确定成形表面与相对移动的功能面之间距离的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术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。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术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。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术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。按照本专利技术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。如果在按照本专利技术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，如果在按照本专利技术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。在按照本专利技术的方法中，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。为了确保利用本专利技术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。为了在实施按照本专利技术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。按照本专利技术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。在按照本专利技术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，本专利技术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。本专利技术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，按照本专利技术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。按照本专利技术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。在按照本专利技术的装置中可以不同地实施该计算模块；一种具有优势的实本文档来自技高网...

【技术保护点】
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）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：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(专利权)人：西门子公司，迈克罗埃普塞朗测量技术两合公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]