的装置中可以实际地具有一个基准线圈。这样，所述基准线圈被设置在所述传感器上该表面的影响范围之外。因此，基准线圈的阻抗不受导电表面的影响，并且允许了对于距离测量结果的温度影响的补偿。
在按照本发明的装置的一种特别优选的实施方式中，为所述计算模块配备一个其中存储了所述基准数字值的存储器。在这种情况下，省去了基准线圈并且一定程度上虚构地采用基准线圈。不过，在此要考虑到，基准数字值与各个温度匹配。
在按照本发明的装置中可以不同地构成振荡器装置。被视为特别具有优势的是，所述振荡器装置具有两个输出相同频率信号的振荡器，并且所述振荡器通过转换装置这样地与其分别后接的测量线圈连接，使得仅仅分别一个测量线圈与其前接的振荡器连接。通过这种装置保证了，测量线圈相互去耦合并且不会在测量结果失真的条件下相互影响。
不过，还可以优选的是，所述振荡器装置具有唯一的一个振荡器，以及该振荡器在输出端通过转换装置这样与两个测量线圈连接，使得在一个时刻仅仅分别将一个测量线圈连接到该振荡器上。按照本发明的装置的这种实施方式的优点在于，对于其唯一的一个振荡器就够用。
如果按照本发明的装置配备了基准线圈，则为了实现尽可能简单构造的装置被视为具有优势的是，在所述传感器和所述解调器装置之间设置一个由计算模块时钟控制的多路复用器。
此外，为了实现特别可靠的测量结果被视为具有优势的是，所述振荡器装置输出正弦形式的电压以及分别两个相互错开90°相位的矩形电压作为相同频率的信号，以及两个矩形电压分别处于两个后接一个测量线圈并且构成解调器装置的解调器的控制输入端。
此外，被视为具有优势的是，所述转换装置包含两个同步工作的转换开关，以及在该转换装置的一个开关位置上通过一个转换开关将第一测量线圈连接到该振荡器上并通过另一个转换开关同时将第二测量线圈连接到基准电压源上，而在转换装置的另一个开关位置将第一测量线圈连接到该基准电压源上并同时将第二测量线圈与该振荡器连接。也就是说，按照本发明的装置的该结构使得可以，消除通过例如由于旁边设置的其它传感器造成的外部影响或者磁场所形成的外来干扰。
此外，被视为具有优势的是，在第一测量线圈和其后接的解调器之间设置第一加法器，而在第二测量线圈和其后接的解调器之间设置第二加法器，并且第一测量线圈后接的移相器与第二加法器连接，而第二测量线圈后接的移相器与第一加法器连接。
为了进一步说明本发明，图1示意地示出处于其相对于成形的表面的位置上的按照本发明构成的传感器，图2示出按照本发明的传感器的另一个实施例，图3示出带有基准线圈的按照本发明的测量装置的实施例，图4示出带有唯一的振荡器和后接的转换开关的测量装置的另一个实施例，图5示出带有振荡器和连接在基准电压上的转换开关的另一个实施例，图6示出带有振荡器和处于基准电压上的、具有干扰信号补偿的转换开关的另一个实施例，图7示出带有两个振荡器和转换开关的实施例。
具体实施例方式
如可以从图1中看出的那样，那里所示出的传感器1具有第一测量线圈2和第二测量线圈3。两个测量线圈具有本身相同的电特征值，如电感和品质。这两个测量线圈2和3以规定的距离a相互设置，并且垂直于成形的导电表面4；在此，距离a显著地小于距离确定的测量范围。该表面可以是有磁悬浮轨道系统的定子的表面构成；在这种表面4中的槽和锯齿构成了该表面的外形并且按照未示出的方式垂直于纸面并排延伸。传感器1按照未示出的方式与一个可以相对于表面4移动的功能面连接，该功能面在磁悬浮轨道系统中由磁悬浮轨道车辆的所谓的支承磁铁(Tragmagnet)构成。
此外，为传感器1配备了基准线圈5，其被设置在导电的表面4的影响范围之外，即其不受在该导电的表面4中的涡流效应的影响。在所示出的实施例中，基准线圈5距第一测量线圈2的距离对应于利用所示出的传感器1可以采集到的测量线圈2与导电的表面4的距离d的最大的测量范围dmax。基准线圈5就电感和品质而言与两个测量线圈2和3一致。
在图2中示出的传感器9中，不同地实现第一和第二测量线圈。在此，将第一测量线圈10置入到外壳12的相对于第二区域13进行屏蔽的区域11中。在该第二区域13中置入第二测量线圈14，并且又是以相对于第一测量线圈10的距离a设置的，其中在此距离a可以是小于测量线圈的高度的，因为测量线圈10和14是侧向相互错开的。图2中用“M”表示两个测量线圈之间的磁耦合，而用“φs”表示例如来自另一个相邻的传感器的干扰场的影响。
图3示出了按照本发明装置的测量装置，其包括振荡器20，在该振荡器上分别通过一个电压电流变换器21、22和23连接其它部分没有进一步示出的传感器27的在此仅仅示意地示出的第一测量线圈24、第二测量线圈25和基准线圈26。
与传感器27在一个未示出的功能面上与一个同样未示出的成形的表面的距离改变相对应，测量线圈24和25在它们的输出端上提供电压U1和U2；在此，电压U1对应于第一测量线圈24与这里未示出的导电的表面的距离，而电压U2相应于两个测量线圈的阻抗变化地对应于第二测量线圈25距成形的表面的距离对应。基准线圈26的电压U3独立于距离，是对于在传感器27上有关温度的一种量度。电压U1至U3施加到多路复用器28的输入端，该多路复用器的输出端与一个解调器29形式的解调器装置连接。该解调器29后接一个作为模拟-数字转换器装置的模拟-数字转换器30，在该模拟-数字转换器的输出端上连接了一种微控制器形式的计算模块31；该计算模块31通过连接线32控制多路复用器28。在计算模块31的输出端33上形成与按照图1和图2的距离d相对应的距离测量值Z。
图3所示的测量装置按照如下的方式工作将由多路复用器28分别依次在解调器29上输出的电压在该处借助由振荡器20通过导线34送入的矩形脉冲分别进行解调。将依次在解调器29的输出端上形成的测量参数在模拟-数字转换器30中转换为数字测量值N1至N3。在此，按照关系N1＝Im(Zc)+k·d得出N1，其中，Im(Zc)表示测量线圈24的耦合阻抗的虚部，而k表示比例系数。按照关系N2＝Im(Zc)+k·d计算数字测量值N2，其中，Im(Zc)表示第二测量线圈25的耦合阻抗的虚部，而k再次表示比例系数。基准数字值是通过N3＝Im(Zc)给出的，其中，Im(Zc)表示基准线圈26的阻抗的虚部。两个测量线圈的耦合阻抗Zc可以按照优选的方式如在在先的德国专利申请10332761.4-52中描述的那样确定。然后，将值N1至N3在计算模块33中例如按照关系d=N1-N3N2-N1·a]]>进行分析，其中，N1是由于第一测量线圈24的数字测量值，N2是由于第二测量线圈25的数字测量值，N3是由于基准线圈26的基准数字值；而在此a是在图3中没有给出的、第一测量线圈24和第二测量线圈25之间的恒定的已知距离，如在图1中示例示出的那样。
根据图4的按照本发明的装置的测量装置的实施例是一个基本上两通道的结构，不过其首先被单通道地实施，方法是提供一个唯一的振荡器40，该振荡器通过转换装置41交替地与电压电流变换器42或另一个电压电流变换器43连接。变换器42和43后接传感器44，并且是按照这样的方式在此仅仅示意地示出的第一测量线圈45与电容46串联以便构成加载有变换器42的输出电流的谐振电路。另一个电压电流变换器43后接有在构成谐振电路条件下与另一个电容48串联的第二测量线圈47。
在传感器44的输出端上出现的电压U4和U5分别施加在解调器装置51的解调器49和50上。每个解调器49或50由振荡器40加载相互相移90°的两个矩形电压Ur1和Ur2或Ur3和Ur4。由此，在解调器49和50的输出端上按照公知的方式形成与第一和第二测量线圈45和47的阻抗对应的测量参数的实部Re1和Re2以及虚部Im1和Im2，这些测量参数在后接的模拟-数字转换器装置54的模拟-数字转换器52和53中被转换为数字测量值。
在计算模块55中按照上面给出的关系对在模拟-数字转换器52和53的输出端上的数字测量值N1和N2进行分析，并且在输出端54提供功能面距成形的导电表面的有关距离d(参看例如图1)的距离测量值Z。这在计算模块55的功能测量值采集55a中实现，该计算模块此外配备了存储器59，在该存储器中存储了对应于虚构的基准线圈的基准数字值。从该存储器59中调用基准数字值N3。可以使该基准数字值N3按照未示出的方式借助于一个后接有电子电路的温度传感器跟踪测量装置的有关温度。
如图4还示出的那样，在计算模块55中还提供了可靠性监视55b作为这样的功能其将分别将第一和第二测量线圈45和47的数字测量值N1和N2本身变换成距离测量值，并且检验所确定的距离测量值的差值按照一定的误差是否与距离a对应。如果保持了误差界限，在由计算模块55输出指示测量正常的可靠信号Si。此外，在可靠性监视55b中检验振荡器40的正确功能。
转换装置41此外还由计算模块55的时钟发生器时钟控制。
在根据图4的测量装置中不仅正确地确定距离测量值并且监视正确的工作方式，而且还通过采用转换装置41消除了两个测量线圈之间耦合的影响。
在图5中示出的测量装置大部分与根据图4的测量装置一致，因此在此首先明确地参考对图4的描述；与根据图4的元件一致的部件在图5中标记了同样的参考标记。
根据图5的装置与根据图4的装置的差别在于，在此采用了一个带有两个转换开关61和62的转换装置60，利用这些转换开关在一种开关状态中可以将第一测量线圈45连接到基准电压Ref上并且将第二测量线圈47连接到振荡器40的输出端上。在转换开关61和62的第二开关位置上将第一测量线圈45连接到振荡器40的输出端上并且将第二测量线圈47连接到基准电压Ref上。
例如，如果根据图5的测量装置中第一测量线圈45位于基准电压，则可以采集该第一测量线圈45的干扰环境。如果第一测量线圈45位于振荡器40的输出端，则对应于距离d(见例如图1)采集测量值。第二测量线圈47对应地工作，使得可以由计算模块63利用由第二测量线圈47确定的干扰计算在某个时刻例如由第一测量线圈45所确定的距离值，并且可以在功能55c中确定干扰信号St，然后将其在功能测量值采集55a中加以考虑。
图6示出了另一种消除出现的干扰的类型，图6示出了与根据图5类似的测量装置，因此在此再次出于简化的原因首先参考对于图5的描述。与根据图6的实施方式的差别是，在根据图6的测量装置中测量线圈45和47分别后接一个加法器70和71的各一个输入端。加法器70和71的各自的另一个输入端通过移相器72或73分别与另一个(不是直接前接的)测量线圈47或45的输出端连接。在加法器70和71中消除了干扰信号，使得在该实施例中为解调器49和50引入的测量值不含干扰，并且因此可以如结合图4描述的那样被进一步处理。
根据图7的实施例最大程度上对应于根据图5的实施例；重要的区别在此仅仅在于，采用了两个振荡器80和81，它们本身分别与转换装置60的转换开关61和62连接。除此之外，与根据图5的测量装置一致。
权利要求
1.一种利用测量装置确定在距离确定方向上成形的导电表面与相对于该表面移动的功能面之间距离的方法，在该测量装置中，●一个带有分别用于产生电磁交变场的第一和第二测量线圈的传感器在输入端与振荡器装置连接，而在输出端利用它的提供与第一和第二测量线圈分别与该表面之间的距离相对应的第一和第二测量参数的输出端通过解调器装置与一个用于获得与该第一和第二测量参数相对应的第一和第二数字测量值的模拟-数字转换器装置连接，并且其中，●在该模拟-数字转换器装置上连接了一个计算模块，其特征在于，●采用这样一个传感器(1)，其第二测量线圈(3)被以一个距第一测量线圈(2)的固定的已知距离设置在该第一测量线圈(2)背对成形的表面(4)的一侧上，并且●在计算模块(31)中在考虑基准数字值(N3)以及该固定的距离的条件下从第一和第二数字测量值(N1，N2)中计算一个给出功能面距该表面(4)的距离的距离测量值，其中，该基准数字值(N3)对应于位于该表面(4)的影响范围之外的、分配给测量线圈(2，3)的基准线圈(5)的测量值(图1/图3)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，●在所述计算模块(31)中根据关系d=f(N1-N3N2-N1·a)]]>确定给出功能面距该表面(4)的距离的距离测量值，其中，N1表示第一数字测量值，N2表示第二数字测量值，N3表示基准数字值，而a表示该固定距离。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，●根据关系d=ln(N1)-ln(N3)ln(N2)-ln(N1)·a]]>实现所述距离的确定，其中，N1表示第一数字测量值，N2表示第二数字测量值，N3表示基准数字值，而a表示该固定距离。
4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，●借助于所述传感器(1)的基准线圈(5)获得所述基准数字值(N3)，该基准线圈(5)被靠近所述测量线圈(2，3)地设置在所述表面(4)的影响范围之外。
5.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，●将所述基准数字值(N3)存储在计算模块(55)的存储器(59)中，并且在确定距离时从该存储器(59)中调出。
6.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，●在计算模块(55)中通过变换分别根据第一和第二数字测量值(N1，N2)构造第一和第二数字距离测量参数，●在获得了一个比较参数的情况下将两个数字距离测量参数相互进行比较，以及●根据一个与测量线圈(45，47)之间的固定距离对应的比较参数由该计算模块(55)产生一个传感器可靠信号(Si)。
7.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，●借助于一个转换装置(60)，在一个开关状态中将第一测量线圈(45)的输入端连接到一个基准电压(Ref)上并为第二测量线圈(47)的输入端加载振荡器频率，而在另一个开关状态中将第二测量线圈(47)的输入端连接到该基准电压(Ref)上并为第一测量线圈(45)的输入端加载振荡器频率，以及●根据在不同的开关状态中在模拟-数字转换器装置(54)的输出端形成的信号在计算模块(63)中确定一个干扰信号(St)。
8.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，●由振荡器装置(40)为两个测量线圈(45，47)加载相同频率的信号，以及●所述相同频率的信号的加载这样交替地进行，使得在一个时刻仅仅分别加载一个测量线圈(45，47)。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，●在一个具有两个输出相同频率信号的振荡器的振荡器装置的情况下，交替地控制这些振荡器。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，●在一个具有两个输出相同频率信号的振荡器(80，81)的振荡器装置的情况下，交替地将这些振荡器(80，81)与它们分别后接的测量线圈(45，47)连接。
11.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，●在一个具有一个唯一的振荡器的振荡器装置的情况下，交替地将该振荡器(40)的输出端与第一或第二测量线圈(45，47)连接。
12.一种利用测量装置确定在距离确定方向上成形的导电表面与相对于该表面移动的功能面之间的距离的装置，其中，●一个带有分别用于产生电磁交变场的第一和第二测量线圈的传感器在输入端与振荡器装置连接，而在输出端上利用它的提供与第一和第二测量线圈分别与该表面之间的距离相对应的第一和第二测量参数的输出端通过解调器装置与一个用于获得与该第一和第二测量参数相对应的第一和第二数字测量值的模拟-数字转换器装置连接，并且其中，●在该模拟-数字转换器装置上连接有计算模块，其特征在于，●将该传感器(1)的第二测量线圈(3)以一个规定的距离设置在该第一测量线圈(2)背对成形的表面(4)的一侧上，并且●这样地实施该计算模块(31)，使得在其中在考虑基准数字值(N3)以及该固定的距离的情况下根据第一和第二数字测量值(N1，N2)计算出一个给出功能面距该表面(4)的距离的距离测量值，其中，该基准数字值(N3)对应于位于该表面(4)的影响范围之外的、分配给测量线圈(2，3)的基准线圈(5)的测量值。
13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，●这样地实施该计算模块(31)，使得在其中可以根据关系d=f(N1-N3N2-N1·a)]]>确定距离测量值，其中，N1表示第一数字测量值，N2表示第二数字测量值，N3表示基准数字值，而a表示该固定距离，其中，该基准数字值对应于位于该表面(4)的影响范围之外的、分配给测量线圈(45，47)的基准线圈(55)的测量值。
14.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，●这样地实施该计算模块，使得在其中根据关系d=ln(N1)-ln(N3)ln(N2)-ln(N1)·a]]>实现所述距离的确定，其中，N1表示第一数字测量值，N2表示第二数字测量值，N3表示基准数字值，而a表示该固定距离，其中，该基准数字值对应于位于该表面(4)的影响范围之外的、分配给测量线圈(2，3)的基准线圈(5)的测量值。
15.根据权利要求12至14中任一项所述的装置，其特征在于，●所述基准线圈(5)被设置在所述传感器(1)上该表面(4)的影响范围之外。
16.根据权利要求12至14中任一项所述的装置，其特征在于，●为所述计算模块配备一个其中存储了所述基准数字值(N3)的存储器(59)。
17.根据权利要求12至16中任一项所述的装置，其特征在于，●所述振荡器装置具有两个输出相同频率信号的振荡器(80，81)，并且●所述振荡器(80，81)通过转换装置(60)这样与其分别后接的测量线圈(45，47)连接，使得仅仅分别一个测量线圈(45，47)与其前接的振荡器(80，81)连接。
18.根据权利要求12至16中任一项所述的装置，其特征在于，●所述振荡器装置具有一个唯一的振荡器(40)，以及●该振荡器(40)在输出端通过转换装置(41)这样与两个测量线圈(45，47)连接，使得在一个时刻仅仅分别将一个测量线圈(45，47)连接到该振荡器(40)上。
19.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，●在所述传感器(27)和所述解调器装置(29)之间设置了一个由计算模块(31)时钟控制的多路复用器(28)。
20.根据权利要求12至19中任一项所述的装置，其特征在于，●所述振荡器装置(40)输出正弦形式的电压以及两个分别相互错开90°相位的矩形电压(Ur1，Ur2，Ur3，Ur4)作为相同频率的信号，以及●该矩形电压(Ur1，Ur2，Ur3，Ur4)处于两个分别后接一个测量线圈(45，47)并且构成解调器装置(51)的解调器(49，50)的控制输入端。
21.根据权利要求17或20所述的装置，其特征在于，●所述转换装置(60)包含两个同步工作的转换开关(61，62)，以及●在该转换装置(60)的一个开关位置上通过一个转换开关(61)将第一测量线圈(45)连接到该振荡器(40)上并通过另一个转换开关(62)同时将第二测量线圈(47)连接到基准电压源(Ref)上，而在转换装置(60)的另一个开关位置将第一测量线圈(45)连接到该基准电压源(Ref)上并同时将第二测量线圈(47)与该振荡器(40)连接。
22.根据权利要求20或21所述的装置，其特征在于，●在第一测量线圈(45)和其后接的解调器(49)之间设置第一加法器(70)，而在第二测量线圈(47)和其后接的解调器(50)之间设置第二加法器(71)，以及●第一测量线圈(45)后接的移相器(72)与第二加法器(71)连接，而第二测量线圈(47)后接的移相器(73)与第一加法器(70)连接。
全文摘要
本发明涉及利用测量装置确定在距离确定方向上成形的导电表面与相对于该表面移动的功能面之间距离的一种方法和一种装置，在该测量装置中两个测量线圈位于振荡器装置上并且输出端通过解调器装置与一个模拟－数字转换器装置连接，在该模拟－数字转换器装置上连接有计算模块。为了能够在这种方法以及装置中尽可能地不受该导电表面的外形以及环境温度的改变的影响地进行距离测量，采用这样一个传感器(1)，其第二测量线圈(3)被以一个距第一测量线圈(2)的固定的已知距离设置在该第一测量线圈(2)的背对成形的表面(4)的一侧上。在计算模块(31)中在考虑两个测量线圈(2，3)的数字测量值(N1，N2)和基准数字值(N3)以及该固定的距离的条件下计算功能面与该表面(4)的距离。
文档编号G01B7/14GK101072980SQ200580042262
公开日2007年11月14日 申请日期2005年9月29日 优先权日2004年10月8日
发明者罗伯特·施米德, 本诺·韦斯, 沃纳·格鲁默, 费利克斯·梅德尼科夫, 马丁·塞伦 申请人:西门子公司, 迈克罗－埃普塞朗测量技术两合公司