CN111492206A - 基于磁阻效应的用于距离或角度测量的电磁测量系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于距离或角度测量的测量系统及测量方法。根据一实施例，所述测量系统包括标尺，所述标尺具有沿着测量方向变化并且产生相应变化的磁场的磁化。所述测量系统还包括至少一个探测头，所述至少一个探测头沿测量方向根据与所述标尺的相对位置被变化的磁场穿过。所述探测头包括：至少一个铁磁膜，所述至少一个铁磁膜由于磁阻效应具有和磁场相关且沿着测量方向变化的局部电阻抗；以及至少一个传感器单元，所述至少一个传感器单元被配置成产生与膜的局部电阻抗相关的至少两个相移的传感器信号。

Description

基于磁阻效应的用于距离或角度测量的电磁测量系统
技术领域
本发明涉及一种新型的基于“巨磁阻”(GMI)物理效应的用于位置测量的电磁测量装置。
背景技术
现有技术中已经根据不同的物理原理公开了多种用于测定长度和角度的测量装置。这些测量系统的主要特征的比较如下：
光电测量系统具有非常短的测量周期(编码器的分度周期)，因而测量很精确，但其对应力(冲击、震动)和污染的敏感性很高。
磁测量系统的测量周期较长，对环境影响的鲁棒性更高，且具有较长的扫描距离(探测头和标尺之间的距离)，但是由于磁传感器较小的扫描区域以及各周期内的测量所引起的较频繁的插值误差，加上周期性不均匀的磁场强度，导致磁测量系统的测量精度较低，且具有明显的反向误差(磁滞，在运动方向改变时会产生信号跳变)。
电感测量系统具有与磁测量系统类似的较长的测量周期，甚至具有更高的测量精度，且无磁滞。然而，与磁测量系统相比，电感测量系统的扫描距离非常小，因此应用受限。
物理磁阻效应本身已经作了公开，并被应用于各种类型的传感器中。磁阻效应使得铁磁或软磁膜(线)在高频电流流过时，根据外部电磁场改变其阻抗。该性能可以根据已知的趋肤效应作如下解释：
Figure BDA0002535430360000021
其中：
—“δ”——皮肤穿透深度，
—“f”——工作频率，
—“μ”——磁导率，
—“σ”——电导率，
流经材料的电流的皮肤穿透深度δ可以随着电流的频率和/或材料的磁导率而变化。图1示出了其相关性，其中，B表示磁感应强度(磁通密度)，H表示磁场强度，Z表示阻抗。
外部磁场可以以10N(其中N>2)的因数改变铁磁金属膜的磁导率。这意味着，磁阻效应具有非常高的阻抗/磁阻变化
Figure BDA0002535430360000022
如果将材料在受到两个不同区域中磁场强度为H1和H2的两个电磁场的影响下的穿透深度δ进行比较，则得到各穿透深度的比率δ1/δ2为：
Figure BDA0002535430360000023
其中N＞2。
由于阻抗Z与穿透深度δ基本成反比，因此阻抗Z2/Z1的关系为：
Figure BDA0002535430360000024
其中N＞2。
这种高灵敏性是构成磁阻效应的主要因素，并且当其被应用时能形成高信号对比度，进而具有很高的效率。
在下文中，会对利用GMI效应的测量装置的一些示例进行讨论。专利文献US7791331 B2公开了一种长度测量装置，其包括两个由铁磁合金制成的曲流状线圈和单个可移动磁体。由于这些线圈的三角形几何形状，高频电流流经线圈时，根据磁体的相对位置产生其阻抗的变化。然而，相对于其可实现的位置分辨率和精度，该装置在测量范围方面受限。
专利文献DE 19953190 C2公开了一种角度编码器。该角度编码器由星形导体构成，该导体具有平面几何形状，并且由铁磁合金和永磁体制成，该永磁体可绕其轴线相对于该导体旋转。该类型的编码器无法检测旋转方向(仅可检测旋转速度)，且具有非常低的每转脉冲数(分辨率)。
专利文献AT 406715 B公开了一种基于GMI效应的用于读取磁性编码带的手动操作的读取头。该装置仅能从磁带上读取磁性图案，而不能用于测定长度。
专利文献EP 1164358 B1公开了一种长度和角度电感测量系统，其在市场上商品名为
Figure BDA0002535430360000031
该系统在微米范围内实现了更高的精度和分辨率，且无磁滞现象。但其缺点在于，在相同的分度周期长度下，标尺和扫描头之间的距离大约比这里介绍的测量装置小两倍。此外，此处新介绍的测量装置中的传感器结构非常简单，且具有更高的灵敏度和信号幅度。
本发明的目的在于，提供一种基于磁阻效应的用于距离或角度测量的装置，该装置能够实现高精度和相对较大的感测距离，而不受不期望的磁滞现象影响。此外，还期望传感器系统的制造成本较低，且传感器载体的选择具有灵活性。此外，还期望在磁标尺的整个周期内具有较大的扫描面积，以获得良好的信号平均和较高的位置精度。
发明内容
上述目的是通过权利要求1所述测量装置以及根据权利要求10所述测量方法实现的。不同的实施例和进一步的发展形成从属权利要求的主题。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明。图示不一定是按比例绘制，并且本发明并不局限于这里所示的方面。重点而在于说明本发明的基本原理。附图中：
图1示出了B-H曲线图。
图2示出了此处所述一些实施例的主要部件。
图3示出了用于测量距离或角度的测量系统的第一种实施例。
图4示出了用于信号分析的电子电路的示例性实施例。
图5示出了用于测量距离和角度的测量系统的第二种实施例。
图6示出了用于测量距离和角度的测量系统的第三种实施例。
图7示出了适合测量角度的测量系统的第四种实施例。
图8示出了用于测量绝对位置的测量系统的磁标尺的实施例。
具体实施方式
此处所示的实施例(见图2)包括磁标尺1以及探测头2。磁标尺1具有硬磁分度，并具有含相同或不同磁极距离的交替设置的北极和南极。该探测头2包括平面传感器单元3以及评估电路系统4。该传感器单元3包括铁磁膜6(参见图4、图5和图6)。
测量装置的两个主要部件(标尺1和探测头2)之间间隔气隙“d”设置，并机械地耦合到两个机械元件。该两个机械元件可相对于彼此线性或旋转地移动，并且其相对或绝对位置(线性位置或角度位置)可以被检测。
通过设置在探测头2中的铁磁膜中的标尺分度产生的磁场，获得具有较高和较低磁导率的对应区域，即具有较高和较低阻抗的对应区域。阻抗中的这种与位置相关的变化通过一个或多个传感器元件进行检测，并在评估电路系统中将传感器元件产生的传感器信号进行电子处理后以位置信息输出。与其他传感器(AMR，GMR等)相比，即使铁磁膜或其局部区域呈磁饱和状态，此处所示的测量装置也可以提供有效的位置信息。这意味着不论铁磁膜是否在磁线性、磁非线性区域或者磁饱和状态下运行，铁磁膜的功能都保持不变。
图2示出了可使用GMI效应测量位置(距离或角度)的测量系统的一种实施例。该测量系统包括标尺1，标尺1为薄带，通过磁化该薄带的硬磁层，使得该薄带具有交替设置的极性(南极N、北极S)，为简化起见，该极性在下文中被周期性示出(不一定是这种情况)。基本上，该标尺是一种具有变化极性的永磁体。由永磁体产生的磁场与位置相关并且是变化的，例如在分度标尺1的整个周期内变化。
该测量系统进一步还包括探测头2，探测头2包括设置在薄柔性基底(下文中称为传感器单元3)上的磁阻传感器以及被配置成处理传感器单元3的传感器信号并将该传感器信号转化为探测头的相对位置信息(相对于标尺1并沿着测量方向“X”)的评估电路系统4。该扫描在标尺1和探测头2之间的间隔“d”(气隙)处以非接触方式进行。
图3将对如图2所示实施例中的测量系统的工作方式进行更详细的说明。在图3中所示的实施例中，传感器单元3包括柔性的非磁性基底5，铁磁体材料制成的各薄膜6(在本实施例中为四个)以特定的布置设置在基底5上，且彼此之间电绝缘。膜6在下文中也被称作传感器元件。
在本实施例中，每对两个传感器元件的铁磁膜6(传感器元件)以大约λ/2的距离间隔设置，其中2·λ为标尺1的(磁性)分度周期。传感器元件的距离大致相当于标尺1横向于测量方向的磁性宽度。以S+和S-标记的第一对膜6被指定给正弦通道，而以C+和C-标记的第二对膜6被指定给余弦通道。两对膜(S+、S-和C+、C-)以大约n·λ+λ/4的距离间隔布置在基底5上，其中n为整数。
在一个特定的实施例中，也可以为正弦通道指定多个第一膜对，为余弦通道指定多个第二膜对。被指定给正弦通道(或余弦通道)的膜对中的两对间隔n·λ进行布置。如前所述，当两个膜对被指定给不同的通道时，两个膜对之间具有约n·λ+λ/4的距离。
根据测量系统的设计方式以及材料性能、工作频率、分度周期等，膜6的厚度大致在5μm至30μm的范围内。
为简化起见，在图3中仅示出了极少数量的传感器元件。如前所述，多对传感器元件沿着测量方向“x”以间隔n·λ重复布置，并将两个测量通道(正弦和余弦)中每一个通道的传感器元件6的传感器信号相加，可能对当传感器或标尺中发生技术故障(例如，几何误差)时的信号提取和信息生成具有优势。
如图4所示的实施例，探测头2包括评估电路系统4和被配置为产生恒定幅度的高频(1MHz至约100MHz范围内)载波电流的信号发生器41。这里示出的四个传感器元件6(标记S+、S-、C+、C-)中的每一个都电连接到信号发生器，以使载波电流i流经这些传感器元件。在此处所示的实施例中，传感器元件6串联成一排，以使相同的载波电流i流经传感器元件6。
设置在传感器单元3中的传感器元件6(膜)被标尺1产成的磁场(磁通密度B)穿过。如前所述，该磁场根据标尺的分度沿着测量方向(x-方向)变化，因此，传感器元件6中的局部磁场强度/磁通密度与传感器元件3和标尺1之间的相对位置有关。当标尺相对于传感器元件移动时，磁场相应移动。
如前所述，磁阻效应(GMI效应)使得每个传感器元件/膜6中的相对磁导率根据磁通密度B的大小发生变化，导致高频激励电流的电流穿透深度(皮肤效应)也发生变化，从而改变传感器元件/膜6的阻抗。通过评估电路系统4测量四个传感器元件/膜6的阻抗来反映这些阻抗与探测头2和标尺1的相对位置的关联。如前所述，可以向传感器元件/膜6提供恒定电流i，并对所得电压US+、US-和UC+、UC-(整个传感器元件6上的电压降)进行评估。
为了实现高抗干扰性以及抑制不期望出现的信号偏移或静态噪声，可以差分地进行信号检测(例如电压US+、US-和UC+、UC-)，从而从US+、US-获得的电压差确定正弦信号(US)，从UC+、UC-获得的电压差(例如借助差分放大器42和43)确定余弦信号(UC)。差分信号US和UC(正弦和余弦信号)具有和高频载波电流i相同的频率。在图4所示的实施例中，信号US和UC被解调(解调器44)。解调的结果是直流电压，当标尺1相对于探测头2均匀移动时，电压的电平大致呈正弦或余弦波变化。为了简单表示，在图3和图4所示的实施例中以及在下文的实施例中示出了高频载波经解调器44之后相移了大约90°的两个信号sinα和cosα。
可以放大、转换传感器信号并将其提供给连接在后端的、用于经由探测头2输出端的公知的标准化接口来确定位置和/或控制驱动器的电子电路系统的电子电路的设计已经作了公开，因此不再赘述。然而，需要注意的是，通过产成两个相移的正弦信号，可以明确地确定在一个周期内的移动方向和电角度。
如前所述，四个铁磁膜(传感器元件6)可相对于磁标尺1在传感器单元3中移动。由设置于评估电路系统4中的电源41产生的频率和幅度恒定的电流(载波电流i)流经传感器元件6。四个传感器元件6中的每一个上的电压降(见图4，电压US+、US-和UC+、UC-)可以被视为相应膜的阻抗大小。电压US+、US-和UC+、UC-由具有以下参数的差分放大器42提供：
——I0-恒定电流幅度，
——i-载波电流，
——ω＝2πf，f-恒定频率，
——χ-标尺1与传感器单元3的相对位置，
——λ-磁分度半周期
——k-自然数，
——US+、US-、UC+、UC--分量电压，
——Uk-恒定传输电压，
——UOS、UOC-恒定偏移电压，
——
Figure BDA0002535430360000081
-电角度，
以及i＝I0sinωt
得出：
Figure BDA0002535430360000082
和
Figure BDA0002535430360000083
以及类似地：
Figure BDA0002535430360000084
和
Figure BDA0002535430360000085
以及，在获得两个测量通道(正弦和余弦通道)中的每一个的差(运算放大器43)后：
US＝US+-US-＝Uksinαsinωt
UC＝UC+-UC-＝Ukcosαsinωt
借助于这两个“正交”电压，可以通过解调器44、模数转换器45以及进一步的数字处理通过公知的方式确定电角度和移动方向，并以位置信息“x”输出。
此处需要注意的是，与电感测量系统不同，由于这里的阻抗变化仅与磁通密度B的大小有关，与方向矢量无关，因此，传感器信号周期λ仅为标尺的分度周期(2λ)的一半。这对于测量系统的设计产生了显著的优势，且可以实现更高的精度和分辨率。
此外还应当注意，由于在所述这些实施例中磁阻效应所表现出的高效率，可实现更高的正弦和余弦信号幅度，从而可允许相对更大的气隙d，并且使得所述这些实施例中的测量系统比常规的测量系统应用范围更为广泛。
图5示出了测量装置的第二种实施例，其中，在此处所示的实施例中，传感器单元3通过以下方式加以实现：铁磁膜6连接至信号源41(参见图4)，使其在横向(横向于测量方向x)被高频载波电流(激励电流)i(i＝I0·sin(ωt))流过。此处，膜6间隔约n·λ+λ/4具有至少两个凹槽8，每个凹槽8的宽度约为λ/2。膜6中的局部电流密度与前述的磁阻效应相关。根据标尺1产生的磁通密度B，在膜6中形成不同阻抗的局部区域，因此，膜6中的局部电流密度基本上可反映局部磁通密度B，从而也反映标尺1的分度。这种“电流图”可以由平行于膜6设置的平面接收器线圈10差分检测，可以通过类似于图3和图4实施例的方式借助于平面接收器线圈10获得两个相移的信号US和UC。
在本实施例中，如果系统尺寸允许，也可以取消膜中的凹槽8。例如，接收器线圈10可以为多层印刷电路板。利用通常已知的方法，由接收器线圈10检测的磁场也可以由其他类型的传感器，例如半导体传感器(例如霍尔效应传感器)或者磁性薄膜传感器(例如磁阻(MR)、巨磁阻(GMR)或者各向异性磁阻(AMR))来检测。
图6示出了该测量装置的第三种实施例。与前述实施例不同，此实施例中，高频载波电流i不再直接供应至铁磁膜6，而是被供应至发射器线圈11，该发射器线圈11和接收器线圈10一起构成平面线圈结构9。
发射器线圈11通过已知的方式感应铁磁膜6中的涡流。涡流的强度和空间位置(沿着测量方向“x”)与膜6的某些区域中的变化的磁阻相关，并与标尺1产生的磁场的局部磁通密度B成反比。接收器线圈10基本上具有同图5所示的实施例相同的功能，并以不同的方式检测与膜6的区域直接相对的区域的局部变化的涡电流。该实施例的优点在于，铁磁膜可以为无源元件，并且线圈系统可以为可方便地连接至评估电路系统的柔性多层印刷电路板。
如前所述，扫描面包含标尺的多个周期是该位置测量装置的优点。通过采用此实施例的具有柔性薄膜状传感器单元3的测量装置，也可以实现具有相同气隙d的用于角度测量的测量装置。在图7中示出了一个这样的示例性实施方式，其工作原理基本上与上述线性测量装置相同，其中，标尺1为测量鼓(编码轮、多极轮)，且可以相对于探测头2旋转。
探测头2或传感器单元3的表面可以很容易地适配编码轮的任意外径。这对于其他具有刚性传感器元件的测量装置则很难实现。
通常，距离和角度测量系统根据其工作方式分为增量和绝对测量系统。增量测量系统仅具有周期性结构的标尺1，且位置信息可以在电“复位”后以向上或向下计数的测量脉冲的形式输出。而绝对测量系统则可以在任何时间点提供标尺1相对于探测头2的绝对位置，并且不用考虑前面的波形。
对于以增量方式工作的测量系统，为了获得一个或多个“参考脉冲”，需要在标尺1上设有一个额外的、与周期主测量轨道平行的第二轨道。在这里所有所述实施例中，该“参考轨道”都可以实现为任意所需的单对北/南极序列。设置在传感器单元中的传感器可以使用同上述实施例中的传感器元件相同的技术加以实现，当检测到一对北/南极时，该传感器可检测并输出相应的参考信号。
此外，对于每个此处所述示例性测量系统而言，也可以实现测定绝对(横向或角度)位置的装置(见图8)。
为进行绝对位置测量，标尺具有明确定义绝对位置的编码，并且可根据多种不同的原理实现。图8中示例性示出了一种绝对轨道实现中的被称为“随机编码”的实施例，其中，标尺1包括具有相同或不同距离的北/南磁极序列，并且距离“L”的任何给定组合(编码)在整个测量区域中仅出现一次。这里所述所有实施例均可以检测类似的绝对轨道。在处理信号之后，由差分工作的单个传感器元件组成的均匀分布的传感器表面提供在一个单个位置处定义绝对位置的特定编码，例如“1101001”。
当然，为了实现更高的位置分辨率，绝对轨道可以以平行于高分辨率增量轨道的方式设置在标尺上，并且可以使用已知的方式对这两个的组合进行分析。
在下文中，将对此处所述这些实施例的一些方面进行概述。以下列表并非最终描述，而是仅用作示例。
实施例1：一种用于距离或角度测量的测量系统，包括具有沿测量方向x变化磁化的标尺1，从而产生相应的变化的磁场B；并进一步包括至少一个传感器单元3，该至少一个传感器单元3被磁场B穿过，并包括：至少一个铁磁膜6，由于磁阻效应，该铁磁膜呈现出与磁场B相关且沿着测量方向x变化的局部电阻抗；且进一步包括至少一个传感器元件(参见例如图3、5、6，数字标号6、7、10)，该传感器元件被配置为产生与膜6的一个区域中的局部电阻抗相关的传感器信号(例如US+、US-、UC+、UC-)。
实施例2：根据实施例1所述测量系统，其进一步包括被配置为提供交流电i的信号源41(参见图4)，其中，该至少一个铁磁膜6和该信号源相连，交流电i横向于测量方向x流过该至少一个铁磁膜6，并在工作过程中具有恒定频率以及恒定幅度，并且由于沿测量方向x变化的局部电阻抗，在该至少一个铁磁膜6中所形成的电流密度(交流电i的分布)具有变化的大小。
实施例3：根据实施例1所述测量系统，其进一步包括被配置为给至少一个膜6提供交流电i的信号源41(参见图4)，其中，该至少一个膜6包括沿着测量方向x彼此相邻设置的至少两个膜，并且该至少一个传感器元件(参见图3，数字6)包括由膜本身形成的至少两个传感器元件S+、S-、C+、C-，并且从该至少两个传感器元件上分别分接一个电压作为横向于测量方向x的传感器信号US+、US-、UC+、UC-。
实施例4：根据实施例1所述测量系统，其进一步包括被配置为给至少一个膜6提供交流电i的信号源41(参见图4)，其中，该至少一个传感器元件是对磁场敏感的半导体传感器元件或者对磁场敏感的薄层传感器元件，其产生表征由流过该至少一个膜6的交流电产生的磁场的传感器信号。
实施例5：根据实施例1至4任一项所述测量系统，其中，该至少一个传感器元件包括平面线圈(参见图5，线圈10)。
实施例6：根据实施例1至5任一项所述测量系统，其中，该至少一个传感器元件包括沿着测量方向彼此相邻设置的第一传感器元件S+和第二传感器元件S-，并且，第一传感器元件S+和第二传感器元件S-的传感器信号US+、US-组合成差分信号(参见图3至6)。
实施例7：根据实施例1所述测量系统，其中，该至少一个传感器元件包括至少一个平面线圈10，并且传感器单元3进一步包括至少一个发射器线圈11，该至少一个发射器线圈11和信号源41连接，并经由变压器(参见图6)耦合到该至少一个平面线圈10，并且该至少一个膜6用作铁芯，在该铁芯中感应出与至少一个膜6的局部阻抗相关的涡流。
实施例8：根据实施例1至7任一项所述测量系统，其中，标尺1具有规则的分度2·λ，此外，该至少一个传感器元件包括来自第一组的至少两个传感器元件和来自第二组的至少两个传感器元件，并且，该第一组的传感器元件彼此之间间隔大致为半分度λ的倍数，以及，该第二组的传感器元件相对于第一组的传感器元件间隔为半分度的倍数加上四分之一周期(即n·λ+λ/4)。
实施例9：根据实施例1至8任一项所述测量系统，其中，标尺1包括多个彼此相邻延伸的轨道。
实施例10：根据实施例1至9任一项所述测量系统，其中，标尺1具有明确定义标尺1相对于传感器单元3的位置的绝对编码。
实施例11：根据实施例1至10任一项所述测量系统，其中，标尺1为圆柱状，标尺的分度为角分度。
实施例12：一种用于测量标尺1和与该标尺1间隔一定距离的传感器单元2之间相对位置的方法。在该实施例中，该方法包括通过具有沿着测量方向x变化的磁化的标尺1产生沿着测量方向x变化的磁场B，并一步包括影响设置在传感器单元2中的至少一个膜6的局部电阻抗，其中，由于磁阻效应，该局部电阻抗与局部磁场相关，并且同样与标尺1相对于传感器单元3的位置相关。该方法进一步包括通过该至少一个传感器元件检测表征至少一个膜6的区域中的局部电阻抗的信号。
实施例13：根据实施例11所述方法，其进一步包括：向至少一个膜6提供高频交流电，其中，沿着测量方向x的电流密度与至少一个膜6的局部电阻抗相关；还包括对传感器元件检测到的信号解调。
实施例14：根据实施例13所述方法，其中，通过传感器元件检测信号包括以下步骤：从该至少一个膜6上分接电压，其中，该电压与局部阻抗相关；或者，通过平面线圈或对磁场敏感的半导体元件或薄层传感器元件检测表征磁场强度的传感器信号，该磁场由流经至少一个膜6的交流电产生。
实施例15：根据实施例13所述方法，其中，至少一个膜6的局部电阻抗受到流经至少一个发射器线圈11的交流电的影响，此外，使用平面线圈作为传感器元件，该传感器元件通过变压器耦合到发射器线圈11，该至少一个膜6起到铁芯的作用。
所有这些实施例既可以用于系统中来测量距离(位移或位置)，也可以用于系统中来测量角度(使用旋转编码器)。同时，根据标尺的编码，所有的实施例既可以进行(角度)位置的增量(相对)测量，也可以对绝对(角度)位置进行测量。

Claims (14)

1.一种用于距离或角度测量的测量系统，其特征在于，包括：
标尺(1)，所述标尺(1)具有沿着测量方向(x)变化并产生相应变化的磁场(B)的磁化；以及
至少一个探测头(2)，所述至少一个探测头(2)沿所述测量方向(x)根据与所述标尺(1)的相对位置被所述变化的磁场(B)穿过，所述至少一个探测头(2)包括：
至少一个铁磁膜(6)，所述至少一个铁磁膜(6)由于磁阻效应具有与磁场(B)相关且沿着测量方向(x)变化的局部电阻抗；以及
至少一个传感器单元(3)，所述至少一个传感器单元(3)被配置为产生与所述膜(6)的局部电阻抗相关的至少两个相移的传感器信号(US、UC)。
2.根据权利要求1所述测量系统，其特征在于，
所述测量系统还包括信号源，所述信号源被配置为提供具有恒定幅度和恒定频率的交流电(i)，所述交流电(i)被输送给沿着所述测量方向间隔设置的至少两个所述膜(6)；
其中，所述膜(6)本身包括所述传感器单元(3)的传感器元件，以及
沿着所述测量方向(x)变化的、与所述标尺(1)相对于所述探测头(2)的位置相关的所述磁场(B)影响所述膜(6)的阻抗，所述阻抗作为测量信息(US+、US-、UC+、UC-)被评估。
3.根据权利要求1或2所述测量系统，其特征在于，
所述铁磁膜(6)中由于所述磁场(B)而局部变化的局部电流强度由平面线圈(10)检测。
4.根据权利要求1所述测量系统，其特征在于，
所述测量系统还包括信号源，所述信号源被配置为提供具有恒定幅度和恒定频率的交流电(i)；
其中，所述传感器单元(3)包括至少一个发射器线圈(11)，所述至少一个发射器线圈(11)和所述信号源连接，并经由变压器耦合到至少一个平面接收器线圈(10)，以及
所述至少一个膜(6)用作铁芯，所述发射器线圈(11)在所述铁芯中感应与所述至少一个膜(6)的局部阻抗相关的涡电流。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的测量系统，其特征在于，
每个所述传感器信号(US和UC)由两个测量信息(US+、US-、UC+、UC-)差分形成；
所述两个测量信息(US+、US-、UC+、UC-)分别由沿着所述测量方向(x)间隔设置在所述传感器单元(3)中的至少一对单独的传感器元件(S+、S-、C+、C-)生成。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的测量系统，其特征在于，
所述标尺(1)具有带有双周期(2·λ)的规则分度，以及
所述传感器单元(3)包括来自第一组的至少两个传感器元件和来自第二组的至少两个传感器元件，
所述第一组的传感器元件彼此之间的距离大致对应于半周期的奇数倍((2n+1)·λ/2)，以及
所述第二组的传感器元件与所述第一组的传感器元件之间的距离大致对应于半周期的倍数加上四分之一周期(n·λ+λ/4)。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的测量系统，其特征在于，
所述标尺(1)包括多个彼此相邻延伸的磁轨道。
8.根据权利要求1-7中任一项所述测量系统，其特征在于，
所述标尺具有明确定义所述标尺(1)相对于所述探测头(2)的位置的绝对编码。
9.根据权利要求1-8中任一项所述测量系统，其特征在于，
所述标尺为圆柱状，所述标尺的分度为角分度。
10.根据权利要求1-8中任一项所述测量系统，其特征在于，
所述铁磁膜的功能在线性和非线性范围内以及在磁饱和情况下均可保持。
11.一种用于测量标尺(1)和与所述标尺(1)间隔一定距离的探测头(2)之间相对位置的方法，其特征在于，所述方法包括：
通过标尺(1)产生沿着测量方向(x)变化的磁场(B)，所述标尺(1)具有沿着所述测量方向(x)变化的磁化；
影响设置在传感器单元(3)中的至少一个膜(6)的局部电阻抗，从而产生至少两个相移的测量信号；其中，由于磁阻效应，所述局部电阻抗与局部磁场相关，并因而与所述标尺(1)和所述传感器单元(3)的相对位置相关；
通过传感器元件检测信号，所述信号表征所述至少一个膜(6)的区域中的局部电阻抗。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，还包括：
向所述至少一个膜(6)输送高频交流电，其中，沿所述测量方向(x)的电流分布与所述至少一个膜(6)的局部电阻抗相关；以及
分析、解调所述传感器元件检测到的信号。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述通过传感器元件检测信号包括以下步骤：
从所述至少一个膜(6)上分接电压，其中，所述电压与所述局部阻抗相关；或者，
通过平面线圈或者对磁场敏感的半导体元件或者薄层传感器元件检测表征磁场强度的传感器信号，所述磁场由流经所述至少一个膜(6)的交流电产生。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，
所述至少一个膜(6)的局部电阻抗影响由至少一个发射器线圈(11)感应产生的涡电流，
作为传感器元件使用的平面接收器线圈(10)经由变压器耦合到所述发射器线圈(11)以变压方式联接，所述至少一个铁磁膜(6)用作铁芯。
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