DE60010374T2

DE60010374T2 - Magnetischer Verschiebungssensor

Info

Publication number: DE60010374T2
Application number: DE60010374T
Authority: DE
Inventors: Olivier Grosjean
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 1999-06-23
Filing date: 2000-06-16
Publication date: 2005-05-04
Anticipated expiration: 2020-06-17
Also published as: EP1063496B1; DE60010374D1; FR2795503B1; FR2795503A1; EP1063496A1; ATE266189T1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Verschiebungssensor, insbesondere für Kraftfahrzeuge.
Genauer bezieht sich die Erfindung auf einen Verschiebungssensor des Typs, der ein magnetisches Zielobjekt, dem ein Teil zugeordnet ist, dessen Verschiebung erfasst werden soll, und einen magnetischen Wandler umfasst, der mit Mitteln zur Verarbeitung von Ausgangssignalen dieses Wandlers verbunden ist, um die Verschiebung des Zielobjektes und somit des Teils zu bestimmen.
Dieser Sensortyp findet zahlreiche Anwendungen, beispielsweise in Kraftfahrzeugen, die immer häufiger preiswerte Positions- oder Geschwindigkeitssensoren benötigen, die unter schwierigen Umgebungsbedingungen, insbesondere, was Temperatur und Erschütterungen betrifft, funktionieren müssen.
Tatsächlich gibt es im Stand der Technik schon verschiedene Typen von Sensoren für diese Anwendungsgebiete.
So sind beispielsweise induktive Sensoren bekannt, die in großem Umfang in der Kraftfahrzeugindustrie verwendet werden.
Diese Sensoren besitzen einen ferromagnetischen Kern und einen Dauermagneten, wobei die Rotation des Zielobjektes durch ein periodisches elektrisches Signal, das ein Abbild des Durchgangs der magnetischen Strukturen darstellt, am Ausgang einer Wicklung wiedergegeben wird.
Allerdings funktionieren diese Sensoren nicht bei der Geschwindigkeit null, und es ist notwendig, die magnetischen Elemente und die Zahl der Windungen der Wicklung überzudimensionieren, um bei niedriger Geschwindigkeit, beispielsweise im Fall eines Antiblockiersystems der Räder, ein ausreichendes Nutzsignal zu erhalten.
Im Übrigen wird die Verbindung zwischen dem Sensor und den zugeordneten Mitteln zur Signalverarbeitung mittels eines abgeschirmten Kabels hergestellt.
Es ist also begreiflich, dass die Menge an teurem Rohstoff, der zur Herstellung dieser Sensoren verwendet wird, schwer zu reduzieren ist und dass die Schritte zur Lösung des Problems wegen der Weiterentwicklung der Ansprüche unzulänglich werden.
Außerdem sind im Stand der Technik Sensoren bekannt, die Hall-Sonden oder Magnetoresistenz-Sonden verwenden.
Jedoch sind die Mittel zur Verarbeitung der Ausgangssignale der Sonden in den Wandler integriert und so den harten Umweltbedingungen ausgesetzt.
Diese Sonden unterliegen dann erheblichen thermischen Driften der Verschiebungsspannung, die ihre Präzision über den Betriebstemperaturbereich merklich beeinflussen.
Die Korrektur dieses Fehlers erfordert die Entwicklung ausgeklügelter automatischer Kompensationstechniken und im Fall des Zusammenwirkens mit ferromagnetischen Zielobjekten die Verwendung von Dauermagneten, beispielsweise aus Samarium-Kobalt, was diese Sonden sehr teuer macht.
Aus dem Dokument EP-A-0 010 303 ist eine Einrichtung zur Aufbereitung von Signalen bekannt, die einen magnetischen Wandler umfasst, der mit einer Wicklung ausgestattet ist, um die Winkelposition eines Zielobjekts durch die gleichzeitige Verwendung und Verarbeitung zweier Wandlerströme zu bestimmen, um zwei Gleichstromsignale zu erhalten, wobei diese beiden Signale zusammen notwendig sind, um die Winkelposition des Zielobjekts ohne Mehrdeutigkeit zu bestimmen.
Das Ziel der Erfindung ist folglich, diese Probleme zu lösen, indem ein Verschiebungssensor geschaffen wird, der einfach und zuverlässig ist, der unter harten Umgebungsbedingungen funktionieren kann, der eine gute Auflösung bietet und dessen Herstellungskosten so gering wie möglich sind.
Zu diesem Zweck hat die Erfindung einen Sensor gemäß dem Anspruch 1 zum Gegenstand.
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Beschreibung besser verstan den werden, wobei die Beschreibung nur als Beispiel dient und sich auf die beigefügte Zeichnung bezieht, worin:
1 ein Übersichtsschema darstellt, das die Gesamtstruktur eines Verschiebungssensors gemäß der Erfindung sowie die ihm beigefügten elektronischen Mittel veranschaulicht;
2 und 3 zwei Ausführungsbeispiele eines magnetischen Zielobjekts darstellen, das in das Konzept eines Sensors gemäß der Erfindung eingeht;
4, 5 und 6 drei Ausführungsbeispiele eines magnetischen Wandlers darstellen, der in das Konzept eines Sensors gemäß der Erfindung eingeht; und
7 bis 12 verschiedene Relativpositionen eines magnetischen Wandlers und eines magnetischen Zielobjektes zeigen.
In 1 ist allgemein ein Verschiebungssensor gezeigt, der mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet ist.
Dieser Verschiebungssensor umfasst ein magnetisches Zielobjekt, das mit 2 bezeichnet ist, dem ein Teil zugeordnet ist, dessen Verschiebung erfasst werden soll, und einen magnetischen Wandler, der mit 3 bezeichnet ist, der mit Mitteln zur Verarbeitung der Ausgangssignale dieses Wandlers verbunden ist, um die Verschiebung des Zielobjektes und somit des Teils zu bestimmen.
Diese verschiedenen Mittel werden im Folgenden ausführlicher beschrieben, es wird jedoch festgehalten, dass der Wandler wenigstens einen Magnetkreis umfasst, auf dem wenigstens eine Wicklung angeordnet ist.
Diese Wicklung ist mit Mitteln zur Speisung derselben in Form eines Kompensationsstromes verbunden, um im Magnetkreis ein magnetisches Feld zu erzeugen, das zu dem Feld, das in ihm durch die Verschiebung des magnetischen Zielobjektes geschaffen wurde, entgegengesetzt gerichtet ist, um im Magnetkreis ein Feld null zu erhalten.
Der Kompensationsstrom ist in dieser 1 mit I_c bezeichnet.
Was die Speisemittel betrifft, so sind sie mit 4 bezeichnet und mit der Wicklung des Wandlers verbunden.
Weiterhin sind Mittel zur Verarbeitung der Ausgangssignale dieses Wandlers vorgesehen, um die Verschiebung des Zielobjekts und damit des Teils zu bestimmen, wobei diese Verarbeitungsmittel Mittel zur Analyse dieses Kompensationsstromes umfassen, um diese Verschiebung zu bestimmen.
Diese Mittel sind in dieser Figur mit 5 bezeichnet.
Die Wicklung des Wandlers ist außerdem mit Mitteln 6a verbunden, die dem Kompensationsstrom I_c einen periodischen Hochfrequenzstrom I_rf, überlagern der beispielsweise sinusförmig ist und eine bestimmte Amplitude aufweist, um in dem Magnetkreis bei jeder Halbperiode des Hochfrequenzstroms ein Sättigungsfeld für das Material desselben zu erzeugen, sowie mit Mitteln 6b zur Analyse einer Harmonischen der an den Anschlüssen der Wicklung erhaltenen Spannung, um deren Amplitude auf null zu regeln, indem der Kompensationsstrom I_c variiert wird.
Die zu analysierende Harmonische kann eine geradzahlige Harmonische sein, wie etwa die zweite Harmonische, oder eine ungeradzahlige Harmonische wie die erste.
Die Mittel zur Überlagerung, die mit 6a bezeichnet sind, umfassen beispielsweise einen Oszillator, der in dieser 1 mit 7 bezeichnet ist.
Im Fall der Analyse der zweiten Harmonischen des Spannungssignals liefert dieser Oszillator 7 ein Signal mit einer Frequenz, die das Vielfache, beispielsweise das Doppelte der Frequenz des periodischen Stroms I_rf am Eingang eines Frequenzteiler ist, der mit 8 bezeichnet ist, dessen Ausgang mit einem Signalformungsmodul verbunden ist, das mit 9 bezeichnet und mit der Wicklung des Wandlers 3 verbunden ist.
Die Analysemittel 6b umfassen einen Bandpassverstärker, mit 10 bezeichnet, der mit der Wicklung des Wandlers 3 verbunden ist, um die Harmonische, die dem Spannungssignal V₁ entspricht, das an den Anschlüssen der Wicklung liegt, zu verstärken und zu selektieren, wobei der Ausgang dieses Bandpassverstärkers mit einem Multiplizierer 11 verbunden ist, der außerdem am Eingang ein Ausgangssignal des Oszillators 7 erhält, um einen synchrone Signalabtastung zu gewährleisten.
Der Ausgang dieses Multiplizierers 11 ist mit einem Tiefpassfilter 12 verbunden, das ein Spannungssignal V_2h liefert, das proportional zur Amplitude und zur Phase der entsprechenden Harmonischen ist, und mit einem Korrektor, beispielsweise des PID-Typs, der mit 13 bezeichnet ist.
Der Ausgang dieses Korrektors des PID-Typs 13 ist mit einem Spannungs/Strom-Umsetzer verbunden, der mit dem allgemeinen Bezugszeichen 14 bezeichnet ist und den Kompensationsstrom I_c an die Wicklung liefert.
Die Analysemittel 5 des Kompensationsstroms I_c umfassen ihrerseits einen mit der Wicklung des Wandlers in Reihe geschalteten ohmschen Widerstand, der in dieser Figur mit 15 bezeichnet ist und an dessen Anschlüssen die Eingänge eines Verstärkers 16 angeschlossen sind, dessen Ausgang mit einem Tiefpassfilter 17 verbunden ist und der eine zum Kompensationsstrom proportionale Spannung V_S liefert.
Im Hinblick auf das gerade Beschriebene ist festzuhalten, dass zur Analyse der. zweiten Harmonischen des Spannungssignals, das an den Anschlüssen der Wicklung des Wandlers anliegt, ein synchrones Abtastverfahren eingesetzt wird.
Der Bandpassverstärker 10 führt eine Vorselektion und eine Verstärkung der zweiten Harmonischen aus, während die Baugruppe aus dem Multiplizierer 11 und dem Tiefpassfilter 12 die harmonische Analyse verwirklicht, indem sie am Ausgang ein zu der Amplitude und zu der Phase der zweiten Harmonischen und zu der Spannung V₁ proportionales Signal V_2h an die Anschlüsse der Wicklung schickt.
Diese Spannung V_2h, Abbild der zweiten Harmonischen, wird vom Korrektor 13, beispielsweise des PID-Typs, verarbeitet und der Spannungs/Strom-Um setzer 14 liefert den Kompensationsstrom I_c an die Wicklung des Wandlers.
Die Module Oszillator, Teiler und Formgeber 7, 8 bzw. 9 erzeugen den periodischen Strom I_rf mit der Frequenz F₀ sowie das Bezugssignal mit der Frequenz 2_F0 für die synchrone Abtastung, wobei der resultierende periodische Hochfrequenzstrom I_rf, den Strom I_c, der von dem Umsetzer 14 in die Wicklung des Wandlers geliefert wird, überlagert.
Der in dieser Wicklung kreisende Strom, d. h. I_rf+I_c, wird über den ohmschen Widerstand 15, der ein Präzisions-Nebenwiderstand sein kann, und den Verstärker 16 abgegriffen.
Die Hochfrequenzinformation wird durch das Tiefpassfilter 17 unterdrückt, um am Ausgang ein für die Verschiebung des Zielobjektes repräsentatives Spannungssignal zu liefern.
Zwei Hauptkategorien von magnetischen Zielobjekten 2 können verwendet werden, wie etwa jene, die in 2 und 3 als Verwirklichung ferromagnetischer (2) bzw. ferrimagnetischer (3) Zielobjekte dargestellt sind.
Die ferromagnetischen Zielobjekte (2) sind aus weichmagnetischem Material gebildet und enthalten eine magnetische Struktur, die aus Zähnen, magnetischen Lamellen oder Perforierungen, usw. gebildet ist.
Das Zusammenwirken dieser Zielobjekte mit magnetischen Wandlern erfordert, um das Zielobjekt magnetisch zu polarisieren, die Verwendung eines Hilfsmagneten.
Die ferrimagnetischen Zielobjekte (3) ihrerseits treten in Ring- oder Scheibenform auf und sind aus Magnetpulver mit einer hohen Koerzitivfeldstärke gebildet.
An der Oberfläche des Zielobjektes wird eine mehrpolige Magnetisierung geschaffen, die im Wechsel Nord- und Süd-Magnetpole umfasst.
In 4 bis 6 sind verschiedene Ausführungsbeispiele des Wandlers 3 darge stellt.
Dieser Wandler besteht aus einem Magnetkreis auf dem eine Wicklung angeordnet ist.
In diesen Figuren ist der Magnetkreis mit 20 bezeichnet, während die Wicklung mit 21 bezeichnet ist.
Der Magnetkreis kann nun verschiedene Formen haben, wie beispielsweise die Form eines Bandes wie in 4 dargestellt ist, eines Drahtes wie in 5 dargestellt oder eines abgeschnittenen Ringkörpers (beispielsweise in U-Form), wie in 6 dargestellt ist.
Alle magnetischen Materialien mit hoher magnetischer Permeabilität, mit schwacher Koerzitivfeldstärke und mit schwacher Magnetostriktion, beispielsweise Materialien des amorphen, nanokristallinen Typs der Eisen-Nickel- oder der Ferit-Familie usw. können sich eignen.
Diese Materialien, die in Form von Bändern von 0,5 bis 2 mm Breite und von 10 bis 100 μm Dicke oder von Drähten ab einem Durchmesser von 10 μm zur Verfügung stehen, sind geeignet, da sie die am wenigstens teuren und die am leichtesten zu realisierenden Lösungen sind.
Die auf dem Magnetkreis angeordnete und mit 21 bezeichnete Wicklung ist eine Wicklung mit N nebeneinander liegenden Windungen, die in einer oder mehreren Lagen gleichmäßig über die Länge des Magnetkreises verteilt sind.
Im Allgemeinen variiert die Anzahl der Windungen beispielsweise von 50 bis 300.
Die Kopplung dieses Wandlers mit dem Zielobjekt kann auf verschiedene Art erfolgen.
Es ist möglich, verschiedene relative Positionen dieses Wandlers 3 in Bezug auf dieses Zielobjekt 2, je nach dessen Magnetisierung, vorzusehen.
In 7 und 8 sind drei nutzbare Hauptpositionen für ein ferrimagnetisches Zielobjekt dargestellt.
Es ist eine transversale Position dargestellt, in der der Wandler in derselben Ebene wie das Zielobjekt liegt, aber senkrecht auf einem Radialstrahl dieses Zielobjektes steht.
Außerdem ist es möglich, eine radiale Position zu verwenden, bei der sich der Wandler in derselben Ebene wie das Zielobjekt befindet und sich auf das Zentrum des Zielobjektes richtet.
Es ist die radiale Komponente des vom Zielobjekt ausgestrahlten Magnetfeldes, die erfasst wird, wobei diese Konfiguration besonders interessant für Zielobjekte mit einem sehr engen Wechsel der Nord- und Südpole ist.
Schließlich kann auch eine axiale Position verwendet werden, bei der der Wandler auf einer Achse senkrecht zur Ebene des Zielobjektes angeordnet ist.
Diese verschiedenen Positionen für ein Zielobjekt mit einer radialen oder tangentialen Magnetisierung sind in 7 dargestellt.
Jedoch kann auch ein Zielobjekt mit axialer Magnetisierung verwendet werden, wobei der Wandler dann parallel zur Achse des Zielobjektes oder auf der Schnittebene desselben angeordnet sein muss, wie in 8 veranschaulicht ist.
In 9, 10 und 11 ist die Verwendung eines ferromagnetischen Zielobjektes dargestellt.
Wenn das Zielobjekt ferromagnetisch ist, d. h. aus einem weichmagnetischen Material besteht, dann empfiehlt es sich, wie dargestellt ist, dem Wandler einen oder mehrere Magneten beizufügen.
Diese Magneten müssen so angeordnet sein, dass ohne das Zielobjekt ein Fluss null im Wandler erhalten wird.
Deshalb sind bei der axialen und der radialen Position, dargestellt in 9 und 11, beispielsweise zwei Magnete an den Seiten des Wandlers hinzugefügt, während bei der transversale Position nur ein einziger Magnet vor oder hinter diesem Wandler angeordnet wird, wie in 10 dargestellt ist.
Diese Konfigurationen mit Magneten können ebenso mit einem ferrimagnetischen Zielobjekt funktionieren.
In 12 ist eine besondere Struktur eines Sensors dargestellt, der als Magnetbrücke funktioniert.
Die Achse des Magnetkreises des Wandlers 3 ist parallel zum Zielobjekt 2 in Richtung der leichten Magnetisierbarkeit angeordnet.
Wegen seiner sehr lang gestreckten Form und der sehr geringen Dicke wird dieser Magnetkreis nur unter dem Einfluss magnetischer Komponenten, die längs seiner Achse wirksam werden, magnetisiert.
Das Feld variiert von einem Punkt des Magnetkreises zum anderen, und sein mittlerer Wert, über die Länge des Wandlers, ist dann, je nach Position des Wandlers im Magnetfeld, positiv oder negativ.
Dieser mittlere Wert wird in der symmetrischen Position null sein, was einem Vorzeichenwechsel dieses Feldes entspricht.
Diese Lösung vermeidet beispielsweise im Fall der Anwendung von Differenzialtechniken die Verwendung von zwei Wandlern.
Sie lässt außerdem eine sehr große Erfassungssensibilität zu, die nur von parasitären magnetischen Feldern eingeschränkt wird.
Im Hinblick auf das Vorangegangene ist verständlich, dass an die Wicklung des Wandlers ein Hochfrequenzstrom I_rf mit einer Amplitude angelegt wird, die ausreicht, ein magnetisches Feld zu erzeugen, das bei jeder in der Wicklung wirksamen Halbperiode die magnetische Sättigung des Materials ermöglicht.
Die Spannung an den Wicklungsanschlüssen des Wandlers ist bei Abwesenheit des internen magnetischen Feldes in dem magnetischen Material symmetrisch.
Die Zerlegung in eine Fourrierreihe führt zu keinen geradzahligen Harmonischen. Dieselbe Zerlegung erzeugt im Fall des Vorhandenseins eines internen magnetischen Feldes geradzahlige Harmonische, die ungleich null sind.
Eine geradzahlige Harmonische, wie beispielsweise die zweite, wird am Ausgang des elektronischen Moduls durch ein Gleichspannungssignal, dessen Amplitude und Vorzeichen das Abbild des vom Magnetkreis gesehenen mittleren magnetischen Feldes sind, wiedergegeben.
Der Nulldurchgang des Ausgangssignals ermöglicht dann, mit einer sehr hohen Genauigkeit den Vorzeichenwechsel des vom Zielobjekt ausgehenden magnetischen Feldes aufzufinden.
Die Empfindlichkeit wird nur durch das magnetische Feld der Erde oder durch Anwesenheit von parasitären magnetischen Feldern eingeschränkt.
Die synchrone Demodulation hebt die Empfindlichkeit gegenüber elektromagnetischen Parasiten vollständig auf, und sie ermöglicht, die elektronischen Mittel, die dem Sensor zugeordnet sind, von diesem beabstandet anzuordnen und diese zwei Elemente beispielsweise durch eine zweiadrige Leitung miteinander zu verbinden.
Es ist festzustellen, dass dieser Sensortyp, der die harmonische Signalzerlegung mittels synchroner Demodulation nutzt, besonders zur Messung der Geschwindigkeit oder der Verschiebung von mechanischen Bauelementen, beispielsweise in Kraftfahrzeugen, geeignet ist.
Dieser Sensor weist unter anderem den Vorteil auf, dass er dauernd in einer schwierigen thermischen Umgebung, wie beispielsweise oberhalb von 200°C, arbeiten kann.
Zahlreiche Anwendungen für diesen Sensor lassen sich in Kraftfahrzeugen finden, wie beispielsweise das Erfassen des toten Punktes von Zylindern durch Erfassen der Position des Schwungrades, die Tachymetrie, d. h. beispielsweise die Messung der Lineargeschwindigkeit eines Zielobjektes, die mit der Geschwindigkeit der Räder verbunden ist, oder am Ausgang des Getriebes, die Geschwindigkeitsmessung für ein Antiblockiersystem der Räder oder die Messung der Verschiebung von allen möglichen in Bewegung befindlichen Teilen, die mit ferrimagnetischen oder ferromagnetischen Markierungen ausgestattet sind.
Selbstverständlich kommen noch weitere Ausführungsformen dieses Sensors, beispielsweise ohne Kompensation, in Betracht.

Claims

Verschiebungssensor des Typs, der ein magnetisches Zielobjekt (2), dem ein Teil zugeordnet ist, dessen Verschiebung erfasst werden soll, und einen magnetischen Wandler (3), der mit Mitteln zur Verarbeitung von Ausgangssignalen dieses Wandlers verbunden ist, um die Verschiebung des Zielobjekts und daher des Teils zu bestimmen, umfasst, wobei der Wandler (3) wenigstens einen Magnetkreis (20) umfasst, an dem wenigstens eine Wicklung (21) angeordnet ist, die mit Mitteln (6a) verbunden ist, die an sie einen periodischen Hochfrequenzstrom (I_rf) mit bestimmter Amplitude anlegen, um in dem Magnetkreis in jeder Halbperiode des Hochfrequenzstroms ein Sättigungsfeld für das Material der Wicklung zu erzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungsmittel Mittel (5) zum Analysieren wenigstens einer Harmonischen der an den Anschlüssen der Wicklung gemessenen Spannung umfassen, um deren Amplitude auf null zu regeln, indem in die Wicklung ein Kompensationsstrom geschickt wird, um dadurch die Verschiebung des Zielobjekts und daher des Teils zu bestimmen.
Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zielobjekt (2) aus einem ferrimagnetischen Zielobjekt gebildet ist.
Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zielobjekt (2) aus einem ferromagnetischen Zielobjekt gebildet ist.
Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wandler (3) in Bezug auf das Zielobjekt (2) axial angeordnet ist.
Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Wandler (3) in Bezug auf das Zielobjekt (2) radial angeordnet ist.
Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Wandler (3) in Bezug auf das Zielobjekt (2) transversal angeordnet ist.
Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Wandler (3) in Richtung der geringen Magnetisierung parallel zum Zielobjekt (2) angeordnet ist.
Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Wandler (3) wenigstens ein Magnet zugeordnet ist, derart, dass in diesem Wandler in Gegenwart des Zielobjekts (2) ein Fluss null erhalten wird.
Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Harmonische eine ungeradzahlige Harmonische ist.
Sensor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Harmonische die erste Harmonische ist.
Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Harmonische eine geradzahlige Harmonische ist.
Sensor nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Harmonische die zweite Harmonische ist.
Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Anlegen des periodischen hochfrequenten Stroms einen Oszillator (7) umfassen, der an den Eingang eines Frequenzteilers (8), dessen Ausgang mit dem Eingang eines Signalformungsmoduls (9) verbunden ist, dessen Ausgang mit der Wicklung verbunden ist, ein Signal mit einer Frequenz liefert, die ein Vielfaches der Frequenz des periodischen Stroms ist, und dass die Analysemittel einen Bandverstärker (10) umfassen, dessen Eingang mit der Wicklung verbunden ist, um die entsprechende Harmonische zu verstärken und auszuwählen, und dessen Ausgang mit dem Eingang eines Multiplizierers (11) verbunden ist, der außerdem als Eingang das Ausgangssignal des Oszillators (7) empfängt, und dessen Ausgang mit dem Eingang eines Tiefpassfilters (12) verbunden ist, um das Signal synchron zu analysieren und um ein Spannungssignal (V_2h) auszugeben, das zu der Amplitude und zu der Phase der Harmonischen und daher zur Verschiebung des Zielobjekts und des Teils proportional ist.
Sensor nach den Ansprüchen 11 oder 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Tiefpassfilter (12) mit Mitteln zum Speisen der Wicklung mit einem Kompensationsstrom (I_c) verbunden ist, um in dem Magnetkreis des Wandlers ein Kompensationsmagnetfeld zu erzeugen, um in dem Wandler ein Feld null zu erhalten.
Sensor nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Speisemittel einen Korrektor des PID-Typs (13) umfassen, dessen Ausgang mit einem Spannungs/Strom-Umsetzer (14) verbunden ist, dessen Ausgang mit der Wicklung verbunden ist, um an diese den Kompensationstrom (I_c) zu liefern.
Sensor nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Analysemittel einen mit der Wicklung in Reihe geschalteten ohmschen Widerstand (15), einen mit den Anschlüssen dieses ohmschen Widerstandes verbundenen Verstärker (16) und ein mit dem Ausgang des Verstärkers verbundenes Tiefpassfilter (17) umfassen, um am Ausgang ein Spannungssignal (V_S) auszugeben, das zu dem Kompensationsstrom und daher zu der Verlagerung des Zielobjekts und des Teils proportional ist.
Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetkreis und die Wicklung einerseits und die verschiedenen Mittel des Sensors, die mit ihm verbunden sind, andererseits in gegenseitigem Abstand angeordnet und über Signalübertragungsleitungen verbunden sind.