DE4240739C2

DE4240739C2 - Verfahren zur Verlustmessung, Nachweisverfahren oder Funktionsprüfverfahren für ein solches Verfahren sowie eine Anordnung zur Durchführung dieser Verfahren

Info

Publication number: DE4240739C2
Application number: DE4240739A
Authority: DE
Inventors: Roman Koller
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-12-03
Filing date: 1992-12-03
Publication date: 1998-11-12
Anticipated expiration: 2012-12-04
Also published as: DE4240739A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verlustmessung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Anordnung zur Durchführung dieses Verfahrens sowie ein Nachweisverfahren oder ein Funktionsprüfungsverfahren für das genannte Verlustmessungs- Verfahren. Ein Verfahren, das nicht den Verlust mißt, das aber hinsichtlich eines Anwendungsgebietes vergleichbar ist, zeigt die DE-A 25 49 627 (Nippon Kokan). Aus dieser Schrift ist auch eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 16, der hier auf den Gattungsbegriff beschränkt ist, dem Fachmann geläufig.

Aus der genannten Schrift entnimmt der Fachmann eine Schaltung (dort Fig. 7 und Spalte 7 Zeile 25 ff.), die die Induktanzkomponente mit Hilfe veränderlicher Widerstände auf jeden gewünschten Wert einzustellen vermag, ohne den tatsächlichen Induktanzwert zu verändern. Dadurch wird der Einstellbereich breiter und die Feinjustierung kann besser durchgeführt werden. Dennoch aber benutzt dieses Prinzip eine Verstärkerschaltung, die über eine Messung den Einfluß des induktiv eingekoppelten Verlustwiderstandes relativ zum induktiven Widerstand der Meßspule ermittelt, wobei als Messung sowohl eine Amplitudenmessung, als auch eine Messung der sich durch den Verlust der Spule ergebenden Phasenverschiebung in Frage kommt. Dabei ist über den Verlustwiderstand der Spule entweder durch externe Spannungsteiler-Beschaltung oder über eine Bedämpfung durch den Innenwiderstand der die Spule ansteuernden Quelle eine dem Verlustwiderstand entsprechende Änderung der Amplitude am Ausgang der erwähnten Verstärkerschaltung gegeben. Mit dieser Anordnung kann der Abstand zwischen der Meßspule und einem Metallkörper ermittelt werden, wobei aber eine Linearisierung der induktiv wirkenden Abstands-Meßeinrichtung nötig ist, die einer Justierung und einer Feineinstellung bedarf (vgl. a. a. O., Spalte 5 Zeile 55, Spalte 6 Zeile 5, 40)

Ausgehend von diesem Stand der Technik hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt, ein Verlustmessung-Verfahren vorzuschlagen, das eine verbesserte Genauigkeit und die Möglichkeit besitzt, in der Spule jeweils auftretenden Verlust über den gesamt Meßbereich unabhängig vom Meßwert konstant zu halten. Gelöst wird diese Aufgabe mit dem Verfahren des Anspruchs 1, bestehend aus kennzeichnendem und oberbegrifflichem Part sowie dem Nachweisverfahren für dieses Verfahren und der Anordnung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Die zusätzlich vorgenommene Verlustdämpfung gemäß Anspruch 1 findet an der Meßspule statt. Ein elektrisch angekoppelter ohmscher Widerstand wird von einem Steuersignal verändert und bildet einen Summenverlust an der Meßspule, einmal durch das Meßteil, das elektrisch leitend ist, und einmal durch den gesteuerten ohmschen Widerstand. Durch die Bewertungseinrichtung wird der Summenverlust erfaßt und das Steuersignal zur Steuerung des ohmschen Widerstands wird so beeinflußt, daß der erfaßte Summenverlust sich so ändert, als wäre der Einfluß an der Meßstelle selbst nur durch das Meßteil vorgenommen.

Damit wird der jeweils auftretende Verlust über den gesamten Meßbereich unabhängig vom amplitudenmäßigen Meßwert und es ist die Möglichkeit gegeben, über den gesamten Meßbereich zu unterschiedlichen Meßwerten stets einhundertprozentig Selbsttest-Eigenschaft zur Verfügung zu stellen.

Das Nachweisverfahren arbeitet mit dem elektronisch eingekoppelten Verlust als Belastungs-Widerstandsvariation, um den Verlust, der sonst durch den Kern, eine Kernbewegung oder eine Temperaturveränderung verursacht ist, zu simulieren (Anspruch 15).

Die Anordnung zur Durchführung des Verfahrens besitzt einen ohmschen Widerstand, der an die Meßspule unmittelbar galvanisch oder über eine transformatorische Einkoppelung angekoppelt ist. Er ist in seinem Widerstandswert über die besagte Stellgröße veränderbar, um eine gesteuerte Änderung des auf die Meßspule einwirkenden Gesamtverlustes zu erreichen. Unmittelbar an der Anordnung wird über die Steuerung, z. B. einen Mikrocontroller, ein Verlust (bzw. eine Dämpfung) jeweils als Meßwert simuliert, der am Meßaufnehmer, z. B. am Amplitudenausgang eines Oszillators, in den die Meßspule geschaltet ist, eine entsprechende Amplitudenvariation bewirkt. An der Meßspule, die das erste Aufnahmeglied der Funktionskette bildet, kann nicht unterschieden werden, ob der beliebig variierende Verlust über die induktive Einkoppelung an der Meßstelle oder über eine entsprechende gleichwertige Anschaltung durch die Wirkung des steuerbaren Widerstandes (über den Mikrocontroller) erfolgt, woraus sich die unmittelbare einhundertprozentige Selbsttesteigenschaft der Anordnung ergibt.

Neben einem hundertprozentigen Selbsttest ist auch eine Meßbereichsverschiebung möglich. Das Verfahren gemäß Anspruch 1 arbeitet sowohl bei unmittelbarer Amplitudenbewertung des Meßaufnehmersignals an der Meßspule, wie auch bei hochgenauen Kompensationsmessungen.

Das Verfahren nach Anspruch 1 oder die Anordnung nach Anspruch 16 kann vorteilhaft als berührungsloser Temperatursensor, z. B. an bewegten Teilen, wie Bremsscheiben, Anwendung finden. Der an der Meßstelle in der Spule auftretenden Widerstand kann in einer Brückenschaltung gemessen werden, ebenso wie in einem Parallelschwingkreis, z. B. über einen Resonanzkreisoszillator.

Da der Verlustwiderstand der Spule zugleich einer Bedämpfung des Schwingkreises einen Parallelwiderstand entspricht, kann die elektronische Steuerbarkeit des an der Meßstelle auftretenden Verlustes durch einen parallel zum Parallelschwingkreis liegenden steuerbaren Widerstand vorgenommen werden, mit dem die Güte (bzw. der Verlust) des Schwingkreises gesteuert oder geschaltet ist. Je nach Anwendung sind dabei die Alternativen einer analogen Steuerung oder eines entsprechenden Widerstandes durch Ein/Ausschalten des Widerstandes oder aber eines digital geschalteten Widerstandes oder Leiternetzwerkes möglich.

Eine Kompensationsmessung kann vorgesehen sein, wobei die Stellgröße des gesteuerten Widerstandes im jeweils abgeglichenen, d. h. kompensierten Zustand, als Meßwert des Sensors ausgekoppelt wird. Auch der analoge Meßwert kann unmittelbar ausgewertet werden oder der steuerbare Widerstand nur für eine Bereichsumschaltung oder zu Selbsttestzwecken benutzt sein. Ebenso kann über die Beeinflussung des eingekoppelten Verlustes auch bei der Kompensationsmessung ein entsprechender Selbsttest vorgenommen sein, was ersichtlich werden läßt, daß der Erfindung jedwede Kombinationsmöglichkeiten offenstehen.

Im Prüfungsverfahren berücksichtigte Schriften, die weiter ab liegen als die eingangs spezifisch erläuterte Schrift, sollen ergänzend dargelegt werden. So ist in der Schrift DE 34 40 538 C1 (Turck) ein Abklingen einer gedämpften Schwingung beschrieben, aus der auf den Grad der Näherung eines elektrisch und/oder magnetisch leitfähigen Stoffes geschlossen wird. Eine zusätzliche Einkoppelung eines Verlustes an einer Meßstelle ist hier nicht beschrieben. Die Schrift DE 28 05 935 C2 (Eaton) verwendet die Messung einer Phasendifferenz, die eingangs bereits angesprochen wurde. Dadurch wird die Position eines Objektes ermittelt und damit dessen Abstand von einer Induktorspule. Eine zusätzlich vorgenommene Verlustdämpfung an der Meßstelle ist nicht vorgesehen, vielmehr wird der dort beschriebene Dämpfungswiderstand (vgl. dort Spalte 4, Zeile 25, Bezugsziffer 58) dazu verwendet, dem schwingenden Spannungssignal eine Phasenverschiebung gegenüber dem Bezugsspannungssignal zu geben, wobei die Phasenverschiebung ausgewertet wird. Schließlich ist in der Produktspezifikation des Schaltkreises TCA505, beschrieben in "Der Elektroniker", Fachzeitschrift für industrielle Elektronik, Nr. 5/91, Seiten 6 bis 10, ein Verstimmungsprinzip erläutert, durch welches auf den Abstand eines Metallteils vom Streufeld einer Spule geschlossen werden soll. Bei konstanter Anregung des Schwingkreises verringert sich durch Annäherung die Amplitude der Schwingkreisspannung, so daß ein hysteresebehafteter Schwellwertschalter einen Schaltvorgang in Abhängigkeit von der Amplitude auslösen kann. Eine Einkopplung zusätzlichen Verlustes an die Meßstelle ist auch hier nicht beschrieben. Letztlich zeigt die Schrift DE 31 31 490 A1 (Balluff) einen Näherungsschalter mit bedämpfbarem Oszillator-Eingangskreis, der mit einem Fensterdiskriminator arbeitet. Der dort beschriebene Oszillator-Eingangskreis kann zwar bedämpft werden und gibt ein der Bedämpfung entsprechendes Ausgangssignal ab, allerdings fehlt auch ihm eine zusätzlich vorgenommene Verlustdämpfung durch Einkoppelung eines steuerbaren ohmschen Widerstandes, wie es die Erfindung vorschlägt.

Ausführungsbeispiele sollen die Erfindung erläutern und ergänzen und soweit im folgenden der Begriff der "Applikation" verwendet wird, ist er sinnfällig so zu verstehen, wie die Anwendung eines abstrakten Prinzips auf eine konkreten Zweck.

Das elektrisch leitende Meßteil ist im nachfolgenden auch als Kern (K) bezeichnet, wobei jedoch nicht die Permeabilität des Materials, sondern im wesentlichen dessen durch transformatorische Einkopplung erzeugter ohmscher Verlust (durch die Leitfähigkeit des Materials) für die Messung maßgebend ist und je nach Wahl der Meßfrequenz in der Meßspule der Verlust des Materials entsprechend abgestimmt ist.

Angewendet werden die erfindungsgemäßen Vorschläge in der Regel als Näherungsschalter und Abstandsmeßeinrichtung, wobei Näherungsschalteranwendungen wegen der nachfolgend aufgezählten Nachteile bei nach dem Stand der Technik ausgeführten Sensoren stark eingeschränkt ist. Nach dem Stand der Technik ausgeführte Sensoren haben ungenügende Genauigkeit, sich über den Meßbereich änderndes Feld der Meßspule mit dem damit verbundenen Genauigkeitsmangel, relativ langsame Messung bei der die Meßfrequenz über eine Vielzahl von Perioden der Meßfrequenz integriert werden muß oder der Maximalwert durch Drift beeinflußte Abtastung (Sample & Hold) abgetastet werden muß, was insbesondere bei nachgeschalteter Digitalisierung mittels A/D- Wandler einen weiteren Genauigkeitsverlust bedeutet.

Bei über den gesamten Meßbereich konstantem Feld der Meßspule ist eine erfindungsgemäß unmittelbare Digitalisierung des Meßwertes mit unmittelbarer digitaler Analog-Digitalwandlung zu jeder einzelnen Periode der Meßfrequenz möglich.

Weiters besteht die direkte Simulierbarkeit eines virtuell erzeugten Meßwertes an der Meßspule, ohne daß eine gesonderte weitere Beschaltung nötig ist. Dadurch ergibt sich die schon 10× erwähnte 100% Selbst-Testbarkeit des Sensors zu optimalen Meßeigenschaften, insbesondere auch während der eigentlichen Messung ohne daß eigene Selbsttestzyklen erforderlich wären.

Die erhöhte Genauigkeit durch das erfindungsgemäße Verfahren gestattet neben der bevorzugten Verwendung für die lineare oder radiale Längenmessung oder auch für eine Längen bezogene Schwingungsabtastung weiterhin die Verwendung für sensible, berührungsfreie, und vor allem kabellose Temperaturmessungen über die Temperaturabhängigkeit des durch den Kern in die Meßspule eingekoppelten ohmschen Verlustes.

Beispiele erläutern die Erfindung. Es zeigen

Fig. 1 eine Prinzipschaltung,

Fig. 2 das zugehörige Verfahren in einem geschlossenen Regelkreis,

Fig. 3 ein Beispiel für eine Winkelmessung,

Fig. 4 eine Kombinationsanwendung als kombinierter Schwingungserzeuger/Sensor und Gegenschwingungseinspeisung der Schwingung, z. B. zum Andrücken an eine Platte (z. B. für eine Brennerplatte eines Heizbrenners zwecks Gegenschalleinspeisung),

Fig. 5a eine Applikation für die Einspeisung einer Gegenschwingung (GSW) im Schwingungszentrum (mit Stift 102, Fig. 5b) einer Fensterscheibe (999), die am Rand durch Rollen (RL) gegen eine weitere optisch polarisierte Scheibe zur Abdunklung verdrehbar gemacht ist (als Zusatzoption),

Fig. 5b eine Seitenansicht der Fig. 5a,

Fig. 6 eine Anwendung, bei der der Kern als Kugel eines Schwebekörperdurchflußmessers ausgebildet ist, und zugleich eine elektromagnetische Spule für den zusätzlichen Betrieb als Dosierventil vorgesehen ist,

Fig. 7 eine Anwendung, bei der am Umfang einer rotierenden Scheibe (Winkelgeber oder auch Bremsscheibe) eine längs des Umfanges vorgenommene Winkelteilung (dl) vorgesehen ist, in Form einer Flächenaussparung (z. B. Bohrsegmente) - zur gerasterten Reduzierung der wirksamen Fläche des als elektrischer Leiter (bzw. Kern) im Spulenfeld befindlichen Scheibenrandes (bzw. Umfanges); was einer incrementellen Teilung (dl) entspricht. Dabei kann diese Winkelteilung über die Funktion der Flächenform ihrer Aussparung (ZLU) jeweils noch höher aufgelöst sein. Eine Variante zur durch ein Temperaturmeßspulenpaar (LT..) durchgesteckter Achse zeigt Fig. 8 mit seitlicher Kompensationsanordnung der Temperaturmeßspulen LTa, LTb,

Fig. 8 ein Prinzip wie aus Fig. 7, jedoch für eine Linealanwendung LIN. Rasterkodierungen (Löcher) können dabei in Linealmitte oder auch entspr. Fig. 7 am Außenrand vorgenommen sein, d. h. für eine Scheibenanwendung BKS im Bogenmaß mit entsprechender Spulenanordnung der Spulenpaare LTa, b und LMa, b.

Fig. 9 ein in eine Wand eingesetztes Kernstück K, an dem mit der Meßspule LM eine Schwingung oder Bewegung der Wand abgetastet wird (Vibrationsabtastung),

Fig. 10 eine Weiterbildungsvariante, bei der die Verlustmessung mit jeweils zwei gegenüberliegenden Spulen erfolgt. Die Spulenpaare LMa, LMb bzw. LTa und LTb sind jeweils in einer eigenen Oszillatorschaltung (mit jeweils unterschiedlichen Frequenzen f1, f2) für Längenabtastung (OSZ1) und Temperaturmessung (OSZ2) jeweils in Serie geschaltet: Wie aus Fig. 7 und Fig. 8 hervorgeht, ändern sich zwar die Abstände x wenn die Welle, bzw. Lagerung der Scheibe schlägt, jedoch bleibt deren Summe (x jeweils zu beiden Seiten der Spulen) konstant, d. h. kompensiert. Ersatzweise können die Spulenpaare (L * a/L * b; * = M bzw. T) auch jeweils in gesonderte Oszillatoren geschaltet sein, d. h. die Kompensation erfolgt rechnerisch. Die unterschiedlichen Resonanzfrequenzen f1, f2 entkoppeln die Meßspulen.

Fig. 7 und Fig. 8 haben das gemeinsame Merkmal, daß über die gleiche Polfläche (LIN Fig. 8 bzw. Achse Fig. 7) mit zwei Temperaturmeßspulen LTa, LTb abgetastet wird, von denen eine jede Spule jeweils zu einer Seite der Scheibe, bzw. des Lineals gegenüberliegend (in gleichen Abstand x von der Polfäche, Luftspalt x), angeordnet ist, zwecks Kompensation, vgl. auch Fig. 10. ZLU bedeutet die Materialaussparungen, welche als Verzahnung mit Teilung dl (längs des Lineals LIN bzw. des Bogens BKS/CSB) wirken. Die paarweise Abtastung mit zwei Spulen erhöht die Meßgenauigkeit (gegenüber nur einer). Ebenso kann die Längen-, oder Bogen-, oder Winkelmessung mit zwei Spulen (LMa, LMb) kompensiert erfolgen (d. h. Genauigkeitserhöhung).

Die Anschaltung des ohmschen Widerstandswertes an die Meßspule erfolgt wie zu Fig. 1 dargestellt entweder unmittelbar durch ohmsche Anschaltung an die Meßspule LM gegen das wechselspannungsmäßige Bezugspotential der Spule oder durch transformatorische (induktiv) Einkopplung an die Meßspule.

Wie bekannt ist, kann der (kleine) Serienwiderstand der Meßspule auch als parallel zur Meßspule liegender (geringer) Leitwert transformiert behandelt werden (Eigenleitwert der Meßspule). Eigenleitwert der Meßspule mit dem durch das elektrisch leitende Teil an der Meßstelle transformierten Leitwert (zusammengefaßt in 1/RVM) und der weitere unmittelbar oder induktiv angeschaltete Leitwert (1/RVL) liegen also parallel. Der ohmsche oder induktiv angeschaltete Widerstandswert (RVK bzw. 1/RVL) kann unmittelbar parallel zur Meßspule geschaltet sein, und in Form eines binär einstellbaren Widerstandswertes entspr. den nach dem Stand der Technik üblichen Methoden angekoppelt werden.

Die Linearisierung erfolgt durch eine Tabelle über die Stellgröße des einstellbaren Widerstandswertes RP, welche nachfolgend als Bedämpfungsstellgröße (BD) bezeichnet ist.

Die Bedämpfungsstellgröße (BD) läßt sich in zweierlei Verfahrensmöglichkeiten einstellen: durch entsprechende Einstellung des binär vorwählbaren Widerstandswertes (1/RVL) oder durch Einstellen der Anschaltzeit eines betreffenden Widerstandswertes (Rp); z. B. über die Tastverhältnisvariation eines mit der Meßfrequenz der Spule synchronisierten, bzw. von der Meßfrequenz unmittelbar (durch Schwellspannungsdedektierung) abgeleiteten Steuersignals.

Als Bewerterschaltung BW für die Umsetzung des in der Spule LM jeweils auftretenden Verlustes in ein entsprechendes Meßsignal, wird neben den Schaltungen, die der Stand der Technik benutzt, oder z. B. einer Brückenschaltung, eine Filterschaltung verwendet, in welcher der Verlust der Meßspule als Verlust der Filterschaltung entsprechend auftritt und eine der Filterung entsprechende Speisung an der Meßspule mit einer der gefilterten Größe entsprechenden Auswertung vorgenommen ist. Bevorzugt ist ein Parallelresonanzschwingkreis verwendet, dessen Resonanzkreisinduktivität zugleich die Meßspule ist. Weitere Alternativen wären, z. B. ein Bandfilter zu verwenden.

In einer Nachlaufsteuerung arbeitet das Verfahren in einem geschlossenen Regelkreis, dessen Sollwertvorgabe die Konstanthaltung des an der Meßspule gemessenen Verlustes (Summenverlust 1/RVL + 1/RVM) betrifft, und die Istwertregelung durch Konstantregelung des Summenverlustes (1/RVL + 1/RVM = konstant), welcher sich aus dem in die Meßspule durch das elektrisch leitende Teil eingekoppelten Verlust (1/RVL) und dem durch die weitere Anschaltung des ohmschen Widerstandes vorgenommenen Verlust (1/RVM) zusammensetzt, vorgenommen ist.

Für eine dynamische Längenmessung in kleinsten Längenhüben, bzw. Längenincrementen, leiten sich daher zwei Möglichkeiten aus den Verfahren ab: innerhalb des geschlossenen Regelkreises wird die an der Vergleichsschaltung auftretende Regelabweichung durch Änderung des an die Meßspule angeschalteten ohmschen Widerstandes ausgeglichen (über Verlust 1/RVL) oder die Regelabweichung ist über die nachlaufende Bewegung des Kerns (K bzw. elektrisch leitenden Teils) ausgeglichen (über Verlust 1/RVM), wobei der Summenverlust 1/RVL + 1/RVM über die Meßgröße, welche diesen Verlust am Bewerter anzeigt, konstant geregelt oder konstant gestellt ist.

Die Ist- Sollwertbewertung erfolgt durch Meßverstärker, bzw. Komparatorvergleich, wobei der Vergleichsschaltung die an der Meßspule (bzw. an der Oszillatorschaltung OSZ, vgl. zu Fig. 1) abgegriffene Spannung und weiters eine Referenzspannung der Vergleichsspannung (z. B. als Schwellwert) zugeleitet ist.

Das Ausgangssignal der Vergleichsschaltung ist dann als Steuersignal für die Stellung des Widerstandswertes zum Ausgleich der Abweichung verwendet, wobei durch 1/RVL + 1/RVM = konstant bzw. näherungsweise in Incrementalschritten (d) für 1 + dx = 1/(1 - dx) bzw. 1 - dx = 1/(1 + dx) gilt: dRVL = -1/dRVM.

Dies entspricht der sinngemäßen Beschreibung für die Kompensation über die jeweilige Verluständerung und ist weiterhin implizit im Lernverfahren für die Aufnahme einer Eichkurve enthalten.

In bevorzugter Weiterbildung ist das Verfahren so gesteuert, daß die an der Meßspule (bzw. in Weiterbildung am Resonanzkreis) auftretende Spannung durch ausgleichende Regelung über Werteverstellung des angeschalteten ohmschen Widerstandes (Rp) konstant geregelt ist, was neben einer stetigen Regelung in weiterer Variante durch digital eingestelltes Widerstandsnetzwerk vorgenommen ist, oder falls erforderlich, bzw. ausreichend, auch durch Tastung eines entsprechenden Widerstandes, weiters auch noch mit Einstellung der Anschaltzeit, bzw. des Tastverhältnisses vorgenommen sein kann.

Eine weitere, vereinfachte Variante, ist die Benutzung des bevorzugten Verfahrens lediglich für eine Arbeitspunkteinstellung des Sensors, wie nachfolgend zu den bevorzugten Bewerterausführungen noch weiter erläutert ist.

Als weitere Anwendungsvariante ist vorgesehen, die Meßspule im konstanten Abstand zum elektrisch leitenden Material anzuordnen um über den durch den Kern in die Meßspule eingekoppelten Verlust die Temperatur im Material berührungslos zu messen, d. h. durch die Temperaturabhängigkeit des elektrischen Widerstandes des Materials.

Für den besonderen Anwendungsfall erfolgt die Anordnung der Spule zu einer bewegten Fläche des elektrisch leitenden Materials derart, daß der von den elektromagnetischen Feldlinien jeweils durchdrungene Teil des elektrisch wirksamen Kerns trotz seiner Relativbewegung zur Meßspule unveränderlich bleibt. Dies ist z. B. zur Temperaturbestimmung zum Erhalt eines temperaturunabhängigen Meßwertes bei der Längenmessung (= Drehwinkelmessung") benutzt, wobei die Welle (Achse), deren Verdrehung z. B. als Meßwert gemessen ist, zentrisch durch die Zylinderspule, welche den Temperatureinfluß mißt, durchgesteckt ist. (vgl. Welle als Spulenkern dreht sich in unveränderlichem Abstand zum Spulenfeld, z. B. eine Achse mit Spulen LTa, LTb entsprechend Fig. 7). Eine weitere Variante mit seitlicher Messung zeigt Fig. 8

Der Parallelschwingkreis in Fig. 1 besteht aus der Meßspule LM und der Parallelkapazität CP, LM und CP bestimmen die Resonanzfrequenz des Oszillators OSZ (über Koppelkondensator CK angekoppelt) und sind als frequenzbestimmende Komponente standardgemäß in den Oszillator eingefügt. Die Oszillatorschwingung US des Oszillators ist daher von der Sinusschwingung des Parallelschwingkreises direkt abgeleitet und ist weiterhin einem Bewerter (BW) zugeführt.

Der in Fig. 1 eingezeichnete Widerstand Rp wird zu nachfolgend beschriebenen Varianten erläutert. Für den Bewerter (BW) sind beispielsweise 4 Ausführungsvarianten vorgesehen:

Variante 1: der Bewerter (BW) ist als Komparatorschaltung oder Fensterkomparatorschaltung ausgeführt, welche die Oszillatorspannung mit einem Sollwert (z. B. Schwellspannungswert) vergleicht und deren Ausgangssignal (A) einer Abgleichschaltung MP, z. B. einer Mikroprozessorschaltung oder - für schnelle Anwendungen - einem State-Machine-Sequenzer bzw. einem intelligenten Schrittschaltwerk, zugeführt ist (vgl. Ausgang A von BW an Mikroprozessoreingang von MP) und das Vergleichsergebnis anzeigt, wobei der Mikroprozessor oder State-Machine-Sequenzer durch dieses Vergleichsergebnis entsprechend beeinflußt ist und über eine parallele digitale Stellgröße oder zeitlich getastete Stellgröße (Impulsdauerregelung für die Dauer der Variation des angeschalteten Widerstandswertes mit Integration an einem Parallelschwingkreis) den an die Meßspule angeschalteten Widerstandswert (Rp) so einstellt, daß die Signalamplitude des Oszillators, und somit auch am Schwingkreis, konstant bleibt. SYNC ist ein optionales Signal für die Synchronisation derart, daß der Zeitpunkt der Verstellung des Widerstandswertes Rp zur Phasenlage des Meß-Signals der Oszillatorspannung stabil ist, z. B. zum Zeitpunkt des Stromnulldurchganges der Spule. SYNC kann bei der Impulsdauerregelung entfallen, da das Taktsignal, dessen Tastverhältnis den an der Spule (insbesondere Resonantkreis) effektiv wirksamen Widerstandswert des getasteten Widerstandes bestimmt, unmittelbar aus der Meßschwingung der Meßspule (z. B. über Schwellspannungsabtastung) abgeleitet, bzw. zur Meßschwingung der Meßspule synchronisiert ist.

Ebenso kann über eine Schwellspannung, bzw. Vorspannung, das Bewertersignal ebenfalls in ein Tastverhältnis umgesetzt und der Abgleichschaltung (z. B. Mikroprozessor) zur weiteren Bewertung zugeführt sein. Ausführungsvarianten des zugeschalteten Widerstandes (RVL bzw. 1/RVL) sind:

Rp kann sowohl als binäres Widerstandsnetzwerk oder als getasteter Widerstand ausgeführt sein. Im ersten Fall entspricht der Stellcode (BD) des Netzwerkes der jeweiligen Widerstandseinstellung (RVL), bzw. Leitwerteinstellung (1/RVL), im zweiten Fall ergibt sich durch die Dauer der Anschaltung (Tastzeit) des Widerstandes Rp innerhalb einer Periode der Meßschwingung der Meßspule der effektive Verlustwiderstand RVL bzw. 1/RVL für Rp. HS symbolisiert den, bzw. die, an der Widerstandsanschaltung beteiligten Halbleiterschalter.

Variante 2: der Bewerter (BW) nimmt eine Auswertung des Tastverhältnisses vor, das sich abhängig von der Vergleichsabweichung (an einem Vergleichsverstärker) welcher die Oszillatorspannung mit einem Sollwert (z. B. Schwellwert) vergleicht, verändert, wobei das Tastverhältnis der Abgleichschaltung MP (Mikroprozessorschaltung oder State- Machine-Sequenzer) zum ausgleichenden Stellen des an die Meßspule angeschalteten Widerstandswertes (Rp) zugeführt ist. Ausgegangen ist dabei von einem nominalen Wert des Tastverhältnisses, dessen Abweichung in beiden Richtungen gemessen und ausgeregelt ist.

Variante 3: der Bewerter (BW) nimmt eine Amplitudenbewertung des Oszillatorsignals vor, insbesondere zu einer bestimmten Ansprechschwelle (z. B. für die Anwendung an einem Endschalter), wobei mit der Werteeinstellung des an die Meßspule angeschalteten Widerstandswertes (Rp) eine Arbeitspunkt- Einstellung des Bewerters (BW) vorgenommen ist.

Variante 4: durch die Bewertung ist eine Nachlaufsteuerung vorgenommen, bei welcher die Regelung der Stellgröße des an die Meßspule angeschalteten Widerstandswertes (Rp) in Übereinstimmung mit dem Nachlauf des Kerns (K), zu dem die Längenmessung durchgeführt ist, vorgenommen ist.

Bei allen Varianten führt die Auswertschaltung (MP) über den angeschalteten Verlustwiderstand Rp eine stetige (analoge) oder eine getastete oder eine digitale Beeinflussung des von der Meßspule (LM) gemessenen Verlustes (d. h. Widerstandswertes) durch. (MP ist Mikroprozessorschaltung oder State-Machine Sequenzer). Der auf den Eingang der Steuerung MP einwirkende Bewerterausgang A kann dabei je nach Anwendungserforderniß nur eine Zweipunktregelung steuern, oder auch einen analogen Steuerausgang darstellen oder eine Digitalisierung ansteuern. MP kann dabei auch nur über Tastung (HS) den an die Meßspule erfindungsgemäß angeschalteten Widerstandswert (Rp) verstellen. D. h. als zusätzlich auf die Meßstelle (an LM) einwirkender getasteter Verlust-Widerstandswert den Meßbereich eines analogen Bewerterausganges A verschieben (z. B. Näherungs- oder Endschalteranwendung). Oder Rp ist ein als digital (über MP) einstellbarer Widerstand (bzw. Widerstandsnetzwerk) entsprechend variabel, wobei die Stellgröße dann zugleich dem Meßwert entspricht. Oder das Tastverhältnis welches Rp tastet (Zweipunktsignal Ein-/Aus), gibt ein Maß für die Stellgröße.

Ein weiterer Spezialfall für hochsensible dynamische Abtastung ist, die Oszillatorschwingung mit dem an die Spule angeschalteten Widerstand.

Innerhalb des geschlossenen Regelkreises wird von Fig. 2 das Verfahren wie folgt durchgeführt: Ausgehend von einem durch den Bewerter (BW) überwachten Referenzwert der Oszillatorschwingung (us in Fig. 1) wird eine durch den Bewerter (BW) festgestellte Abweichung dA = dL (proportional der Längenabweichung über Linearisierungstabelle) durch Nachstellen von Rp (vgl. Fig. 1) ausgeglichen; vgl. dazu auch dRVL = -1/dRVM wie vorangehend erläutert.

Da an Bewerter BW (Fig. 1) das Oszillator-Signal (us) auf einen konstanten Referenzwert geregelt ist, weiters das Oszillator- Signal (us) ein Maß für den Verlust des Schwingkreises ist, der sich aus dem Verlust der Meßspule LM zusammen mit dem Verlust des an LM transformatorisch eingekoppelten elektrische leitenden Teiles (1/RVM) plus dem Verlust des an die Meßspule angeschalteten Widerstandes Rp (bzw. mit MP jeweils eingestelltem Wert 1/RVL) zusammensetzt (wobei Verlust des Kondensators Cp vernachläßigt werden kann), ist durch die Konstantregelung der Schwingkreisamplitude, bzw. der Oszillatorspannung (us) der Verlust der Meßspule ebenfalls konstant geregelt. Dies erfolgt entweder unmittelbar durch Nachstellen mit BD entsprechend dRVL = -1/dRVM, oder durch Nachlaufsteuerung, wenn das elektrische leitende Teil (Kern K) sich entsprechend bewegt, über dessen Verlusteinkopplung (1/RVM bzw. 1/dRVM).

Start (Fig. 2) bedeutet die Initialisierung eines Abgleichs 1/RVM +1/RVL nach konstanter Amplitude A, wobei jede Abweichung von A (dA) erkannt und der zugehörige Ausgleich über linearisierte Bedämpfung BD soweit vorgenommen ist bis die Abweichung von dA wieder Null ist (Zweipunktregelung). Oder es ist auch die Amplitude von A mit ausgewertet (Arbeitspunkteinstellung oder Tastverhältinisauswertung).

Fig. 3 veranschaulicht wie das Kernteil als gebogener Hebel, der an eine Drehachse entsprechend aufgesetzt ist, in die Meßspule (LM) eintaucht, mit einer vom Drehwinkel abhängigen Eintauchtiefe. Die Meßspule mißt daher die Winkelverdrehung der Achse.

Der Kern ist aus einem entsprechend des gewünschten Anwendung einen entsprechenden Verlust in der Spule erzeugenden Material (z. B. Stahl,....etc.), oder bei Verwendung höherer Meßfrequenzen, einem Material, welches erst für diese entsprechende Frequenzlage einen für die Messung geeigneten Verlust erzeugt.

In weiterer Alternative ist die Temperaturabhängigkeit des Kerns durch örtliche Temperaturmessung ausgeglichen, bzw. eliminiert (z. B. wie nach dem Stand der Technik üblich mit Tabelle).

Als Spule ist eine Luftspule bevorzugt, als Kernmaterial ein die entsprechende Meßfrequenz elektrisch gut leitendes Material (z. B. Stahl, etc.), wie bei solchen Sensoren nach dem Stand der Technik üblich. Dem allgemeinen Stand der Technik entsprechend, kann der Oszillator für die Speisung der Meßspule noch beheizt, bzw. mit Thermostat geregelt sein.

Fig. 4 zeigt eine Kombinationsanwendung als kombinierter Schwingungserzeuger/Sensor, welcher sich insbesondere für eine Gegenschwingungseinspeisung (zur Schwingungskompensation) der mit dem Sensor abgetasteten Schwingung eignet, mit dem Vorzug, daß Abtastung und Gegenschwingungseinspeisung über das gleiche Schwingelement vorgenommen ist. Neben einer bevorzugten Anwendung für Musikinstrumente (Platten- und Seiteninstrumente) zur Klangverformung eignet sich das Prinzip besonders für die Gegenschwingungskompensation an schwingenden Teilen oder Platten, deren Schwingung störend ist, was z. B. eine Geräuschübertragung durch ihre schwingende Fläche sein kann.

Für den ersten Fall sind zwei Beispiele beschrieben. Eine Anwendung, die sich wegen der unmittelbaren Ausführbarkeit des Abtaststiftes als Metallstab sehr gut zur Gegenschwingungseinspeisung an schwingenden Platten von Heizungsbrennern eignet, und ein weiteres Beispiel, das sich gut für die Gegenschalleinspeisung an Fensterscheiben eignet.

Die Kombinationsanwendung ist zu Fig. 4 veranschaulicht:

Im Zylinderrohr 107 (verlustfreie Rohrummantelung mit weiterer Blechummantelung 108) sind hintereinander die Meßspule (LM) und eine Erregerspule LVK eingesetzt. Als Erregerspule ist bevorzugt eine verlustlose, bzw. verlustarme (HF-) Schalenkernspule (mit Schalenkern VK und Spule LVK) benutzt. Der Spulenkern besteht aus zwei Hälften, welche auf einer gemeinsamen Achse sitzen, wobei die eine Hälfte (hinten, 35), welche durch die Erregerspule LVK geschoben ist, ein verlustarmer Kern ist (z. B. geschichtete Bleche, wie bei Galvos oder HF-Material, etc.) und die weitere Hälfte (vorne 103) als verlustbehaftetes Material (Stahlstift 103) das elektrisch leitende Teil bildet, welches durch die Meßspule LM geschoben ist und an der Außenseite (vorne) eine Spitze (102) aufweist, die an die schwingende Platte (z. B. eines Brenners oder Fensterscheibe) andrückt. Erzeugt ist die Andruckkraft durch eine Vorspannung über ein Gleichfeld der Erregerspule (LVK) und/oder durch eine mechanische Druckfeder (FDr).

Gegen diese Vorspannung ist dann ein Wechselfeld in der Erregerspule (LVK) so gesteuert, daß eine an der Platte, bzw. Fensterscheibe, vorherrschende Schwingung kompensiert ist.

Die Abtastspitze (102) des Kerns drückt hierbei exakt im Schwingungszentrumspunkt der Platte bzw. Fensterscheibe an, wobei die Schwingung einerseits durch die Abtastspitze (102) des Kerns abgetastet ist, und andererseits durch die Abtastspitze des Kerns gegenphasig ausgeregelt ist.

Das verlustbehaftete Kernstückteil (103 = K) weist dabei eine über die Eintauchtiefe, bzw. Annäherungstiefe, der Meßspule vorgesehene Querschnittsänderung des in den Feldlinien der Spule jeweils befindlichen Kernteils auf (durch kegelförmige Querschnittsverbreiterung nach Fig. 4).

Für die Regelung der Gegenschwingungseinspeisung (nach Phase und Betrag) wird insbesondere noch auf P 42 22 990.1 verwiesen.

Eine weitere bevorzugte Kernform ist eine Kugel als elektrisch leitendes Teil zu verwenden, z. B. zu einem Schwebekörperdurchflußmesser, wie das Beispiel nach Fig. 6 zeigt.

Die Eichung des Sensors ist bevorzugt in einem Lernverfahren durchgeführt, sowohl für die Aufnahme der Temperatureichkurve in einem Temperaturschrank, als auch für die Eichung nach einem Längenmaßstab.

Die Lineariserung des Meßwertes ist über eine Tabelle (look-up table) so vorgenommen, daß für jede beim Abgleich von der Abgleichschaltung (Mikroprozessor oder Status-Maschine) vorgenommene, bzw. erhaltene, Meßwertverstellung (z. B. entsprechend einer incrementalen Längenverstellung), die zugehörige, lineare, bzw. tatsächlichen Meßgrößenvariation an der Meßspule (z. B. Länge entsprechend Verlust RVM bzw. 1/RVM) entsprechende Kompensationsverstellung (1/RVL + 1/RVM) durch den an die Meßspule angeschalteten Widerstandswert (RVL bzw. 1/RVL) aus der Tabelle abgelesen ist. Dies erfolgt z. Bsp. nach einem Verfahren, bei dem für die Eichung ein Längenmaßstab vorgesehen ist. Insbesondere erfolgt dabei über den Weg des durch eine Lernvorrichtung des motorisch bewegten Kerns (z. B. über Schrittmotor, Galvo) mittels Spiegelablenkung die Ablenkung eines Laserstrahls, wobei über die erhaltenen Schnittpunkte des Laserstrahls mit einer über den Ablenkweg des Laserstrahls weiterhin motorisch (z. B. schrittweise linear) bewegten Meßdiode (z. B. Spindelvorschub) die Wegskala von der Wegregelung der Meßdiode für die Tabellenerstellung abgelesen ist.

In vereinfachter Version kann das durch die Meßspule abgetastete bewegte Teil auch unmittelbar durch den Schrittmotorantrieb bewegt sein.

Auf den Vorteil der optimalen Selbsttestbarkeit des Sensors ist durch Angabe eines Nachweisverfahrens zur Funktionsüberprüfung des Sensors hingewiesen, weiters ist dies für den Durchschnittsfachmann bei Benutzung der Erfindung in Verbindung mit einer dem ursprünglichen Vorschlag entsprechenden Mikroprozessorschaltung (einschließlich des Verfahrens) offensichtlich, da nur die Software des Mikroprozessors für die Ausgabe einer Störfallbehandlungsroutine dem Selbsttest entsprechend modifiziert werden muß, und solche Sensorselbsttests, bei denen eine Testgröße initialisiert ist, für andere Sensoren (z. B. Halbleitersensoren) im allgemeinen üblich sind, wobei gerade bei induktiven Sensoren an elektromechanischen Systemen das Fehlen eines solchen Selbsttests als Mangel bezeichnet wird. Vgl. dazu Seite drei der technischen Zeitschrift "Analog Dialogue, Volume 27, Number 2, 1993" der Firma "Analog Devices", A Surface- Micromachined Monolithic Accelerometer, insbesondere noch Seite 6, SELF-TEST in dieser Zeitschrift. In dieser Zeitschrift wird (nach dem Prioritätsdatum der Anmeldung) weiterhin richtig festgestellt, daß es für elektromechanische Sensoren keinen ausreichenden Selbsttest gibt, im Vergleich zu Halbleitersensoren, wo dies nach dem Stand der Technik vor dem Prioritätsdatum bekannt gewesen ist (vgl. US Patente zu ADXL50_Halbleitersensor mit Selbsttest von Analog-Device mit dem dazu angegebenen Stand der Technik).

Der Nachteil bei diesen Halbleitersensoren ist jedoch, daß der Selbsttest über zusätzliche Resourcen (Funktionsmittel) erfolgen muß, daher kein echter 100% Selbsttest ist und weiters auch bei funktionierendem Sensor der Selbsttest leicht Fehlfunktionen mit katastrophalen Folgen auslösen kann, da die Software und/oder Hardware des Sensors bei diesen Sensoren zwischen Meßsignalen beim Selbsttest und Meßsignalen ohne Selbsttest unterschieden werden muß, was bei vorliegender Erfindung vermieden ist.

Von Vorteil ist dabei die unmittelbare Selbsttestbarkeit des Sensors unter 100% vollständiger Verwendung der gleichen Funktionen, welche auch für die Messung des Meßwertes an der Meßstelle benutzt sind, ohne daß der Sensor für den Selbsttest Erweiterungsmerkmale aufweisen müßte; d. h. ein echter 100%-iger Selbsttest möglich ist.

Eine vorteilhafte Anwendung des Selbsttests ist, daß durch das offenbarte erfindungsgemäße Abgleich- bzw. Kompensationsprinzip unter Verwendung des zu diesem Abgleich jeweils auftretenden Stellgrößeverlaufs als Meßwert, der Stellgrößenverlauf von der Abgleichsteuerung (Mikroprozessor oder Sequenzerschaltwerk) weiterhin als Selbsttestkriterium des Sensors ausgewertet werden kann, ohne daß eine Veränderung des Verfahrens bzw. der Anordnung nötig wäre. Die gegebene unmittelbare 100% -ige Kopplung des jeweils erhaltenen Meßwertes aufgrund der erläuterten Beziehung: 1/RVM + 1/RVL = const., wonach sich jede beliebige Störgröße als Stellgröße bzw. Meßwert zu bestimmten Sensorpositionen eingeben läßt, entspricht einer ganz bestimmten Werteanzeige. Somit läßt sich der Sensor innerhalb seines Meßbereichs zu 100% über gesamten Wertebereich selbst testen. Auf diese Eigenschaft wurde durch Angabe eines geeigneten Nachweisverfahrens zur Funktionsüberprüfung des Sensors unmittelbar hingewiesen. Dabei können für ein verwendetes Selbsttestverfahren alle beschriebenen Varianten für die Bewertung (BW) zur Anwendung gelangen. Z. B. derart, daß zu einer Amplitudenänderung A am Ausgang von BW, die Stellgröße des an die Meßspule angeschalteten Widerstandsnetzwerkes durch den Mikroprozessor entsprechend ausgegeben und für einen Selbsttest entsprechend bewertet ist (Kompensationsverfahren). D. h. das die entsprechenden Varianten auch gemischt auftreten können.

Das erfindungsgemäße Verfahren gestattet eine ständige Selbsttestüberwachung während der Sensor seine applikationsbezogenen Messungen durchführt. Diese Selbsttesteigenschaft ergibt sich dann durch die ständig mögliche Stellgrößenvariation des an die Meßspule angeschalteten Widerstandswertes mit anschließendem Kompensationsabgleich und ist dann im Meßverfahren des Sensors implizit enthalten, wobei dann in der Software des Mikroprozessors eine Störfallbehandlungsroutine vorgesehen ist, wie dies nach dem Stand der Technik im allgemeinen üblich ist.

Als Selbsttesteigenschaft des Sensors kann jede Art von Beeinflußung bzw. Änderung des an der Meßstelle in die Meßspule jeweils eingekoppelten Spulenverlustes (bzw. Güte) mittels entsprechend gesteuerter Änderung des an die Meßspule weiterhin angeschalteten, bzw. angekoppelten Widerstandswertes, aufgefaßt werden. Unabhängig davon, ob das Meßergebnis unmittelbar als Analogwert oder Schwellwert oder über die Stellgröße getastet oder digitalisiert ausgekoppelt ist.

Eine weitere Lösungsalternative ist, zum Zwecke des Selbsttestes die Funktionsüberprüfung des Sensors durch Einkopplung eines weiteren zusätzlich zu Rp durch Stellgröße gleichfalls zuschaltbaren Widerstandswertes (ohmschen Belastungswiderstandes) zu erweitern, der als weiterer Verlust, zusätzlich zum genannten Verlusterzeugungswiderstand des Sensors auftritt, um einen ansonsten ausschließlich durch Änderung des Verlustes an der Meßststelle (z. B. über die Kernbewegung) der Kernbewegung entsprechenden Verlust bei ruhendem Kern unabhängig vom eingestellten Wert Rp zu simulieren.

In einer Weiterbildungsvariante ist zusätzlich zur Meßspule (LM) eine weitere Induktivität (Spule oder Drahtschleife) an die Meßspule induktiv angekoppelt, über die zu Meßzwecken zusätzlich zum an die Meßspule bereits angeschalteten ohmschen Widerstandswert (1/RVL), dessen Stellgröße die Messung oder Arbeitspunkteinstellung des Sensors vornimmt, noch eine weitere ohmsche Belastung als den Meßwert mitbestimmender Verlust angeschaltet ist.

Die eigensichere Funktionsprüfung des Sensors ist weiterhin bevorzugt so vorgenommen, daß die Verluststörgröße des elektronisch eingespeisten ohmschen Widerstandswertes eine Variation des Meßergebnisses ausübt, deren Auswirkung auf die Meßergebniserzeugung des Sensors (durch die Stellgröße) für die Funktionsprüfung, bzw. für den Nachweis der Funktionsfähigkeit des Verfahrens verwendet ist.

Verwendete Symbole in den Figuren:

Sind die Symbole zu einer Figur bereits erwähnt, dann werden sie nicht nochmals erläutert.

* zu Fig. 1:
1/RVM... Verlusteinkopplung an der Meßstelle durch Kernstück K,
1/RVL... Verlustanschaltung (Dämpfung BD) als Funktion des
Widerstandswertes Rp, eingestellt über Stellgröße (analog oder digital oder über Tastung),
LM... Meßspule mit Parallelresonanzkapazität Cp,
Ck... Koppelkondensator zum Anschluß von Schwingkreis
LM/Cp als frequenzbestimmende Komponente von Oszillator OSZ,
BW... Bewerter mit Ausgang A und optionaler Synchronsignalauskopplung SYNC,
MP... Mikroprozessor oder Schrittschaltwerk-Sequenzer,
mp... Werteausgang von MP.

* zu Fig. 3:
α-Drehwinkel, um den der Hebel durch die Drehachse verdreht wird und somit über die Eintauchtiefe als Funktion von α) eintaucht,

* zu Fig. 4:
LVK... Schalenkernantriebsspule (mit Schalenkern VK) für Linearschwingung von Hubkern 35 mit Meßkern 103, wobei 103 = K,
102... Vibrationsspitze,
104... Abdeckung mit Federanschlag der Druckfeder FDr (FRr ist optional),
105... Führungshülse (elektrisch nicht leitend, nicht magnetisierbar),
106... Abdeckung,
107... Zylindergehäuserohr mit Ummantelung 108.

* zu Fig. 6:
4a... Schwebekörperkugel als Kern 4a = K,
12... oberes Durchflußrohr
14 unteres Durchflußrohr,
1... Durchflußkanäle
4b... Paßsitz der Kugel
5... Triebspule mit 5a weitere Spule
10a = LM... Meßspule
31, 30... mit Dosiergefäß als Infusionsregler

Durch das bevorzugte Meßprinzip ist es möglich die Meßspule 10a von der Antriebsspule 5/5a des Schwebekörpers gut zu entkoppeln (über Filterschaltung, vgl. dazu zu Fig. 10). Somit ist der Durchflußmesser nach Fig. 6 zugleich ein Dosierregler, der über die Schwebekörperkugel zugleich eine Dosierung vornimmt.

Die in der Höhe gesteuerte (dito gemessene) Kugel kann zur Ablenkung eines Laserstrahls bei entsprechende Reflektierung an der Kugel verwendet werden.

* Fig. 7
links: BKS Bremskranz einer Bremsscheibe mit aufgesetzter Kodierscheibe CSB aus beliebigem elektrisch leitenden Material.
rechts: CSB mit Teilung dl und Zahnlücken ZLU.
links: Spulen LM* und LT* tasten CSB seitlich ab.
ZLU... Materialaussparungen zur Rasterkodierung des Lineals LIN bzw. des Bogens CSB/BKS.

* Fig. 8:
Seitenansicht mit Schnitt, wie zu Fig. 7, jedoch als Lineal f1, f2, f3, f4 als Option für jede Spule eine eigene Meßfrequenz zur Entkopplung der Spulen.

* Fig. 10:
Rp1 und Rp2 entsprechen Rp, jedoch für jeweils eigene Oszillatoren OSZ1 und OSZ2 mit unterschiedlichen Resonanzfrequenzen;
dito für CPA und CPB (Cp), wobei LTa und LTb bzw. LMa und LMb jeweils zur Kompensation von geringfügigen Seitenschwankungen (vgl. X in Fig. 7 und Fig. 8) in Serie geschaltet sind.

Eine weitere Variante ist es, die Sensoren unmittelbar an den Spulen über Mulitplexer umzuschalten und über einen gemeinsamen Bewerterkanal auszuwerten (in der Figur nicht dargestellt).

Claims

1. Verfahren zur Verlustmessung in einer Meßspulenanordnung, bestehend aus einer Wechselfeldspule (LM), deren Verlust von einem elektrisch leitenden Meßteil in ihrem elektromagnetischen Feld (Meßstelle) mitbestimmt wird (Verlust; 1/RVM) und einer Bewertungseinrichtung (BW), welche eine vom Verlust der Meßspule abhängige Meßgröße auswertet, gekennzeichnet durch eine zusätzlich vorgenommene Verlustdämpfung (1/RV) der Meßspule, die durch einen elektrisch angeschalteten, durch Steuersignal veränderbaren ohmschen Widerstand (1/RVL) vorgenommen ist und zusammen mit dem Verlust (1/RVM) durch das Meßteil einen Summenverlust (1/RVL + 1/RVM) ergibt, der durch die Bewertungseinrichtung erfaßt wird, wobei ein auf den ohmschen Widerstand (1/RVL) wirkendes Steuersignal (BD) den erfaßten Summenverlust (1/RVL + 1/RVM) so beinflußt, als wäre dieser Einfluß an der Meßstelle selbst (1/RVM) durch das Meßteil vorgenommen worden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch den über das elektrisch leitende Teil an der Meßstelle eingekoppelten Verlust (1/RVM) der Meßspule eine statische oder dynamische Längenmessung vorgenommen wird, um eine der Lage des elektrischen Teils im elektromagnetischen Feld der Meßspule entsprechende Länge (Abstand, Querschnitt, Verschiebung, Annäherung, Eintauchtiefe) durch die Bewertungseinrichtung (BW) zu erfassen.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch dynamische Längenmessung eine Schwingungsauskopplung eines mechanisch schwingenden bzw. periodisch sich bewegenden Teiles vorgenommen ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch den über das elektrisch leitende Teil an der Meßstelle eingekoppelten Verlust (1/RVM) der Meßspule eine Temperaturmessung (LM = LT) vorgenommen ist, wobei eine durch die Temperaturabweichung des elektrisch leitenden Teils bedingte Änderung des Meßspulenverlustes durch die Bewertungseinrichtung (BW) erfaßt ist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß über die Vorgabe der Stellgröße (BD), welche den Verlustanteil der Meßspule durch den angeschalteten ohmschen Widerstandswert (1/RVL) einstellt, eine Arbeitspunkteinstellung zur vorzeichengerechten Einspeisung eines zum an der Meßstelle gemessenen Wert hinzuaddierten bzw. subtrahierten Verlustes vorgenommen ist, wobei zu einer jeweiligen Arbeitspunkteinstellung die Amplitudenänderung an der Bewertungseinrichtung (BW) als Meßgröße detektiert bzw. registriert ist.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ausgleichsregelung vorgenommen ist, bei der von einem vorgegebenen Referenz- bzw. Vergleichswert die abweichende Änderung des Verlustes der Meßspule, welcher als Summenverlust (1/RVL + 1/RVM) des elektrisch leitenden Teils (Verlust 1/RVM) und des angeschalteten Widerstandswertes (Verlust 1/RVL) auftritt, durch Konstanthaltung des Summenverlustes (1/RVL + 1/RVM = konstant), bzw. eines diesen Summenverlust an der Meßspule anzeigenden Signals ausgeglichen ist, wobei die zur Messung des Summenverlustes verwendete Meßgröße stetig oder in Schritten konstant geregelt ist oder konstant gestellt ist und die Stellgröße, welche den angeschalteten Widerstandswert (Verlust; 1/RVL) bei diesem Verlustausgleich ausgleichend verändert, als Meßwert des Sensors unmittelbar oder über weitere Zuordnungsvorschrift, ibes. einer Linearisierungstabelle, oder Signalwandlung, ibes. Tastverhältnisumsetzung, verwendet ist.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellgröße (BD), dem absoluten Widerstandswert des angeschalteten ohmschen Widerstandes über eine Tabellenlinearisierung, welche den aufgenommenen Meßwert linearisiert, entspricht.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellgröße (BD) der Anschaltzeit, bzw. dem Tastverhältnis, des angeschalteten ohmschen Widerstandswertes über eine Tabellenlinearisierung, welche den aufgenommenen Meßwert linearisiert, entspricht.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellgröße (BD) des angeschalteten ohmschen Widerstandswertes (1/RVL) in zeitlicher Relation zu einem Komparatorvergleichssignal, welches den Vergleich des an der Meßspule gemessenen Verlustes, bzw. eines diesen Verlust anzeigenden Signals mit einem vorgegebenen Wert zur Konstanthaltung des Signals vornimmt, als Meßergebnis ausgewertet ist.

10. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Konstanthaltung des Summenverlustes (1/RVL + 1/RVM) in einem geschlossenen Regelkreis durch entsprechend ausgleichendes Nachstellen des Verlustes der durch den angeschalteten ohmschen Widerstand in die Meßspule eingespeist ist (1/RVL), erfolgt.

11. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Konstanthaltung des Summenverlustes (1/RVL + 1/RVM) in einem geschlossenen Regelkreis durch Nachlaufsteuerung über die Bewegung des elektrisch leitenden Teils, bzw. der damit verbundenen Änderung des durch dieses Teil in der Messspule mitbestimmten Verlustes (1/RVM) erfolgt.

12. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein Spannungsvergleich zwischen einem den Verlust der Spule anzeigenden Signal und einem Referenzsignal an der Bewertungseinrichtung (BW) vorgenommen ist und daß durch das Ausgangssingal dieses Spannungsvergleichs die Vergleichsabweichung über den an die Mess-Spule angeschalteten ohmschen Widerstandswert (RVL) ausgeregelt bzw. ausgleichend nachgestellt ist.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Nachstellung der Vergleichsabweichung das am Vergleichsverstärkerausgang auftretende Tastverhältnis konstant geregelt, bzw. ausgleichend konstant gestellt ist.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Verlust der Spule als über Transformatorkopplung transformierter Verlust der Spule über den Meßbereich des Sensors stetig oder in Schritten konstant geregelt oder gestellt ist.

15. Nachweisverfahren oder Funktionsprüfungsverfahren für Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Verlust (1/RVM) der Meßspule (LM) über eine Verlust-Störgröße (1/RVL) als elektronisch eingespeister, bzw. eingekoppelter Widerstandswert nachgeprüft wird, wobei der elektronisch eingekoppelte Verlust als Belastungswiderstandsvariation (1/RVL) den Verlust der sonst durch den Kern, eine Kernbewegung oder Temperaturänderung verursacht ist (1/RVM), simuliert.

16. Anordnung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß an die Meßspule (LM) unmittelbar galvanisch oder über transformatorische Einkopplung ein in seinem Widerstandswert über eine Stellgröße veränderbarer ohmscher Widerstand (R_P) angeschaltet ist, um eine gesteuerte Änderung des auf die Meßspule (LM) einwirkenden Gesamtverlustes zu erreichen.

17. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Anschaltung bzw. Einkopplung des ohmschen Widerstandswertes (RVL) durch direkte Anschaltung eines ohmschen Widerstandes an die Meßspule gegen das wechselspanungsmäßige Bezugspotenital, gegen welches die Meßspule gespeist ist, erfolgt.

18. Anordnung nach einem der Ansprüche 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Anschaltung des ohmschen Widerstandswertes (RVL) durch transformatorische (induktive) Einkopplung (in die Meßspule) erfolgt.

19. Anordnung nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der angeschaltete ohmsche Widerstandswert durch ein binär einstellbares Widerstandsnetzwerk gebildet ist, wobei die Stellgröße des Widerstandsnetzwerkes ein entsprechender Digitalcode ist.

20. Anordnung nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der angeschaltete ohmsche Widerstandswert ein durch elektronischen Schalter getasteter Widerstand ist.

21. Anordnung nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßspule in eine Filterschaltung geschaltet ist, in welcher der Verlust der Meßspule als Verlust der Filterschaltung entsprechend auftritt und eine der Filterung entsprechende Speisung an der Meßspule mit einer der gefilterten Größe entsprechenden Auswertung vorgenommen ist.

22. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einer der Ansprüche 1 bis 15, oder Anordnung nach einem der Ansprüche 16 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß als Filterschaltung ein Parallelresonanzkreis verwendet ist und die am Resonanz kreis auftretende Spannung, bzw. ein von dieser Spannung abgeleitetes Signal, als Bewertungssignal verwendet ist.

23. Anordnung nach einem der Ansprüche 16 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß als Filterschaltung Bandfilter verwendet verwendet ist und die am Resonanzkreis auftretende Spannung, bzw. ein von dieser Spannung abgeleitetes Signal, als Bewertungssignal verwendet ist.

24. Anordnung nach Anspruch 22 oder Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterschaltung als frequenzbestimmende Komponente in einen Resonanzoszillator geschaltet ist.

25. Anordnung nach einem der Ansprüche 16 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß für die Messung des Gesamtverlustes (1/RVL + 1/RVM) der Meßspule eine Brückenschaltung verwendet ist, in die die Meßspule (LM) geschaltet ist.

26. Anordnung nach einem der Ansprüche 16 bis 25, wobei als Bewertungseinrichtung eine Luftspule verwendet ist.

27. Anordnung nach einem der Ansprüche 16 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß zu dem elektrisch leitenden Teil an dem die Meßspule die Messsung vornimmt, ein Temperatursensor vorgesehen ist, über den die Temperatur gemessen ist sowie der Temperaturfehler durch Tabelle zu den gemessenen Temperaturwerten ausgeglichen ist.

28. Anordnung nach Anspruch 24, wobei die Oszillatorschaltung mit einem Thermostat geregelt beheizt ist.

29. Anordnung nach einem der Ansprüche 16 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß als Abgleichschaltung (MP), welche den Summenverlust (1/RVL + 1/RVM) konstant regelt oder konstant stellt, eine Mikroprozessorschaltung oder Sequenzerschaltung verwendet ist, deren Eingangssignal das Ausgangssignal (A) der Bewerterschaltung (Bw) ist und deren Ausgangssignal die Stellgröße des an die Meßspule (LM) angeschalteten Widerstandes (Rp) ist.

30. Anordnung nach einem der Ansprüche 16 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß als Abgleichschaltung (MP), welche den Summenverlust (1/RVL + 1/RVM) konstant regelt oder konstant stellt, eine analoge Regelschaltung verwendet ist, deren Eingangssignal das Ausgangssignal (A) der Bewerterschaltung (BW) ist und deren Ausgangssignal die Stellgröße zum Einstellen des Widerstandes (1/RVL) des an die Meßspule (LM) angeschalteten Widerstandes (Rp) ist.

31. Anordnung nach einem der Ansprüche 16 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß als Bewerterschaltung, welche die Amplitude in der Meßspule mißt, eine Vergleichs- Detektorschaltung, wie Komparator bzw. Fensterkomparator, vorgesehen ist, dessen Ausgang Schaltzustände für eine Zweipunktregelung für die Ausgleichsregelung des Summenverlustes (1/RVL + 1/RVM) an die Abgleichschaltung (MP) liefert, wobei das Vergleichssignal der Amplitudenvorgabe in der Meßspule entspricht.

32. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 15, oder Anordnung nach einem der Ansprüche 16 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß als Bewerterschaltung, welche die Amplitude in der Meßspule mißt, eine analoge Verstärkerschaltung vorgesehen ist, dessen Ausgang das Meßsignal für die Ausgleichsregelung des Summenverlustes (1/RVL + 1/RVM) an die Abgleichschaltung (MP) liefert.

33. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 15, oder Anordnung nach einem der Ansprüche 16 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß als Bewerterschaltung, welche die Amplitude in der Meßspule mißt, eine Analog/Digital-Wandlerschaltung vorgesehen ist, dessen Ausgang das Meßsignal für die Ausgleichsregelung des Summenverlustes (1/RVL + 1/RVM) an die Abgleichschaltung (MP) liefert.

34. Anordnung nach einem der Ansprüche 16 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß als Bewerterschaltung, welche die Amplitude in der Meßspule mißt, eine Umsetzerschaltung vorgesehen ist, welche die Meßamplitude der Meßspule in eine Rechteckspannung umsetzt, deren Tastverhältnis die jeweilige Abweichung von einem Referenzwert (bzw. Schwellwert) entspricht, und dessen Ausgang das Meßsignal für die Ausgleichsregelung des Summenverlustes (1/RVL + 1/RVM) an die Abgleichschaltung (MP) liefert.

35. Anordnung nach einem der Ansprüche 16 bis 34, wobei als Bewertungseinrichtung ein Schwellwertschalter, insbesondere ein Endschalter, verwendet ist.

36. Anordnung nach einem der Ansprüche 16 bis 35, gekennzeichnet durch eine Winkelmessung die über die Eintauchlänge eines in die Meßspule eintauchenden Kerns erfolgt, wobei der Kern als entsprechend gebogener Drehhebel, der seitlich von der Drehachse der Winkelmessung absteht, ausgeführt ist.

37. Anordnung nach einem der Ansprüche 16 bis 35, wobei eine linear ausgerichtete Längenmessung über die Eintauchlänge eines in die Meßspule eintauchenden Kerns verwendet ist.

38. Anordnung nach einem der Ansprüche 16 bis 35, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren bzw. die Anordnung für die Messung des Verschiebeweges einer im Spulenfeld vorbeigeschobenen Fläche gemessen ist, wobei durch sich ändernde Form (Flächen- bzw. Oberflächen- bzw. Relief- oder Materialstruktur, Lochrasterung, Zahnstruktur) die incrementale Beeinflußung des Spulenverlustes der Meßspule (RVM) über den Verschiebeweg vorgenommen ist und weiterhin innerhalb einer durch die sich ändernde Formstruktur jeweils entstehenden groben Teilung durch Messung der Verlustvariation über die Teilung eine weitere Feinunterteilung vorgenommen ist.

39. Anordnung nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung an einer Scheibe vorgenommen ist, deren Winkelverdrehung durch die sich ändernde Formstruktur incremental kodiert ist.

40. Anordnung nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung an einem Lineal vorgenommen ist, dessen Verschiebeweg durch die sich ändernde Struktur incremental kodiert ist.

41. Anordnung nach einem der Ansprüche 38 bis 40, dadurch gekennzeichnet, daß zu beiden Seiten der strukturiert kodierten Fläche spiegelbildlich gegenüberliegend Abtastspulen vorgesehen sind.

42. Anordnung nach einem der Ansprüche 16 bis 41, gekennzeichnet durch mehrere Wicklungen für die Meßspule, die durch Multiplexereinrichtung einer gemeinsamen Verlusteinkopplungsregelung zugeführt sind.

43. Anordnung nach einem der Ansprüche 16 bis 42, dadurch gekennzeichnet, daßdas Kernstück eine Kugelform aufweist, dessen Schwebehöhe in einer als Zylinderspule ausgeführten Meßspule abgetastet ist.

44. Anordnung nach einem der Ansprüche 16 bis 43, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnungeinen über eine Erregerspule linear betriebenen, verlustarmen Kern betrifft, der einen Ansatz aufweist, bei dem das für die Verlustmessung benutzte Kerteil als verlustbehaftetes elektrisch leitendes Teil, welche in die Meßspule eindringt ausgeführt ist und daß der Kern als Linearantriebsteil mit Längenabtastung betrieben ist.

45. Anordnung nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, daß das verlustbehaftete Kernstückteil eine über die Eintauchtiefe der Meßspule vorgesehene Querschnittsänderung des in den Feldlinien der Spule jeweils befindlichen Kernteils aufweist.

46. Anordnung nach Anspruch 44 oder Anspruch 45, dadurch gekennzeichnet, daß das Kernteil mit einer Spitze im Schwingungszentrum eines schwingenden Teils, insbes. einer schwingenden Platte, aufgesetzt ist und eine zur Schwingung der Platte gegenphasige Schwingung einspeist ist.

47. Anordnung nach einem der Ansprüche 16 bis 46, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßspule zum elektrisch leitenden Teil, welches durch das Feld der Meßspule abgetastet ist, so angeordnet ist, daß sowohl der Abstand der Fläche zur Spule, als auch der von den elektromagnetischen Feldlinien jeweils durchdrungene Flächenteil trotz der Bewegung der Fläche unveränderlich bleibt.

48. Anordnung nach einem der Ansprüche 16 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß das Feld der Polfläche der Meßspule die Zylinderwand eine Drehachse, deren Temperatur über die Meßspule gemessen ist, abtastet.

49. Anordnung nach Anspruch 47 oder 48, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturmessung zur Kompensation des Temperaturganges für eine mit einer weiteren Meßspule durchgeführte Längenmessungverwendet ist.

50. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Lineariserung des Meßwertes über eine Tabelle (100k-up table) vorgenommen ist bei der diese Linearisierung so erfolgt, daß zu jeder erhaltenen Kompensationsverstellung (1/RVM + 1/RVL) der Abgleichschaltung (MP) der durch Stellgröße erfolgte Verlustausgleich (1/RVL), welcher als gemessener, bzw. erhaltener Längenwert auftritt für die Zuordnung der Stellgrößenauffindung über die abgespeicherten Werte der Tabelle, ibes. als Längenincremente, nach einem linearen Meßwertraster linearisiert ist.

51. Verfahren nach Anspruch 50, dadurch gekennzeichnet, daß die Tabelle zur Eichung eines Maßstabes der gemessenen Größe und/oder zur Temperaturfehlerermittlung in einem geregelten Meßaufbau durch selbstätiges Lernen aufgenommen ist, wobei die geregelte Stellgröße des Meßaufbaus jeweils als Skalenwert der Tabelle zugrunde gelegt ist.

52. Verfahren nach Anspruch 51, dadurch gekennzeichnet, daß für die Eichung nach einem Längenmaßstab der Weg des durch eine Lernvorrichtung motorisch bewegten Kerns (Schrittmotor, Galvo) mittels Spiegelablenkung über Laserstrahl weiterhin abgelenkt ist und über den erhaltenen Schnittpunkte des Laserstrahls mit einer über den Ablenkweg des Laserstrahls weiterhin motorisch, insbesondere schrittweise linear bewegten Meßdiode, insbesondere über Spindelvorschub die Wegskale von der Wegregelung der Meßdiode für die Aufzeichnung der Linearisierungstabelle abgelesen ist.

53. Anordnung nach Anspruch 16 bis 52 für das Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß eine Funktionsüberprüfung des Sensors durch Einspeisung, bzw. Einkopplung eines weiteren Widerstandswertes (ohmschen Belastungswiderstandes) als Verlust, zusätzlich zum Verlusterzeugungswiderstand (1/RVL) des Sensors erfolgt, um einen ansonsten durch Änderung der Meßgröße an der Meßststelle (1/RVM) erzeugten Verlust zu simulieren.

54. Anordnung nach Anspruch 38 oder 39, dadurch gekennzeichnet, daß die durch Veränderung der Form (Löcher oder Relief) incremental kodierte Scheibe auf eine weitere Scheibe aufgesetzt ist, die als Bremsscheibe verwendet ist.

55. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Verluststörgröße des elektronisch eingespeisten ohmschen Widerstandswertes (1/RVL) eine Variation (bzw. Modulation des Meßergebnisses) ausübt, deren Auswirkung auf die Meßergebniserzeugung des Sensors (durch die Stellgröße von 1/RVL) für die Funktionsprüfung, bzw. für den Nachweis der Funktionsfähigkeit des Verfahrens verwendet ist.

56. Anordnung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere Anspruch 1 oder Anspruch 15 oder Anspruch 55, oder insbesondere Anordnung nach Anspruch 53, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zur Meßspule (LM) eine weitere Induktivität (Spule oder Drahtschleife LS) an die Meßspule (LM) induktiv angekoppelt ist, an die zu Meßzwecken zusätzlich zum an die Meßspule bereits angeschalteten ohmschen Widerstandswert (1/RVL), über dessen Stellgröße die Messung oder Arbeitspunkteinstellung des Sensors vorgenommen ist, noch eine weitere ohmsche Belastung (Rlast) als den Meßwert mitbestimmender Verlust angeschaltet ist.

57. Anordnung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Anordnungs-Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in die Auswertung des Meßergebnisses, bzw. für den Kompensationsausgleich durch die Verluststellgröße des an die Meßspule angeschalteten ohmschen Widerstandswertes, noch die Frequenz der Meßspule mit einbezogen ist und der Abgleicheinrichtung mit zugeführt ist.

58. Anordnung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Anordnungs-Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor mehrere Abtastspulen aufweist, die mit unterschiedlichen Frequenzen gespeist sind und durch diese Frequenzen entkoppelt, über einen gemeinsamen Kern, bzw. mechanisch gekoppelte Kernstücke in ihrem Verlust beeinflußt sind, der zu jeder Spule mit separater Auswertung gemessen ist.

59. Anordnung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Anordnungs-Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß daß die Sensorspule für die Verlustmessung zugleich als elektromagnetische Speisespule zur Erzeugung eines Antriebskraftfeldes verwendet ist.

60. Anordnung nach einem der Ansprüche 16 bis 59, insbesondere mit zu beiden Seiten des Kerns, oder einer dem Kern äquivalenten Abtastfläche sich gegenüberliegender Abtastspulen nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß die sich gegenüberliegenden Spulen äquivalente elektrische Eigenschaften haben und in äquivalentem Abstand (x) jeweils von der Abtastfläche angeordnet sind, wodurch bei einer schlagenden Welle oder nicht zentrischen Lagerung des gegen die Abtastspulen relativ bewegten Kerns sich die durch Abstandsänderung verursachten Änderungen der über die Sensorspulen jeweils erhaltenen Abweichungen der Meßergebnisse aufheben, bzw. kompensieren (Fig. 7, Fig. 8).

61. Anordnung nach Anspruch 60, dadurch gekennzeichnet, daß die ein Spulenpaar bildenden Abtastspulen, welche sich gegenüberliegend den Kern abtasten, in Serie geschaltet sind (Fig. 10).

62. Anordnung nach Anspruch 60 oder 61 oder nach einem der Ansprüche 4 oder 41 oder 48, dadurch gekennzeichnet, daß ein sich gegenüberliegendes, den Kern, insbesondere Bremsscheibe gemeinsam abtastendes Spulenpaar für die Temperaturmessung und/oder Wegmessung, bzw. Bogenmessung jeweils vorgesehen ist.

63. Anordnung nach einem der Ansprüche 16 bis 62 mit

a) einem induktiven Näherungsdedektor, welcher sein Ausgangsmeßsignal aus einer Signalvariation bildet, die einem in die Meßspule (LM) induktiv gekoppelten Verlust entspricht
b) wobei mit dem Näherungssdedektor ein Nachweisverfahren zur Überprüfung der Funktion, insbesondere ein Selbsttest- bzw. Funktionsprüfverfahren durchführbar ist.

64. Anordnung nach Anspruch 63, dadurch gekennzeichnet, daß der Näherungsdedektor als Näherungsschalter, insbesondere Endschalter ausgeführt ist.