DE9105459U1 - Gerät zur Messung des Abstandes zwischen zwei durch beliebige nichtmetallische Medien getrennten Meßpunkten - Google Patents
Gerät zur Messung des Abstandes zwischen zwei durch beliebige nichtmetallische Medien getrennten MeßpunktenInfo
- Publication number
- DE9105459U1 DE9105459U1 DE9105459U DE9105459U DE9105459U1 DE 9105459 U1 DE9105459 U1 DE 9105459U1 DE 9105459 U DE9105459 U DE 9105459U DE 9105459 U DE9105459 U DE 9105459U DE 9105459 U1 DE9105459 U1 DE 9105459U1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- module
- coil
- measuring
- distance
- circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims description 8
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 7
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 claims description 4
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 8
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 6
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 3
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
- G01B7/004—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring coordinates of points
- G01B7/008—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring coordinates of points using coordinate measuring machines
- G01B7/012—Contact-making feeler heads therefor
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
- G01B7/14—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring distance or clearance between spaced objects or spaced apertures
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Description
Gerät sur Messung des Abstandes zwischen zwei durch beliebige nichtmetallische Medien getrennten Meßpunkten
Die Erfindung betrifft ein Gerät zur elektronischen Längen- und Dickenmessung sowie zur Unterscheidung und Positionsbestimmung von Gegenständen. Dabei können die Meßpunkte
durch beliebige nichtmetallische bzw. elektrisch schlecht leitende Medien, wie Halbleiter und Isolatoren,
voneinander getrennt sein. Die Erfindung kann überall dort eingesetzt werden, wo eine einfache, robuste Längenmessung
bzw. Positionsbestimmung unter ungünstigen äußeren Bedingungen, z. B. Meßpunkte in verschiedenen Räumen, benötigt
wird, ohne daß eine hohe Meßgenauigkeit <. 1 mm gefordert
wird, beispielsweise als Wegaufnehmer oder Kraftmesser in der Meß- und Steuertechnik oder zur Bestimmung des Durchmessers
von insbesondere im Erdreich verwurzelten Baumstämmen in der Porstwirtschaft.
Auf elektrischer bzw. elektronischer Grundlage arbeiten potentiometrische, kapazitive und induktive Wegaufnehmer
und Sensoren. Die potentiometrischen Wegaufnehmer beruhen auf der Bewegung eines Schleifkontaktes auf einer Widerstandsbahn.
Sie haben ungefähr die gleichen Abmessungen wie die zu messende Strecke. Ähnlich ist es bei den induktiven
Wegaufnehmern, die auf der Verschiebung eines Kernes in einem Spulensystem beruhen.
91 05 45
Die kapazitiven Wegaufnehmer werden stark von den ausseren Bedingungen beeinflußt und sind im allgemeinen
nur für kleine Abstände geeignet.
Es ist Ziel der Erfindung, den Abstand zwischen zwei Meßpunkten, die insbesondere unter ungünstigen äußeren
bzw. räumlichen Bedingungen, auch der räumlichen Trennung der Meßpunkte, hervorgerufen durch Wände o. dgl.
vorliegen, zuverlässig und ohne großen Aufwand zu messen Außerdem soll mit der Erfindung auch eine Unterscheidung
und Positionsbestimmung von Gegenständen oder Anlagenteilen ermöglicht werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mittels eines kleinen, kostengünstigen und robusten Gerätes ohne mechanisch
bewegte Teile die Entfernung zwischen zwei Meßpunkten zu bestimmen, wobei die Abmessungen des Gerätes
klein gegenüber der zu messenden Entfernung sind. Sie betragen ca. das 0,1 - 0,01fache der zu messenden Entfernung. Dabei können die beiden Module des Gerätes
durch beliebige nichtmetallische Medien voneinander getrennt sein, d. h., daß sie sich auch in verschiedenen
Räumen befinden können.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß
das Gerät aus zwei mechanisch nicht verbundenen Baugruppen, Sende- und Empfangsmodul, besteht, wobei die
Sendespule des Sendemoduls ein niederfrequentes magnetisches Wechselfeld erzeugt, das alle nichtmetallischen
Medien weitgehend ungestört durchdringt. In der Empfangsspule des Empfangsmoduls induziert dieses Wechselfeld
eine Spannung, die selektiv verstärkt und gleichgerichtet wird. In einer Auswerte- und Anzeigebaugruppe kann diese
Spannung durch eine mikroelektronische Schaltung in die zugehörige Entfernung umgerechnet und angezeigt werden.
Durch den Einsatz einer größeren Anzahl Sendemodule, von denen jedes eine andere Frequenz aussendet und die an
verschiedenen Gegenständen oder Anlagenteilen angebracht sind, ist eine Unterscheidung und Positionsbestimmung
durch entsprechende Empfangsmodule möglich, deren Empfangsschwingkreise auf die benutzten Frequenzen
abgestimmt sind. Die Baugruppen, Verstärker, Gleichrichter, Auswerte- und Anzeigeeinheit werden nur einmal
benötigt, wenn man einen elektronischen Umschalter Multiplexer «■ einsetzt, der die aus Empfangsspule und
Schwingkreiskondensator gebildeten Empfangsschwingkreise nacheinander an diese Baugruppen anschaltet.
Um reproduzierbare Meßergebnisse zu erreichen, ist es zweckmäßig, daß die Empfangs- und Sendespule entweder
eine gemeinsame Achse haben, oder daß beide Achsen parallel sind. Bei "freihändigem" Messen kann der Meßfehler
durch eine bewegliche Aufhängung verringert werden, da sich dann durch die Schwerkraft die Achsen
der beiden Spulen parallel zueinander einstellen. Bei definierter Montage ist eine hohe Meßgenauigkeit
erreichbar, da Lageveränderungen der Achsen und Einflüsse benachbarter metallischer Baugruppen durch eine einmalige
Eichung der Auswertebaugruppe berücksichtigt werden können. Zur Erhöhung der Reichweite können speziell
geformte Ferritspulen eingesetzt werden.
w S U <V &iacgr;/' <J «ü
<
Der Stromverbrauch des Sendemoduls läßt sich durch eine periodische Wiederholung von kurzen Sendeintervallen
und längeren Sendepausen weitgehend reduzieren, so daß ein Betrieb des Sendemoduls ohne Batteriewechsel über
Jahre möglich ist. Auch ist es vorteilhaft, bekannte Solarbatterien einzusetzen.
Durch die Messung der Längenänderung einer Feder ist auch eine einfache Kraft- bzw. Gewichtsbestimmung möglich,
indem das Sendemodul und das Erapfangsmodul an je einem
Federende angebracht ist.
Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.
In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1: Prinzipskizze des Gerätes zur Messung des Abstandes zwischen zwei Meßpunkten
mit parallelen Spulenachsen
Fig. 2: Prinzipskizze des Gerätes mit gemeinsamer Achse von Empfngs- und Sendespule
Das Gerät zur Messung des Abstandes zwischen zwei Meßpunkten besteht aus einem Sendemodul, der aus der
Oszillatorschaltung 1 und der Sendespule 2 besteht. Die Sendespule 2 ist dabei gleichzeitig die Schwingkreisspule
der Oszillatorschaltung 1 und kann eine zusätzliche Anzapfung besitzen, wenn z. B. eine induktive Dreipunktschaltung
gewählt wird.
Das Empfangsmodul besteht aus der Empfangsspule 3, dem
Schwingkreiskondensator 4 und einem Analogteil 5, der aus einer bekannten Verstärker- und Gleichrichterschaltung
besteht. Für bestimmte Einsatzfälle werden
Verstärkerschaltungen mit automatischer Bereichsumschaltung eingesetzt.
Verstärkerschaltungen mit automatischer Bereichsumschaltung eingesetzt.
Die Auswerte- und Anzeigebaugruppe 6 besteht aus einer
bekannten mikroelektronischen Schaltung und ist nur
erforderlich, wenn das Gerät als selbständiges Längenoder Dickenmeßgerät eingesetzt wird. Bei der Anwendung als Sensor in der Meß- und Steuerungstechnik kann die Auswertung und Anzeige durch handelsübliche Elektronikbaugruppen übernommen werden.
erforderlich, wenn das Gerät als selbständiges Längenoder Dickenmeßgerät eingesetzt wird. Bei der Anwendung als Sensor in der Meß- und Steuerungstechnik kann die Auswertung und Anzeige durch handelsübliche Elektronikbaugruppen übernommen werden.
05 459.
, 9 -Aufstellung der verwendeten Bezigszeichen
1 Oszillatorschaltung
2 Sendespule
3 Empfangsspule
4 Schwingkreiskondensator
5 Analogteil
6 Auswerte- und Anzeigebaugruppe
Claims (4)
1. Gerät zur Messung des Abstandes zwischen zwei durch
beliebige nichtmetallische Medien getrennten Meßpunkten unter Verwendung einer bekannten Oszillatorschaltung,
Verstärker- und Gleichrichterschaltung sowie mikroelektronische Auswerte- und Anzeigenschaltungen,
dadurch gekennzeichnet, daß ein ein niederfrequentes, magnetisches Wechselfeld
erzeugendes Sendemodul, bestehend aus einer bekannten Oszillatorschaltung (1) mit als Schwingkreisspule
angeordneter Sendespule (2) und einem vom Sendemodul räumlich getrennten mit dem Sendemodul korrespondierenden
Empfangsmodul mit Empfangsspule (3) und
einem aus einer bekannten Verstärkern und Gleichrichterschaltung bestehenden Analogteil (5) angeordnet
ist, wobei die Empfangs- und Sendespule (2, 3) entweder eine gemeinsame Achse besitzen oder beide
Achsen parallel angeordnet sind und eine mit bekannter mikroelektronischer Schaltung ausgestattete abständeanzeigende
Auswerten und Anzeigebaugruppe (6) nachgeordnet ist.
2. Gerät nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet,
daß die Sendespule (2) und Empfangsspule (3) die Erdanziehungskraft ausnutzend beweglich aufhängbar
angeordnet ist.
3. Gerät nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Sendemodul eine
Solarbatterie aufweist und/oder mit einer be-i
kannten den Oszillator nur kurzzeitig einschale tenden Zeitschaltung ausgestattet ist.
Solarbatterie aufweist und/oder mit einer be-i
kannten den Oszillator nur kurzzeitig einschale tenden Zeitschaltung ausgestattet ist.
4. Gerät nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß das Sendemodul und das
Empfangsmodul an je einem Federende angebracht
ist.
ist.
Hierzu 2 Seiten Zeichnungen
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE9105459U DE9105459U1 (de) | 1991-04-27 | 1991-04-27 | Gerät zur Messung des Abstandes zwischen zwei durch beliebige nichtmetallische Medien getrennten Meßpunkten |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE9105459U DE9105459U1 (de) | 1991-04-27 | 1991-04-27 | Gerät zur Messung des Abstandes zwischen zwei durch beliebige nichtmetallische Medien getrennten Meßpunkten |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE9105459U1 true DE9105459U1 (de) | 1991-08-01 |
Family
ID=6866958
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE9105459U Expired - Lifetime DE9105459U1 (de) | 1991-04-27 | 1991-04-27 | Gerät zur Messung des Abstandes zwischen zwei durch beliebige nichtmetallische Medien getrennten Meßpunkten |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE9105459U1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0780660A3 (de) * | 1995-12-21 | 1998-05-13 | Carl Zeiss | Tastsystem für Koordinatenmessgeräte |
-
1991
- 1991-04-27 DE DE9105459U patent/DE9105459U1/de not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0780660A3 (de) * | 1995-12-21 | 1998-05-13 | Carl Zeiss | Tastsystem für Koordinatenmessgeräte |
US5884410A (en) * | 1995-12-21 | 1999-03-23 | Carl-Zeiss-Stiftung | Sensing system for coordinate measuring equipment |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE4033053C1 (de) | ||
EP0890108B1 (de) | Feldsensor und vorrichtung sowie verwendung der vorrichtung zur messung elektrischer und/oder magnetischer felder | |
DE4119903C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Messung dünner Schichten | |
WO1994003778A1 (de) | Berührungslos arbeitendes wegmesssystem und verfahren zur berührungslosen wegmessung | |
DE3012979C2 (de) | ||
DE3205705C2 (de) | Einrichtung zur Messung einer physikalischen Größe mit einer verformbaren Feder | |
EP0060392A2 (de) | Vorrichtung zum Prüfen von Münzen | |
DE19806290C2 (de) | Integrierte Entfernungsmeßschaltung | |
DE3518772A1 (de) | Sensoranordnung | |
DE3102439A1 (de) | Induktiver weggeber mit einer luftspule und einem in die luftspule eintauchenden kern, dessen jeweils momentane eintauchtiefe abgetastet werden soll | |
DE3631571A1 (de) | Vorrichtung mit einem sensor zur messung des pruefstromes bei magnetelektrischen risspruefvorrichtungen | |
EP0489350A1 (de) | Einrichtung zur statischen und/oder dynamischen Längen- und/oder Winkelmessung | |
DE9105459U1 (de) | Gerät zur Messung des Abstandes zwischen zwei durch beliebige nichtmetallische Medien getrennten Meßpunkten | |
CH667727A5 (de) | Messkopf zur induktiven messung der dicke einer isolierenden schicht auf einem elektrischen leiter. | |
DE4114398A1 (de) | Geraet zur messung des abstandes zwischen zwei durch beliebige nichtmetallische medien getrennten messpunkten | |
EP0199067A2 (de) | Kraftmesser zur Messung von Kräften in einem etwa bolzenartigen Bauelement | |
DE102007053881A1 (de) | Messverfahren und Messvorrichtung zur induktiven Winkel- und/oder Positionsbestimmung | |
DE3242621A1 (de) | Kapazitiver annaeherungsmelder | |
DE3931423A1 (de) | Lagesensor | |
EP0239807B1 (de) | Kapazitives Intrusionsschutzsystem | |
DE102004032258B4 (de) | Induktiver Näherungssensor | |
DE10154710A1 (de) | Vorrichtung und Verfahren zur Detektion der Position eines Targets | |
DE2852222C2 (de) | Meßwiderstand | |
DE10023503A1 (de) | Positionsschalter | |
EP0805423A2 (de) | Einrichtung zur Prüfung der Echtheit von Münzen, Jetons oder anderen flachen metallischen Gegenständen |