JP3340134B2

JP3340134B2 - 非接触式変位センサ

Info

Publication number: JP3340134B2
Application number: JP50839998A
Authority: JP
Inventors: メドニコフ、フェリックス
Original assignee: マイクロエプシロン・メステクニク・ゲーエムベーハー・アンド・カンパニー・カーゲー
Priority date: 1996-07-30
Filing date: 1997-07-30
Publication date: 2002-11-05
Anticipated expiration: 2017-07-30
Also published as: EP0916075B1; WO1998004886A1; EP0916075A1; US6246230B1; JP2001505651A; DE59710762D1

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、交流が供給され得る測定コイルを具備し、
当該測定コイルは、少なくとも２つの電圧タップを有す
るように成し、電気的及び／又は磁気的な伝導性の測定
対象を具備し、当該電圧タップに対する当該測定対象の
位置に対応する出力電圧を評価し且つ必要に応じて測定
するための評価回路をも具備するように構成した、非接
触式変位センサに関するものである。

この種の非接触式変位センサは、国際出願PCT/DE93/0
0703号においても開示されている。当該公知のセンサの
測定コイルは、所定の間隔を空けて配置された複数の電
圧タップを有するものであり、測定コイルはケーシング
の内に囲い込まれている。測定対象は、離間した関係で
ケーシング取り囲み、当該ケーシングの壁部に沿って変
位可能であるように構成したリングから成る。当該公知
の変位センサを使用すれば、測定コイルの上に配置され
た電圧タップに対するリングの位置を測定することが可
能である。２つの電圧タップの間におけるリングの存在
は、これらの電圧タップの間に延在する測定コイルのセ
グメントのインピーダンス及びこのセグメントから１つ
の方向において後続する各セグメントの「部分」インピ
ーダンスに影響を及ぼす。これは、リングがその中に位
置決めされる測定コイルの位置に応じて部分インピーダ
ンスが変化するように影響を受けるということを意味す
る。当該公知の変位センサを使用すれば、測定コイルの
連続的なセグメントの上においてタッピングされる電圧
が加算される。この場合、複数の小計電圧が形成され
る。これらの小計電圧はその値が徐々に増大するように
互いに相違する。小計電圧は、その後再び加算されて出
力電圧となる。この出力電圧は、リングの位置と明確な
関係を有する。

公知の変位センサの測定対象は、コイルケーシングの
外側に配置される。結果として、当該測定対象は、比較
的露出していて無防備である。更になお、公知の変位セ
ンサは、コイルケーシングの外側における測定対象の可
動性を保証するために、比較的大きな空間を必要とす
る。

従って、本発明の目的は、可能な限りコンパクトな設
計のものであり、それ自体のために比較的小さな空間の
みを必要とするように構成した、この種の非接触式変位
センサを提供することにある。

本発明の非接触式変位センサは、請求項１の特徴的な
機構によって上述の目的を達成する。従って、本発明の
変位センサは、測定対象が測定コイルの内部に配置され
且つ測定コイルの内部を変位可能であるように構成され
る。これに関して、測定コイルの総インピーダンスは、
当該測定対象の位置に依存しない。

本発明によると、測定コイルの各セグメントの部分イ
ンピーダンスは、当該測定コイルを取り囲む測定対象と
してのリングによって影響されるだけでなく、当該コイ
ルの内部に延在する電気的及び／又は磁気的な伝導性の
材料から成る測定対象を介しても影響されることが分か
った。この構成に拠れば、測定対象を測定される所定の
力即ち圧力に対して意図的な様式で曝すことが可能であ
るが、測定対象はその他の不都合な影響に対しては保護
される。更になお、測定コイルの内部に測定対象を配置
することは、結果として、センサの非常にコンパクトな
構造を生じることになる。本発明の変位センサでは、測
定コイルの総インピーダンスは、測定対象の位置に依存
しないので、測定コイルを介して流れる電流は、印加さ
れる電圧にのみ依存するものであり、測定対象の位置に
依存するものではない。従って、典型的な事例では、本
発明による変位センサの出力電圧は、同様に測定対象の
位置にのみ依存することになる。

出力電圧の単純な評価に関して、電圧タップの位置
は、測定対象が不在である場合に、２つの隣接する電圧
タップ間に実質的に同じ電圧をタッピングすることが常
に可能であるようにして選択されるとき、特に好適であ
る。これは、その全長に渡って一定のコイル断面を有し
均一なコイル巻線を有するように構成した測定コイルの
場合、電圧タップを等間隔で配置することによって達成
される。

出力電圧の単純且つ確実な評価に関して、測定コイル
の寸法は、電圧タップ間の間隔に対しても適合されるべ
きである。好適な形態において、測定対象は、最大限
度、２つの隣接する電圧部分の間隔に渡って延びること
になり、結果として、測定対象が電圧タップの間に簡単
に配置されることになる。

測定対象のための好適な材料は、慣例として公知であ
り、コイルコアを実現するために使用され得るすべての
材料を包含する。特に適当なものは、強磁性材料及び低
い固有抵抗を有する材料である。

その適用分野に応じて、本発明の変位センサは、異な
った測定コイル即ち異なったコイル形状を使用して実現
されることも可能である。従って、測定コイルとして
は、例えば円筒コイルの形態にある細長いコイル又は正
方形断面を有するコイルを使用することが可能であるこ
とになる。しかしながら、トロイダル・コイルを測定コ
イルとして使用することもまた同様に可能であろう。

本発明による変位センサの１つの好適な実施例におい
て、測定コイルは、内部に、好ましくは測定コイルの全
長に渡って延在するように構成したコイルチューブを収
容する。当該コイルチューブもまた、測定対象を収容
し、その内部において変位させる。一方で、コイルチュ
ーブは、測定コイルを当該コイルチューブの廻りに巻回
さることができるため、測定コイルを安定させるように
機能する。他方において、コイルチューブは、測定対象
の運動のためのガイド通路としても機能する。これは、
効果的な態様において、測定対象によって測定コイルに
加えられる機械的な応力を削減することが可能になる。
コイルチューブは、測定コイルと測定対象の間の電気的
な絶縁を保証する材料によって形成されるべきである。
この理由のため、当該材料は、強磁性体でない材料であ
るべきであり、高い固有抵抗を有すべきものでもある。
そのために適当なものは、対応する特性を具備したステ
ンレス鋼であるが、プラスチック又はガラスもまた使用
されることが可能である。

適用の事例に応じて、本発明の変位センサは、測定対
象と共に測定コイルのみを取り囲んで、それを妨害的な
影響から好適に保護するものであるか、或いはそれに加
えて評価回路をも取り囲んで保護するように構成したケ
ーシングを設けることが可能である。

同様に、本発明による変位センサの出力電圧の単純な
評価に関しては、交流は、測定コイルに対して対称的且
つ対向方向に案内されるようにして適用されるべきであ
る。例えば、交流としては、正弦波電圧或いは方形波電
圧さえも印加することが可能である。基本的に、当該出
力電圧は、３つの異なった様式で測定することが可能で
ある。

第１の可能性は、測定コイルの２つの電圧タップの間
における電圧を夫々に測定することから成る。これらの
電圧の値は、その後、対応するコイルセグメントの配置
によって事前に決定される順序で生じる小計電圧に加算
されなければならない。出力電圧は、その後、これらの
小計電圧の総和として生じることになる。この手順で
は、隣接する電圧タップ間でタッピングされる即ち測定
さすることが可能でな電圧のみが捕捉される。出力電圧
は、評価回路により上記の電圧値から計算されるもので
あり、このようにして計算された出力電圧を評価するこ
とによってのみ、測定対象の位置を測定することが可能
となる。

本発明による変位センサの第２のバリエーションで
は、それらの電圧は、個々の電圧タップと上述の小計電
圧に対応するように成した基準電位との間において夫々
に捕捉される。これらの捕捉された即ち測定された電圧
の値は、その後評価回路によって加算されて出力電圧と
なる。この加算は、好ましくは反転入力及び非反転入力
を有する加算増幅器によって行うことができる。

最後に、本発明による変位センサの個々の電圧タップ
を共通の測定値タップに対して結合することもまた可能
である。この共通測定値タップにおいて、その後、出力
電圧をタッピングすることが可能になる。この事例で
は、出力電圧は、回路構成によって、このように実現さ
れて直接に測定される。実際には、評価回路は、出力電
圧を評価するためにのみ使用され、それを測定するため
には使用されないのである。

個々の電圧タップが共通測定値タップに対して結合さ
れる場合には、個々の電圧タップと共通測定値タップの
間に夫々に少なくとも１つの抵抗器を挿入することが好
ましい。これらの抵抗器は、実質的に同一定格を有する
抵抗器であっても、或いは異なった定格を有する抵抗器
であってもよい。しかしながら、出力電圧の評価を単純
化するためには、同一定格の抵抗器の使用が選択される
べきである。これに関連して、それらの抵抗器が、測定
コイルの出力抵抗よりも約２桁ほど高い定格（即ち抵
抗）を有するときもまた、好適であることになる。

測定コイルのインピーダンスは通常温度に依存するも
のであり、更に、測定コイルの部分インピーダンスもま
た同様に温度に依存するので、温度変動は、通常、本発
明による変位センサの出力信号即ち出力電圧においても
同様に影響することになり、これが測定誤差を導き出す
可能性がある。この理由のため、本発明による変位セン
サの特に好適な１つのバリエーションは、温度の影響を
補償するための手段が設けられる。

ここで、変位センサの出力電圧における温度の影響を
測定するためには、測定コイルに対して交流電圧を供給
するだけでなく、直流電圧をも追加して供給すること、
即ち出力電圧の交流電圧成分のに直流電圧成分を重畳す
ることが、好適である。測定対象の位置は、交流電圧成
分においてのみ影響するものであり、直流電圧成分には
影響しない。従って、出力電圧の直流電圧成分を分離す
ることによって、出力電圧の交流電圧成分における温度
の影響を測定することが可能になり、その後、この温度
の影響を補償することができる。

測定コイルの温度特性を全体として考慮に入れること
を可能にするためには、評価回路が温度を測定するため
の手段を有することが好ましい。この目的のためには、
例えば、温度に依存する直流又は交流の抵抗を測定する
ことが可能である。例えば、測定コイルの温度反応を記
憶するように構成したマイクロプロセッサを用いること
により、その後、測定コイルの温度特性を考慮すること
が可能になるのである。

本発明の教示内容を好適な様式で改良し更に発展させ
る様々な可能性が存在する。この目的のために、一方で
は、請求項１に従属する請求項が注目されることが可能
であり、他方では、図面を参照する本発明の数個の好適
な実施例に関する後続の記述が注目され得ることにな
る。本発明の好適な実施例の記述に関しては、一般に好
適な実施例及び当該教示内容の更なる展開もまた説明さ
れている。

図１は、本発明に拠る変位センサの概略図である。

図２は、種々のタップ及び評価のバリエーションを説
明するための第１のダイアグラムである。

図３は、電流を加算することによるデータ評価を説明
するための第２のダイアグラムである。

図４は、個々の電圧を合計する増幅器を具備するよう
に成した、図１の変位センサを示している。

図５は、電流が加算されるように成した、図１の変位
センサを示している。

図６は、温度を補正するための手段を追加して設けら
れるように成した、図４の変位センサに対応する変位セ
ンサを示している。

図７は、本発明に拠る変位センサの更なる構造的なバ
リエーションを示している。

図１は、測定コイル２を具備した変位センサ１を図解
している。測定コイル２は、交流を供給されることが可
能である。少なくとも２つの電圧タップ３は、測定コイ
ル２上に設けられている。変位センサ１の用途に応じ
て、所望個数の電圧タップ３を設けることが可能である
ので、図１には、1,2,3,...n個の電圧タップ３が示され
ている。電圧タップ３は、評価回路４に接続する。図示
された実施例において、測定コイル２に対する電圧の供
給も評価回路４を介して行われる。図示された変位セン
サ１は、測定対象５を備える。本発明によると、測定対
象５は、測定コイル２の内部に配置され且つ該測定コイ
ル２の内部を変位可能ある。測定コイル２は、その総イ
ンピーダンスが測定対象５の位置に依存しないように構
成されている。しかしながら、電圧タップ３によって画
成される測定コイル２の各セグメントの１つの測定対象
５が存在する場合、この測定対象５の存在は、対応する
コイルセグメントの部分インピーダンス及び対応コイル
セグメントから１つの方向において後続する各コイル・
セグメントの部分インピーダンスに影響を及ぼす。これ
により、評価回路４を用いて、電圧タップ３に対する測
定対象５の位置を測定することが可能である。当該測定
データの評価の詳細は、図４に関連して更に詳細に説明
される。

図１に示す測定コイル２は、細長いコイル、即ち均一
なコイル巻線を備えた円筒コイルから成る。測定コイル
２上の電圧タップ３の位置は、測定対象５が存在しない
場合に、２つの隣接する電圧タップ３間に実質的に同じ
電圧をタッピングすることが常に可能であるようにして
選択される。この目的のために、電圧タップ３は、実質
的に等間隔で配置される。

測定対象５は、最大限度で、２つの隣接する電圧タッ
プ３間の間隔に渡って延びるように寸法が設定されてい
る。測定対象５は、測定コイル２の夫々のセグメントの
部分インピーダンスに影響を与えるために、強磁性体材
料又は低い固有抵抗を有する材料によって形成される。

測定コイル２は、コイルチューブ６の廻りに巻回され
る。測定対象５は、コイルチューブ６の内部に配置され
る。変位センサ１の操作性を阻害しないために、コイル
チューブ６は、高い固有抵抗を有する非強磁性材料によ
って形成される。この材料は、対応する特性を備えたス
テンレス鋼であってもよい。しかしながら、コイルチュ
ーブ６としてプラスチック又はガラス製のチューブを使
用することも可能である。

最後に、図１に示す変位センサ１は、コイルチューブ
６を備えた測定コイル２と測定対象５とを包囲するよう
に構成したケーシング７を有する。このケーシング７か
らは、電源及び評価回路４に対する接続部及び電圧タッ
プ３が延びている。図示した変位センサ１の１つの好適
な変形例において、ケーシング７が、すべての電源ライ
ンを備えた評価回路４を収容するように構成することも
可能である。

以下、図１に示す変位センサによって測定された電圧
値の評価を図２参照して詳細に説明する。

図２の左側部分において、測定コイル２は、直列に接
続された複数のインピーダンスZ₁〜Z₅として模式的に示
されている。これらのインピーダンスZ₁〜Z₅は、電圧タ
ップ３の間に延びる測定コイル２の各セグメントの部分
インピーダンスに対応する。測定コイル２は、交流電圧
Ｕ_〜を供給される。

電圧U₁〜U₅は、隣接する電圧タップ３間において個々
にタッピング可能な電圧、即ちインピーダンスZ₁〜Z₅に
印可される電圧U₁〜U₅に対応する。実施する回路に応じ
て、電圧U₁〜U₅を昇順で加算して求められる小計電圧Ua
〜Ueとして以下のようにタッピングすることも可能であ
る。

Ua＝U1 Ub＝U1＋U2 U_c＝U₁＋U₂＋U₃ U_d＝U₁＋U₂＋U₃＋U₄ U_e＝U₁＋U₂＋U₃＋U₄＋U₅ 小計電圧U_a〜U_eは、その後再度加算されて、以後U_outと
称する出力電圧となる。

U_out＝U_a＋U_b＋U_c＋U_d＋U_e （１）或いは U_out＝U₁＋2U₂＋3U₃＋4U₄＋5U₅ （２）従って、出力電圧U_outを測定するための手順として２つ
のバリエーションが存在する。

バリエーション1:タッピングした電圧U_a,U_b,U_c,U_d,U_e
を加算器で加算して総電圧、即ち出力電圧U_outとする
（方程式（１））。

バリエーション2:電圧タップ３間で測定された個々の
電圧U₁,U₂,U₃,U₄,U₅を方程式（２）に従って重み付け
し、加算器で加算して出力電圧Uoutとする。

上記２つのバリエーションにおいて、電圧は、図１の
評価回路４によってアナログ形態及びデジタル形態の双
方で加算することが可能である。

測定対象５が配置される位置に応じて、インピーダン
スZ₁〜Z₅の内の特定のインピーダンスのみがそれぞれ影
響を受ける。測定対象５が例えば測定コイル２の第１の
セグメントの領域内にある場合には、すべてのインピー
ダンスZ₁〜Z₅が影響を受ける。しかしながら、測定対象
５が測定コイル２の中央の第３のセグメントの領域内に
ある場合には、インピーダンスZ₃〜Z₅のみが影響を受け
る。方程式（２）に従えば、Z₂は、出力電圧U_outに対し
てZ₁の２倍の影響を及ぼすものであり、Z₃は３倍の影響
を及ぼすことになる。従って、測定対象５の位置は、こ
の位置に対応するインピーダンスに影響を及ぼするばか
りでなく、小計電圧U_a〜U_eにも影響を及ぼし、最終的
に、出力電圧U_outに影響を及ぼす。この結果、電圧タッ
プ３に対する測定対象５の１つの位置に対して出力電圧
U_outを明白に関係付けることが可能になる。

図３は、評価の変形例を説明するため模式図である。
この事例では、図２と同様に、測定コイル２は、直列に
接続された複数のインピーダンスZ₁〜Z₅として示されて
いる。測定コイル２には５つの交流の供給源から交流が
供給される。この理由のため、電流Ｉはインピーダンス
Z₁を介して流れ、電流2IはインピーダンスZ₂を介し、電
流3IはインピーダンスZ₃を介し、電流4Iはインピーダン
スZ₄を介し、そして、電流5IはインピーダンスZ₅を介し
て流れる。図３において、電流Ｉは、測定コイル２にお
いて直接加算される。出力信号は、以下の式により表さ
れる： U_out＝Ｉ（Z₁＋2Z₂＋3Z₃＋4Z₄＋5Z₅）（３）図４は、交流電圧を供給され得る測定コイル２を備え
た変位センサ１の測定データの捕捉に関する変形例を示
している。この変形例において、測定コイル２は複数の
電圧タップ３を有し、測定対象５は測定コイル２の内部
に配置される。電圧値の加算は、ここでは、加算器を用
いて行われる。個々の電圧タップ３は、抵抗器９（R₁〜
R_n）及び接合点11を介して、差動増幅器12の反転入力に
接続されている。差動増幅器12の反転入力の電位は
「０」であり、一方、非反転入力は接地されている。こ
れは、タッピングされた電圧値が互いに独立して加算さ
れることを意味する。抵抗器R₀は、差動増幅器12の反転
入力及び出力に対して並列に接続される。すべての抵抗
器９（R₁〜R_n）が同一であるとき（R₁＝R₂＝...＝
R_n）、差動増幅器12の増幅係数Ｋは、以下の式により表
される：差動増幅器12によって増幅された出力電圧U_outは、以
下の式により表される：ここで、Ｕ_〜は測定コイル２に対して印加された交流電
圧であり、Ｚは測定コイル２の総インピーダンスであ
る。

抵抗器９（R₁〜R_n）は異なる定格を有するものであっ
てもよいる。これにより、例えばマージン領域という所
定の領域内における変位センサの感度を増大させるこが
できる。

図３に示す評価の例によると、測定コイル２の個々の
セグメントは、図５に示す変位センサの実施例において
所定の電流Ｉをそれぞれ受け入れる。それに対応する複
数の電流供給源は、１つの電圧の供給源Ｕ_〜と複数の抵
抗器R₁〜R_nとによって実現される。ここでは、以下の通
りである： R₁＝R₂＝...＝R_n＞＞Z₁＝Z₂＝...＝Z_n 測定コイル２は、差動増幅器12の反転入力及び非反転
入力に対して接続される。測定コイル２と差動増幅器12
との間に並列に挿入された負荷電位差計R_Lを用いて、測
定対象５が測定コイル２の中央に位置するとき、差動増
幅器12の出力において零点を調節することが可能であ
る。測定対象５がその中央位置から変位している場合に
は、出力電圧U_outは、それに比例して変化し、その位相
もまた、180度だけ変化することになる。

図６は、その評価回路に温度を補償するための手段を
追加した点を除いて、図４に示す変位センサと実質的に
同様に構成した変位センサ１を示している。測定コイル
２は、１つの交流電圧の供給源13に対して接続されるだ
けでなく、抵抗器Ｒ_１＝及びＲ_２＝を介して直流電圧の
供給源14に対しても接続される。従って、差動増幅器12
には、交流成分と直流成分が互いに重畳した出力信号即
ち出力電圧が供給される。しかしながら、測定対象５の
位置に関わらず、その直流成分は、交流成分と同様に温
度に依存する。

増幅器12を介して増幅された出力信号は、ここで、２
本の経路15及び16に分割される。経路15では、出力信号
の直流成分が、低周波フィルタ17及び後続の直流増幅器
18によって測定される。経路16では、出力信号の交流成
分が、復調器19及び後続のフィルタ、更には必要に応じ
て増幅器20によって測定される。直流成分は温度の影響
のみを受け、交流成分は温度と測定対象５の位置との両
方に依存するため、ここで、直流成分を用いて交流成分
の温度の影響を補正することが可能になる。この目的の
ために、２本の経路15及び16は、終端増幅器21において
結合されて平衡される。これにより、端部増幅器21の出
力において、温度の影響を除去した出力電圧U_outをタッ
ピングすることが可能になる。測定コイル２が２つの相
補的な電圧を（基準電位に対して対称的に）供給され、
測定対象５が測定コイル２の中心に配置されるとき、そ
の出力信号は、「０」に等しくなる。この事例におい
て、変位センサ１は、差動センサのように（その中心に
おいてゼロであるようにして）機能する。

図示した回路を用いる場合、測定コイル２に並列に接
続されたコンポーネント22を用いて抵抗を測定すること
により温度の絶対値を測定することも可能になる。この
ことは、本発明による変位センサ１の特定の用途につい
て有益である。

図７は、測定コイル２としてトロイドを備えた変位セ
ンサ１の特殊な構成例を示している。この実施例では、
測定コイルは環状コイルチューブ６に捲回されおり、環
状チューブ６は圧力（p1及びp2）を受けるための２つの
開口を有する。測定対象はボール５から成り、ボール５
の位置は付与される圧力p1,p2によって自動的に調節さ
れる。この実施例の電圧タップ３は、図１から図６に示
すいずれかの変形例に従って配線することが可能であ
る。

図面しない変位センサの好適な変形例については、上
記説明の総体部分が適用されるものとする。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01D 5/00 - 5/62 G01B 7/00 - 7/34 G01P 1/00 - 3/80

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも２つの電圧タップ（３）を有し
交流電流が供給され得る測定コイル（２）と、電気的及
び／又は磁気的な伝導性の測定対象（５）と、前記電圧
タップ（３）に対する前記測定対象（５）の位置に対応
する出力電圧を評価し且つ測定するための評価回路
（４）とを備え、前記測定対象（５）が前記測定コイル
（２）の内部に配置されて該測定コイルの内部を変位可
能であり、前記測定コイル（２）の総インピーダンスが
前記測定対象（５）の位置に依存しないようになってい
る非接触式変位センサ（１）において、１つの交流電圧の供給源と、該交流電圧供給源に前記電
圧タップ（３）を介して並列に接続された複数の抵抗器
（R₁〜R_n）とにより複数の交流の供給源を実現し、該交
流の供給源から前記測定コイル（２）に交流を供給する
ことを特徴とする非接触式変位センサ。
【請求項２】前記測定コイル（２）は、前記評価回路の
差動増幅器（12）の反転入力及び非反転入力に接続され
ており、前記測定コイル（２）と前記差動増幅器（12）
との間に並列に挿入された負荷電位差計（R_L）によっ
て、前記測定対象（５）が前記測定コイル（２）の中央
に位置するとき前記差動増幅器（12）の出力において零
点が調節可能であることを特徴とする、請求項１に記載
の変位センサ。
【請求項３】前記評価回路は、出力電圧（U_out）を生成
し、当該出力電圧は、前記測定対象（５）が上記測定コ
イル（12）の中央位置から変位するとき、それに比例し
て変化し、その位相もまた180度だけ変化することを特
徴とする、請求項１又は２に記載の変位センサ。
【請求項４】少なくとも２つの電圧タップ（３）を有し
交流電流が供給され得る測定コイル（２）と、電気的及
び／又は磁気的な伝導性の測定対象（５）と、前記電圧
タップ（３）に対する前記測定対象（５）の位置に対応
する出力電圧を評価し且つ測定するための評価回路
（４）とを備え、前記測定対象（５）が前記測定コイル
（２）の内部に配置されて該測定コイルの内部を変位可
能であり、前記測定コイル（２）の総インピーダンスが
前記測定対象（５）の位置に依存しないようになってい
る非接触式変位センサ（１）において、交流電圧の供給源（13）と、該交流電圧供給源と並列で
あって少なくとも１つの抵抗器（Ｒ_１＝,R_２＝）を介し
て前記測定コイル（２）に接続された直流電圧の供給源
（14）とから成る温度補償手段を更に備え、当該温度補
償手段が、温度の絶対値を測定するためのコンポーネン
ト（22）と、前記測定コイル（２）の出力信号の直流成
分を測定する第１の経路（15）と交流成分を測定する第
２の経路（16）との２つの経路を有する評価回路（４）
とを備えることを特徴とする非接触式変位センサ。
【請求項５】少なくとも２つの電圧タップ（３）を有し
交流電流が供給され得る測定コイル（２）と、電気的及
び／又は磁気的な伝導性の測定対象（５）と、前記電圧
タップ（３）に対する前記測定対象（５）の位置に対応
する出力電圧を評価し且つ測定するための評価回路
（４）とを備え、前記測定対象（５）が前記測定コイル
（２）の内部に配置されて該測定コイルの内部を変位可
能であり、前記測定コイル（２）の総インピーダンスが
前記測定対象（５）の位置に依存しないようになってい
る非接触式変位センサ（１）において、前記測定コイル（２）は、圧力（p1及びp2）を加えるた
めの開口を有するコイル・チューブ（６）の廻りに巻回
され、前記測定対象（５）の位置は加えられた圧力に基
づいて自動的に調整され、前記測定コイルはトロイダル
・コイルであり、複数の電圧タップが抵抗器（９）及び
接合点（11）を介して前記評価回路（４）の入力に接続
されることを特徴とする非接触式変位センサ。
【請求項６】前記測定コイル（２）は、トロイダル・コ
イルであり、ボール（５）が測定対象として使用される
ことを特徴とする、請求項５に記載の変位センサ。
【請求項７】前記電圧タップ（３）の数は少なくとも３
つであり、実質的に等間隔で配置されることを特徴とす
る、請求項１から６の１つに記載の変位センサ。
【請求項８】前記測定対象（５）は、最大限度で、２つ
の隣接する電圧タップ（３）間の間隔に渡って延びるこ
とを特徴とする、請求項１から７の１つに記載の変位セ
ンサ。
【請求項９】前記測定対象（５）は、強磁性体材料によ
って形成されることを特徴とする、請求項１から８の１
つに記載の変位センサ。
【請求項１０】前記測定コイル（２）は、細長いコイル
から成ることを特徴とする、請求項１から９の１つに記
載の変位センサ。
【請求項１１】前記測定コイル（２）は、円筒コイルか
ら成ることを特徴とする、請求項10に記載の変位セン
サ。
【請求項１２】前記測定コイルは、正方形断面を有する
ことを特徴とする、請求項１から11の１つに記載の変位
センサ。
【請求項１３】前記測定コイル（２）の内部には、当該
測定コイル（２）の全長に渡って延びるコイルチューブ
（６）が配置され、前記測定対象（５）もまた、前記コ
イル・チューブ（６）の内部に配置されていることを特
徴とする、請求項１から12の１つに記載の変位センサ。
【請求項１４】前記コイルチューブ（６）は、非強磁性
材料によって形成されていることを特徴とする、請求項
13に記載の変位センサ。
【請求項１５】前記コイルチューブは、ステンレス鋼に
よって形成されることを特徴とする、請求項14に記載の
変位センサ。
【請求項１６】前記コイルチューブは、プラスチックに
よって形成されることを特徴とする、請求項13に記載の
変位センサ。
【請求項１７】前記コイルチューブは、ガラスによって
形成されることを特徴とする、請求項13に記載の変位セ
ンサ。
【請求項１８】前記測定コイル（２）及び前記評価回路
を取り囲み、且つ、当該測定コイルと評価回路とを保護
するケーシング（７）が設けられていることを特徴とす
る、請求項１から17の１つに記載の変位センサ。
【請求項１９】前記測定コイル（６）は、２つの相補的
な電圧を対称的に供給されることを特徴とする、請求項
１から18の１つに記載の変位センサ。
【請求項２０】前記測定コイルは、方形波電圧を供給さ
れることを特徴とする、請求項１から19の１つに記載の
変位センサ。
【請求項２１】前記評価回路（４）は、前記電圧タップ
（３）に現出する複数の電圧の値を、前記電圧タップの
配列の順序で加算するための手段と、加算した結果とし
て生じる小計電圧を順次加算して出力電圧とするための
手段とを含むことを特徴とする、請求項１から20の１つ
に記載の変位センサ。
【請求項２２】前記少なくとも２つの電圧タップ（３）
と基準電位（８）との間で電圧を捕捉し、前記評価回路
（４）が、当該捕捉した電圧の値を加算して出力電圧と
するための手段を含むことを特徴とする、請求項１から
20の１つに記載の変位センサ。
【請求項２３】前記評価回路（４）は、前記電圧の値を
加算するための手段（10）として少なくとも１つの加算
増幅器を含むことを特徴とする、請求項21又は22に記載
の変位センサ。
【請求項２４】前記増幅器（10）は、反転入力と非反転
入力とを有することを特徴とする、請求項23に記載の変
位センサ。
【請求項２５】個々の電圧タップ（３）は、前記出力電
圧をタッピングすることを許容する共通の測定データタ
ップ（11）に対して接続され、少なくとも１つの抵抗器
（９）が、個々の電圧タップ（３）と前記測定データタ
ップ（11）の間に挿入されることを特徴とする、請求項
１から24の１つに記載の変位センサ。
【請求項２６】前記抵抗器（９）は、実質的に同一の定
格を有することを特徴とする、請求項25に記載の変位セ
ンサ。
【請求項２７】前記抵抗器の数は複数であり、当該複数
の抵抗器が異なる定格を有することを特徴とする、請求
項25に記載の変位センサ。
【請求項２８】前記抵抗器（９）は、前記測定コイルの
出力抵抗よりも高い抵抗を有することを特徴とする、請
求項25から27の１つに記載の変位センサ。
【請求項２９】前記評価回路（４）に温度を補償するた
めの手段を設けたことを特徴とする、請求項１から28の
１つに記載の変位センサ。
【請求項３０】前記評価回路（４）は、前記電圧タップ
で捕捉された電圧を評価する間に温度を測定して前記測
定コイル（２）の温度特性を検討する手段（22）を含む
ことを特徴とする、請求項29に記載の変位センサ。
【請求項３１】前記温度は、直流又は交流の抵抗を計測
することによって測定されることを特徴とする、請求項
４又は30に記載の変位センサ。
【請求項３２】前記評価回路（４）は、前記電圧タップ
により捕捉された電圧の前記交流電圧成分及び直流電圧
成分を分離して別個に処理するための手段と、前記交流
成分における温度の影響を取り除くための手段とを含む
ことを特徴とする、請求項４、30又は31に記載の変位セ
ンサ。
【請求項３３】前記評価回路（４）は、前記交流電圧成
分及び直流電圧成分を分離して処理するための手段とし
て少なくとも１つのフィルタ（17,20）を含み、前記交
流成分を処理するために復調器（19）を更に設けたこと
を特徴とする、請求項32に記載の変位センサ。
【請求項３４】前記評価回路（４）は、前記交流成分に
おける温度の影響を取り除くための手段として差動増幅
器（21）を含み、復調され、フィルタ処理され、且つ、
増幅される前記交流成分は前記差動増幅器（21）の一方
の入力に対して供給され、フィルタ処理され、且つ、増
幅される前記直流成分は前記差動増幅器（21）の他方の
入力に対して供給されることを特徴とする、請求項32又
は33の一方に記載の変位センサ。
【請求項３５】前記測定コイルは、少なくとも１巻きの
コイルセグメントを複数個直列に接続したものから成
り、該測定コイルの個々のセグメントに対し１つの交流
供給源が交流を供給することを特徴とする、請求項１か
ら34の１つに記載の変位センサ。