JPS60157003A - 無接触距離測定センサの感度を向上する方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、少くとも１つの測定コイルを有する無接触距
離測定センサの感度を向上する方法および装置に関する
。

従来技術 距離を測定するため、また機械的変位等を検出するため
に、うず電流の原理ないし電磁誘導の原理に従って作動
する測定装置を使用することは、公知である。この場合
、うず電流原理の立脚点は、電気巻線ないしコイルに良
導性の平面を対向配置する（基本原理）、ということで
ある。そしてこの平面と、コイル巻線およびまたは重な
シ領域との間の間隔は、コイル端に相応ゐ高周波交流電
流を供給した時に生じる電圧変化の尺度となる。

次に、第１図、第２図および第３図を参照しながら、う
ず電流測定および誘導測定方法の基本原理について説明
する。ただし第３図は、上述の平面ないし重なシ領域ま
での間隔に応じて変化する電圧特性を示している。

第１図および第２図は、実際の例によって、うず電流原
理に基づく間隔または距離測定がどのように行なわれる
かを示している。図から分るようにセンサ磁心は、例え
ば部分によって直径が異なるピストン棒１１から成り、
それは第１図と第２図で異なる位置ＰＬ　、ｐ２をとっ
ている。ピストン棒１１の太くなった部分ｌｌａが、そ
れを囲繞する環状コイル１０の内部へ移動して行く。そ
の時、始めは、第３図の特性曲線■に相応する大きな出
力電圧または測定電圧ＵＭが生じる。測定電圧ＵＭの大
きさは、コイル１０に印加される電圧の大きさによって
決定される。ピストン棒の細くなった部分から成る金属
表面とコイルとの間の間隔ｒは大きいので、非常に小さ
なうず電流しか発生しない。ピストン棒１１の太い部分
１１ａがコイルの中に入って行くにつれて（ただし第２
図の位置Ｐ２捷で）、重な）領域が増大し、間隔が小さ
くなる。

その結果、かなシ大きなうず電流が生じ、つ捷シ相応に
大きなうず電流損が発生し、コイルのインダクタンスが
大きく減少する。従って測定電圧も減少する。とのうず
電流の影響によって、第３図の破線で示す特性曲線が生
じる。

次に、比較可能な前提に基いて、誘導測定原理について
考える。つまシ、第１図、第２図の例において、ピスト
ン棒１１の太い部分１１ａが透磁性で強磁性の材料から
成っていると想定する。この場合、第３図に示す特性曲
線■が生じる。なぜなら、よく知られているように、セ
ンサ磁心１１ａがコイル内に入って行くにつれて、コイ
ルのインピーダンスは上昇するからである。従って、磁
心の直径が大きいほど、電圧上昇も大きい。つまシ、直
径が大きくなるにつれて、ないし重なシ領域が増大する
程、測定電圧は大きくなる。

発明の解決すべき問題点 上のような事実に鑑みて、それぞれの測定方法が他の測
定方法に全く、あるいは非常に小さな影響しか与えない
ようにすることは公知である。つまシ、・ξラメータ（
材料、搬送周波数、コイルの形状）を適切に選択するこ
とによシ、例えば誘導測定方法に対するうず電流の影響
を低減し、あるいは完全に除去するのである。また、用
いられている測定方法の測定値の変動に他の測定方法が
関与するので、つまり両者の値の平均値を形成するよう
に作用するので、この点からも上述の構成が必要である
。

本発明の課題は、無接触動作する電子的または電気的距
離測定センサにおいて、うず電流原理または誘導原理の
使用によシ生ずる測定能力に関する感度を、飛躍的に向
上させることである。

問題点を解決するための手段 本発明によればこの課題は、特許請求の範囲第１項記載
の方法、および同じく第５項記載の装置によって解決さ
れる。

本発明には次のような利点がある。っまシ、測定原理に
反応する少くとも１つのセンサコイルを用いて、誘導原
理に基く測定とうす電流原理による測定を組合わせて、
同時に行なうことによって、２つの測定原理が共働して
測定に寄与すると意味において感度を著しく高めること
ができる。

また本発明の別の利点は、その直径が部位によって異な
るセンサ磁心またはピストン棒を用いても、またその直
径が変位距離にわたって一定またはほぼ一定のセンサ磁
心またはピストン棒によっても、距離または変位を測定
できることである。この場合、センサ磁心（よシ一般的
に言えば被測定距離を進む変位要素）を、フィルム等か
ら成る好適な材料で被覆することによって、常磁性また
は反磁性（ただし良導性）の領域と、強磁性の領域とに
、センサ磁心を分割する。

本発明の別の利点は、大きな感度が得られることの他に
、センサ磁心が半径方向に動いても、つｔ、ｂ測定方向
と垂直に振れても、ごく小さな誤差しか生じない、とい
うことである。なぜなら、上述の振れによりコイルの中
に生じる電圧変動は、部分的ながら即座に補償されるか
らである。

また本発明の実施例によれば、感度が良くなって分解能
が向上したので、センサ磁心の変位運動を最小の距離単
位でデジタル的に検出することができる。さらに本発明
の１つの構成として、環状のセンサコイルではなく、螺
旋状に巻回された板コイルを用いることができる。ただ
しこの板コイルは、変位要素（センサ磁心）の片側だけ
しか検出しない。

実施例 次に、−面を参照しながら実施例に゛ついて本発明の詳
細な説明する。

本発明の基本的思想は、うず電流測定原理と誘導測定原
理の物理的特質を・同時に使用して、変位運動または被
測定距離を検出する、ということである。この場合、少
くとも１つの測定コイルと変位要素との間で相対変位が
起る。変位要素の少くとも表面は、良導性てかつ常磁性
または反磁性の領域と、強磁性の領域とに分割される。

ここでは、誘導測定原理とうす電流測定原理の両方を評
価することで、測定距離が検出される。それによって、
感度がかなシ向上し、かつ相応に大きな分解能が得られ
る。

本発明は、上述の２つの測定方法、つまｌず電流原理と
誘導原理を次のような目的で組合わせて利用する・つま
シ、２つの測定原理が１つの測定コイルへ同時には作用
せず、変位運動に依存して２つの原理が作用するのであ
る。言イ換えれば、変位路の全長にわたシ、センサコイ
ル（環状コイルまたは平コイル）に対して、電気または
磁気特性の異なる対向平面が与えられるのである。

第４図は測定路の全域にわたって測定電圧の特性を示す
線図である。第４図は第４ａ図と関連している。第４ａ
図は、測定コイル２０と、被測定距離を進む変位要素、
つま）ピストン棒またはセンサ磁心２１との間の相対位
置を示している。ここで第１の前提としてセンサ磁心２
１は、異なる電気特性を有する２つの材料から成ってい
る。従ってセンサ磁心の１つの部分Ｗは、例えば、良導
性でかつ常磁性または反磁性の材料（例えば銅、アルミ
ニウム等）から成っている。一方部分Ｆは、強磁性で、
有利には透磁率の高い材料（例えば鉄など）から成って
いる。この場合、磁心の２つの部分Ｗ、Ｆが、そのうち
の一方の部分に用いられている材料の特性が他方の部分
の材料の当該測定原理に基く特性の発揮されるのを阻止
するような特性を有していると、特に有利である。言い
換えれば、例えば強磁性の磁心部分Ｆが、うす電流の形
成を強く妨げるような特性を有し、例えば圧粉磁心、フ
ェライト磁心等であると有利である。

第４ａ図には、測定コイル２ｏとセンサ磁心２１との間
の相対位置１，２．３が、第４図の測定電圧特性曲想と
関連して示されている。位置１では、良導性磁心部分Ｗ
だけが、環状コイルとして構成された測定コイル２ｏと
の重なシ領域に位置している。位置２では、重なシ領域
は磁心部分ＷとＦに等分割されている。位置３では、測
定コイル２ｏは、強磁性の特性を有する磁心部分Ｆだけ
を覆っている。本発明の測定方法にとって重要なのは、
この測定方法を使用している時、つまシ測定コイルの幅
方向に浴ってセンサ磁心２１と測定コイル２０との間で
相対変位が行なわれている時に、２つの磁心部分ＷとＦ
の間の分離線も同じように変位させることである。

第４図には、測定コイル２ｏが空心コイルである、つま
シその中に磁心が入っていない場合、この測定コイル２
ｏに好適な周波数の電圧を給電した時に、コイルインピ
ーダンスに依存して生じるゼロ電圧九が、一点鎖線で示
されている。さらに第４図には、測定コイルとセンサ磁
心との間の相対運動による測定電圧が示されている。こ
こでは、次のような関係が生じる。

まず位置１では、測定コイル２０が磁心部分Ｗを完全に
覆っておシ（第４ａ図参照）、第４図の曲線Ａで示され
る測定電圧特性は、その最小値になる。なぜなら、この
場合測定系（センサ）が、Ｉ丘ぼうず電流原理にのみ従
って作動し、磁心部分Ｗに最大うず電流が形成されるか
らである。センサ磁心２１が矢印りの方向に変位すると
、図平面で左側にある測定コイル端が強磁性材料から成
る磁心部分Ｆを検出し始める。

一方、磁心部分Ｗを囲繞するコイル部分はだんだんと小
さくなる。この時、磁心部分Ｗにおけるうず電流は減少
し、同時に誘導原理によって測定信号を検出するコイル
部分が大きくなるので、測定電圧は上昇する。従って、
変位距離に亘る測定信号の変化は直線関係に相応するよ
り大きな変化の関係（Ｕｂｅｒｐｒｏｐｏｔｉｏｎａｌ
　）であり、相応の急上昇部分が生じる。

位置２では、コイルの巻線が２つの磁心部分を等分に覆
っている。従って、材料、搬送周波数、コイルの形状な
ど他の・ξラノータを相応に調整すれば、測定コイル全
体のインダクタンスは、空心コイルのそれとほぼ等しく
なる。なぜなら、この場合の２つの影響量、っまシうず
電流と誘導作用が、互いに相殺されるからである。

センサ磁心をさらに位置３の方向へ変位させて行くと、
測定電圧Ｕ′Ｍはさらに高まる。そして、測定コイルの
巻線が磁心部分Ｗにおけるうず電流の影響から完全に脱
し、誘導的にのみセンサ磁心を検出する時、正確に言え
ば、磁心の強磁性部分Ｆだけが測定コイルに作用するよ
うになった時、測定電圧ＵＭはその最大値に達する。

次に、本発明の測定原理によシ距離を測定する場合に感
度が著しく高まることを立証するため、変位運動および
その他構成素子の条件は同じにして、測定コイルとセン
サ磁心が所定の変位運動をする時に本発明によって得ら
れる測定電圧の最大変動を、通常のうず電流測定法ない
し誘導測定法を用いた時の結果と比較する。

まず、うず電流測定法のみを用いた場合について説明す
る。うず電流測定原理のみに従ってセンサ磁心の変位を
検出すると、第４図に示す電圧特性曲線Ｂ１が得られる
。この場合、相対運動は第４ｂ図に示すように調整され
る。ここで、それぞれ他の磁心部分における不可避的な
「欠点」を明らかにするために、第４ｂ図におけるセン
サ磁心は、比較的大きな直径りの部分と、それよシさら
に小さな直径ｄ２（ないしはそれよシさらに小さな直径
ｄ’ｌ）の部分とを有している。ただし直径りの部分は
、うず電流測定原理および誘導測定原理による測定を可
能にする。うず電流法において、センサ磁心が良好な導
電性を有しかつ常磁性または反磁性の材料から成ってい
るとすると、測定コイルの巻線が磁心の太い部分または
細い部分のどちらを検出するかに応じて、大きなまたは
小さなうず電流が生じる。うず電流の大きさに応じてコ
イルのインダクタンスが決まるので、既述の空心コイル
電圧ＵＬに関して、測定電圧は相応に減少する。位置１
では、測定電圧は特性曲線Ａと同じように小さい。なぜ
なら、・ξラメータが同じだとすれば、最初は必然的に
同じ関係が生じるからである。センサ磁心を位置２およ
び３の方向へ変位させると、測定電圧はたしかに上昇す
る。しかしその値は、必然的に、常に空心コイル電圧Ｕ
Ｌのレベルよシ小さい。磁心の細い部分でもうず電流が
残存するからである。特性曲線Ｂ１は、直径の相違が大
きな方の例（Ｄ、ｃｉｌ）を使った場１合の測定電圧の
変化に対応し、曲ＨＢ２は直径の変化が小さな例（Ｄ、
ｄ２）の場合に生じる。それぞれの場合に応じて、異な
る最大測定電圧変化が発生し、それは第４図にＵＷｌな
いし０ｗ２で示されている。

誘導測定法のみによって測定を行なう場合、曲線ＣＩ　
１　Ｃ２で示す電圧特性が生じる。ここでも、・ξラメ
ータが同じだとすると、測定コイル２０’が磁心の太い
部分と細い部分のどちらを検出するかに応じて、コイル
のインダクタンスが（空心コイルのインダクタンスに関
して）大きくまたは小さく上昇する。うず電流測定法と
比較すれば、センサ磁心２１が強磁性材料から成ってい
ることが分る。従って誘導測定法では、位置１において
最大出力測定電圧が生じ、磁心が位ｆｆ２．３へ変位す
るにつれて電圧は減少する。しかし、常に空心電圧ＵＬ
のレベルよシ上にある。なぜなら、細い方の磁心部分で
しかも小さい方の直径ｄ１を用いた場合でも、空心コイ
ルのインピーダンスを上昇させるからである。

特性曲線Ｃ１は、誘導測定方法において、直径の相違が
大きい場合に得られる最大電圧変化ＵＦ＋を示し、曲線
Ｃ２は直径の相違が小さい時の最大電圧変化ＵＦ２を示
している。

これまで考察したところでは、コイル端から出て隣接領
域へ作用する磁力線については考慮していないが、別に
差支えはない。なぜなら、それに起因する測定効果の減
衰は僅かだからである。付言すれば、どのような測定法
でもこの磁力線は測定効果を減衰させるか、本発明によ
る測定原理と公知測定法の基本的相違とは無関係である
。

さらに、第４図のダイヤグラムを用いて説明した関係に
おいて、それぞれ同じコイルは同じ電気的諸条件の下で
作動し、磁心のノソラメータ（材料、幾何学的形状）も
、それぞれの比較時において同一であるものとする。

本発明の組合わせ測定法によシ得られる測定電圧Ｕ′Ｍ
は、うず電流法または誘導測定法のみにより得られる測
定信号よりもかなり大きい。

また、うず電流法または誘導測定法のみを使用する場合
、構造上の理由から磁心の直径を余り大きく異ならせる
ことはできない。またどの方法においても、直径の相違
が大きい程、測定電圧の変動幅も大きくなる。従って、
本発明の方法による利点は一層顕著である。なぜなら、
本発明では磁心の各部分の直径を変える必要がなく、分
離線２２（第４ａ図）の両側の直径が等しい時に最良の
測定結果が得られるからである。

本発明による組合わせ測定法は２つの測定原理を最適に
利用する。この場合、ピストン棒等であるセンサ磁心の
強磁性部分が、強磁性がっ高透磁率でなるべくうず電流
の形成を妨げる材料から成っているのが望ましい。そう
すれば、搬送周波数が高く、磁心部分Ｗにおけるうず電
流効果を良好に利用できる場合に、磁心部分Ｆの領域で
誘導的な測定を有利に行なうことができる。

本発明の特別な利点は、上述の磁心部分Ｗ。

Ｆを、第４ａ図のセンサ磁心のようにそれぞれ１つの材
料だけで形成する必要は必ずしもない、ということであ
る。例えば、強磁性材料をセンサ磁心の基材として使用
し、その上に被着した金属箔または金属面によってうず
電流を形成する（あるいはその逆）ようにしてもよい。

ここで重要なのは、用いられる箔材料とセンサ磁心との
電磁特性を異ならせることである。第５図はこのような
センサ磁心の例を示している。

この場合、センサ磁心２１′は強磁性で高透磁率の材料
（例えばＦｅ　、Ｆｅ−Ｎｉ合金、ミューメタル）から
成っている。一方、その延長領域でうず電流効果を生じ
る箔部分２３は、良導性で非強磁性の材料（例えばアル
ミニウム、銅、アルミ／銅合金）から成っている。箔部
分は極めて薄くすることもできるし、また基本的に任意
の仕方でセンサ磁心に被着す、ることができる。例えば
そのために、接着、蒸着、あるいは電気化学的な方法を
用いることができる。第５図、第６ａ図、第６ｂ図、第
７図で測定コイルとして用いられている環状コイルの幅
はＢｓで表わされている。１だ、被着された箔部分と磁
心材料との境界線２２が測定コイル２０の作用範囲内に
入った時に、変位距離を表わす測定電圧の変化が生じる
。

本発明の基本原理を実施するために、多くの材料が使用
可能であり、また数多くの構造上の変形例が考えられる
。従って、第６ａ図に２４で示すように、変位要素すな
わちセンサ磁心を、例えば合成樹脂（レジテックス、プ
レキシガラス、ぼり塩化ビニル等）のような任意の材料
から構成することもできる。この任意のセンサ磁心材料
には、強磁性材料から成る第１の箔部分２５が被着され
、その上ＶＣ第２の箔部分２６を被着することができる
。もちろん、２つの箔部分の電磁特性は、既述の意味で
異なっていなければならない。また、移行丑たは境界面
２２を形成して、２つの箔部分をセンサ磁心材料上で突
合わせて被着することもできる。

本発明の別の実施例が第６ｂ図に示されている。ここで
は、重なり合う２つの箔部分を有するセンサ磁心部分領
域が、半径方向に形成されている。そして、強磁性層２
７と常磁性または反磁性層２８との間に中空空間が形成
され、その中には場合によって合成樹脂層２９が充填さ
れる。

第７図、第８図は、本発明の別の有利な実施例を示して
いる。ここでは、測定環状コイルがそれぞれ別個の巻線
から成る２つの部分コイル２０ａ、２０ｂに分割され、
これらの部分コイルは、第８図に見るように、公知のホ
イートストン半ブリツジ原理に従って接続されている。

この場合部分環状コイル２０ａ　、２０ｂと関連するセ
ンサ磁心には、強磁性、高透磁率の材料または表面領域
と、良導性て常磁性ないし反磁性の特性ｔ−有する領域
とが交互に並んで配置されている。部分コイル２０ａと
２０ｂとの間は、例えば両者の幅の中央を基準として見
ると、各領域ＦないしＷの幅に等しい。従って、各領域
を隔てる境界線２２ａ、２２ｂが２つのコイルの中を通
過すると、両コイル屯に対称的でかつ反対方向の作用が
生じる。それによって、感度をさらに向上させることが
できる。この場合、ブリッジ状に相互結合された部分コ
イルの測定原理は、これまでに説明した他のすべての測
定方法に適用することができる。さらに、ホイートスト
ンブリッジを形成するΦつの部分コイルを使用すること
もできる。

第９図に示す別の有利な実施例では、感度を高めること
によシ分解能が向上したので、極めて小さな距離単位全
無接触でデジタル的に検出することができる。そのため
ＶＣ第９図の実施例では、まず強磁性の磁心３０（例え
ば鉄心、またけフェライトコア）が設けられ、その上に
、良導性で常磁性または反磁性の材料から成る比較的細
い領域が、狭い間隔を置いて並置されている（もちろん
、その逆も可能である）。磁心が軸方向に変位すると、
環状コイルである測定コイル３１、またはそれと交互に
使用可能で、例えば螺旋状に巻回された板コイル３２の
そばを、異なる電磁特性を有する領域が交互に通過する
。この時コイル３１．３２は、交互にうず電流測定法ま
たは誘導測定法に従って作動する。つまり、強磁性材料
が通過してコイルのインダクタンスが増大する時に、そ
の出力電圧は最大値に達し、うず電流の形成によりコイ
ルのインダクタンスが減少する場合は最小出力電圧が発
生し、それが交互に繰返される。その結果良好に区別可
能な形状の信号が発生し、この信号はカウンタによって
デジタル的に検出でき、かつそれ以後の処理が可能であ
る。

既に述べたように、環状上ンν−コイルの代わシに、螺
旋状に巻回された板コイル、またはその他好適な形状、
構成のコイルを用いることができる。このようなコイル
としては、例えばセンサ磁心の片側のみを検出するコイ
ルがある。

このような場合でもコイルのインダクタンスには、その
電磁特性が異なるセンサ磁心領域の通過時と同じ作用が
生じる。

第１０図は、基礎材料から成る変位要素３３（センサ磁
心）の上方に配置された板コイル３２′ヲ示している。

ただし磁心の基礎材料の上には、それと異なる材料特性
の表面領域３４が設けられている。このような構成によ
って、その測定面が上述の意味で相応に分割されて（・
る正方形または多角形のピストン棒を、測定することが
できる。

筐だ、例えば収容スペースを小さくするために、センサ
磁心上に配置された領域の幅をかなり狭くシ、環状コイ
ルの幅または平コイルの直径をこの領域の幅よシ大きく
することも考えられる。第１１図はこのような場合の１
例を示している。ここでは、センサ磁心３５の異なる材
料層の数が、コイルの奇数倍になるように構成すれば有
利である。

第１２図は、本発明による測定原理の別の使用例を示し
ている。ここでは、例えば強磁性測定磁心の上に被着さ
れる常磁性または反磁性層（この層の厚さはかなり薄く
することができる）の収容スペースを小さくすることで
、測定センサを非常に小さく構成している。そのために
第１２図の実施例では、弁ニードルの運動を測定する。

第１２図で環状コイルは３６、強磁性材料から成る弁ニ
ードルは３７で表わされている。また蒸着等によって形
成された箔状の被着層は３８である。

第９図に示したデジタル検出を可能にする実施例に依拠
すれば、第１３図に示すように、例えば回転する測定円
板の回転数全検出するために、本発明による組合わせ測
定原理を利用することができる。測定円板の種々の表面
層は参照番号３９によって示唆されており、それから相
応の間隔を置いて支持体４０が対向配置されてイル。支
持体には、この場合板コイル４１であると有利な測定コ
イルが配置されている。本発明によって大きな分解能が
得られるので、回転測定円板の測定領域層を従来以上に
小さく区分することができる。その結果、本発明を使用
することによって、角度または回転数を検出する時に大
きな精度が得られる。

最後に、第１４図の実施例は測定回路の１例を示してい
る。この場合測定コイル２０ｖｃは、コイルのインダク
タンスに応じてこれまでの説明のように変化する電圧が
、交流発電器４２から供給はれる。コイルを介して降下
した電圧を、後置接続されたダイオード４３、およびＲ
Ｃ回路として構成されたフィルタ回路４４により整流す
れば、測定回路の出力側に測定直流電圧ＵＭが発生する
。

以上で説明した実施例は、本発明の枠内で単体として、
または任意に組合わせて用いることができる。

発明の効果 本発明によれば、うず電流原理による測定と誘導原理に
よる測定を組合わせて同時に行なうことによって、それ
らを別個に実施する場合に比べて測定感度を著しく高め
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は公知技術におけるセンサ磁心と測定コイルとの
相対位置を示す図、第２図は同じくセンサ磁心と測定コ
イルとの第２の相対位置を示す図、第３図は公知技術に
おいてうず電流原理ないし誘導原理に基いて測定を行な
う場合にセンサ磁心が第１図の相対位置から第２図の相
対位置へ変位した時に生ずる測定電圧特性を示す線図、
第４図は本発明によって測定を行なう時に発生する測定
電圧特性曲線を示し、かつうず電流原理または誘導原理
のみに従って測定を行なう場合の測定電圧特性を示す線
図、第４ａ図および第４ｂ図は第４図の線図と関連して
センサ磁心と測定コイルとの相対位置を示す図、第５図
、第６ａ図、第６ｂ図は被測定路中を進行する変位要素
（センサ磁心）に箔状の被着層を設けた場合の異なる実
施例を示す図、第７図は２つの部分測定コイルを有する
本発明の変形実施例を示す図、第８図は第７図の２つの
コイルがホイートストン半ブリッジの原理に従って接続
されていることを示す図、第９図は最小の距離単位でデ
ジタル的な検出を行なう実施例の図、第１０図はセンサ
コイルが螺旋状に巻回された平コイルとして巻回された
実施例を示す図、第１１図は測定子コイルが変位要素の
異なる材料からなる複数の材料領域を覆う場合の実施例
を示す図、第１２図はセンサ磁心を形成する弁ニーＰル
の運動を測定する実施例を示す図、第１３図は本発明の
原理によって回転運動を検出しかつ角度単位を分解検出
を行なう実施例を示す図、第１４図は直流電流の測定出
力を発生する評価回路の実施例を示す図である。 １０．２０．２０’、２０ａ　、２０ｂ　、３１　。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　少くとも１つの測定コイルを有する無接触距離測
   定センサの感度を向上する方法において、少くとも１つ
   の測定コイルを、１つの変位要素（測定磁心）に近接し
   て、かつこれと相対的に移動させ、変位要素の少くとも
   表面を、交互に、その作用が強磁性で高透磁率の材料に
   相当する領域と、その作用が良導性で反磁性または常磁
   性の材料または磁化不能鋼・に相当する領域とに、少く
   とも二分する、ことを特徴とする無接触距離測定センサ
   の感度を向上する方法。 ２、誘導測定原理およびうず電流測定原理を少くとも１
   つの測定コイルに同時に用いることによシ測定距離の決
   定を可能にする可変測定電圧が前記測定コイルで降下す
   るように、前記領域間の少くとも１つの境界層（２２；
   ２２ａ、２２ｂ）が、当該距離を決定すべき変位運動に
   おいて、測定コイルの作用領域を通過する特許請求の範
   囲第１項記載の無接触距離測定センサの感度を向上する
   方法。 ３、少くとも１つの測定コイルが、その電気的な作用幅
   にわたって、測定過程の経過時に、少くとも、良導性て
   反磁性または常磁性の材料の表面における作用と、強磁
   性材料の表面における作用とを、同時に受ける特許請求
   の範囲第１項または第２項記載の無接触距離測定センサ
   の感度を向上する方法。 ４、変位時に繰返して生じる最大および最小電圧値をデ
   ジタル信号として検出しかつ処理するように、異なる材
   料特性を有しかつ交互に設けられた複数の領域の幅を、
   少くとも１つの測定コイルに対して相対運動を行なうセ
   ンサ磁心の上で、狭く選定した特許請求の範囲第１項ま
   たは第２項記載の無接触距離測定センサの感度を向上す
   る方法。 ５、　少くとも１つの測定コイルを有する無接触距離測
   定センサの感度を向上する装置において、前記測定コイ
   ルに対向配置され、該コイルの作用を受けかつ該コイル
   に相対して変位運動を行なうセンサ磁心（２１，２１／
   、２４．３０，３３．３５）の表面に、少くとも、高透
   磁率かつ強磁性の作用を有する領域と、良導性で反磁性
   または常磁性の作用を有する領域とが別個に設けられ、
   また前記２つの領域の間に、測定過程の間に測定コイル
   の作用範囲を通過する境界移行部（２２；２２ａ。 ２２ｂ）が設けられている、ことを特徴とする無接触距
   離測定センサの感度を向上する装置。 ６、セッサ磁心（２１）が捧の形状を有し、かつ環状コ
   イルとして構成された測定コイル（２０）によシ囲繞さ
   れている特許請求の範囲第５項記載の無接触距離測定セ
   ンサの感度を向上する装置。 ７、　センサ磁心（３３，３５，３９）の成る面の、作
   用が異なる材料の領域に形成された表面が板コイル（３
   ２，３２’）に対向して配置されている特許請求の範囲
   第５項記載の無接触距離測定センサの感度を向上する装
   置。 ８、相互に隣接して配置されかつ異なる材料特性を有す
   る多数の領域がセンサ磁心（３０）に設けられ、該多数
   の領域がそれぞれのコイル（環状コイル３１；板コイル
   ３２）のところを交互に通過し、また該コイルの出力信
   号れか１項記載の無接触距離測定センサの感度を向上す
   る装置。 ９、回転数を検出するために、セッサ磁心が環状に構成
   され、かつ異なる縁部領域を有し、また少くとも１つの
   板コイル（４１）がセッサ磁心に対向配置されている特
   許請求の範囲第５項から第８項までのいずれか１項記載
   の無接触距離測定センサの感度を向上する装置。 １０、センサ磁心が強磁性、高透磁率の材料（Ｆｅ。 Ｆｅ−Ｎｉ合金、ミューメタル）から成シ、領域形成の
   ために、良導性てかつ非強磁性の材料（ＡＩ　、　Ｃｕ
   　、　Ａｌ−Ｃｕ合金）から成る箔または層部分がセン
   サ磁心に被着されている特許請求の範囲第５項から第９
   項までのいずれが１項記載の無接触距離測定センサの感
   度を向上する装置。 １１、センサ磁心（２４）が任意の材料から成シ、強磁
   性、高透磁率の特性を有する第１の箔部分（２５）と、
   良導性て反磁性または常磁性の特性を有する第２の箔部
   分とが、前記任意の材料に設けられている特許請求の範
   囲第５項から第９項までのいずれが１項記載の無接触距
   離測定センサの感度を向上する装置。 １２、前記箔部分が相互に重ねて配置されている特許請
   求の範囲第１１項記載の無接触距離測定センサの感度を
   向上する装置。 １３、゛複数の箔部分。（２７，２８）の間に半径方向
   の間隔が設けられ、該間隔内に合成樹脂中間層が配置さ
   れている特許請求の範囲第１１項または第１２項記載の
   無接触距離測定センサの感度を向上する装置。 １＋、少くとも１つの測定コイルが、ホイートストン半
   ブリッジまたはホイートストンブリッジの原理に従って
   、相互に接続された２っＪたはΦつの部分測定コイル（
   ２０＆、２０ｂ）から成シ、またセンサ磁心（２１’　
   ）の少くとも表面が、材料が異なシかっ交互に配置され
   た少くとも３つの層から成る特許請求の範囲第５項から
   第１３項までのいずれが１項記載の無接触距離測定セン
   サの感度を向上する装置。 １５６センサ磁心（３５）上に設けられた領域の数がコ
   イルの奇数倍である特許請求の範囲第１４項記載の無接
   触距離測定センサの感度を向上する装置。