[发明专利]用于感应产生电测量信号的方法和相关的传感器装置

说明书

本申请是基于2011年7月21日所提交的申请号为201080005122.X，发明名称为“用于感应产生电测量信号的方法和相关的传感器装置”的发明的分案申请。

相关申请的交叉参考

本申请要求2009年1月21日提交的德国专利申请10 2009 005 579.7和2009年2月16日提交的德国专利申请10 2009 009 061.4的优先权，两者的全部内容清楚地包括在本申请的主旨中以供参考。

技术领域

本发明涉及一种用于根据待测量的量值而感应产生电测量信号的方法，例如，用于根据权利要求1的导言部分所述，确定待探测的测试对象的路径和/或空间中的位置和/或材料特性。此外，根据权利要求7的导言部分所述，本发明涉及一种执行该方法的传感器装置。

背景技术

从WO 2007/012502 A1已知用于通过感应传感器测量距离的一种方法和一种装置。为了获得电测量信号的目的，例如，由于测试对象接近适当的传感器，几个激励器线圈以计时方式运行。激励器线圈以时钟脉冲电路的时钟速率在传感器线圈中感应电压，所述信号在电路处于稳态时变为零。已通过该方式获得的电压信号每个都被以时钟脉冲电路的时钟速率分为几段，每段都和激励器线圈相关联，互相比较这些段，以便能够执行振幅调节过程。为了从和激励器线圈相关联的各段获得同样大的电压信号，在振幅调节过程期间使用电压信号值之间的差异，该同样大的电压信号在比较器的输入端处缺乏时钟同步分量或差异。当处于该稳态时，为了因此获得测量信号的进一步分量（例如为了区别几类型金属），另外开始相位调节过程。

在此使用的振幅调节过程下的原理本身从EP 706 648 B1已知。此处，捕获在发光器和光接收器之间的光信号，对于外部影响、例如漫射光，温度或老化的影响进行补偿。通过使用时钟脉冲发生器而可替换地以时间分割方式操作发光器。已在至少一条光路径中在振幅方面被调节的光可能与来自另一个发光器、例如来自补偿光源的光一起，通过这样一种方式，即然后随之发生缺乏时钟同步信号分量的接收信号的方式而作用在光接收器上。从光接收器接收的光信号被提供给同步解调器，然后同步解调器将接收的信号分解为相应于两种光源的信号分量。这些信号分量在比较器中相互比较，并且因而产生相应于零状态的信号。如果在比较器的输出端处未出现相应于该零状态的信号，然后就调整提供给光源的辐射功率，直到达到作为该状态的时间。

为了确定测试对象的路径或空间中的位置或材料特性，使用例如感应接近开关。因此实际上，接近传感器的传感距离通常非常小，或者通过使用特定电路结构，只能够通过相等灵敏度来识别不同的金属例如钢St37，顺磁性金属例如铝或者反磁性金属例如铜。WO 2007/012502 A1的解决方案自身能够有助于提高，但是除了振幅调节过程之外，其还要求相位调节过程。

从DE 33 29 515 C2已知用于磁感应传感器的电路布置以及用于确定铁磁体的位置的相应的传感器装置。该传感器装置包含几个发射线圈、一个接收装置和一个控制发射线圈电源的时钟发生器，对于来自接收装置的测量信号以及用于处理该信号的分量的需求。在发射线圈和铁磁体之间布置导电中间块（intermediate mass）。一旦稳定化处理在中间块中感应的涡电流，则需要测量信号的分量就在此连接接收装置。

EP 0 798 502 B1示出用于探测阀门位置的位置/路径传感器，该传感器包含求值电路，异或门以及寄存器，其中求值电路用于检测受相移影响的时间窗口持续时间，而寄存器连接在计数器的下游，并且能够从寄存器中读出各自的计数结果。为了探测阀门活塞而提供感应布置，该布置包含两个沿活塞运动方向并排布置的线圈。求值电路适合测量由活塞位置改变引起的感应布置去谐，其中各自测量替换电压相对于彼此的相移作为去谐而被求值。

从WO 2007/006910 A1已知一种用于感应测量第一对象相对于第二对象的相对运动或定位的方法。为了该目的而提供两个发射线圈和两个接收线圈。其中发射线圈布置在第一个对象上，而接收线圈布置在第二个对象上，并且其中磁场由发射线圈产生。接收线圈的输出信号用于确定对象的运动。待监控的对象露出由多个镜元件（mirror element）构成的望远镜的多个部分（pieces of a telescope），其中使用线圈布置的共同感应率，从而确定位置，并且其中测量电压，该电压由于变压器影响而被感应到接收线圈中。为了该目的而使用接收终端的电压，即具有准无限阻抗。