CN104583743B - 涡流传感器和用于测量力的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种涡流传感器（100），具有一传感器线圈（102）、一传感器面（104）和一弹性部件（106）。所述传感器线圈（102）能导电并且设计成，提供一电磁交变场（108）。所述传感器面（104）设计成，影响电磁交变场（108）。所述传感器线圈（102）和传感器面（104）可相互相对运动地设置。所述弹性部件（106）与传感器线圈（102）和传感器面（104）连接，或者通过传感器面（104）形成，并且设计成，通过弹性力（114）抵制在传感器面（104）与传感器线圈（102）之间的相对运动。

Description

涡流传感器和用于测量力的方法

技术领域

本发明涉及一种涡流传感器以及一种用于测量力的方法。

背景技术

DE 10 2010 009 923 A1描述了一种用于扫描在试件体积中的平面试件的涡流传感器，在试件体积里面可以插入和/或插入试件。涡流传感器具有芯，它们设置在试件体积对置的侧面上。两个芯的至少一个芯至少分段地被线圈缠绕。

发明内容

由这个背景通过本发明建议一种涡流传感器和用于测量力的方法。由下面的描述给出有利的扩展结构。

为了测量力或者压力需要对应体，它产生与要测量的力或要测量的压力相反的确定的阻力。在此可以检测对应体的偏转，并且可以通过弹性常数或者等效材料值推断要测量的力或者说单位面积的力（压力）。同样，通过对应体的偏转、弹性常数和质量可以推断应用的加速度。所述对应体的偏转可以直接检测，用于测量行程。

涡流适用于测量表面相对于发射器、例如电线圈的偏转。利用弹簧可以使表面相对于发射器保持位置，并且占据确定的静止位置，如果没有力作用于表面或表面背面。如果力作用于表面或表面背面上，弹簧弹性变形并且表面偏转与力成比例。

一种涡流传感器具有下列特征：

能导电的传感器线圈，用于提供电磁交变场；

传感器面，用于影响电磁交变场，其中，所述传感器线圈和传感器面可相互相对运动地设置；和

弹性部件(弹簧部件)，它与传感器线圈和传感器面连接，或者通过传感器面形成，并且设计成，通过弹性力(弹簧力)抵制在传感器面与传感器线圈之间的相对运动。

关于涡流传感器可以理解为力传感器、压力传感器、加速度传感器或运动传感器。所述涡流传感器设计成，利用涡流原理再现在测量信号中的测量参数。传感器线圈可以是电导体，它设置在至少一圈里面。所述传感器线圈可以具有电感。所述传感器线圈可以由没有芯的空气线圈构成。所述传感器线圈可以由螺旋形式的扁平线圈构成。所述传感器线圈也可以由空间缠绕的线圈构成。所述传感器线圈可以被交流通流。在通流时围绕传感器线圈建立电磁交变场。传感器面可以是导电面，在其中传感器线圈的电磁交变场可以感应涡流。涡流又可以引起自身的电磁交变场，它相反地调整传感器线圈的交流场，即反作用于交流场。电磁场相互影响并且相互平衡。所述传感器面也可以具有自身磁场。该磁场同样可以影响传感器线圈的交流场。所述传感器面可以具有给定的质量。弹性部件可以弯曲并且施加与反向偏转的偏转成比例的力。例如，所述弹性部件可以是弯曲的薄膜，在其上固定传感器面或传感器线圈。所述弹性部件也可以是弯曲簧。所述弹性部件可以设置在传感器线圈与传感器面之间的力流(力束)里面。所述弹性部件可以使传感器面在静止状态保持与传感器线圈间隔。所述传感器面可以活动地设置在基本穿过传感器线圈极的轴向上。所述弹性部件例如可以是盘簧。连接可以以固定距离布置。例如，所述传感器线圈可以与外壳保持相对于弹性部件第一棱边给定的相对位置。所述弹性部件的第二棱边可以与传感器面连接。有意义的相互影响参数是传感器线圈与传感器面之间的距离。由于影响在传感器线圈上的电压可以具有与传感器线圈中电流的错相。通过影响可以调整表征在传感器线圈与传感器面之间距离的传感器线圈阻抗。如果传感器线圈与传感器面的距离变化，则影响的大小和相关的传感器线圈的阻抗也变化。这种变化可以由传感器线圈、例如通过测量阻抗检测。通过变化可以确定传感器线圈与传感器面的距离。通过影响还可以调整表征在传感器线圈与传感器面之间距离的包括传感器线圈的传感器振荡回路的谐振频率。通过影响同样可以调整表征在传感器线圈与传感器面之间距离的包括传感器线圈的传感器振荡回路的品质。所述传感器线圈的阻抗、传感器振荡回路的谐振频率或传感器振荡回路的品质或者其任意的组合可以在使用适合的评价装置或测量装置的条件下通过已知的方法确定。分别由阻抗或谐振频率或品质本身或者其组合可以推断在传感器线圈与传感器面之间的距离，例如在使用预先确定的基准值的条件下。

所述传感器线圈可以静止地构成，并且所述传感器面可以设计成，执行相对运动。同样，所述传感器面可以静止地构成，并且所述传感器线圈设计成，执行相对运动。同样，所述传感器面和传感器线圈可以分别活动地构成，并且由一个或多个弹性部件中的力平衡确定传感器组成部分的位置。根据涡流传感器的使用领域可以选择相应的涡流传感器结构形式。

所述涡流传感器可以具有评价线圈，用于检测谐振频率并且附加或备选地检测包括传感器线圈的传感器振荡回路品质。所述评价线圈可以设置在传感器线圈的影响范围里面。所述评价线圈可以感应地与传感器线圈连接。通过评价线圈可以无导线地监控传感器线圈。所述评价线圈可以设置在传感器面影响范围以外的部位。由此可以不影响测量地检测电磁交变场的变化。所述传感器振荡回路除了传感器线圈以外还可以包括传感器线圈的寄生电容。为了检测谐振频率和附加或备选地也检测传感器振荡回路的品质可以在评价线圈上施加电交变信号、例如交流。通过在评价线圈与传感器线圈之间的感应连接可以激励包括传感器线圈的传感器振荡回路到振荡。通过施加在评价线圈上的电交变信号的频率变化，可以确定传感器振荡回路的谐振频率。由此，例如可以评价通过传感器线圈流动的交流的大小。所述谐振频率取决于在传感器面与传感器线圈之间的距离。在此除了反电感以外由于平板距离、即在传感器面与传感器线圈之间的距离引起的欧姆损失也变化。因此可以根据谐振频率的了解和附加或备选地根据品质的了解推断在传感器面与传感器线圈之间的距离。

所述传感器线圈可以具有电接头，用于检测传感器线圈阻抗。所述电接头可以用于施加适合于检测阻抗的电交变信号、例如交流在传感器线圈上。在电接头上可以截取在传感器线圈中的电压和/或电流。用于评价的装置可以产生代表阻抗的信号。所述阻抗取决于在传感器面与传感器线圈之间的距离。因此，根据阻抗的了解可以推断传感器面与传感器线圈之间的距离。

所述涡流传感器可以具有与传感器线圈相邻设置的基准线圈，用于提供基准场。所述涡流传感器还可以具有与传感器面相邻设置的基准面，用于影响基准场。所述基准线圈和基准面相互间可以刚性地设置。通过基准线圈和基准面可以补偿环境影响、例如温度变化和电磁干扰场。通过基准部件可以平衡涡流传感器。

所述涡流传感器可以具有外壳，它具有用于固定涡流传感器的接口，其中，所述弹性部件、传感器面和备选或附加地传感器线圈设置在外壳里面。通过外壳可以使涡流传感器可靠地固定在测量点上。所述外壳可以使涡流传感器的组成部分组成易于使用的单元。所述外壳例如可以保护敏感的弹性部件免受有害影响。

在传感器线圈与传感器面之间可以设置凝胶体。所述凝胶体可以电绝缘。所述凝胶体例如可以流体静态地传导压力。所述凝胶体可以是不导电的。通过凝胶体可以阻止来自传感器线圈与传感器面之间的中间空间的异物。

所述相对运动可以是倾翻运动。该倾翻运动例如可以通过摇摆体传递到传感器线圈或传感器面上。例如，所述摇摆体可以包括弹性部件、传感器线圈或传感器面和一作用面。该作用面例如可以被介质加载地设置，而弹性部件协调涡流传感器与介质的传感器空穴。

所述涡流传感器可以具有另一传感器线圈，它与传感器线圈刚性连接。所述涡流传感器可以具有第二传感器面，它与传感器面刚性连接。通过其它影响电磁交变场的元件可以增强在传感器线圈中的信号。

所述传感器面和弹性部件可以通过金属基体的柔性部位构成，其中所述基体一体地且无缝地构成，并且具有一传感器腔室，其中，所述柔性部位构成传感器腔室的壁体。所述基体、弹性部件和传感器面可以无缝且一体地构成，用于达到特别好的耐压性和耐用性。例如可以由基体中钻孔得到所述传感器腔室。

所述涡流传感器可以具有另一能导电的传感器线圈，用于提供另一电磁交变场。所述涡流传感器可以具有另一传感器面，用于影响另一电磁交变场，其中，另一传感器线圈和另一传感器面可相互相对运动地设置。所述涡流传感器可以具有另一弹性部件，它与另一传感器线圈和另一传感器面连接，或者通过另一传感器面构成，并且设计成，通过另一弹性力抵制在另一传感器面与另一传感器线圈之间的另一相对运动。通过在相同涡流传感器中的另一测量单元可以产生谐振，它导致增加的测量安全性。因此，所述涡流传感器也可以在一个测量单元故障时保持发挥功能。

一种用于测量力的方法包括下列步骤：

利用能导电的传感器线圈提供电磁交变场；

利用传感器面影响电磁交变场，其中，所述传感器线圈和传感器面可相互相对运动地设置；

利用弹性部件提供抵制在传感器线圈与传感器面之间的相对运动的弹性力，所述弹性部件与传感器线圈和传感器面连接；

检测电磁交变场的变化；和

在使用变化的条件下确定力。

在提供电磁交变场的步骤里面，可以利用基准线圈提供一基准场。在影响步骤里面，可以利用基准面影响基准场，其中，所述基准线圈和基准面相互间刚性地设置。在检测步骤里面可以检测基准场的变化。在确定步骤中还可以在使用基准场变化的条件下确定力。通过不受相对运动影响的基准例如可以补偿涡流传感器的装配误差或温度变化。同样，可以从外部补偿例如干扰源的电磁场干扰。为此，例如可以从电磁交变场的变化中减去基准场的变化，用于得到补偿信号。

附图说明

下面借助于附图示例地详细解释本发明。附图示出：

图1 按照本发明一实施例的涡流传感器的方框图；

图2 按照本发明一实施例的用于测力的方法流程图；

图3 在按照本发明一实施例的电磁交变场变化时谐振频率偏移的曲线图;

图4a至4c 按照本发明一实施例的涡流传感器在未加载状态和加载状态中的示意图；

图5a至5c 按照本发明另一实施例的涡流传感器在未加载状态和加载状态中的示意图；

图6 按照本发明一实施例的具有冗余结构的涡流传感器的示意图；

图7 按照本发明另一实施例的具有冗余结构的涡流传感器的示意图；

图8a和8b 按照本发明一实施例的涡流传感器的示意图，它以表面微机构构成；

图9a和9b 按照本发明一实施例的涡流传感器在未加载状态和加载状态中的示意图，具有用于无导线地评价涡流传感器的评价线圈，用于实部的频率评价；

图10 涡流传感器的视图，具有耦联线圈的向外位移，用于优化耦联，没有在耦联路径中的涡流损失；

图11a和11b 按照本发明一实施例的涡流传感器作为压力差传感器在未加载状态和加载状态中的示意图；

图12a和12b 按照本发明一实施例的涡流传感器作为压力差传感器的示意图，具有以不导电的流体充满的空穴；

图13a和13b 按照本发明另一实施例的涡流传感器作为压力差传感器的示意图，具有以不导电的流体充满的空穴；

图14a和14b 按照本发明一实施例的涡流传感器作为压力差传感器具有相反线圈结构的示意图，具有以不导电的流体充满的空穴；

图15a和15b 按照本发明另一实施例的涡流传感器作为压力差传感器具有相反线圈结构的示意图，具有以不导电的流体充满的空穴；

图16a和16b 按照本发明一实施例的涡流传感器作为压力差传感器以全摇摆结构形式在未加载状态和加载状态中的示意图；

图17 按照本发明一实施例的涡流传感器作为压力差传感器以半摇摆结构形式的示意图；

图18a至18c 按照本发明一实施例的涡流传感器作为压力差传感器的示意图，具有只从一侧的压力接头；

图19a和19b 按照本发明一实施例的涡流传感器作为压力差传感器以桥结构形式在未加载状态和加载状态中的示意图；

图20a和20b 按照本发明一实施例的涡流传感器作为压力差传感器以桥结构形式具有第二传感器线圈的在未加载状态和加载状态中的示意图；

图21a和21b 按照本发明一实施例的涡流传感器作为压力差传感器以格栅结构形式在未加载状态和加载状态中的示意图；

图22a至22c 按照本发明一实施例的涡流传感器作为压力差传感器以摇摆体结构形式的示意图；

图23a和23b 具有按照本发明一实施例的涡流传感器的iBolt（重量传感器）的变型；

图24 压力传感器视图；

图25 四个延展测量带的电桥电路图；

图26 具有按照本发明一实施例的涡流传感器的压力传感器视图；

图27a和27b 按照本发明一实施例的冗余的涡流传感器的立体图；

图28a和28b 按照本发明一实施例的冗余的涡流传感器视图；

图29a和29b 按照本发明一实施例的涡流传感器的视图。

在下面的本发明优选实施例的描述中，对于在不同附图中示出的且类似功能的部件使用相同或类似的附图标记，其中省去这个部件的重复描述。

具体实施方式

图1示出按照本发明一实施例的涡流传感器100的方框图。涡流传感器100具有传感器线圈102、传感器面104和弹性部件106。传感器线圈102是提供电磁交变场108的导电线圈，如果传感器线圈102被交流110通流的时候。影响电磁交变场108的传感器面104是导电或导磁的。传感器线圈102和传感器面104可相互相对运动地设置。弹性部件106与传感器线圈102和传感器面104连接。弹性部件106设计成，通过弹性力114反作用于在传感器面104与传感器线圈102之间的相对运动112。如果传感器线圈102与传感器面104执行相互间的相对运动112，电磁交变场108变化。通过交变场108变化得到在电流110中和/或在传感器线圈102上的电压的变化116。可以评价变化116，以便可以测量相对运动112。

换言之，图1示出用于检测力、压力或加速度的涡流传感器100，例如以MENS结构、即以微系统技术(微观系统工程学)的形式。

涡流测量方法的基本原理以涡流的感应作用为基础，在导电的试件中感应出涡流。在此，线圈102以交流110供电，由此构成围绕线圈102的磁场108。如果导电物体104位于这个磁场108里面，则在其中按照法拉第感应定律产生涡流。涡流本身被磁场108包围。这个涡流的固有场对应于楞次定律与线圈102磁场108相反，这导致线圈阻抗的变化116。这个与距离有关的阻抗变化116能够通过传感器线圈102的振幅变化作为可测量的参数测量。本方法可以在所有导电材料104中使用。因为涡流无阻碍地通过绝缘体，在绝缘层后面的金属甚至可以作为测量物体104。

对于在这里建议的方案中，涡流线圈102（涡流原理）与用于确定力、压力或加速度的微机构或宏观的传感器100的对应体104组合。根据实施例传感器信号116也可以无接触地通过例如感应耦合读出。在此，涡流线圈102例如可以在印刷电路板敷设中完成。接着或者使线圈102和传感器面104以固定的距离相互定位，或者印刷电路板可以直接涂覆在传感器100上。

涡流线圈102可以直接组合到MEMS传感器部件100的一个层里面。这个变化的优点是线圈102与活动的传感器面104的非常精确的距离。在此能够实现许多传感器变化，例如加速度传感器、力传感器、绝对压力传感器、压力差传感器、…。作为评价信号116不仅可以考虑线圈102的阻抗，而且还存在可能性，确定振荡回路的谐振频率。

通过在这里建议的方案涡流传感器100可以通过非常简单的结构实现。线圈102和感应涡流损失的导电面104的变化的位置不必电接通。由此这种传感器100可以极其廉价地实现。通过涡流传感器100不仅可以非常快速而且可以非常高分辨解释地实现。与霍尔传感器相比，例如可以达到明显更大的测量范围，超过60mm。涡流传感器100的测量信号116相对于污物、灰尘、水分、油是不敏感的。此外，涡流传感器100在电磁环境中也相对更干扰安全。与电容的评价方法相比相对于潮湿的横向敏感度是微小的。涡流传感器100按照在这里建议的方案显示出突出的特征，例如在加速度时的阻抗变化（或者频率偏移）或者说对传感器部件104的压力和力作用。

通过在这里建议的、以涡流原理为基础的新的传感器方案，可以对于几乎所有应用范围提供传感器100。原则上可以使用电容的、电阻的和许多霍尔基础的传感器。但是重点是压力传感器应用。

图2示出按照本发明一实施例的用于测力的方法200流程图。该方法具有提供步骤202、影响步骤204、另一提供步骤206、检测步骤208和确定步骤210。方法200可以在使用如图1所述的涡流传感器的条件下执行。在提供步骤202利用能导电的传感器线圈提供电磁交变场108。在影响步骤204中利用传感器面影响电磁交变场108。传感器线圈和传感器面可相互相对运动地设置。在另一提供步骤206中利用弹性部件提供与传感器线圈与传感器面之间的相对运动相反的弹性力114，弹性部件与传感器线圈和传感器面连接。在检测步骤208检测电磁交变场108的变化116。在确定步骤210在使用变化116的条件下确定力。

图3示出在按照本发明一实施例的电磁交变场变化时谐振频率偏移的曲线图。在横坐标上标出上升的频率。在纵坐标上标出信号上升的实数部分。在曲线图中示出第一振幅曲线300和第二振幅曲线302。振幅曲线300,302分别代表信号值在旁边所示的由电容C、电感L_(P)和电阻R组成的串联振荡回路中连续频率期间的实数分量。在此电感L_(P)对应于按照在这里建议的方案中的涡流传感器的传感器线圈。传感器线圈响应传感器面的位置变化Δp改变其电感值。在电感变化时振荡回路具有变化的谐振频率。在谐振频率以上和以下的频率范围中，信号强度具有剧烈上升直到谐振频率时的最大值。在谐振时振幅以数倍高于在频率范围以外。通过确定谐振频率可以推断传感器面相对于传感器线圈的位置，例如由于压力影响。

下面的附图示出按照本发明不同实施例的涡流传感器的剖面图。

图4a和4b示出按照本发明一实施例的涡流传感器100的视图。如同借助于图1已经描述过的，涡流传感器100具有传感器线圈102、传感器面104、弹性部件106和附加地具有外壳400，具有压力腔室。传感器面104和弹性部件106是外壳400部件，或者与外壳400连接。

图4a示出涡流传感器100的无应力状态。这由此引起，在外壳400内部的压力腔室中没有过压。由此传感器面104在初始位置并且弹性部件106位于初始形状。在传感器线圈102与传感器面104之间存在初始距离。

图4b示出涡流传感器100的应力状态。在外壳400内部的压力腔室里面存在过压，由此弹性部件106变形。传感器面104被顶压接近传感器线圈102。通过传感器面104接近传感器线圈102改变在传感器线圈102中的电磁交变场。

图4c示出传感器面104的俯视图。传感器面具有正方形形状。涡流403与传感器面同心地对准。

在图4a，4b和4c的实施例中，传感器线圈102由圆柱形空气线圈构成。当空气线圈由交流供电时，构成围绕线圈的磁场。发射的电磁交变场具有延伸的形状。电磁交变场超出线圈的极并且穿过传感器面104。在传感器面104里面电磁交变场产生涡流，它们本身产生电磁场，但是与引起的电磁场相反指向。由此影响磁场并且建立平衡。与在图1中的涡流传感器不同，未示出在弹性部件106与传感器线圈102之间的力锁合的连接。弹性部件106和传感器面104设置在一个平面里面。弹性部件106包围传感器面104。传感器面104比弹性部件106更厚，由此传感器面104比弹性部件更抗弯。弹性部件106在外侧面上固定在外壳400上。在内侧面上弹性部件106与传感器面104连接。通过弹性部件106传感器面104活动地中心地设置在外壳400里面。外壳400固定在具有测量点的接口上。接口具有密封面，它使外壳压力密封地与测量点连接。外壳400内部通过测量点上的开孔与要测量的体积连接。背离传感器线圈102的传感器面104一侧由外壳内部后壁构成。通过开孔使外壳内部处于与体积相同的压力下。压力作用于背离的传感器面一侧上。涡流传感器100在这个实施例中设计成，检测在外壳400中的压力。

以剖面图示出传感器构造。传感器100由压力敏感的薄膜106组成，它在施加压力p时变形。在此线圈102（三维或平面）定位在金属导电的表面104附近。导电的表面104构成涡流，它们又形成磁场。这个磁场反作用于线圈102的磁场，这导致线圈阻抗的变化。该阻抗例如能够作为电流和电压的振幅和相位变化在线圈102中测量。在压力作用下表面106变形，并且改变与线圈102的距离。在此变形的部件106可以是MEMS传感器或者例如金属铣削的形状。备选地代替导电表面104可以涂覆磁层，它导致线圈102的磁导率变化。

图5a和5b示出按照本发明另一实施例的涡流传感器的示意图。在此涡流传感器100对应于在图4a至4c中所示的涡流传感器。在此图5a示出涡流传感器100，没有被压力加载，图5b示出压力加载的涡流传感器100。

图5c示出扁平传感器线圈102的俯视图。传感器线圈102由平面的矩形螺旋线圈构成。

在图5a、5b和5c中所示的实施例中，与图4a至4c中所示的涡流传感器不同，涡流传感器100具有扁平的空气线圈作为传感器线圈102。由传感器线圈102发射的电磁交变场具有扁平的形状并且大面积地穿过传感器面104。

图6示出按照本发明一实施例的具有冗余结构的涡流传感器100的示意图。示出压力加载的涡流传感器100。涡流传感器100基本对应于在图5a至5c中所示的涡流传感器。涡流传感器100具有扁平传感器线圈102、传感器面104和弹性部件106。传感器面104被弹性部件106固定在外壳400里面。外壳400侧面扩大。在那里设置基准面600。基准面600与外壳400刚性连接并且与传感器侧面104一样对准。在基准面600上在与传感器线圈102同一平面里面设置基准线圈602。基准线圈602与传感器线圈102相同地构成并且具有扁平线圈的形状。基准线圈602辐射基准场，它穿过基准面600并且引起涡流。因此基准部件对应于涡流传感器100的传感器部件。扁平基准线圈602为了补偿温度或干扰影响对于传感器线圈102冗余地构造。如果进入确定的状态，例如当不施加压力时，例如能够校准。

在两个部件102,104之间的精确距离在这里是极其重要的，因为变化直接导致传感器信号。因此在图6和图7中示出冗余的构造，用于能够补偿可能的温度影响。

图7示出按照本发明另一实施例的具有冗余结构的涡流传感器100的示意图。也如图6所示，涡流传感器100附加地对于传感器线圈102、传感器面104和弹性部件106还具有基准面600和基准线圈602。与图6不同，传感器线圈102和基准线圈602组合到外壳400里面。由此图7示出自身封闭的涡流传感器100。传感器面104和基准面600设置在封闭的空心空间里面并因此免受脏污。通过组合涡流传感器100的外壳400具有拐角形状。空心空间的封闭例如可以通过电路板产生，它同时也作为线圈102的载体并且可以在电路板标准工艺中加工。因此它可以是具有表面结构化的线圈102的电路板。

图8a和8b示出按照本发明一实施例的涡流传感器100的示意图，它以表面微机构构成。涡流传感器100如图7所示通过封闭的外壳400构成。图8a示出涡流传感器100的卸压状态，图8b示出涡流传感器100的压力加载状态。

与图7不同，在图8a和8b中所示的涡流传感器100没有基准部件。涡流传感器100由绝对压力传感器构成。传感器线圈102在这里组合到例如由氧化材料制成的封闭层里面。在此传感器线圈102的接通通过同样组合到氧化体里面的焊点(接合焊盘)实现，焊点通过连接导线与评价电路连接。

因此涡流线圈102可以直接组合到传感器100里面。这例如可以在表面微机构里面实现。在此线圈102位于最上层里面，它由一种绝缘材料、例如氧化硅组成。线圈102本身例如可以通过溅射工艺淀积，例如利用电镀（电化学淀积）由铝、铜或金实施。

图9a和9b示出在图8a和8b中所示的涡流传感器100，具有附加的评价线圈100。图9a示出涡流传感器100的卸压状态，图9b示出涡流传感器100的压力加载状态。

在图9a和9b中所示的评价线圈900作为薄片线圈设置在传感器线圈102上面，并且由评价线圈900发射的磁场受到传感器线圈的电磁交变场的影响。在磁场中产生变化，它们再现电磁交变场的变化。通过评价线圈900可以无导线地读出涡流传感器。无导线的频率评价通过感应线圈实现。在高品质振荡回路里面只有线圈102的寄生电容。同样能够使工作频率与集成的电容结构的匹配。通过另一线圈900可以无导线地读出这个MEMS变型的传感器振荡回路的谐振频率。

图10示出涡流传感器100的视图，具有耦联线圈900的向外位移，用于优化耦联，没有在耦联路径中的涡流损失。该涡流传感器100基本对应于在图9a和9b中的描述。传感器线圈102具有另一线圈形式的延续1000，它围绕传感器线圈102同心地设置。延续线圈设置在传感器面104影响范围以外。如同在图9a和9b中的涡流传感器一样，交变场的传感器振荡回路的谐振频率变化借助于评价线圈900来确定。评价线圈900侧面与传感器线圈102错开地设置在延续线圈1000上方。

为了优化评价线圈900的耦合，耦联线圈1000可以向外位移。为此取决于压力的线圈阻抗可以与位于外部的线圈1000串联。同样可以利用冗余的构造，如同在图6和7中所示的那样。

图11a和11b示出按照本发明一实施例的涡流传感器100作为压力差传感器在未加载状态和加载状态中的示意图。该涡流线圈100对应于在图8a和8b中的描述。

图11a示出涡流传感器100的卸压状态。

图11b示出涡流传感器100的压力加载状态。在此压力p1大于压力p2。在传感器线圈102方向上顶压传感器面104。

在图11a和11b中与图8a和8b中不同,封闭层是中断的，在封闭层里面设置传感器线圈102。通过层里面的开孔1100可以产生与环境的压力交换。通过开孔1100不同的压力p1和p2可以作用于传感器面104上和传感器面104的对置侧面上。如果压力p1和p2具有不同值，不同的力作用于传感器面104上。弹性体106通过力差偏转。在传感器线圈102与传感器面104之间的变化的距离与压力差成比例。

压力差传感器同样可以通过涡流传感器100转换。在最简单的变型中薄膜线圈102的上面部位被敞开，如同在图11a和11b中那样，出现在两个压力p1与p2之间的压力差，薄膜106弯曲，并且从静止位置移动。在这种情况下出现与对面的线圈102的距离变化。

通过自由接触到的空穴可能出现可能影响传感器信号的沉积。为了优化这一点，空穴可以通过不导电的凝胶体充满，如同在下面的附图中所示的那样。

图12a和12b示出按照本发明一实施例的涡流传感器100作为压力差传感器的示意图，具有以不导电的流体充满的空穴。该涡流传感器100具有传感器线圈102、传感器面104和弹性部件。图12a示出涡流传感器100的两维剖面图。图12b示出涡流传感器100的立体剖面图。

在图12a和12b中涡流传感器100具有扁平的四角形状。在中心地设置在涡流传感器100里面的刚性支架1200上设置传感器线圈102。传感器线圈102在支架1200表面上延伸。在传感器线圈102对面，在缝隙的另一侧上在弯曲的罩1202上设置传感器面104。在这里罩承担弹性部件功能。传感器面104设置在传感器线圈102的电磁交变场的影响范围里面。罩1202侧面延伸超出传感器面104并且向下形成边缘，其下棱边通过支架1200的下棱边平齐。在支架1200与罩1202之间存在传感器空穴1204，其中是缝隙的一部分。传感器空穴1204大部分以凝胶状的流体充满，它对电磁交变场没有影响。当压力p1施加在流体上时，流体顶压罩1202并且使缝隙扩大。当压力p2作用于罩1202背面上时，则它抵制压力p1并且使缝隙变窄。

在此线圈102可以设置在最上层里面或者也挖沟或沉降地设置。

图13a和13b示出按照本发明另一实施例的涡流传感器100作为压力差传感器的示意图，具有以不导电的流体充满的空穴。图13a示出涡流传感器100的两维剖面图。图13b示出涡流传感器100的立体剖面图。

如图12a和12b所示，传感器空穴1204在图13a和13b所示的实施例中以流体充满。与图12a和12b所示的涡流传感器不同，支架在这里分成两个分体1300,1302并且通过罩1202的边缘连接。在分体1300,1302之间设置收缩的切口1304，通过它压力p1可以作用于流体上。与支架1200一样，传感器线圈102也是两分的。传感器面104几乎在罩1202的整个表面上延伸。

图14a和14b示出按照本发明一实施例的涡流传感器100作为压力差传感器具有相反线圈结构的示意图。图14a示出涡流传感器100的两维剖面图。图14b示出涡流传感器100的立体剖面图。

在图14a和14b中，涡流传感器100具有以不导电的流体充满的空穴。该涡流传感器100对应于在图12a和12b中所示的视图。在这里所示的涡流传感器100中，传感器线圈102和传感器面104与在图12a和12b中所示的视图相互交换。

图15a和15b示出按照本发明另一实施例的涡流传感器100作为压力差传感器具有相反线圈结构的示意图。图15a示出涡流传感器100的两维剖面图。图15b示出涡流传感器100的立体剖面图。

在图15a和15b中，涡流传感器100具有以不导电的流体充满的空穴。该涡流传感器100对应于在图13a和13b中所示的视图。在这里所示的涡流传感器100中，传感器线圈102和传感器面104与在图13a和13b中所示的视图相互交换。

图16a和16b示出按照本发明一实施例的涡流传感器100作为压力差传感器在未加载状态和加载状态中的示意图。涡流传感器100具有同心设置的传感器线圈102、传感器面104和弹性部件106以及第一外壳部件1600，具有矩形的横截面。在传感器中心设置薄的作用面1604，它在第一侧面上被第一压力p1加载，在第二侧面上被第二压力p2加载。作用面1604通过环绕的外壳部件1600侧壁连接。外壳部件1600侧壁由弯曲的弹性部件106构成并且相对于环境封闭外壳部件1600的传感器空穴1204。在传感器空穴1204里面在侧壁内侧面上设置传感器面104。传感器面104伸进到传感器空穴1204里面。在这个实施例中，传感器线圈102设置在外壳部件1600的顶壁里面。当压力p1和p2具有压力差时，则作用面1604偏转。因为作用面1604是两侧固定的，作用面1604构成弯曲曲线。作用面1604的固定端部在压力差的影响下具有与外壳部件1600变化的角度。由于角度侧壁变形并且传感器面104倾翻。当压力p1和p2相同时，涡流传感器100位于静止位置。在静止位置传感器侧面104与传感器空穴1204顶壁具有距离d。当压力p1和p2不同时，则距离d变化。对于变化的距离d也在传感器线圈102的电磁交变场里面产生变化。

换言之，图16a，16b和17示出一个选择，用于实现压差传感器100。示出全摇摆体和半摇摆体原理。在所示变化中空穴1204封闭。因此可以排除，由于沉积在线圈102与活动的导电结构104之间的导电颗粒引起信号强度变化。

图17示出按照本发明一实施例的涡流传感器100作为压力差传感器以半摇摆结构形式的示意图。该涡流传感器100对应于借助于图16a和16b所述的涡流传感器。与图16a和16b的区别是，外壳部件1602没有传感器空穴或功能。作用面1604只在一侧与外壳部件1600的侧壁连接。在另一侧上作用面1604与外壳部件1602连接。

所示的线圈102场线在两个对称的椭圆结构中围绕示例表示的线圈102的三个导体、即穿过线圈102的线圈中心延伸。

图18a至18c示出按照本发明一实施例的涡流传感器100作为压力差传感器的示意图，具有只从一侧的压力接头。该涡流传感器100具有传感器线圈102（固定线圈）、传感器面104（移动层）、弹性部件106和另一弹性部件1800。涡流传感器100具有扁平的圆形。在涡流传感器100的底面上设置内筋1802和与其同心的外筋1804。筋1802,1804由相对于未示出的表面的密封面构成。在内筋1802内部设置用于第一压力p1的圆形第一工作室。在内筋1802与外筋1804之间设置用于第二压力p2的环形第二工作室。第一工作室由弹性部件106和传感器面104向上封闭。第二工作室由第二弹性部件1800向上封闭。中心地在另一弹性部件1800上设置罩1202，在其中设置传感器线圈102。罩1202在静止状态与传感器面104以距离d间隔。

图18a示出涡流传感器100的立体图。

图18b示出涡流传感器100的无压力状态。弹性部件106,1800未变形。罩1202与传感器面104具有距离d。

图18c示出涡流传感器100的压力加载状态。压力p2使另一弹性部件1800变形，弹性部件106由压力p1变形。传感器面104以及传感器线圈102从初始位置移动。在此传感器面104对应于更大的压力p1比传感器线圈102更远地移动。距离d与初始位置相比减小。

图19a和19b示出按照本发明一实施例的涡流传感器100作为压力差传感器以桥结构形式在未加载状态和加载状态中的示意图。该涡流传感器具有传感器线圈102、传感器面104和弹性部件106以及另一弹性部件1800。在这个实施例中传感器面104刚性地构成。传感器线圈102与弹性部件106可活动地构成。弹性部件106由组装的弹性部件的顶层构成。另一弹性部件1800由组装的弹性部件的底层构成。传感器线圈102设置在顶层106里面。在层间设置传感器面104。顶层106与底层1800通过桥1900连接。桥1900起到支承部件的功能并且设置在穿过传感器面104的缺口里面。传感器线圈102在初始状态与传感器面104以距离d间隔。弹性部件106的两层以及传感器面104支承在环绕的外壳400里面。两个层106具有相同作用的表面。外壳400具有延长的边缘，在其窄边上设置到测量点的接口。边缘的内侧面倾斜地构成。线圈102和导电层104的位置可以交换。

图19a示出涡流传感器100的初始状态，在该状态弹性部件106上方的压力等于弹性部件1800下方的压力p。

图19b示出涡流传感器100的偏转状态，在该状态在弹性部件1800下方的压力p大于在弹性部件106下方的压力p。弹性部件106与传感器线圈102在更低的压力p方向上移动。距离d大于初始状态。

图20a和20b示出按照本发明一实施例的涡流传感器100作为压力差传感器以桥结构形式具有第二传感器线圈2000的在未加载状态和加载状态中的示意图。该涡流传感器100对应于在图19a和19b中的描述。涡流传感器100附加地具有在下弹性部件1800中的第二传感器线圈200。同样也可以差别地读出柱变型（整流堆）。示出一个差分传感器机构，即，线圈106位于导电层102以上，另一线圈2000位于导电层102以下。由此可以补偿例如由温度变化引起的干扰影响。

图20a示出涡流传感器100的初始状态，在该状态层106以上的压力p等于层1800以下的压力p。

图20b示出涡流传感器100的偏转状态，在该状态弹性部件1800以下的压力大于弹性部件106以上的压力p。弹性部件106,1800与传感器线圈102,2000在更低压力p的方向上移动。距离d大于初始状态时的距离。

图21a和21b示出按照本发明一实施例的涡流传感器100作为压力差传感器以格栅结构形式在未加载状态和加载状态中的示意图。该涡流传感器100与图19a和19b的涡流传感器类似。在这里两个弹性部件106和1800也通过桥1900相互连接，用于一起活动。与图19a和19b不同，传感器面104与桥1900活动耦联地构成。在此传感器面104由导向柱2100或支撑柱导引，它们搭接传感器空穴1204并且支撑传感器线圈102。在这里外壳400边缘比图19a至20b更宽地构成，可活动的表面的尺寸更小地构成。

图21a示出涡流传感器100的初始状态，在该状态弹性部件106以上的压力p等于弹性部件1800以下的压力p。

图21b示出涡流传感器100的偏转状态，在该状态弹性部件106以上的压力p大于弹性部件1800以下的压力p。弹性部件106,1800与连接的传感器面104在更低压力p的方向上移动。距离d大于初始状态时的距离。

图22a至22c示出按照本发明一实施例的涡流传感器100作为压力差传感器的示意图。该涡流传感器100具有传感器线圈102、传感器面104和弹性部件106。涡流传感器100的外壳400是圆柱形的并且在顶面上具有两个接近半圆形腔室的开孔。在开孔之间设置短臂2200。该短臂2200分开腔室。短臂2200在底面上收缩到窄的合页带2202。合页带2202与摇摆体2204连接。该摇摆体2204由腔室底部构成。摇摆体2204弯曲刚性地构成。在摇摆体2204底面上设置传感器线圈102。摇摆体2204具有圆片形状并且环绕地通过弹性部件106与外壳400连接。此外，弹性部件106使设置在摇摆体2204下方的传感器空穴1204防止异物地密封腔室。在传感器空穴1204的底面上、在传感器线圈102对面在外壳400上设置传感器面104。在这个实施例中，在摇摆体2204与外壳400之间在合页带2202延长线上延伸定位短臂2206作为定位点。定位短臂2206也可以去掉。传感器面104和传感器线圈102也可以交换地设置。必要时在外壳400底面上可以设置电路板。

图22a示出涡流传感器100的立体图。在该视图中在第一腔室中压力p1等于在第二腔室中的压力p2。摇摆体2204是平衡的并且不倾翻。

图22b示出涡流传感器100的俯视图。

图22c示出涡流传感器100横交于短臂2200的剖面图。在这个实施例中，在摇摆体2204上在第一腔室下方设置传感器线圈102a。在第二腔室下方设置第二传感器线圈102b。分别在传感器线圈102对面设置第一传感器面104a和第二传感器面104b。压力p1和p2与图22a相同大小地示出并且摇摆体2204平行于外壳400地取向。如果压力p1和p2具有压力差，则在传感器线圈102a和102b中分别引起电磁交变场的相反变化。该变化例如可以通过测量电桥用于放大输出信号。按照这个实施例的涡流传感器100同样可以冗余地在右侧读出。

图23a和23b示出具有按照本发明的各一实施例的涡流传感器100的重量传感器，例如iBolt（重量传感器），用于两维地测量压力和应力。

图23a示出涡流传感器100，具有圆柱形结构的传感器线圈102。

图23b示出涡流传感器100，具有扁平线圈结构的传感器线圈102。

在图23a和23b中示出剪力传感器2300，它具有传感器线圈102、传感器面104和弹性部件106。剪力传感器2300在圆柱形外壳400的第一端部上具有第一法兰2302，通过它可以使剪力F导入到传感器2300里面。外壳400在对置的第二端部上与与其同心设置的弹性部件106的第一端部连接。弹性部件106设置在外壳400内部并且在对置的第二端部上具有第二法兰2304，通过它可以导出剪力F。在第一法兰2302与第二法兰2304之间构成缝隙2306，它没有剪力作用在同一宽度上地围绕第二法兰2304敞开。在弹性部件106的第一端部上设置传感器线圈102。与传感器线圈102对置地在弹性部件106内部的座里面设置传感器面104。传感器面104在这个实施例中由磁铁构成。在线圈102旁边运动的表面104不必是磁性的，而是只导电的。

图24示出压力传感器2400视图。压力传感器2400通过螺栓旋入到容器壁2402的孔里面。该螺栓具有中心孔，穿过它容器中的流体进入到传感器腔室2404里面。由此使传感器腔室2404处于与容器相同的压力下。传感器腔室2404通过背面的薄膜2406封闭。薄膜2406是弹性的。在容器中的压力使薄膜2406变形。在容器中过压时薄膜2406向外顶压。在薄膜2406背面上设置延展测量带2408。当压力向外顶压薄膜2406时，延展测量带2408延展并且提高延展测量带2408的内阻。由此在延展测量带2408上更多电压下降。电压降被评价电路2410处理成信号。该信号提供给插接触点2412并且例如传递到控制器。

换言之，图24示出以金属基体为基础的高压传感器2400的示意图。在薄膜表面上存在功能层，具有用于检测信号的电路元件2408（电桥电路）。为了测量非常高的直到约3000bar的爆破压力，如同在柴油内燃机燃料喷油设备的分配管（共轨）中产生的那样，可以使用高压传感器2400，其中利用延展测量带2408检测处于压力下的金属薄膜2406的拱曲，并由此例如在电桥电路里面形成压力信号。在薄膜表面上涂覆功能层，具有用于检测信号的电路元件2410，为此优选使用半导体工艺方法。传感器部件和连接体可以一体地由金属基体制成。但是在这种情况下用于检测信号的电路元件2410由于元件尺寸不能容易地通过半导体工艺方法涂覆在传感器薄膜2406上。由于基体尺寸这些压力传感器2400对于批量工艺是不经济的。

图25示出四个延展测量带2408,2500的电桥电路。延展测量带2408,2500对应于惠斯顿的电桥电路设置。延展测量带2408,2500由例如由NiCrSi制成的可延展电阻构造。在延展时在延展测量带2408,2500中的电阻增加。两个延展测量带2408作为运动受体设置在图24的压力传感器2400的薄膜上。另两个延展测量带2500作为基准带2500为了补偿热影响设置在压力传感器2400的无弹性部位。

图26示出具有按照本发明一实施例的涡流传感器100的压力传感器2600视图。该压力传感器2600基本对应于图24的压力传感器。传感器腔室2404通过背面的传感器面104封闭。传感器面104是弹性的并因此由弹性部件106构成。容器中的压力使传感器面104变形。在容器中过压时，传感器面104向外顶压。在传感器面104后面在电路板2602上设置传感器线圈102，它设计成，通过发射的电磁场在金属传感器面104中感应涡流。当压力顶压传感器面104接近传感器线圈102时，涡流的反作用改变电磁场。在电路板2602上设置评价电路，它通过电磁场的变化确定信号，它代表压力的变化。

作为传感器部件100一部分的薄膜104和连接体可以相互独立地分别由金属基体制成。在这个实施例中在传感器部件100情况下在基体中产生盲孔，用于在与104对置的基体表面中露出薄膜。设置在其上的电路板2602具有至少一功能层，具有用于检测信号的电路元件102，为了加工它们可以使用半导体工艺方法。在连接体基体里面构成压力通道。此外，连接体还可以配有用于连接在测量系统上的螺纹。由此传感器部件100装配在连接体上，压力通道通到传感器部件100背面的盲孔里面，其中在传感器部件100与连接体之间的连接压力密封地构成。

这种金属薄膜的直径非常小，并且其最大拱曲位于10μm至50μm数量级。薄膜为直到10¹⁰负荷动作循环设计。为了不改变高压传感器2600的特性曲线，这样设计高压传感器2600，使参与的材料在运行中不超出虎克(Hookesch)范围承载，或者说得到通过赫氏(Haigh)图证明的持久振动强度。因此，薄膜厚度与薄膜直径的比例结合参与材料的特性并因此可以不超过给定的由材料决定的比例。由此得到非常微小的薄膜偏转。因为金属薄膜直接处于高压下，它流体介质密封地安装到导引压力的管里面。

用于构造具有传感器部件100和连接体的高压传感器2600的不同方案可以转换。尤其当高压传感器2600要在2200bar以上的压力范围中使用时，一体的结构是有利的，因为通过装配传感器部100在连接体上避免可能的削弱位置。

传感器部件100可以与连接体焊接。在此既不封闭、脏污或不利地变形连接体中的压力通道，也不封闭、脏污或不利地变形传感器部件100的盲孔。以可重复的机械特性建立焊连接是高要求的。焊连接的耐压强度受到焊缝形状和其与传感器部件100和与连接体的接触面的影响。焊连接中的缺口或凹下在高的压力负荷时、尤其在脉冲负荷时将形成裂纹的初始点。因此这种高压传感器2400的应用范围一般限制在小于2200bar的压力范围。

传感器部件100和连接体可以通过夹紧连接。由此高压传感器2600适合于在大于10000bar的压力时使用。这种构造和连接技术可以在小批量中对于特殊应用使用。

传感器部件100和连接体也可以一体地由金属基体制成。用于检测信号的电路元件可以通过半导体工艺方法涂覆在电路板2602上。

图27a和27b分别示出按照本发明一实施例的压力传感器2600的立体图。

图27a示出压力传感器2600的立体剖面图，其中第一剖面中心地通过第一孔2700延伸。

图27b示出压力传感器2600的立体剖面图，其中第二剖面平行于第一剖面中心地通过第二孔2702延伸。

在图27a和27b中的压力传感器2600由冗余的传感器构成，具有两个相互独立的传感器线圈102和两个相互独立的基准线圈602。传感器线圈102和基准线圈602交叉对置地设置。压力传感器2600具有圆柱形基体2704。在基体2704里面从底面与传感器线圈102对中地加入两个孔2700,2702。孔2700,2702平行于基体2704的旋转轴线取向。孔2700,2702与旋转轴线对称地设置。孔2700,2702由盲孔成形并且分别形成传感器腔室。基体2704顶面由封闭的表面成形并且在孔2700,2702部位分别构成用于传感器线圈102的传感器面104。表面在基准线圈602部位分别构成基准面600。传感器面102弹性地变形。基准面600是刚性的。传感器线圈102和基准线圈602以微小距离设置在基体2704顶面上。传感器线圈102和基准线圈602以与基体2704固定的距离设置。在基准线圈602下方，在基准面600部位基体2600是实心和刚性的。线圈102,602与基体2704的距离是固定的。线圈102,602由扁平线圈构成并且组合到未示出的电路板里面的线圈102,602发射电场108。当在孔2700,2702里面存在过压2706时，则传感器面104向上拱曲，并且在传感器面104与传感器线圈之间的距离减小，由此改变传感器线圈102的电感。在此在基准线圈602与基体2704之间的距离保持恒定并且只取决于干扰参数，例如基体2704的温度膨胀。基准线圈602的信号可以从传感器线圈102信号量取，用于从传感器线圈102信号中去掉干扰参数。

换言之，图27a和27b示出以涡流方法为基础的冗余的高压传感器2600的示意图。在此两个压力孔2700,2702加入到金属基体2704里面。四个线圈102,602位于其上。两个线圈102直接位于压力输入2700,2702并因此检测金属薄膜的压力变形。另两个线圈602用于金属基体2704的距离检测，并因此可以用于补偿干扰影响。

图28a和28b示出按照本发明一实施例的压力传感器2600的视图。该压力传感器2600对应于图27a和27b的压力传感器2600。

图28a示出压力传感器2600顶面的俯视图。线圈102602均匀地分布在顶面上的假想圆上。该圆与基体2704横截面同心。

图28b示出基体2704底面底视图。孔2700,2702直径对置地设置图28a的假想圆上并且在传感器线圈102下面对准。

因此图27a，27b和28a，27b示出高压传感器2600，具有以涡流原理为基础的扩大的功能。高压传感器2600提供冗余的压力信号。在这里建议的方案示出原理在高压和最高压传感器上的应用和与此相关的非常简化的构造和在加工时的工艺步骤以及途径，用于克服目前由结构引起的压力局限性。

目前在高压领域的要求聚焦在“特征”上。为了提高自身安全性和自诊断能力，压力传感器2600能够冗余地测量压力（例如用于车载诊断OBD）。此外压力传感器2600具有向下从60bar至140bar的范围或向上到最高压＞3000bar的扩大的压力范围。在这里建议的方案对于2200bar至3000bar的范围提供了成本有利的解决方案。

通过涡流方法可以满足这些要求。涡流测量方法的基本原理以涡流感应作用为基础，涡流感应到能导电的试件（金属薄膜）里面。在此线圈以交流供电，由此构成围绕线圈的磁场。当导电物体位于这个磁场里面，在其中产生按照法拉第感应定律的涡流。涡流本身被磁场包围。这个涡流的固有场对应于伦茨定律反作用于线圈场，这引起线圈阻抗变化。这个与距离有关的阻抗变化例如通过传感器线圈102的振幅变化作为可测量的参数测量。

通过以涡流为基础的方案可以极其准确地检测金属薄膜102的变形，无需附加地在其上涂覆结构，由此可以毫无问题地过渡到无焊缝的并因此耐高压的一体的压力接管2704。此外能够以简单的方式设计冗余的测量结构，因为例如以电路板工艺加工的线圈数量不是主要的成本因素。

所建议的方案实现高测量灵敏度的冗余的高压传感器2600，它可以简单且成本有利地制成，并且没有密封问题。连接体2704可以一体地由金属基体2704制成，因为线圈传感器102无接触地评价变形并且在基体2704上无需其它结构。由此得到在构造和连接技术方面的优点。在目前的高压传感器中通过到传感器部件的导线焊点和到连接插头的弹性触点实现AVT-方案。这是必需的，因为测量结构必需接通到金属薄膜上。使用无接触的涡流方法能够完全集成评价电路感应线圈102,602到传感器2600的连接侧（插头侧）上，由此进一步得到在构造和连接技术方面的优点，因为可以省去弹性触点和导线焊点。

为了可以有效地抑制在线圈102与金属薄膜104之间由温度引起的距离变化，优选差分方法是有利的，其中测量受体由两个线圈102,602组成，其中一个线圈设置在薄膜104上，另一个线圈设置在压力接管2704的实心部分600上。因此，在单传感器100中得到双线圈布置，在冗余设计的传感器100中得到四线圈布置。在简单（非冗余）的结构中线圈102,603可以并排地设置，或者如同下图那样同轴地设置。

图29a和29b示出按照本发明一实施例的压力传感器2600的视图。

图29a示出压力传感器2600的立体图。

图28b示出压力传感器2600的立体剖面图。剖面对准基体2600的旋转轴线并且半切压力传感器2600。

在图29a和29b中的传感器2600具有传感器线圈102和基准线圈602。线圈102,602相互间同心地设置，其中较小的传感器线圈102设置在较大的基准线圈602内部。在这个实施例中传感器线圈102由多层扁平线圈构成，而基准线圈602单层地构成。线圈102,602设置在电路板里面或上面，为了更加清晰未示出电路板。线圈102,602设计成，分别发射电场108。涡流传感器2600具有圆柱形基体2704。在基体2704中从底面加入中心孔2700。孔2700由盲孔构成。在基体2704顶面上在孔2700上面设置薄膜作为传感器面104。传感器面104与基体2704一体地连接。薄膜104由基体2704材料组成。如果在孔2700里面存在过压2706，则薄膜104向上拱曲并且与传感器线圈102的距离减小。在基准线圈602部位基体2704具有基准面600，它与基准线圈602以固定的距离设置。基准线圈602的电场108只通过电路板与基体2704之间的热的距离变化而改变。此外，基准场108可能受到干扰的外部影响而变化。因为热的变化和干扰的影响同样影响传感器线圈102的电场108，通过基准场108与电磁场108的抵消产生有力的信号。由此压力传感器2600可以在更大的工作范围里面使用。

换言之，图29a和29b示出以涡流原理为基础的高压传感器100示意图。在中心的线圈102（在这里示例地通过两层表示）检测金属薄膜104的变形。第二外部线圈602用于检测金属基体2600的距离并因此可以用于补偿干扰影响。

所述和在附图中所示的实施例只示例地选择。不同的实施例可以完全或以单个特征为基础相互组合。一个实施例可以通过另一实施例的特征补充。此外按照本发明的方法步骤可以重复以及以不同于所述的顺序实施。

Claims (8)

1.一种涡流传感器（100），所述涡流传感器构造为用于测量压力差的压力差传感器，具有下列特征：

能导电的传感器线圈（102），用于提供电磁交变场（108）；

传感器面（104），用于影响电磁交变场（108），其中，所述传感器线圈（102）和传感器面（104）可相互相对运动地设置；和

弹性部件（106），它与传感器线圈（102）和传感器面（104）连接，或者通过传感器面（104）形成，并且设计成，通过弹性力（114）抵制在传感器面（104）与传感器线圈（102）之间的相对运动，

其中，所述传感器线圈（102）静止地构成并且所述传感器面（104）设计成：根据所述压力差执行相对运动，或者，所述传感器面（104）静止地构成并且所述传感器线圈（102）设计成：根据所述压力差执行相对运动。

2.如权利要求1所述的涡流传感器(100)，具有一评价线圈（900），用于检测谐振频率和/或包括传感器线圈（102）的传感器振荡回路的品质。

3.如上述权利要求1或2所述的涡流传感器(100)，其中，所述传感器线圈（102）具有电接头，用于检测传感器线圈的阻抗。

4.如上述权利要求1或2所述的涡流传感器(100)，具有与传感器线圈（102）相邻设置的基准线圈（602），用于提供基准场，还具有与传感器面（104）相邻设置的基准面（600），用于影响基准场，其中，所述基准线圈（602）和基准面（600）相互间刚性地设置。

5.如上述权利要求1或2所述的涡流传感器(100)，具有外壳（400），它具有用于固定涡流传感器（100）的接口，其中，所述弹性部件（106）、传感器面（104）和/或传感器线圈（102）设置在外壳（400）里面。

6.如上述权利要求1或2所述的涡流传感器(100)，其中，在传感器线圈（102）与传感器面（104）之间设置凝胶体。

7.如上述权利要求1或2所述的涡流传感器(100)，具有第二传感器线圈（2000），它与传感器线圈（102）刚性连接和/或具有第二传感器面，它与传感器面（104）刚性连接。

8.如上述权利要求1或2所述的涡流传感器(100)，其中，所述传感器面（104）和弹性部件（106）通过金属基体（2704）的柔性部位构成，其中,所述基体（2704）一体地且无缝地构成，并且具有传感器腔室（2700,2702），其中，所述柔性部位构成传感器腔室（2700,2702）的壁体。