CH705177A2 - Sensoranordnung und Mikrowellensender zur Verwendung in einer Sensoranordnung. - Google Patents

Abstract

Die erfindungsgemässe Mikrowellensonde zur Verwendung in einer Mikrowellensensoranordnung enthält einen Senderkörper und einen mit dem Senderkörper gekoppelten Sender (400). Der Sender enthält einen ersten Abschnitt (406), einen zweiten Abschnitt (408) und einen Verbindungsabschnitt (410), der den ersten Abschnitt mit dem zweiten Abschnitt koppelt. Der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt erzeugen ein elektromagnetisches Feld, wenn wenigstens ein Mikrowellensignal empfangen wird, und es wird eine Belastung an dem Sender induziert, wenn ein Objekt innerhalb des elektromagnetischen Feldes positioniert wird.

Description

Hintergrund zu der Erfindung

[0001] Die vorliegende Anmeldung betrifft allgemein Energiesysteme und insbesondere eine Sensoranordnung und einen Mikrowellenemitter zur Verwendung in einer Sensoranordnung.

[0002] Bekannte Maschinen können Schwingungen und/oder ein anderes anormales Verhalten während des Betriebs zeigen. Es können ein oder mehrere Sensoren dazu verwendet werden, ein derartiges Verhalten zu messen und/oder zu überwachen und z.B. ein Schwingungsmass, das eine Maschinenantriebswelle aufweist, eine Drehzahl der Maschinenantriebswelle und/oder jede beliebige sonstige Betriebseigenschaft einer arbeitenden Maschine oder eines arbeitenden Motors zu bestimmen. Häufig sind derartige Sensoren mit einem Maschinenüberwachungssystem gekoppelt, das mehrere Überwachungseinrichtungen aufweist. Das Überwachungssystem empfängt Signale von einem oder mehreren Sensoren, führt wenigstens einen Verarbeitungsschritt an den Signalen durch und überträgt die modifizierten Signale zu einer Diagnoseplattform, die die Messungen für einen Benutzer anzeigt.

[0003] Wenigstens einige bekannte Maschinen setzen Wirbelstromsensoren ein, um die Schwingungen in und/oder eine Position einer Maschinenkomponente zu messen. Jedoch kann der Einsatz bekannter Wirbelstromsensoren beschränkt sein, weil ein Detektionsbereich derartiger Sensoren lediglich die Hälfte eines Durchmessers des Wirbelstromsensorelementes beträgt. Andere bekannte Maschinen verwenden optische Sensoren, um eine Schwingung und/oder eine Position einer Maschinenkomponente zu messen. Jedoch können bekannte optische Sensoren durch Verunreinigungen verschmutzt werden und ungenaue Messwerte liefern, und sie können als solche für industrielle Umgebungen ungeeignet sein. Ferner können bekannte optische Sensoren nicht zur Erfassung einer Schwingung und/oder einer Position einer Maschinenkomponente durch ein flüssiges Medium und/oder ein Medium, das Feststoffteilchen enthält, geeignet sein.

Kurze Beschreibung der Erfindung

[0004] In einer Ausführungsform ist eine Mikrowellensonde zur Verwendung in einer Mikrowellensensoranordnung geschaffen, die einen Senderkörper und einen mit dem Senderkörper gekoppelten Sender enthält. Der Sender enthält einen ersten Abschnitt, einen zweiten Abschnitt und einen Verbindungsabschnitt, der den ersten Abschnitt mit dem zweiten Abschnitt koppelt. Der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt erzeugen ein elektromagnetisches Feld, wenn wenigstens ein Mikrowellensignal empfangen wird, und es wird eine Belastung an dem Emitter induziert, wenn ein Objekt innerhalb des elektromagnetischen Feldes positioniert ist.

[0005] In einer weiteren Ausführungsform ist eine Mikrowellensensoranordnung geschaffen, die einen Senderkörper und einen Sender enthält, der mit dem Senderkörper gekoppelt ist. Der Sender enthält einen ersten Abschnitt, einen zweiten Abschnitt und einen Verbindungsabschnitt, der den ersten Abschnitt mit dem zweiten Abschnitt koppelt. Der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt erzeugen ein elektromagnetisches Feld, wenn wenigstens ein Mikrowellensignal empfangen wird. Die Mikrowellensensoranordnung enthält ferner eine Signalverarbeitungsvorrichtung, die mit dem Sender gekoppelt ist, um wenigstens ein Mikrowellensignal zu dem Sender zu übertragen und um auf der Basis eines von dem Sender empfangenen Signals einen Entfernungsmesswert zu berechnen.

[0006] In einer noch weiteren Ausführungsform ist ein Verfahren zum Messen einer Entfernung einer Maschinenkomponente in Bezug auf einen Sender geschaffen. Das Verfahren enthält ein Übertragen wenigstens eines Mikrowellensignals zu dem Sender, der einen ersten Abschnitt, einen zweiten Abschnitt und einen Verbindungsabschnitt enthält, der den ersten Abschnitt mit dem zweiten Abschnitt koppelt. Der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt erzeugen ein elektromagnetisches Feld, wenn wenigstens ein Mikrowellensignal empfangen wird. Das Verfahren enthält ferner ein Erzeugen eines elektromagnetischen Feldes von dem wenigstens einen Mikrowellensignal aus, Erzeugen eines Belastungssignals, das eine Störung des elektromagnetischen Feldes kennzeichnet, und Berechnen der Entfernung der Maschinenkomponente zu dem Sender auf der Basis des Belastungssignals.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

[0007] Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild eines beispielhaften Energiesystems.

[0008] Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild einer beispielhaften Sensoranordnung, die bei dem in Fig. 1 veranschaulichten Energiesystem verwendet werden kann.

[0009] Fig. 3 zeigt eine Perspektivansicht eines beispielhaften Senderkörpers, der bei der in Fig. 2 veranschaulichten Sensoranordnung verwendet werden kann.

[0010] Fig. 4 zeigt eine Vorderansicht eines beispielhaften Mikrowellensenders, der bei der in Fig. 2 veranschaulichten Sensoranordnung verwendet werden kann.

[0011] Fig. 5 zeigt eine Vorderansicht eines weiteren beispielhaften Mikrowellensenders, der bei der in Fig. 2veranschaulichten Sensoranordnung verwendet werden kann.

[0012] Fig. 6 zeigt eine Vorderansicht eines noch weiteren beispielhaften Mikrowellensenders, der bei der in Fig. 2veranschaulichten Sensoranordnung verwendet werden kann.

[0013] Fig. 7 zeigt eine Vorderansicht eines weiteren beispielhaften Mikrowellensenders, der bei der in Fig. 2veranschaulichten Sensoranordnung verwendet werden kann.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

[0014] Fig. 1 zeigt ein beispielhaftes Kraft- bzw. Energiesystem 100, das eine Maschine 102 enthält. In der beispielhaften Ausführungsform kann die Maschine 102 eine Windkraftanlage, eine hydroelektrische Turbine, eine Gasturbine oder ein Verdichter sein, ist jedoch nicht allein darauf beschränkt. Alternativ kann die Maschine 102 jede beliebige sonstige Maschine sein, die in einem Energiesystem verwendet wird. In der beispielhaften Ausführungsform dreht die Maschine 102 eine Antriebswelle 104, die mit einer Last 106, wie beispielsweise einem Generator, gekoppelt ist.

[0015] In der beispielhaften Ausführungsform ist die Antriebswelle 104 wenigstens teilweise durch ein oder mehrere (nicht veranschaulichte) Lager gelagert, die innerhalb der Maschine 102 und/oder innerhalb der Last 106 untergebracht sind. Alternativ oder zusätzlich können die Lager in einer gesonderten Tragstruktur 108, wie beispielsweise einem Getriebegehäuse, oder innerhalb jeder beliebigen sonstigen Struktur oder Komponente untergebracht sein, die dem Energiesystem 100 ermöglicht, in der hierin beschriebenen Weise zu funktionieren.

[0016] In der beispielhaften Ausführungsform enthält das Energiesystem 100 wenigstens eine Sensoranordnung 110, die wenigstens eine Betriebsbedingung der Maschine 102, der Antriebswelle 104, der Last 106 und/oder von jeder beliebigen sonstigen Komponente des Energiesystems 100, die dem System 100 ermöglicht, in der hierin beschriebenen Weise zu funktionieren, misst und/oder überwacht. Insbesondere ist die Sensoranordnung 110 in der beispielhaften Ausführungsform eine Entfernungssensoranordnung 110, die in enger Nähe zu der Antriebswelle 104 positioniert ist, um einen (in Fig. 1nicht veranschaulichten) Abstand zu messen und/oder zu überwachen, der zwischen der Antriebswelle 104 und der Sensoranordnung 110 definiert ist. In der beispielhaften Ausführungsform verwendet die Sensoranordnung 110 Mikrowellensignale, um eine Entfernung, wie beispielsweise eine statische und/oder eine schwingungsbedingte Entfernung, einer Komponente des Energiesystems 100 in Bezug auf die Sensoranordnung 110 zu messen. In dem hierin verwendeten Sinne bezeichnet der Ausdruck «Mikrowelle» Signale oder eine Komponente, die Signale empfängt und/oder überträgt, die eine oder mehrere Frequenzen zwischen etwa 300 Megahertz (MHz) und etwa 300 Gigahertz (GHz) aufweisen. Alternativ kann die Sensoranordnung 110 jede beliebige sonstige Komponente des Energiesystems 100 messen und/oder überwachen und/oder jede beliebige sonstige Sensor- oder Wandleranordnung sein, die dem Energiesystem 100 ermöglicht, in der hierin beschriebenen Weise zu funktionieren. In der beispielhaften Ausführungsform ist jede Sensoranordnung 110 an irgendeiner Stelle innerhalb des Energiesystems 100 positioniert. Ferner ist in der beispielhaften Ausführungsform wenigstens eine Sensoranordnung 100 mit einem Diagnosesystem 112 zur Verwendung bei der Verarbeitung und/oder Analyse eines oder mehrerer durch die Sensoranordnungen 110 erzeugter Signale gekoppelt.

[0017] Während des Betriebs kann in der beispielhaften Ausführungsform der Betrieb der Maschine 102 eine oder mehrere Komponenten des Energiesystems 100, wie beispielsweise die Antriebswelle 104, zur Veränderung ihrer Position in Bezug auf wenigstens eine Sensoranordnung 110 veranlassen. Zum Beispiel können Schwingungen an den Komponenten hervorgerufen werden, und/oder die Komponenten können sich ausdehnen oder zusammenziehen, wenn die Betriebstemperatur innerhalb des Energiesystems 100 sich verändert. In der beispielhaften Ausführungsform messen und/oder überwachen die Sensoranordnungen 110 die Entfernung und/oder die Position der Komponenten in Bezug auf jede Sensoranordnung 110, und sie übertragen ein Signal, das die gemessene Entfernung und/oder Position der Komponenten kennzeichnet (hier nachfolgend als ein «Entfernungsmesssignal» bezeichnet) zu dem Diagnosesystem 112 zur Verarbeitung und/oder Analyse.

[0018] Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung einer beispielhaften Sensoranordnung 110, die bei dem (in Fig. 1veranschaulichten) Energiesystem 100 verwendet werden kann. In der beispielhaften Ausführungsform enthält die Sensoranordnung 110 eine Signalverarbeitungsvorrichtung 200 und eine Sonde 202, die mit der Signalverarbeitungsvorrichtung 200 über eine Datenleitung 204 gekoppelt ist. In der beispielhaften Ausführungsform enthält die Sonde 202 einen Sender bzw. Emitter 206, der mit einem Sondengehäuse 208 gekoppelt und/oder innerhalb dessen positioniert ist. Insbesondere ist die Sonde 202 in der beispielhaften Ausführungsform eine Mikrowellensonde 202, die einen Mikrowellensender bzw. -emitter 206 enthält. An sich weist der Sender 206 in der beispielhaften Ausführungsform wenigstens eine Resonanzfrequenz innerhalb eines Mikrowellenfrequenzbereiches auf.

[0019] In der beispielhaften Ausführungsform enthält die Signalverarbeitungsvorrichtung 200 eine Richtkopplervorrichtung 210, die mit einem Sendeleistungsdetektor 212, mit einem Empfangsleistungsdetektor 214 und mit einer Signalkonditionierungsvorrichtung 216 gekoppelt ist. In der beispielhaften Ausführungsform enthält die Signalkonditionierungs-vorrichtung 216 einen Signalgenerator 218, einen Subtrahierer 220 und einen Linearisator 222. Der Sender 206 emittiert ein elektromagnetisches Feld 224, wenn ein Mikrowellensignal durch den Sender 206 übertragen wird.

[0020] Während des Betriebs erzeugt der Signalgenerator 218 in der beispielhaften Ausführungsform wenigstens ein elektrisches Signal mit einer Mikrowellenfrequenz (hier nachstehend als ein «Mikrowellensignal» bezeichnet), das der Resonanzfrequenz des Senders 206 entspricht oder annähernd entspricht. Der Signalgenerator 218 überträgt das Mikrowellensignal zu der Richtkopplervorrichtung 210. Die Richtkopplervorrichtung 210 trennt das Mikrowellensignal auf und überträgt oder leitet wenigstens einen Teil des Mikrowellensignals zu dem Sendeleistungsdetektor 212 und überträgt oder leitet den restlichen Teil des Mikrowellensignals zu dem Sender 206. Während das Mikrowellensignal durch den Sender 206 übertragen wird, wird ein elektromagnetisches Feld 224 von dem Sender 206 und aus dem Sondengehäuse 208 nach aussen abgestrahlt. Falls ein Objekt, wie beispielsweise eine Antriebswelle 104 oder eine andere Komponente der (in Fig. 1veranschaulichten) Maschine 102 und/oder des Energiesystems 100 in das elektromagnetische Feld 224 eintritt und/oder eine relative Position innerhalb des elektromagnetischen Feldes 224 verändert, kann eine elektromagnetische Kopplung zwischen dem Objekt und dem Feld 224 auftreten. Insbesondere kann wegen der Gegenwart des Objektes innerhalb des elektromagnetischen Feldes 224 und/oder wegen einer derartigen Objektbewegung das elektromagnetische Feld 224 gestört werden, z.B. aufgrund eines in dem Objekt induzierten induktiven und/oder kapazitiven Effektes, der bewirken kann, dass wenigstens ein Teil des elektromagnetischen Feldes 224 induktiv und/oder kapazitiv an das Objekt als ein elektrischer Strom und/oder eine elektrische Ladung angekoppelt wird. In einem derartigen Fall wird der Sender 206 verstimmt (d.h. eine Resonanzfrequenz des Senders 206 wird reduziert und/oder verändert), und es wird eine Belastung an dem Sender 206 induziert. Die an dem Sender 206 induzierte Belastung bewirkt, dass eine Reflexion des Mikrowellensignals (hier nachfolgend als ein «verstimmtes Belastungssignal» bezeichnet) über die Datenleitung 204 zu der Richtkopplervorrichtung 210 übertragen wird. In der beispielhaften Ausführungsform weist das verstimmte Belastungssignal eine geringere Leistungsamplitude und/oder eine andere Phase als die Leistungsamplitude und/oder die Phase des Mikrowellensignals auf. Ferner hängt die Leistungsamplitude des verstimmten Belastungssignals in der beispielhaften Ausführungsform von der Nähe des Objektes zu dem Sender 206 ab. Die Richtkopplervorrichtung 210 trennt das verstimmte Belastungssignal ab und überträgt oder leitet wenigstens einen Teil des verstimmten Belastungssignals zu dem Empfangsleistungsdetektor 214 und überträgt oder leitet den restlichen Teil des verstimmten Belastungssignals zu dem Signalgenerator 218.

[0021] In der beispielhaften Ausführungsform bestimmt der Empfangsleistungsdetektor 214 eine Leistungsgrösse, die auf dem verstimmten Belastungssignal basiert und/oder in diesem enthalten ist, und überträgt ein Signal, das die Leistung des verstimmten Belastungssignals kennzeichnet, zu der Signalkonditionierungsvorrichtung 216. Der Sendeleistungsdetektor 212 bestimmt eine Leistungsgrösse, die auf dem Mikrowellensignal basiert und/oder in diesem enthalten ist, und überträgt ein Signal, das die Leistung des Mikrowellensignals kennzeichnet, zu der Signalkonditionierungsvorrichtung 216. In der beispielhaften Ausführungsform empfängt der Subtrahierer 220 die Leistung des Mikrowellensignals und die Leistung des verstimmten Ladungssignals und berechnet eine Differenz zwischen der Leistung des Mikrowellensignals und der Leistung des verstimmten Ladungssignals. Der Subtrahierer 220 überträgt ein Signal, das die berechnete Differenz kennzeichnet (hier nachfolgend als ein «Leistungsdifferenzsignal» bezeichnet) zu dem Linearisator 222. In der beispielhaften Ausführungsform ist eine Amplitude des Leistungsdifferenzsignals zu einem Abstand 226, der zwischen dem Objekt, wie beispielsweise der Antriebswelle 104, innerhalb des elektromagnetischen Feldes 224 und der Sonde 202 und/oder dem Sender 206 definiert ist (d.h. dem als die Objektnähe bzw. -entfernung bezeichneten Abstand 226), proportional, wie beispielsweise umgekehrt oder exponentiell proportional. In Abhängigkeit von den charakteristischen Eigenschaften des Senders 206, wie z.B. der Geometrie des Senders 206, kann die Amplitude des Leistungsdifferenzsignals wenigstens teilweise eine nichtlineare Beziehung in Bezug auf die Objektentfernung zeigen.

[0022] In der beispielhaften Ausführungsform wandelt der Linearisator 222 das Leistungsdifferenzsignal in ein Spannungsausgangssignal (d.h. das «Entfernungsmesssignal») um, das eine im Wesentlichen lineare Beziehung zwischen der Objektentfernung und der Amplitude des Entfernungsmesssignals aufweist. Ferner überträgt der Linearisator 222 in der beispielhaften Ausführungsform das Entfernungsmesssignal zu dem (in Fig. 1 veranschaulichten) Diagnosesystem 112 mit einem zur Verarbeitung und/oder Analyse innerhalb des Diagnosesystems 112 geeigneten Skalierungsfaktor. In der beispielhaften Ausführungsform weist das Entfernungsmesssignal einen Skalierungsfaktor von Volt pro Millimeter auf. Alternativ kann das Entfernungsmesssignal irgendeinen anderen Skalierungsfaktor aufweisen, der dem Diagnosesystem 112 und/oder dem Energiesystem 100 ermöglicht, in der hierin beschriebenen Weise zu funktionieren.

[0023] Fig. 3 zeigt eine Perspektivansicht eines beispielhaften Senderkörpers 300 und einer Datenleitung 204, die bei der Sensoranordnung 110 verwendet werden können. In der beispielhaften Ausführungsform ist der Senderkörper 300 innerhalb des (in Fig. 2 veranschaulichten) Sondengehäuses 208 positioniert und/oder mit diesem gekoppelt. Ferner ist der (in Fig. 2 veranschaulichte) Sender 206 mit dem Senderkörper 300 gekoppelt.

[0024] In der beispielhaften Ausführungsform enthält der Senderkörper 300 eine vordere Oberfläche 302 und eine gegenüberliegende hintere Oberfläche 304. Der Sender 206 ist mit der Vorderfläche 302 gekoppelt und/oder integral mit dieser ausgebildet. Insbesondere ist in der beispielhaften Ausführungsform der Senderkörper 300 eine im Wesentlichen ebene gedruckte Leiterplatte, und der Sender 206 enthält eine oder mehrere Bahnen oder Leiter (in Fig. 3nicht veranschaulicht), die mit der Vorderfläche 302 des Senderkörpers integral ausgebildet und/oder gekoppelt sind. In der beispielhaften Ausführungsform sind die Bahnen oder Leiter aus Kupfer und/oder aus irgendeinem anderen leitfähigen Material hergestellt, das dem Sender 206 ermöglicht, in der hierin beschriebenen Weise zu funktionieren. Alternativ kann/können der Sender 206 und/oder Senderkörper 300 in irgendeiner sonstigen Anordnung konfiguriert und/oder konstruiert sein, die der Sensoranordnung 110 ermöglicht, in der hierin beschriebenen Weise zu funktionieren.

[0025] In der beispielhaften Ausführungsform enthält die Datenleitung 204 einen inneren Leiter 306 und einen äusseren Leiter 308, der den inneren Leiter 306 im Wesentlichen um-schliesst, so dass die Leiter 306 und 308 koaxial sind. Die Datenleitung 204 ist in der beispielhaften Ausführungsform ein Semi-Rigid-Kabel (Festmantel-Kabel) 204, das den Sender 206 mit der Verarbeitungsvorrichtung 200 (wie in Fig. 2veranschaulicht) koppelt. Alternativ ist die Datenleitung 204 irgendein anderes Kabel oder irgendeine andere Leitung, das bzw. die der Sensoranordnung 110 ermöglicht, in der hierin beschriebenen Weise zu funktionieren. In der beispielhaften Ausführungsform sind der Innenleiter 306 und der Aussenleiter 308 mit dem Senderkörper 300 und/oder dem Sender 206 gekoppelt, um Mikrowellensignalen zu ermöglichen, von der Signalverarbeitungsvorrichtung 200 aus über den Sender 206 übertragen zu werden.

[0026] Während des Betriebs wird wenigstens ein Mikrowellensignal über den Innenleiter 306 und den Aussenleiter 308 zu dem Sender 206 übertragen. Während das Mikrowellensignal durch den Sender 206 übertragen wird, wird ein elektromagnetisches Feld 224 (wie in Fig. 2 veranschaulicht) emittiert. Auf der Basis einer an dem Sender 206 induzierten Belastung wird ein Entfernungsmesswert bestimmt, wie dies genauer oben beschrieben ist.

[0027] Fig. 4 zeigt eine Vorderansicht eines beispielhaften Mikrowellensenders 400, der bei der (in Fig. 2 veranschaulichten) Sensoranordnung 110 verwendet werden kann. Der Sender 400 ist in der beispielhaften Ausführungsform mit der vorderen Oberfläche 302 des Senderkörpers 300 gekoppelt und erstreckt sich von einer Mitte 402 der Vorderfläche 302 aus radial nach aussen. In der beispielhaften Ausführungsform enthält der Sender 400 mehrere Leiter 404 oder Bahnen, die mit der Vorderfläche 302 des Senderkörpers integral ausgebildet und/oder gekoppelt sind.

[0028] In der beispielhaften Ausführungsform enthält der Sender 400 einen ersten Abschnitt 406, einen zweiten Abschnitt 408 und einen Verbindungsabschnitt 410, der den ersten Abschnitt 406 mit dem zweiten Abschnitt 408 koppelt. Der Sender 400 enthält ferner einen inneren Abschnitt 412, der von dem ersten Abschnitt 406, dem zweiten Abschnitt 408 und dem Verbindungsabschnitt 410 im Wesentlichen umgeben ist. In der beispielhaften Ausführungsform sind der erste Abschnitt 406, der zweite Abschnitt 408, der Verbindungsabschnitt 410 und der innere Abschnitt 412 mit der vorderen Oberfläche 302 im Wesentlichen koplanar, so dass sich der Sender 400 von der vorderen Oberfläche 302 aus nicht über eine wesentliche Strecke axial nach aussen erstreckt. Alternativ kann/können der Sender 400 und/oder der Senderkörper 300 eine beliebige Anzahl von Senderabschnitten enthalten und/oder eine beliebige Gestalt aufweisen, die der Mikrowellensensoranordnung 110 ermöglicht, in der hierin beschriebenen Weise zu funktionieren.

[0029] Der erste Abschnitt 406 enthält in der beispielhaften Ausführungsform mehrere im Wesentlichen bogenförmige Segmente 414, die um die Mitte 402 herum konzentrisch zueinander ausgerichtet sind. Alternativ können die Segmente 414 eine beliebige sonstige Gestalt oder Konfiguration aufweisen, die dem Sender 400 ermöglicht, in der hierin beschriebenen Weise zu funktionieren. In der beispielhaften Ausführungsform enthalten die Segmente 414 ein radial äusserstes Segment 416 und ein radial innerstes Segment 418. In der beispielhaften Ausführungsform enthalten die Segmente 414 ferner wenigstens ein mittleres Segment 420, das mit dem radial äussersten Segment 416 und/oder dem radial innersten Segment 418 gekoppelt ist. Jedes Segment 414 ist zu der Mitte 402 radial ausgerichtet und ist mit einem Nachbarsegment 414 über wenigstens ein Segmentende 422 gekoppelt. Jedes Segmentende 422 ist abwechselnd im Abstand in Bezug auf jedes andere Segmentende 422 angeordnet. Genauer gesagt, erstreckt sich eine erste Radiuslinie 424 durch die Mitte 402 hindurch entlang eines ersten Randes 426 des ersten Abschnitts 406, und eine zweite Radiuslinie 428 erstreckt sich durch die Mitte 402 entlang eines zweiten Randes 430 des ersten Abschnitts 406. In der beispielhaften Ausführungsform ist das Segmentende 422 an einem radial inneren Ende 432 des ersten Abschnitts 406 im Wesentlichen an der ersten Radiuslinie 424 positioniert, während das nächste radial äussere Segmentende 422 im Wesentlichen an der zweiten Radiuslinie 428 positioniert ist. Nachfolgende radial äussere Segmentenden 422 sind abwechselnd an der ersten Radiuslinie 424 und der zweiten Radiuslinie 428 positioniert.

[0030] In der beispielhaften Ausführungsform weist das radial äusserste Segment 416 eine Breite 434 auf, die grösser ist als eine Breite 436 jedes anderen Segmentes 414. Zusätzlich steigt die Länge der Segmente 414, wenn die Segmente 414 in einer zunehmenden radialen Entfernung zu der Mitte 402 beabstandet angeordnet sind. Insbesondere weist das radial innerste Segment 418 eine Bogenlänge 438 auf, die kleiner ist als eine Bogenlänge 438 des mittleren Segmentes 420, und die Bogenlänge 438 des mittleren Segmentes ist kleiner als eine Bogenlänge 438 des radial äussersten Segmentes 416.

[0031] Der zweite Abschnitt 408 ist in der beispielhaften Ausführungsform dem ersten Abschnitt 406 im Wesentlichen ähnlich. Demgemäss sind die Segmente 414 und die Segmentenden 422 des zweiten Abschnitts 408 im Wesentlichen ähnlich den Segmenten 414 und den Segmentenden 422 des ersten Abschnitts 406.

[0032] Es sollte erkannt werden, dass an der Gestalt und/oder Konfiguration des ersten Abschnitts 406 und/oder des zweiten Abschnitts 408 Modifikationen vorgenommen werden können. Zum Beispiel kann/können der erste Abschnitt 406 und/oder der zweite Abschnitt 408 eine beliebige Anzahl von Segmenten 414 und/oder Segmentenden 422 enthalten. Ferner unterteilen die erste Radiuslinie 424 und die zweite Radiuslinie 428 die vordere Oberfläche 302 in einen ersten Quadranten 440, einen zweiten Quadranten 442, einen dritten Quadranten 444 und einen vierten Quadranten 446. Während der erste Abschnitt 406 veranschaulicht ist, wie er in dem ersten Quadranten 440 positioniert ist, kann der erste Abschnitt 406 alternativ sich in den zweiten Quadranten 442, den dritten Quadranten 444 und/oder den vierten Quadranten 446 hinein erstrecken. Ausserdem kann, obwohl der zweite Abschnitt 408 veranschaulicht ist, wie er in dem vierten Quadranten 446 positioniert ist, der zweite Abschnitt 408 alternativ sich in den ersten Quadranten 440, den zweiten Quadranten 442 und/oder den dritten Quadranten 444 hinein erstrecken.

[0033] In der beispielhaften Ausführungsform ist der Verbindungsabschnitt 410 im Wesentlichen kreisförmig und/oder im Wesentlichen bogenförmig und um die Mitte 402 herum positioniert. Der Verbindungsabschnitt 410 koppelt das radial innere Ende 432 des ersten Abschnitts 406 mit dem radial inneren Ende 432 des zweiten Abschnitts 408 elektrisch.

[0034] Der innere Abschnitt 412 ist in der beispielhaften Ausführungsform kreisförmig und um die Mitte 402 herum positioniert. Der innere Abschnitt 412 ist mit dem Innenleiter 306 der Datenleitung 204 (wie sie beide in Fig. 3veranschaulicht sind) gekoppelt, und der (in Fig. 3 veranschaulichte) Aussenleiter 308 der Datenleitung 204 ist mit dem ersten Abschnitt 406 und/oder mit dem zweiten Abschnitt 408 gekoppelt. In der beispielhaften Ausführungsform ist der innere Abschnitt 412 von dem ersten Abschnitt 406, dem zweiten Abschnitt 408 und dem Verbindungsabschnitt 410 im Wesentlichen umschlossen oder umgeben. Ferner ist der innere Abschnitt 412 von dem ersten Abschnitt 406, dem zweiten Abschnitt 408 und dem Verbindungsabschnitt 410 durch einen Spalt 448 beabstandet. In der beispielhaften Ausführungsform ist der innere Abschnitt 412 mit dem ersten Abschnitt 406, dem zweiten Abschnitt 408 und dem Verbindungsabschnitt 410 kapazitiv gekoppelt, wenn ein Signal, wie beispielsweise ein Mikrowellensignal, durch den inneren Abschnitt 412 übertragen wird.

[0035] Während des Betriebs wird wenigstens ein Mikrowellensignal durch die Datenleitung 204 zu dem Sender 400 übertragen. Das Mikrowellensignal wird zu dem inneren Abschnitt 412 durch den Innenleiter 306 übertragen. Während das Mikrowellensignal durch den inneren Abschnitt 412 übertragen wird, tritt eine kapazitive Kopplung zwischen dem inneren Abschnitt 412 und dem ersten Abschnitt 406, dem zweiten Abschnitt 408 und dem Verbindungsabschnitt 410 auf. Die kapazitive Kopplung über dem Spalt 448 induziert einen Strom durch den ersten Abschnitt 406, den zweiten Abschnitt 408 und den Verbindungsabschnitt 410, so dass ein elektromagnetisches Feld 424 (wie in Fig. 2 veranschaulicht) aus dem Sender 400 (d.h. aus den Abschnitten 406, 408, 410 und 412) abgestrahlt wird. Der Strom in dem ersten Abschnitt 406, dem zweiten Abschnitt 408 und/oder dem Verbindungsabschnitt 410 wird durch den Aussenleiter 308 zu der Signalverarbeitungsvorrichtung 200 zurückgeführt. Ein Entfernungsmesswert wird auf der Basis einer an dem Emitter 400 induzierten Belastung bestimmt, wie dies oben genauer beschrieben ist. Die radial beabstandeten Segmente 414 des ersten Abschnitts 406 und des zweiten Abschnitts 408 und die kapazitive Kopplung zwischen dem inneren Abschnitt 412 und dem ersten Abschnitt 406, dem zweiten Abschnitt 408 und dem Verbindungsabschnitt 410 unterstützen bei der Erzielung einer Frequenzstabilität, so dass der Sender 400 durch die Gegenwart und/oder relative Bewegung eines Objektes in Bezug auf den Sender 400 in gesteuerter und/oder vorhersagbarer Weise verstimmt werden kann.

[0036] Fig. 5 zeigt eine Vorderansicht eines weiteren beispielhaften Mikrowellensenders 500, der bei der (in Fig. 2veranschaulichten) Sensoranordnung 110 verwendet werden kann. Der Sender 500 ist in der beispielhaften Ausführungsform mit der vorderen Oberfläche 302 des Senderkörpers 300 gekoppelt und erstreckt sich von einer Mitte 502 der vorderen Oberfläche 302 aus radial nach aussen. In der beispielhaften Ausführungsform enthält der Sender 500 mehrere Leiter 504 oder Bahnen, die mit der vorderen Oberfläche 302 des Senderkörpers integral ausgebildet und/oder gekoppelt sind. Alternativ enthält der Sender 500 einen einzigen Leiter 504, der mit der vorderen Oberfläche 302 des Senderkörpers integral ausgebildet und/oder gekoppelt ist.

[0037] In der beispielhaften Ausführungsform enthält der Sender 500 einen ersten Abschnitt 506, einen zweiten Abschnitt 508 und einen Verbindungsabschnitt 510, der den ersten Abschnitt 506 mit dem zweiten Abschnitt 508 koppelt. In der beispielhaften Ausführungsform sind der erste Abschnitt 506, der zweite Abschnitt 508 und der Verbindungsabschnitt 510 mit der Vorderfläche 302 im Wesentlichen koplanar, so dass sich der Sender 500 von der Vorderfläche 302 aus nicht über eine wesentliche Strecke axial nach aussen erstreckt. Alternativ kann/können der Sender 500 und/oder der Senderkörper 300 eine beliebige Anzahl von Senderabschnitten enthalten und/oder eine beliebige Gestalt aufweisen, die der Mikrowellensensoranordnung 110 ermöglicht, in der hierin beschriebenen Weise zu funktionieren.

[0038] Der erste Abschnitt 506 enthält ein radial inneres Ende 512 und ein radial äusseres Ende 514. Der erste Abschnitt 506 enthält ferner mehrere radial beabstandete, im Wesentlichen kreisförmige Segmente 516, die sich im Wesentlichen spiralförmig eine erste Richtung oder im Uhrzeigersinn von dem radial inneren Ende 512 zu dem radial äusseren Ende 514 erstrecken. Der zweite Abschnitt 508 enthält ein radial inneres Ende 518 und ein radial äusseres Ende 520. Der zweite Abschnitt 508 enthält ebenfalls mehrere radial beabstandete, im Wesentlichen kreisförmige Segmente 522, die sich im Wesentlichen spiralförmig in eine zweite Richtung, die sich von der ersten Richtung unterscheidet (d.h. in einem Gegenuhrzeigersinn) von dem radial inneren Ende 518 zu dem radial äusseren Ende 520 erstrecken.

[0039] In der beispielhaften Ausführungsform ist das radial innere Ende 512 des ersten Abschnitts 506 mit dem Innenleiter 306 der Datenleitung 204 (wie sie beide in Fig. 3veranschaulicht sind) gekoppelt, und das radial innere Ende 518 des zweiten Abschnitts 508 ist mit dem Aussenleiter 308 der Datenleitung 204 gekoppelt. In einer alternativen Ausführungsform ist das radial innere Ende 512 des ersten Abschnitts 506 mit dem Aussenleiter 308 gekoppelt, während das radial innere Ende 518 des zweiten Abschnitts 508 mit dem Innenleiter 306 gekoppelt ist. In einer weiteren Ausführungsform ist der Aussenleiter 308 nicht mit dem radial inneren Ende 512 des ersten Abschnitts 506 oder dem radial inneren Ende 518 des zweiten Abschnitts 508 gekoppelt. In einer derartigen Ausführungsform kann der Sender 500 eine geringere Frequenzstabilität als die beispielhafte Ausführungsform aufweisen.

[0040] Der Verbindungsabschnitt 510 ist in der beispielhaften Ausführungsform im Wesentlichen geradlinig. Der Verbindungsabschnitt 510 koppelt das radial äussere Ende 514 des ersten Abschnitts 506 elektrisch mit dem radial äusseren Ende 520 des zweiten Abschnitts 508. Ausserdem trennt der Verbindungsabschnitt 510 den ersten Abschnitt 506 von dem zweiten Abschnitt 508, so dass ein Spalt 524 zwischen dem ersten Abschnitt 506 und dem zweiten Abschnitt 508 ausgebildet ist.

[0041] In einer alternativen Ausführungsform erstrecken sich die Segmente 522 des zweiten Abschnitts 508 in einer im Wesentlichen spiralförmigen Gestalt in der ersten Richtung (d.h. dem Uhrzeigersinn) von dem radial inneren Ende 518 zu dem radial äusseren Ende 520. In einer derartigen Ausführungsform erstreckt sich der Verbindungsabschnitt 510 im Wesentlichen diagonal über die vordere Oberfläche 302 (in Bezug auf eine (nicht veranschaulichte) Mittellinie, die den ersten Abschnitt 506 und den zweiten Abschnitt 508 halbiert), um das radial äussere Ende 514 des ersten Abschnitts 506 mit dem radial äusseren Ende 520 des zweiten Abschnitts 508 zu koppeln.

[0042] Während des Betriebs wird wenigstens ein Mikrowellensignal über die Datenleitung 204 zu dem Sender 500 übertragen. Das Mikrowellensignal wird zu dem radial inneren Ende 512 des ersten Abschnitts 506 durch den Innenleiter 306 übertragen. Das Mikrowellensignal wird durch den ersten Abschnitt 506 im Uhrzeigersinn, durch den Verbindungsabschnitt 510 und durch den zweiten Abschnitt 508 im Uhrzeigersinn übertragen. Während das Mikrowellensignal durch den Sender 500 übertragen wird, wird ein elektromagnetisches Feld 224 (wie in Fig. 2 veranschaulicht) (z.B. von den Abschnitten 506, 508 und 510) emittiert. Der Strom in dem ersten Abschnitt 506, dem zweiten Abschnitt 508 und/oder dem Verbindungsabschnitt 510 wird über das radial innere Ende 518 des zweiten Abschnitts 508 und durch den Aussenleiter 308 zu der Signalverarbeitungsvorrichtung 200 zurückgeführt. Ein Entfernungsmesswert wird auf der Basis einer an dem Sender 500 induzierten Belastung bestimmt, wie dies oben genauer beschrieben ist. Das im Wesentlichen spiralförmige Muster des Senders 500 ergibt eine vergrösserte elektrische Länge innerhalb eines kompakten Senderkörpers 300 im Vergleich zu Sendern nach dem Stand der Technik. Ferner ermöglicht das spiralförmige Muster des Senders 500 ein Abstrahlen einer vergrösserten Menge an elektromagnetischer Energie zu dem elektromagnetischen Feld 224 im Vergleich zu Sendern nach dem Stand der Technik. Die radial beabstandeten Segmente 516 und 522 des ersten Abschnitts 506 und des zweiten Abschnitts 508 helfen, eine Frequenzstabilität zu erzielen, so dass der Emitter 500 durch die Gegenwart und/oder relative Bewegung eines Objektes in Bezug auf den Sender 500 in gesteuerter und/oder vorhersagbarer Weise verstimmt werden kann.

[0043] Fig. 6 zeigt eine Vorderansicht eines noch weiteren beispielhaften Mikrowellensenders 600, der bei der (in Fig. 2veranschaulichten) Sensoranordnung 110 verwendet werden kann. Der Sender 600 ist in der beispielhaften Ausführungsform mit der Vorderfläche 302 des Senderkörpers 300 gekoppelt und erstreckt sich von einer Mitte 602 der Vorderfläche 302 weg radial nach aussen. In der beispielhaften Ausführungsform enthält der Sender 600 mehrere Leiter 604 oder Bahnen, die mit der Vorderfläche 302 des Senderkörpers integral ausgebildet und/oder gekoppelt sind. Alternativ enthält der Sender 600 einen einzigen Leiter 604, der mit der Vorderfläche 302 des Senderkörpers integral ausgebildet und/oder gekoppelt ist.

[0044] In der beispielhaften Ausführungsform enthält der Sender 600 einen ersten Abschnitt 606, einen zweiten Abschnitt 608 und einen Verbindungsabschnitt 610, der den ersten Abschnitt 606 mit dem zweiten Abschnitt 608 koppelt. In der beispielhaften Ausführungsform sind der erste Abschnitt 606, der zweite Abschnitt 608 und der Verbindungsabschnitt 610 mit der Vorderfläche 302 im Wesentlichen koplanar, so dass sich der Sender 600 von der Vorderfläche 302 aus nicht über eine wesentliche Strecke axial nach aussen streckt. Alternativ kann/können der Sender 600 und/oder der Senderkörper 300 eine beliebige Anzahl von Senderabschnitten enthalten und/oder eine beliebige Gestalt aufweisen, die der Mikrowellensensoranordnung 110 ermöglicht, in der hierin beschriebenen Weise zu funktionieren.

[0045] Der erste Abschnitt 606 enthält ein erstes Ende 612 und ein zweites Ende 614. Der erste Abschnitt 606 erstreckt sich im Wesentlichen kreisförmig in eine erste Richtung oder im Gegenuhrzeigersinn von dem ersten Ende 612 zu dem zweiten Ende 614, um eine erste Schleife zu bilden. Der zweite Abschnitt 608 enthält ein erstes Ende 616 und ein zweites Ende 618. Der zweite Abschnitt 608 erstreckt sich im Wesentlichen kreisförmig in eine zweite Richtung, die sich von der ersten Richtung unterscheidet (d.h. im Uhrzeigersinn) von dem ersten Ende 616 zu dem zweiten Ende 618, um eine zweite Schleife zu bilden. Ferner ist ein Durchmesser 620 des ersten Abschnitts 606 von einem Durchmesser 622 des zweiten Abschnitts 608 verschieden (z.B. grösser als dieser).

[0046] In der beispielhaften Ausführungsform ist das erste Ende 612 des ersten Abschnitts 606 mit dem Innenleiter 306 der Datenleitung 204 (wie sie beide in Fig. 3veranschaulicht sind) gekoppelt, und das zweite Ende 618 des zweiten Abschnitts 608 ist mit dem Aussenleiter 308 der Datenleitung 204 gekoppelt. In einer alternativen Ausführungsform ist das erste Ende 612 des ersten Abschnitts 606 mit dem Aussenleiter 308 gekoppelt, während das zweite Ende 618 des zweiten Abschnitts 608 mit dem Innenleiter 306 gekoppelt ist.

[0047] Der Verbindungsabschnitt 610 ist in der beispielhaften Ausführungsform im Wesentlichen geradlinig. Der Verbindungsabschnitt 610 koppelt das zweite Ende 614 des ersten Abschnitts 606 elektrisch mit dem ersten Ende 616 des zweiten Abschnitts 608.

[0048] [0048] Während des Betriebs wird wenigstens ein Mikrowellen-signal über die Datenleitung 204 zu dem Sender 600 übertragen. Das Mikrowellensignal wird zu dem ersten Ende 612 des ersten Abschnitts 606 über den Innenleiter 306 übertragen. Das Mikrowellensignal wird durch den ersten Abschnitt 606 im Gegenuhrzeigersinn, durch den Verbindungsabschnitt 610 und durch den zweiten Abschnitt 608 im Uhrzeigersinn übertragen. Während das Mikrowellensignal durch den Sender 600 übertragen wird, wird ein (in Fig. 2veranschaulichtes) elektromagnetisches Feld 224 (z.B. von den Abschnitten 606, 608 und 610) abgestrahlt. Der Strom in dem ersten Abschnitt 606, dem zweiten Abschnitt 608 und/oder dem Verbindungsabschnitt 610 wird zu der (in Fig. 2 veranschaulichten) Signalverarbeitungsvorrichtung 200 durch das zweite Ende 618 des zweiten Abschnitts 608 und durch den Aussenleiter 308 zurückgegeben. Ein Entfernungsmesswert wird auf der Basis einer an dem Emitter 600 induzierten Belastung bestimmt, wie dies oben genauer beschrieben ist. Die Kreisform oder Schleifengestalt des Senders 600 hilft, eine Frequenzstabilität zu erzielen, so dass der Sender 600 durch die Gegenwart und/oder Relativbewegung eines Objektes in Bezug auf den Sender 600 in gesteuerter und/oder vorhersagbarer Weise verstimmt werden kann. Ferner ermöglicht die kreisförmige oder schleifenför-mige Gestalt des Senders 600 dem Sender 600, zusätzlich zu einer Veränderung der Amplitude des zu der Signalverarbeitungsvorrichtung 200 zurückgeführten Signals eine Frequenzveränderung zu detektieren und/oder zu empfangen, wenn ein Objekt 104 (wie in Fig. 1 veranschaulicht) seine Position in Bezug auf den Sender 600 verändert. Die Frequenz- und/oder Amplitudenveränderung kann/können durch die Signalverarbeitungsvorrichtung 200 genutzt werden, um die Entfernung des Objektes 104 in Bezug auf den Sender 600 zu bestimmen.

[0049] Fig. 7 zeigt eine Vorderansicht eines weiteren beispielhaften Mikrowellensenders 700, der bei der (in Fig. 2veranschaulichten) Sensoranordnung 110 verwendet werden kann. Sofern nicht anders angegeben, ist der Sender 700 dem (in Fig. 6 veranschaulichten) Sender 600 ähnlich, und ähnliche Komponenten sind in Fig. 7 mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wie sie in Fig. 6 verwendet werden.

[0050] Der Sender 700 weist eine ähnliche Gestalt wie der Sender 600 mit der Ausnahme auf, dass der Sender 700 einen ersten Abschnitt 702 und einen zweiten Abschnitt 704 enthält, die jeweils mehrere im Wesentlichen lineare Segmente 706 enthalten. Die linearen Segmente 706 des ersten Abschnitts 702 bilden eine im Wesentlichen polygonale Schleife, die einen ersten Durchmesser 708 aufweist. Die linearen Segmente 706 des zweiten Abschnitts 704 bilden eine im Wesentlichen polygonale Schleife, die einen zweiten Durchmesser 710 aufweist, der sich von dem ersten Durchmesser 708 unterscheidet. Ferner ermöglichen die linearen Segmente 706 des ersten Abschnitts 702 und des zweiten Abschnitts 704 es, zusätzliche Strahlung im Vergleich zu dem Sender 600 zu emittieren. Ausserdem erstreckt sich der erste Abschnitt 702 im Wesentlichen kreisförmig in eine erste Richtung oder im Uhrzeigersinn von dem ersten Ende 612 zu dem zweiten Ende 614, um eine Schleife mit den linearen Segmente 706 zu bilden. Der zweite Abschnitt 704 erstreckt sich im Wesentlichen kreisförmig in eine zweite Richtung, die sich von der ersten Richtung unterscheidet (d.h. im Gegenuhrzeigersinn) von dem ersten Ende 616 zu dem zweiten Ende 618, um eine Schleife mit den linearen Segmenten 706 zu bilden. In anderen Hinsichten funktioniert der Sender 700 im Wesentlichen ähnlich wie der Sender 600.

[0051] Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ergeben eine effiziente und kostengünstige Sensoranordnung zur Verwendung bei der Messung der Nähe bzw. Entfernung einer Maschinenkomponente. Die Sensoranordnung erregt einen Sender mit einem Mikrowellensignal. Der Sender enthält einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt, die durch einen Verbindungsabschnitt miteinander gekoppelt sind. Wenn ein Objekt, wie beispielsweise eine Maschinenkomponente, innerhalb des Feldes positioniert ist, wird aufgrund einer Störung des Feldes eine Belastung an dem Sender induziert. Die Sensoranordnung berechnet eine Entfernung des Objektes zu dem Sender auf der Basis der an dem Emitter induzierten Belastung. Die Formen und/oder Konfigurationen der Mikrowellensender, wie sie hierin beschrieben sind, ermöglichen es, ein frequenzstabiles elektromagnetisches Feld zur Verwendung bei der Messung der Entfernung zwischen dem Objekt und dem Sender zu schaffen.

[0052] Beispielhafte Ausführungsformen einer Sensoranordnung und eines Mikrowellensenders sind im Einzelnen vorstehend beschrieben. Die Sensoranordnung und der Sender sind nicht auf die hierin beschriebenen speziellen Ausführungsformen beschränkt, so dass vielmehr Komponenten der Sensoranordnung und/oder des Senders unabhängig und gesondert von anderen Komponenten und Schritten, wie sie hierin beschrieben sind, genutzt werden können. Zum Beispiel kann der Sender auch in Verbindung mit anderen Messsystemen und Verfahren verwendet werden, und er ist nicht auf die Umsetzung lediglich bei der Sensoranordnung oder dem Energiesystem, wie sie hierin beschrieben sind, beschränkt. Vielmehr kann die beispielhafte Ausführungsform in Verbindung mit vielen anderen Mess-und/oder Überwachungsanwendungen implementiert und genutzt werden.

[0053] Obwohl spezielle Merkmale verschiedener Ausführungsformen der Erfindung in einigen Zeichnungen veranschaulicht sein können und in anderen nicht, dient dies lediglich der Einfachheit bzw. Zweckdienlichkeit. Gemäss den Prinzipien der Erfindung kann jedes Merkmal einer Zeichnung in Verbindung mit jedem beliebigen Merkmal irgendeiner anderen Zeichnung in Bezug genommen und/oder beansprucht werden.

[0054] Diese schriftliche Beschreibung verwendet Beispiele, um die Erfindung, einschliesslich der besten Ausführungsart, zu offenbaren und auch um jeden Fachmann auf dem Gebiet zu befähigen, die Erfindung in die Praxis umzusetzen, wozu die Schaffung und Verwendung jeglicher Vorrichtungen oder Systeme und die Durchführung jeglicher enthaltener Verfahren gehören. Der patentierbare Umfang der Erfindung ist durch die Ansprüche definiert und kann weitere Beispiele enthalten, die Fachleuten auf dem Gebiet einfallen. Derartige weitere Beispiele sollen in dem Umfang der Ansprüche enthalten sein, wenn sie strukturelle Elemente aufweisen, die sich von dem Wortsinn der Ansprüche nicht unterscheiden, oder wenn sie äquivalente strukturelle Elemente mit gegenüber dem Wortsinn der Ansprüche unwesentlichen Unterschieden enthalten.

[0055] Eine Mikrowellensonde 202 zur Verwendung in einer Mikrowellensensoranordnung 110 enthält einen Senderkörper 300 und einen mit dem Senderkörper gekoppelten Sender 400. Der Sender enthält einen ersten Abschnitt 406, einen zweiten Abschnitt 408 und einen Verbindungsabschnitt 410, der den ersten Abschnitt mit dem zweiten Abschnitt koppelt. Der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt erzeugen ein elektromagnetisches Feld 224, wenn wenigstens ein Mikrowellensignal empfangen wird, und es wird eine Belastung an dem Sender induziert, wenn ein Objekt innerhalb des elektromagnetischen Feldes positioniert wird.

Claims (10)

1. Mikrowellensonde (202) zur Verwendung in einer Mikrowellensensoranordnung (110), wobei die Mikrowellensonde aufweist: einen Senderkörper (300); und einen Sender (400), der mit dem Senderkörper gekoppelt ist, wobei der Sender aufweist: einen ersten Abschnitt (406); einen zweiten Abschnitt (408); und einen Verbindungsabschnitt (410), der den ersten Abschnitt mit dem zweiten Abschnitt koppelt, wobei der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt ein elektromagnetisches Feld (224) erzeugen, wenn wenigstens ein Mikrowellensignal empfangen wird, und wobei eine Belastung an dem Sender induziert wird, wenn ein Objekt innerhalb des elektromagnetischen Feldes positioniert ist.

2. Mikrowellensonde (202) nach Anspruch 1, wobei wenigstens einer von dem ersten Abschnitt (506) und dem zweiten Abschnitt (508) eine im Wesentlichen spiralförmige Gestalt aufweist.

3. Mikrowellensonde (202) nach Anspruch 1, wobei der erste Abschnitt (506) sich im Wesentlichen spiralförmig in eine erste Richtung erstreckt und der zweite Abschnitt (508) sich im Wesentlichen spiralförmig in eine zweite Richtung erstreckt, die sich von der ersten Richtung unterscheidet.

4. Mikrowellensonde (202) nach Anspruch 1, wobei jeder von dem ersten Abschnitt (606) und dem zweiten Abschnitt (608) eine im Wesentlichen kreisförmige Schleife bildet.

5. Mikrowellensonde (202) nach Anspruch 4, wobei ein Durchmesser (620) des ersten Abschnitt (606) sich von einem Durchmesser (622) des zweiten Abschnitts (608) unterscheidet.

6. Mikrowellensonde (202) nach Anspruch 1, wobei der Sender (400) ferner einen inneren Abschnitt (412) aufweist, wobei der erste Abschnitt (406) und der zweite Abschnitt (408) den inneren Abschnitt im Wesentlichen umgeben.

7. Mikrowellensonde (202) nach Anspruch 6, wobei der innere Abschnitt (412) mit dem ersten Abschnitt (406) und dem zweiten Abschnitt (408) kapazitiv gekoppelt ist, wenn das wenigstens eine Mikrowellensignal durch den inneren Abschnitt übertragen wird.

8. Mikrowellensonde (202) nach Anspruch 1, wobei der Senderkörper (300) im Wesentlichen eben ist, wobei der erste Abschnitt (406) und der zweite Abschnitt (408) sich entlang einer Oberfläche des Senderkörpers erstrecken.

9. Mikrowellensensoranordnung (110), die aufweist: einen Senderkörper (300); einen Sender, der mit dem Senderkörper gekoppelt ist, wobei der Sender aufweist: einen ersten Abschnitt (406); einen zweiten Abschnitt (408); und einen Verbindungsabschnitt (410), der den ersten Abschnitt mit dem zweiten Abschnitt koppelt, wobei der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt ein elektromagnetisches Feld (224) erzeugen, wenn wenigstens ein Mikrowellensignal empfangen wird; und eine Signalverarbeitungsvorrichtung (200), die mit dem Sender gekoppelt ist, um wenigstens ein Mikrowellensignal zu dem Sender zu übertragen und um einen Entfernungsmesswert auf der Basis eines von dem Sender empfangenen Signals zu berechnen.

10. Mikrowellensensoranordnung (110) nach Anspruch 9, die ferner eine Datenleitung (204) aufweist, die den Sender (400) mit der Signalverarbeitungsvorrichtung (200) koppelt, wobei die Datenleitung einen Innenleiter (306) und einen Aussenleiter (308) aufweist.