DE19538653A1 - Verfahren und Sensor zum Erfassen seitlich angeordneter Teile - Google Patents
Verfahren und Sensor zum Erfassen seitlich angeordneter TeileInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Sensor zum Erfassen seitlicher
Teile. Ferner betrifft die Erfindung Verfahren zum Erkennen
einer Mutter auf einem Loch in einer Metallplatte.
Die Erfindung befaßt sich mit einer Weiterentwicklung von Nä
herungssensoren und zugehörigen Schaltungen zum Erfassen des
Vorhandenseins einer Metallmasse, die den Sensor radial um
gibt. Näherungssensoren werden in der Fertigung und bei der
Materialbearbeitung zum Erkennen des Vorhandenseins eines me
tallischen Werkstücks oder dessen Position eingesetzt. Allge
mein erzeugen Näherungssensoren ein magnetisches Feld durch
eine Induktionsspule. Wenn ein metallisches Werkstück in das
vom Sensor erzeugte Magnetfeld kommt, bewirken Stromverluste
im Werkstück, daß die Impedanz der Induktionsspule sich er
niedrigt. Der Abfall der Impedanz in der Induktionsspule wird
in einem Erfassungsschaltkreis detektiert, der das Vorhanden
sein eines Metallwerkstücks im Magnetfeld signalisiert.
Bei einer aktuellen Anwendung solcher Sensoren ist fest zu
stellen, ob Schweißmuttern oder Lochmuttern ordnungsgemäß auf
Löchern befestigt worden sind, die in einer Verkleidung eines
Fahrzeugs ausgebildet sind. Viele Muttern werden in solche
Verkleidungen eingesetzt. Es kann nun vorkommen, daß eine
oder mehrere Muttern fehlen oder während der Montage abgebro
chen sind. Das Fehlen von Muttern in Verkleidungen wird
manchmal nicht erkannt, bis die fehlerhafte Metallplatte oder
die Verkleidung mit zahlreichen anderen Komponenten montiert
oder in ein Fahrzeug eingesetzt worden ist. Dann ist es zeit- und
kostenaufwendig, die notwendigen Nachbesserungsschritte
anzuführen.
Die üblicherweise verwendeten Sensoren stellen letztlich
fest, ob ein metallisches Werkstück vor dem Sensor vorhanden
ist, d. h. im Abstand von der Stirnseite des Sensors. Derar
tige Sensoren sind für einige Anwendungen nicht ideal geeig
net. Beispielsweise können solche Sensoren nicht immer sicher
das Vorhandensein einer Mutter erfassen, die an oder in einer
Verkleidung befestigt ist, wie oben beschrieben. Die Wirbel
stromverluste in der Verkleidung selbst verringern nämlich
die Impedanz der Induktionsspule, so daß das Detektieren re
lativ schwierig für herkömmliche Sensoren ist.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und einen Sensor
anzugeben, der seitlich angeordnete Metallmassen, insbeson
dere das Vorhandensein von Muttern auf Verkleidungen, sicher
und zuverlässig detektieren kann.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1, 4 und
9 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteran
sprüchen angegeben.
Gemäß der Erfindung wird ein Sensor vorgeschlagen, der radial
empfindlich ist und somit das Vorhandensein oder die Abwesen
heit eines seitlichen Teiles, wie beispielsweise eine Mutter
auf einer Verkleidung, genau detektieren kann. Der neue Sen
sor ermöglicht es einer Steuerung, den Herstellvorgang oder
die Montage zu unterbrechen, um die fehlerhafte Platte oder
die Verkleidung zu entfernen oder zu reparieren, bevor sie
weiter montiert oder in ein Produkt eingesetzt wird. Das De
tektieren einer fehlenden Mutter in diesem frühen Stadium
durch den seitenempfindlichen Sensor reduziert die Kosten von
Nachbesserungsmaßnahmen und erhöht die Qualität des Endpro
duktes.
Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein Sensor
schaltkreis auf eine spezielle, zu erwartende Masse voreinge
stellt, die radial außerhalb des Sensors detektiert werden
soll. Der voreingestellte Wert kann so gewählt sein, daß bei
einer Sensorbewegung das Vorhandensein oder das Nichtvorhan
densein eines Teiles signalisiert wird, beispielsweise daß
ein "Mutter vorhanden"-Signal und ein "Mutter nicht vorhan
den"-Signal erzeugt wird.
Der seitenempfindliche Sensor enthält vorzugsweise einen röh
renförmigen Tastkopf, der eine Induktionsspule enthält, wel
che um einen magnetischen Kern gewickelt ist. Vorzugsweise
ist der Kern ein Ferritkern. Weiterhin kann der Sensor in ei
nem nicht magnetischen Gehäuse aus nicht rostendem Stahl auf
genommen sein. Die Induktionsspule ist koaxial zum Tastkopf
ausgerichtet, um ein radial außerhalb des Sensors verlaufen
des Magnetfeld zu erzeugen.
Wirbelstromverluste durch das Magnetfeld bewirken ein Absin
ken der Impedanz der Induktionsspule. Die Wirbelstromverluste
hängen von der Metallmasse innerhalb des Magnetfeldes sowie
von der Proximität der Metallmasse im Magnetfeld ab. Der sei
tenempfindliche Sensor kann somit das Vorhandensein eines
Teils, beispielsweise eine Mutter, durch Erfassen der radial
den Sensor umgebenden Metallmasse feststellen. Durch den sei
tenempfindlichen Sensor und die Verfahren nach der vorliegen
den Erfindung kann zwischen einer Mutter in einer Metall
platte und einer Metallplatte allein unterscheiden. Wirbel
stromverluste in der Mutter und der Platte übersteigen dieje
nigen in der Metallplatte allein; demzufolge ist der Abfall
der Impedanz der Induktionsspule, welcher durch eine Mutter
und eine Platte hervorgerufen wird, größer als der Impedanz
abfall, der durch eine Platte allein hervorgerufen wird.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein Anzei
geschaltkreis zum Messen der Impedanz der Induktionsspule und
zum Erzeugen eines Signals vorgesehen, um das Vorhandensein
oder das nicht Vorhandensein einer Mutter in einer Metall
platte anzuzeigen. Der Anzeigeschaltkreis ist so einstellbar,
daß Änderungen in der Impedanz der Induktionsspule infolge
von Wirbelstromverlusten in der Mutter und der Platte deut
lich unterschieden werden können von denen, die durch Wirbel
stromverluste in der Platte alleine hervorgerufen werden. Der
Anzeigeschaltkreis ist weiterhin so eingestellt, daß die
Masse der Mutter den Sensor völlig umgeben muß, ansonsten
zeigt der Sensor das Nichtvorhandensein einer Mutter an. Auf
diese Weise können gebrochene Muttern etc. identifiziert wer
den.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an
hand der Zeichnungen erläutert. Darin zeigt:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Ausfüh
rungsbeispiels des seitenempfindlichen Sen
sors und einer Anzeigeeinheit, die verwendet
werden, um das Vorhandensein einer Mutter in
einer Metallplatte zu detektieren und an zu
zeigen,
Fig. 2 einen Querschnitt des Tastkopfes des Sensors
nach Fig. 1, teilweise weggebrochen,
Fig. 3 ein Blockdiagramm des Monitorschaltkreises
und des Sensors nach Fig. 1, und
Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Ausfüh
rungsbeispiels eines elektrischen Schaltkrei
ses zum Betreiben des Sensors und der Anzei
geeinheit nach Fig. 1.
Fig. 1 zeigt ein Sensorsystem 20 gemäß einem Ausführungsbei
spiel der Erfindung, welches geeignet ist, das Vorhandensein
einer Mutter in einer Metallplatte 24 zu detektieren. Eine
Leiterplatte 26 (Motherboard) verbindet eine Anzahl von Sen
sorverbindungsleitungen 28 mit einer gleichen Anzahl zugehö
riger Anzeigeeinheiten 30, von denen in Fig. 1 nur eine bei
spielhaft dargestellt ist. Die Anzeigeeinheit 30 hat drei
LED-Anzeigen 31, 32 bzw. 33 zum Signalisieren der Zustände
"Stromversorgung EIN", "Mutter vorhanden" bzw. "Spule unter
brochen/Sensor nicht angeschlossen". Die LED-Anzeige 32
leuchtet auf, um anzuzeigen, daß eine Mutter 22 vorhanden
ist. Sie ist dunkel, wenn keine Mutter 22 erfaßt wird. Ein
Einstellpotentiometer 34 für die Anzeigeeinheit hat eine Ein
stellschraube (nicht dargestellt) und ist auf der Oberseite
einer jeden Anzeigeeinheit 30 zugänglich. Eine Vielzahl von
Ausgangsleitungen 38 von der Leiterplatte 26 können mit einer
CPU oder einer Steuerung 40 verbunden werden, um das Vorhan
densein oder Nichtvorhandensein der Mutter 22 in der Platte
24 sowie weitere Betriebsinformationen mitzuteilen. Jede Ver
bindungsleitung 28 ist an einen Sensor 42 (nur einer ist dar
gestellt) angeschlossen, wozu eine Klemmutter 43 verwendet
wird. Jeder Sensor 42 kann an einer Haltevorrichtung 44 befe
stigt sein.
Wie in Fig. 2 zu sehen ist, enthält der Sensor 42 einen
Tastkopf 46, der vorzugsweise eine dünnwandige, nicht magne
tische Röhre aus rostfreiem Stahl bzw. aus Edelstahl mit ei
nem geschlossenen Endabschnitt 48 und einem gegenüberliegen
den Endabschnitt 50 hat, der mit einem Außengewinde versehen
ist. Ein Magnetfeld 52 wird durch eine Induktionsspule 54 er
zeugt, bei der ein Draht 56 vorbestimmter Länge um einen Fer
ritkern 58 gewickelt ist. Der magnetische Kern 58 ist im all
gemeinen zylindrisch und hat vorzugsweise einen Flansch 59 an
jedem axialen Endabschnitt. Viele Arten von Kernen und Spulen
können eingesetzt werden. Beispielsweise kann für den Aufbau
des Sensors 42 ein Ferrit-Bobbin-Kern 58 verwendet werden,
wie beispielsweise Artikel Nr. 9 677 001 165 der Firma Fair-Rite
Products Corporation, Längenabmessung ca. 12,7 mm (0,5 inch),
Außendurchmesser ca. 5,08 mm (0,2 inch). Die Induktionsspule
54 kann erzeugt werden, indem 800 Windungen um den Ferritkern
58 mit 38 AWG heizabstreifbaren Magnetdraht 56 gewickelt wer
den, wobei ca. zehn Lagen mit 80 Windungen je Lage entstehen.
Beide Enden des Drahts 56 werden zu einem Flansch 59 des Fer
ritkerns geführt, wo sie durch eine Kerbe (nicht dargestellt)
im Flansch 59 hindurchgeführt werden. Vorzugsweise durch ein
Klebemittel werden die Enden des Drahtes 56 an dieser Kerbe
befestigt. Der umwickelte Kern 54, 58 ist vorzugsweise mit
einer klaren Sprühfarbe oder einem anderen geeigneten Versie
gelungsmittel überzogen oder wurde in Spulengußmasse bzw.
Spulenfirniß getaucht.
Die Induktionsspule 54 und der Ferritkern 58 sind innerhalb
des geschlossenen Abschnitts 58 des Tastkopfes 46 angeordnet
und sind koaxial zum Tastkopf 46 ausgerichtet, wodurch das
Magnetfeld 52 radial nach außen vom Tastkopf 46 gerichtet
ist. Die Intensität des Magnetfeldes 52 ist also in radialer
Richtung groß, während sie in Richtung zur Stirnseite des
Tastkopfes 46 nachläßt. Vorzugsweise hat das Magnetfeld 52
eine hohe Intensität in einem Abschnitt des Tastkopfes 46 auf
einer Länge, die etwa der Dicke des zu detektierenden Metall
werkstücks entspricht. Wenn beispielsweise der Sensor 42 ver
wendet wird, um das Vorhandensein einer Lochmutter 22 in der
Metallplatte 24 zu detektieren, wie in Fig. 1 zu sehen ist,
so sollte der Sensor 42 vorzugsweise ein magnetisches Feld 52
hoher Intensität längs einer Länge des Tastkopfes 46 erzeu
gen, die größer als die Dicke der Platte 24 und annähernd die
gleiche Dicke hat wie die Mutter 22.
Fig. 3 zeigt in einem Blockschaltbild ein Beispiel für eine
Schaltung 60 für die Anzeigeeinheit 30. Diese Schaltung 60
ermöglicht es, eine Mutter 22 zu detektieren, die den Sensor
42 radial umgibt. Die Induktionsspule 54 und ein Kondensator
62 bilden einen Resonanzkreis 64, der einen Arm einer Brücke
in einem Oszillatorschaltkreis 66 bildet. Das Ausgangssignal
des Oszillatorschaltkreises wird durch einen Detektorschalt
kreis 68 überwacht, der wiederum einen Transistorschalter 70
ansteuert. Der Transistorschalter 70 stellt für die CPU 40
ein Signal bereit, um das Vorhandensein oder das Nichtvorhan
densein der Mutter 22 in der Metallplatte 24 zu signalisie
ren.
Ein bevorzugter Anzeigeschaltkreis ist in Fig. 4 darge
stellt. Die Schaltung 60 hat einen Oszillatorschaltkreis 66,
einen Detektorschaltkreis 68 und einen Schalter 70. Der Os
zillatorschaltkreis 66 enthält eine Brückenschaltung mit ei
nem ersten und einem zweiten Arm, die jeweils zwei Wider
stände 72, 74 bzw. 76, 78 enthalten. Eine Lötbahn 80, 82 in
jedem Arm schließt normalerweise den Widerstand 74 bzw. 78
kurz. Die Lötbahnen 80, 82 können für die Grobeinstellung des
Schaltkreises 60 durchtrennt werden. Die beiden Arme sind
durch das Einstellpotentiometer 34 miteinander verbunden. Das
dem ersten Arm diagonal gegenüberliegende erste Bein der
Brücke wird durch zwei Widerstände 84, 86 gebildet, von denen
einer parallel mit einem Thermistor 88 zur Temperaturkompen
sation verbunden ist. Das andere Bein der Brücke wird durch
einen Parallelresonanzkreis 64 gebildet, der die Induktions
spule 54 und den Kondensator 62 enthält. Ein Knotenpunkt 90
und das Potentiometer 34 sind Eingänge für den Brückenschalt
kreis; die beiden Brückenknotenpunkte 92, 94 bilden die Aus
gänge des Brückenschaltkreises. Die Knotenpunkte 92, 94 sind
mit einem Operationsverstärker 96 verbunden, der die Span
nungsdifferenz verstärkt und an seinen zwei Eingängen 98, 100
mit Versorgungsspannung versorgt wird. Der Knotenpunkt 92
geht zum nicht invertierenden Eingang 92 des Operationsver
stärkers 96 und ist mit dem Resonanzkreis 64 verbunden. Der
Ausgang 102 des Operationsverstärkers 96 ist zum Potentiome
ter 34 zurückgeführt und stellt ein Ausgangssignal für den
Detektorschaltkreis 68 über den Kondensator 104 bereit.
Der Detektorschaltkreis 68 enthält einen Gleichrichter und
einen Komparator. Der Detektorschaltkreis 68 empfängt das
Ausgangssignal des Oszillatorschaltkreises 66 an einer Ein
gangsklemme 106, die mit einer ersten Diode 108, deren Katho
de zur Erde geführt ist, sowie mit einer zweiten Diode 110
verbunden ist, deren Anode zu einem zweiten Anschluß 112 ge
führt ist. Ein Widerstand 114 ist mit der Stromversorgung VCC
verbunden. Ein Kondensator 116 verbindet den Anschluß 112 mit
Erde. Ein zweiter Widerstand 118 verbindet den zweiten An
schluß 112 mit dem nicht invertierenden Eingang 120 eines
Operationsverstärkers 122, dessen Ausgang 124 über einen Wi
derstand 126 auf den nicht invertierenden Eingang 120 zurück
geführt ist. Am invertierenden Eingang 128 des Operationsver
stärkers 122 ist eine Referenzspannung eingelegt, die durch
einen einfachen, normalerweise ausgeschalteten PNP-Tran
sistorschaltkreis 130 und einen Widerstand 132 erzeugt wird.
Die Schaltungen nach den Fig. 3 und 4 können in Verbindung
mit dem beschriebenen seitenempfindlichen Sensor 42 verwendet
werden, um das Vorhandensein einer Mutter 22 in einer Metall
platte 24 festzustellen, wie in den Fig. 1 und 2 darge
stellt ist. Die Baugröße der Induktionsspule 54 ist vorzugs
weise so gewählt, daß ein Magnetfeld 52 erzeugt wird, welches
im wesentlichen die gleiche Länge wie die Dicke der angeord
neten Mutter 22 hat. Wenn eine ausreichende Metallmasse im
Magnetfeld 52 radial um den Tastkopf 46 vorhanden ist, fällt
die Impedanz der Induktionsspule 54 in einem ausreichenden
Maße ab, um den Oszillatorschaltkreis 66 so zu beeinflussen,
daß er aufhört zu schwingen. Das Potentiometer 34 ist so ein
gestellt, daß die Mutter 22 in der Metallplatte 24 eine aus
reichende Metallmasse innerhalb des den Tastkopf 46 radial
umgebenden magnetischen Feldes hat, um den Oszillatorschalt
kreis 66 auszubalancieren. Wenn die Mutter den Sensor nicht
umgibt, oder wenn keine Mutter vorhanden ist, sondern nur die
Platte 24, so reicht die Metallmasse nicht aus, um eine Mut
ter anzuzeigen. Der Oszillatorschaltkreis 66 setzt das
Schwingen fort, wenn keine Mutter 22 vorhanden ist.
Wenn im Magnetfeld 52 kein Metall vorhanden ist, so arbeitet
der Resonanzschaltkreis 64 in Resonanz und hat eine konstante
Impedanz. Wenn die Induktionsspule 54 im Tastkopf 46 in die
Mutter 22 in der Metallplatte 24 eingeführt wird, nimmt die
Impedanz der Induktionsspule 54 abhängig von der umgebenden
Metallmasse ab. Eine Abnahme der Impedanz des Resonanzschalt
kreises 64 verringert die Rückkopplung zum nicht invertieren
den Eingang 94 des Operationsverstärkers. Wenn die Impedanz
des Resonanzschaltkreises 64 und demzufolge die Rückkopplung
zum nicht invertierenden Eingang 94 ausreichend abgefallen
ist, wird der Oszillatorschaltkreis 66 abgeglichen (englisch:
brought into balance). Das Aussetzen der Oszillation zeigt
an, daß im Magnetfeld 52 radial außerhalb des seitenempfind
lichen Sensors ausreichende Metallmasse vorhanden ist, d. h.
es ist eine Mutter 22 in der Metallplatte 24 vorhanden.
Der Ausgang des Oszillatorschaltkreises 66 wird gleichgerich
tet und hat am Anschluß 112 des Detektorschaltkreises 68 ei
nen verschobenen Pegel. Wenn dem Eingang des Detektorschalt
kreises kein Schwingsignal mehr zugeführt wird, wird der Ope
rationsverstärker 122 durch Zunahme der Spannung am nicht in
vertierenden Eingang 120 eingeschaltet. Der Operationsver
stärker 122 verstärkt die Spannungsdifferenz zwischen seinen
Eingängen 120, 128 und steuert eine Reihenschaltung von ge
koppelten Transistoren 136, 138, 70 an. Der Transistor 136
schaltet die LED-Anzeige 32 und den Transistor 138 ein. Der
Transistor 138 steuert den Transistor 70 an, der als Schalter
eine CPU oder eine Steuerung 40 mit einem Signal versorgt, um
anzuzeigen, daß die Mutter 22 den Sensor 42 umgibt. Bei Abwe
senheit eines solchen Signals bleibt die LED-Anzeige 32 dun
kel, und es wird an die CPU 40 ein Signal gesendet, das das
Nichtvorhandensein einer Mutter signalisiert. Wenn der Strom
durch den Transistor 70 übermäßig groß ist oder die Last bei
124 kurzgeschlossen ist, schaltet sich der Transistor 140
ein, der wiederum die Referenzschaltung 130 auf eine höhere
Spannung zieht und der Operationsverstärker 122 ausgeschaltet
wird. Die durch das Bauelement 126 bedingte Hysterese schal
tet die Überlastsicherung ein und aus.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung kann in den axia
len Endabschnitt 48 des Sensors 42 eine Sensorschutzeinrich
tung integriert sein. Bei einem Beispiel kann ein Sensor in
das vordere Ende 48 einbezogen sein. Dieser Sensor ist als
konventioneller Näherungssensor ausgebildet, der eine Annähe
rung an die Stirnfläche des Sensors 42 detektiert. Mithilfe
dieses konventionellen Näherungssensors kann detektiert wer
den, ob ein Loch im Werkstück 24 vorhanden ist oder nicht.
Sollte der Sensor 42 gegenüber einem Loch nicht ordnungsgemäß
ausgerichtet, sondern fehlpositioniert sein, so kann dies
durch den konventionellen Näherungssensor erkannt werden und
ein Kontakt des Sensors 42 mit der Metallplatte 24, mit der
Gefahr einer Verletzung des Sensors 42, kann vermieden wer
den. Alternativ zu einer solchen Anordnung kann der Sensor 42
in seiner Betriebsposition durch eine Feder vorgespannt sein.
Sollte eine Metallplatte 24, die kein Loch hat, den Sensor 42
berühren, so wird dieser gegen die Federvorspannung von der
Platte 24 weggedrückt.
Claims (15)
1. Verfahren zum Feststellen des Vorhandenseins oder des
Nichtvorhandenseins einer Mutter an einem Loch in einer
Metallplatte, bei dem die folgenden Schritte ausgeführt
werden:
Bereitstellung eines Tastkopfes (46), der ein radial nach außen gerichtetes Magnetfeld (52) erzeugt,
Einführen des Tastkopfes (46) in das Loch einer Metall platte (24),
Erzeugen des Magnetfeldes (52) und Erfassen der radial außerhalb des Tastkopfes (46) angeordneten Metallmasse, und
Erzeugen eines Signals, welches das Vorhandensein oder das Nichtvorhandensein der Mutter an dem Loch in der Me tallplatte (24) anzeigt.
Bereitstellung eines Tastkopfes (46), der ein radial nach außen gerichtetes Magnetfeld (52) erzeugt,
Einführen des Tastkopfes (46) in das Loch einer Metall platte (24),
Erzeugen des Magnetfeldes (52) und Erfassen der radial außerhalb des Tastkopfes (46) angeordneten Metallmasse, und
Erzeugen eines Signals, welches das Vorhandensein oder das Nichtvorhandensein der Mutter an dem Loch in der Me tallplatte (24) anzeigt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Tastkopf (46) einen vorbestimmten Impedanzwert hat,
und daß die Änderungen dieses Impedanzwertes ausgewertet
werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Tastkopf (46) röhrenförmig ist und eine Indukti
onsspule (54) enthält, welche koaxial innerhalb des Tast
kopfes (46) angeordnet ist.
4. Verfahren zum Erfassen einer einen ausgewählten Punkt auf
einer Ebene radial umgebenden Teilmasse, wobei die fol
genden Schritte ausgeführt werden:
Bereitstellen eines Tastkopfes (46), der ein radial nach außen gerichtetes magnetisches Feld (52) relativ zu einer Achse erzeugt,
Anordnen des Tastkopfes (56) im wesentlichen am ausge wählten Punkt, wobei die Achse des Tastkopfes (46) im we sentlichen senkrecht zu der Ebene steht,
Erzeugen eines magnetischen Feldes (52) und Erfassen der die Achse des Tastkopfes (46) radial umgebenden Metall masse, und
Erzeugen eines Signals abhängig von der in der Ebene an geordneten Masse, die den ausgewählten Punkt radial um gibt.
Bereitstellen eines Tastkopfes (46), der ein radial nach außen gerichtetes magnetisches Feld (52) relativ zu einer Achse erzeugt,
Anordnen des Tastkopfes (56) im wesentlichen am ausge wählten Punkt, wobei die Achse des Tastkopfes (46) im we sentlichen senkrecht zu der Ebene steht,
Erzeugen eines magnetischen Feldes (52) und Erfassen der die Achse des Tastkopfes (46) radial umgebenden Metall masse, und
Erzeugen eines Signals abhängig von der in der Ebene an geordneten Masse, die den ausgewählten Punkt radial um gibt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
der Tastkopf (46) einen Impedanzwert hat, und daß die Än
derungen des Impedanzwertes ausgewertet werden.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet,
daß der Tastkopf eine Induktionsspule (54) hat, deren
Draht um die Achse des Tastkopfes (46) gewickelt ist.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die Induktionsspule (54) um einen im wesentlichen zylin
drischen Magnetkern gewickelt ist.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
der Magnetkern an seinen axialen Enden Flansche (59) hat.
9. Sensor zum Erfassen einer ihn radial umgebenden Metall
masse, mit einem Tastkopf (46) mit einer Achse,
einer Spule (52) mit einem Draht, der um die Achse gewickelt
ist und einen vorbestimmten Impedanzwert hat, wobei
die Spule (52) innerhalb des Tastkopfes (46) angeordnet
und koaxial zu ihm ausgerichtet ist, um ein radial nach
außen gerichtetes Magnetfeld (52) zu erzeugen, und mit
einem Schaltkreis (60) zum Auswerten der Änderungen der
Impedanz der Spule (54).
10. Sensor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß er
einen im wesentlichen zylindrischen Ferritkern hat, der
innerhalb der Spule (52) angeordnet ist.
11. Sensor nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der
Ferritkern an seinen axialen Enden je einen Flansch (59)
hat.
12. Sensor nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Tastkopf (46) in einem Gehäuse aus
rostfreiem Stahl aufgenommen ist.
13. Sensor nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Schaltkreis einen Oszillatorschaltkreis
(66) enthält, der die Induktionsspule (54) mit einer vor
bestimmten Frequenz erregt und die Änderung der Impedanz
der Induktionsspule (54) auswertet, welche durch die den
Sensor radial umgebende Metallmasse verursacht wird, und
daß der Oszillatorschaltkreis (66) ein Signal abhängig
von der Änderung der Impedanz erzeugt.
14. Sensor nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der
Anzeigeschaltkreis (60) einen Detektorschaltkreis (68)
enthält, dem das Signal des Oszillatorschaltkreis (66)
zugeführt wird, und daß der Detektorschaltkreis (68) die
Amplitude dieses Signals mit einem Referenzwert ver
gleicht und abhängig von diesem Vergleich ein zweites Si
gnal erzeugt.
15. Sensor nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der
Oszillatorschaltkreis (66) eine Widerstandsbrücke mit ei
ner Vielzahl von Brückengliedern enthält, in denen die
Induktionsspule (52) in einem der Arme einbezogen ist,
und daß zwei Anschlüsse der Brücke mit den Eingängen ei
nes Verstärkers verbunden ist, dessen Ausgang mit dem an
deren Anschluß der Brücke verbunden ist.
Applications Claiming Priority (2)
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