JP2002533659A - 渦電流センサの作動方法及び渦電流センサ - Google Patents

渦電流センサの作動方法及び渦電流センサ

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Abstract

(57)【要約】 本発明は、測定コイル（２）と、該測定コイルから所定の距離（ｄ）を置いて配置された測定対象物（５）の材料パラメータ及び幾何学パラメータを算定するための評価回路（４）とを備えた渦電流センサ（１）の作動方法に関する。測定コイル（２）のインピーダンスは、該測定コイル（２）に所定周波数の交流電圧を供給する間に評価される。評価回路（４）は、測定コイル（２）のインピーダンスに基づいて測定対象物（５）の材料パラメータ及び幾何学パラメータを算定する。測定コイル（２）のインピーダンスは、交流電圧を最初は第１の周波数で次に第２の周波数で供給した状態で求められる。評価回路（４）は、前記第１及び第２周波数における測定コイル〔２〕のインピーダンスに基づいて測定対象物（５）の材料パラメータ及び幾何学パラメータを計算する。本発明の方法に使用可能な渦電流センサも開示されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 （技術分野） 本発明は、測定コイルと、測定対象物の材料パラメータ又は幾何学パラメータ
を算定するための評価回路とを有する渦電流センサを作動させる方法において、
測定対象物が測定コイルから或る距離を置いて配置され、測定コイルに所定周波
数の交流電圧を供給する間に該測定コイルのインピーダンスが評価され、評価回
路が測定コイルのインピーダンスに基づいて測定対象物の材料パラメータ及び幾
何学パラメータを算定する、渦電流センサの作動方法に関する。
【０００２】 本発明は、さらに、測定コイル、補償コイル、及び導電性測定対象物の材質及
び／又は幾何学的パラメータを算定するための評価回路を備え、特に本発明の方
法に用いられる渦電流センサに関する。
【０００３】 （背景技術） 渦電流センサは、距離を測定する産業及びウェブ、層又はテープ等の扁平な測
定対象物の厚さを測定する産業において頻繁に使用されている。このような測定
において、渦電流センサは、多くの場合、高温等の過酷な環境条件下で使用され
る。高温で変動の激しい温度条件下において、材料パラメータ及び幾何学パラメ
ータを求めるための公知の方法は算出測定及び評価結果にかなりの歪曲が生じる
。渦電流センサの測定コイルにおいて、温度の影響は主として複素インピーダン
スの実部に変化をもたらすものの、該複素インピーダンスの虚部に与える影響を
検出することも可能である。しかしながら、温度は測定対象物の導電率にも影響
を与える。測定対象物の導電率は、誘導渦電流のみならず磁気結合のフィードバ
ックを介して測定コイルのインピーダンスにも影響を与えるため、測定対象物の
導電率も測定結果を歪曲する原因となる。
【０００４】 ドイツ特許公開公報第１９６３１４３８号は、測定コイルと、該測定コイルの
間近、即ち測定コイルと熱接触状態で設けられた補償コイルとを備えた渦電流セ
ンサを開示している。補償コイルと測定コイルの電磁場は直交関係で配向されて
いる。補償コイルを直交配置した結果、測定対象物の存在が測定コイルのインピ
ーダンスに最大に作用するように配置した渦電流センサの場合、測定対象物は補
償コイルのインピーダンスにほとんど影響を与えない。
【０００５】 公知の渦電流センサは、測定対象物の導電率に対する温度の影響が渦電流効果
を介して測定コイルに伝達されるため、例えば層厚の測定結果が導電率の変化に
より影響を受けてしまう欠点を有する。
【０００６】 さらに、箔の厚さを非接触式に測定するための方法に用いられる渦電流センサ
も公知である。このセンサは、測定対象物の片側に配置される。この公知の方法
は、精確な測定を行うために、材料特性の関数として、渦電流センサを測定対象
物から再調整可能な基本距離に保持しなければならない欠点を有する。
【０００７】 本発明の目的は、測定結果の外乱変数を確実に補償することができる、導電性
材料の材料パラメータ及び幾何学パラメータの非接触式測定方法及び該方法に用
いる小型化可能な渦電流センサを提供することにある。
【０００８】 （発明の開示） 本発明の上記及び他の目的並びに利点は、第１周波数の交流電圧における測定
コイルのインピーダンスを検出し、第２周波数の交流電圧における測定コイルの
インピーダンスを検出し、前記第１及び第２周波数における測定コイルのインピ
ーダンスに基づいて評価回路が測定対象物の材料パラメータ及び幾何学パラメー
タを計算する、渦電流センサの作動方法によって達成される。
【０００９】 本発明によると、渦電流センサを２つの異なる周波数において使用して測定を
行うとき、測定対象物の材料パラメータ及び幾何学パラメータの測定に対する温
度の影響を十分補償することができることが判明した。温度の影響は測定コイル
に供給された交流電圧の周波数の関数として別々に作用する。一方、異なる周波
数における測定コイルのインピーダンスに基づいて、測定対象物の導電率等の温
度に影響される変数間の数学的関係を認識した上で、評価回路は測定対象物の材
料パラメータ及び幾何学パラメータを計算することができる。測定値を阻害する
温度の影響を完全に補償することは、測定コイルのインピーダンスに対する温度
の影響及び測定対象物の導電率に対する温度の影響を補償したときにのみ、可能
となる。
【００１０】 本発明の方法は、渦電流センサを測定対象物の片側に配置して箔の厚さを該箔
の片側で測定することに用いることが好ましい。この方法は、交流電流が通過す
る少なくとも１つの測定コイルを用いて、導電性材料から成るウエブ、テープ又
は層等の扁平な測定対象物の厚さや強度を求める工程を備える。測定コイルは測
定対象物から基本距離を置いて配置される。このようにすることにより、インピ
ーダンスの変化と減衰値がインピーダンスを介して評価される。基本距離につい
て、渦電流センサを校正するために測定対象物を用いることなく渦電流センサの
測定を行うことができる。その後、基本距離のばらつきに起因するインピーダン
ス変動の補償を目的として、測定対象物を用いた測定を行うことができる。本発
明の方法によると、測定対象物を用いて測定を行うときであっても、校正を行う
ことができる。この場合、マイクロコンピュータは、異なる周波数における測定
結果から補償済み測定値を計算してもよい。
【００１１】 本発明による方法は、第１周波数における測定コイルのインピーダンスあるい
はインダクタンス値及び／又は減衰値を求める工程を備える。このとき、測定対
象物は渦電流センサの領域に存在しないか、あるいは、測定対象物と測定コイル
との距離は測定コイルの半径Ｒの２倍より大きい。このため、測定対象物の影響
は小さい。その後、測定対象物が存在する中、該測定対象物と測定コイルとの距
離を測定コイルの半径Ｒよりも小さい状態で、インダクタンス値及び減衰値が求
められる。好ましくは、測定結果は無次元値に変換される。最後に、コンピュー
タが測定コイルの測定値から測定対象物の厚さを算定する。このため、計算に例
えば測定対象物の導電率を用いてもよい。しかしながら、本発明に従い測定を２
つの異なる周波数において精確に行うとき、渦電流センサの後にコンピュータＭ
Ｃが測定対象物の導電率及び／又は該測定対象物と測定コイルとの基本距離に左
右されないアルゴリズムによって測定対象物の厚さを計算できる場合には、導電
率を求めることは必須の要件ではない。
【００１２】 本発明により、扁平な測定対象物の厚さＤを測定値から計算することができる
。例えば、測定対象物の導電率が予め測定されて既知である場合、測定対象物の
厚さＤを以下の式から求めることができる。
【数３】
【００１３】 上記の式において、Ｄは測定対象物の厚さ、ｄはコイルから測定対象物までの
距離、ｒはコイルの半径、ωは角周波数、μ０は測定コイルの磁場定数である。
【００１４】 本発明によると、評価回路は測定コイルのインピーダンスから上記の式を用い
て測定対象物の厚さを計算することができる。この場合、測定対象物の導電率σ
は既知であるものとする。この方法は、補償コイルの有無に関わらず、渦電流セ
ンサに用いることができる。
【００１５】 測定対象物の導電率は、第１周波数において測定した測定コイルのインピーダ
ンスに基づいて評価回路により計算することが好ましい。この場合の本発明の利
点は、測定対象物の厚さＤを計算するための測定動作より前に測定対象物の導電
率を求める必要がないということにある。上記の式に基づいて、評価回路は測定
対象物の導電率を計算することができる。
【００１６】 本発明の好ましい実施の形態において、測定コイルに高い第１の周波数の交流
電圧を供給する。これにより、この第１周波数において測定コイルのインピーダ
ンスは測定対象物の材料パラメータ又は幾何学パラメータに殆ど左右されない。
周波数が十分高く選択されている場合、扁平な測定対象物の材料パラメータ又は
幾何学パラメータ特に厚さの影響を受けない。このことは、測定対象物の温度依
存性の導電率を計算することなく測定対象物の材料パラメータ又は幾何学パラメ
ータを求めるために極めて有用である。このとき、測定対象物の厚さを求める工
程は測定対象物の導電率の影響を受けないため、測定対象物に対する温度の影響
を補償することができる。
【００１７】 好ましい実施の形態において、補償コイルを有する渦電流センサを本発明の方
法と一緒に用いることができる。この場合、補償コイル自体は測定コイルに対す
る温度の影響を低減することができる。したがって、補償コイルは、測定対象物
の材料パラメータ又は幾何学パラメータの影響を受けないように配置される。補
償コイルのインピーダンスは測定コイルのインピーダンスと比較されて、減算さ
れる。これにより、測定コイルに対する温度依存性の影響を本発明の渦電流セン
サによって更に補償することができる。本発明の方法をこの渦電流センサと一緒
に用いる場合、測定対象物の導電率に対する温度の影響と測定コイルに対する温
度の影響の両方が補償される。
【００１８】 本発明の好ましい実施態様において、測定対象物の材料パラメータ及び幾何学
パラメータが評価回路、とりわけコンピュータによって非線形連立方程式を用い
て計算される。測定対象物の厚さを計算するための連立方程式を次式で示す。
【数４】
【００１９】 第１周波数（ｋ＝１）と第２周波数（ｋ＝２）が相等しい場合、測定対象物の
導電率をとりわけ有利な方法で計算することができる。このとき、変数ωｋは測
定コイルに供給される交流電圧の角周波数である。非線形方程式は交流電圧の第
１及び第２周波数に依存していることが好ましい。導電率を方程式から計算する
ことができるため、方程式を測定対象物の材料パラメータ又は幾何学パラメータ
、とりわけ測定対象物の厚さを計算するために用いることができる。
【００２０】 本発明の方法の好ましい実施の形態において、限定領域における測定対象物の
厚さを近似値で求めることができる。この限定領域における扁平な測定対象物の
厚さＤは次式により求めることができる。
【数５】
【００２１】 評価回路による測定対象物の材料パラメータ又は幾何学パラメータの近似計算
を測定対象物の導電率と周波数に依存した領域に限定することが好ましい。評価
回路の計算を限定する領域は次式で表すことができる。
【数６】
【００２２】 本発明の好ましい実施態様において、測定コイルのインピーダンスに対する温
度の影響を補償コイルによって減算補償される。補償コイルのインピーダンスは
測定対象物の材料パラメータ及び幾何学パラメータの影響を殆ど受けない。補償
コイルのインピーダンスは測定コイルのインピーダンスにおける温度の影響を補
償するために用いることができる。このため、評価回路は、例えば測定コイルの
インピーダンスの補正実部を計算する手段を備えることができる。補正実部は、
測定コイルのインピーダンスの実部と補償コイルのインピーダンスの実部の差に
よって求められる。
【００２３】 さらに、評価回路は、補正した虚部を、測定コイルのインピーダンスの虚部と
補償コイルのインピーダンスの虚部の差として求める手段を備えるてもよい。こ
のように、評価回路は補償コイルのインピーダンスを減算することにより測定コ
イルに対する温度の影響を補償することができる。また、この温度の影響を、第
１周波数における温度の影響が第２周波数における温度の影響と異なる効果を有
するように、補償することも可能である。従って、交流電圧の第１及び第２周波
数におけるインピーダンスを介して温度の影響を補償することも可能である。
【００２４】 本発明の別の実施の形態において、測定コイルの品質と補償コイルの品質が量
的に適合される。コイルの品質は次式で表される。
【数７】
【００２５】 本発明の好ましい実施態様において、測定コイルの品質は補償コイルの品質と
同一である。
【００２６】 測定コイルの品質と補償コイルの品質の同一化は、コイルのパラメータを対応
して選択することにより行われる。コイルの品質は、巻数、コイル線の径又はコ
イル形状等を介して調整される。
【００２７】 本発明の好ましい実施の形態において、測定対象物の材料パラメータ及び幾何
学パラメータ、とりわけ厚さの計算は、測定コイルと測定対象物との間の距離に
左右されない。これにより、評価回路は、測定コイルと測定対象物との間の距離
が既知であることを条件とすることなく、測定対象物の厚さを計算することがで
きる。
【００２８】 測定コイルの複素インピーダンスから補償コイルの複素インピーダンスを減算
することにより温度を補償することが好ましい。このため、２つの演算増幅器の
フィードバックループに測定コイルと補償コイルを介設することが可能である。
【００２９】 本発明の別の好ましい実施態様において、測定コイル又は補償コイルの結合イ
ンピーダンスの振幅を計算の数的補正又は向上に利用することができる。
【００３０】 本発明の目的は、測定コイル、補償コイル、及び導電性測定対象物の材料パラ
メータ及び／又は幾何学パラメータを算定するための評価回路を備える渦電流セ
ンサによっても達成される。測定コイルと補償コイルには交流電流が供給される
。補償コイルは測定コイルの熱環境条件に曝されるように該測定コイルの近傍に
配置される。本発明によると、補償コイルは、該補償コイルに対する測定対象物
の影響ができるだけ小さくなるように構成・配置されている。
【００３１】 本発明によると、補償コイルを備えた渦電流センサにおいて、評価回路が温度
に依存する補償コイルのインピーダンスを温度に依存し且つ測定対象物に依存す
る測定コイルのインピーダンスから減算することができ、減算の結果得られるイ
ンピーダンスの差が測定対象物によってのみ左右されるように、測定対象物が補
償コイルのインピーダンスに与える影響をできるだけ小さくする必要があること
が認められている。例えば、補償コイルに対する測定対象物のフィードバックが
測定コイルに対するものと相違するように、補償コイルのコイル部を測定コイル
のコイル部に対して或角度で配置する。
【００３２】 測定コイルと補正コイルの軸線を実質的に平行に配置した場合であっても、評
価回路は温度の影響を補正することができる。例えば、この場合、補償コイルの
断面を測定コイルの断面に較べて非常に小さくすることにより、補償コイルに対
する測定対象物の影響を大幅に低減することができる。この場合、両方のコイル
に対する温度の影響は僅かである。従って、温度を補償するために測定コイルの
インピーダンスから補償コイルのインピーダンスを減算することができる。この
結果、差の値は測定対象物にのみ左右される。また、測定対象物に対する依存度
の異なるインピーダンスをコイルの巻数、コイルの形状又はコイルの品質を介し
て生成することも可能である。
【００３３】 本発明の好ましい実施の形態によると、補償コイルは測定コイルの内部に配置
される。これにより、渦電流センサは小型化する。この場合、補償コイルの半径
は測定コイルの半径よりも小さくなるように特に選択される。２つのコイルの寸
法を相違させることにより、補償コイルに対する測定対象物の影響を測定コイル
に対する測定対象物の影響よりも小さく維持することができる。このように、測
定コイルのインピーダンスから補償コイルのインピーダンスを減算することによ
り、有益な温度補償を行うことができる。
【００３４】 補償コイルの半径は測定コイルの半径よりも小さく、特に補償コイルと測定対
象物の間の距離よりも小さいことが好ましい。このような補償コイルの幾何学形
状と配置の場合、補償コイルのインピーダンスに対する測定対象物の影響は比較
的小さい。従って、評価回路は温度補償の計算を有益な方法で行うことができる
。
【００３５】 本発明による渦電流センサの補償コイル及び／又は測定コイルは扁平なコイル
として設計・構成することができる。本発明に関して、扁平なコイルは螺旋コイ
ルあるいは巻き線が実質的に１つの面内に延びるコイルを意味する。しかしなが
ら、１つの面に垂直な方向に多層構造に構成したものであってもよい。これによ
り、測定コイルと補償コイルを少なくとも１つのプリント回路板又は同様の例え
ばプラスチック製の支持材に配置することができる。
【００３６】 本発明の好ましい実施形態によると、測定コイルと補償コイルは、同じ支持材
の１つの面内に相対的に配置される。補償コイルを測定コイルと同心に配置する
ことが好ましい。このようにして、測定コイルと補償コイルを１つの支持材又は
プリント回路板に配置することが可能になり、有効な方法で小型化することがで
きる。これに関し、渦電流センサを、半導体、演算増幅器及び他の部品と一緒に
、プリント回路板と一体化することが好ましい。
【００３７】 本発明の渦電流センサの他の好ましい変形例によると、１つの測定コイル及び
／又は１つの補償コイルは測定対象物の片側に配置され、一方、別の１つの測定
コイル及び／又は別の１つの補償コイルが測定対象物の反対側に配置される。最
も簡単な形態において、測定コイルは送信コイルとして測定対象物の一方の側に
設けられ、補償コイルは受信コイルとして測定対象物の反対側に設けられる。受
信コイルは測定対象物の材料パラメータや幾何学的パラメータを求めるための追
加の測定コイルであってもよい。
【００３８】 測定コイル及び／又は補償コイルをプレーナ技術により螺旋コイルとして設計
・構成することが好ましい。このため、測定コイル及び／又は補償コイルを、薄
幕技術又は厚保膜技術により、プリント回路板の材料等の支持材に被着してもよ
い。さらに、評価回路を測定コイル及び／又は補償コイルの支持材に一体化する
ことにより、小型の温度補償付渦電流センサを形成するようにしてもよい。
【００３９】 さらに、測定コイル及び／又は補償コイルを多層構造に構成することも可能で
ある。測定コイルと補償コイルを絶縁材で分離することにより、２つの扁平なコ
イルを２層に並置することも可能である。
【００４０】 本発明の好ましい実施の形態において、測定コイルの品質は補償コイルの品質
に適合させられる。測定コイルの品質と測定コイルの品質が同一であることが好
ましい。両コイルの品質は、巻数、コイル線の径又はコイル形状を介して調整す
ることができる。
【００４１】 渦電流センサを用いた測定は非接触式に行うことが好ましい。渦電流センサは
、特に、皮膜、導体線路又は導電性テープの厚さを測定するために用いられる。
しかしながら、この渦電流センサは、測定の間、物体の表面に載置することもで
きる。
【００４２】 渦電流センサの変形例において、測定コイルと補償コイルは、評価回路の演算
増幅器のフィードバックループに介設される。これにより、例えば、演算増幅器
の出力が互いに接続され、演算増幅器の入力が２つの相補的正弦波交流電圧Ｕ１
，Ｕ２を発生する発振器に接続したとき、温度の補償が有益な方法で達成される
。相補的正弦波交流電圧を増幅器の非反転入力に供給してもよい。相補的正弦波
交流電圧を有する配線により、測定コイルと補償コイルのインピーダンスは、演
算増幅器の出力側の接合点において自動的に減算され、この結果、評価回路は温
度補償された出力信号を発生する。
【００４３】 評価回路は、測定コイルインピーダンス、補償コイルインピーダンス及び／又
は結合インピーダンスを求める手段を備えることができる。例えば、測定コイル
の結合インピーダンスに比例する電圧信号を測定し処理することが可能である。
これにより、本発明の評価回路の場合、測定コイルの結合インピーダンスが測定
対象物の距離及び導電率の影響を受けないという利点を有する。
【００４４】 更に、評価回路は、測定コイルインピーダンス、補償コイルインピーダンス又
は結合インピーダンスの位相角の変化を求めるための電子装置を備えることがで
きる。位相角は評価回路のコンピュータによる別の評価に利用することができる
。
【００４５】 本発明の教示に基づいて様々な変更が可能である。以下、本発明による渦電流
センサの実施例及び本発明の方法の実施例を添付図面を参照して説明する。
【００４６】 （発明を実施するための最良の形態） 渦電流センサ１は、測定コイル２と、必要な場合には補償コイル、及び評価回
路４とから成る。評価回路４は、測定コイル２のインピーダンスに基づいて、導
電性測定対象物５の材料パラメータ及び／又は幾何学パラメータ、例えば厚さを
求めるためのものである。材料パラメータ及び／又は幾何学パラメータを計算す
るために、評価回路はマイクロコンピュータμＣを備える。測定コイル２及び補
償コイル３には交流電圧が供給される。補償コイル３は、測定コイル２の熱環境
条件に曝されるように、測定コイル２の近傍に配置されている。
【００４７】 特にウエブ、テープ又は層等の扁平な測定対象物５を非接触式で測定するため
に、渦電流センサ１は測定対象物５の表面から距離ｄを置いて配置される。測定
対象物５は渦電流センサ１に沿って案内される。このため、渦電流センサを扁平
な材料の製造ラインの領域に取り付けてもよい。
【００４８】 図２ａに示されるように、渦電流センサ１の測定コイル２は扁平なコイルとし
て設計・構成されている。このコイルは１つの面内に実質的に延び、この面に垂
直な方向に並置された状態で延びる巻き線数はほんの僅かである。測定コイルの
半径Ｒは、前記面と垂直な方向のコイル寸法よりも実質的に大きい。補償コイル
３は、測定コイル２の内部に同心又は同軸で配置されており、測定コイル２より
も小さい半径ｒを有する。測定コイル２と補償コイル３は、支持体７上に配置さ
れて１つの面内に延びる。同様に、補償コイル３は、扁平なコイルとして設計・
構成されている。
【００４９】 測定コイル２と補償コイル３は、線路６を介して交流電圧の供給を受ける。測
定コイル２に正弦波交流電圧を供給し、補償コイル３に該正弦波交流電圧と相補
的な正弦波交流電圧を供給してもよい。同様な環境条件下において、測定コイル
２の品質は補償コイル３の品質と対応する必要がある。このようなコイル品質の
同一化は、コイルのパラメータを対応して選択することにより行うことができる
。例えば、コイルの巻数、コイル線の径及びコイル形状を介してコイルの品質を
変化させることができる。補償コイルの半径ｒは、測定対象物５と測定コイル２
との間の距離ｄよりも小さいことが好ましい。
【００５０】 渦電流センサ１は以下のように動作する。正弦波交流電流を給電した測定コイ
ル２、とりわけ該測定コイルのインピーダンスは、測定対象物の存在により影響
される。渦電流効果によりインピーダンスの複素部が変化する。測定コイル２の
インピーダンスの変化による結果として、評価回路４は扁平な測定対象物５の厚
さＤを算定する。
【００５１】 周囲温度の関数として、測定コイル２のインピーダンスと測定対象物５の導電
率が左右される。測定対象物５の導電率が既知である場合、温度の影響を補償す
る補償コイル３のインピーダンスの変化を利用することにより、測定コイル２の
温度に依存するインピーダンスの変化を補償することができる。例えば、補償コ
イル３のインピーダンスは評価回路４によって測定コイル２のインピーダンスか
ら減算される。このため、測定対象物５の存在が補償コイル３に与える影響をで
きるだけ小さくすることにより、温度変化の影響だけが補償コイル３のインピー
ダンスに影響を与えるようすることが必要である。測定対象物５がインピーダン
スに与える影響は、例えば補償コイル３の半径ｒをできるだけ小さくすることに
より、小さく維持することができる。これにより、評価回路４は、測定コイル２
と補償コイル３のインピーダンスあるいはインピーダンスの変化に基づいて、測
定対象物５の厚さＤの温度補償値を計算することができる。
【００５２】 測定コイル２及び選択的な補償コイル３に対し第１回目の測定において第１周
波数の交流電圧を供給するとき、及び第２回目の測定において第２周波数の交流
電圧を供給するとき、評価回路４を介して非線形方程式から厚さＤを計算するこ
とができる。この場合、方程式は、測定対象物５の導電率と無関係であり、よっ
て測定対象物５の導電率に対する温度の影響を受けない。
【００５３】 図２は第２実施例による渦電流センサ８を示す。この渦電流センサ８において
、測定コイル９と補償コイル１０は薄膜法により支持材１１に被着されている。
支持材１１は、薄いプリント回路板、プラスチック、セラミック、又は磁性材料
から成り、測定コイル９と補償コイル１０が１つの層として支持材１１に被着さ
れる。補償コイル１０は測定コイル９の内部に同心関係で配置されている。測定
コイル９と補償コイル１０は螺旋コイルとして設計・構成されている。これに代
えて、測定コイル９と補償コイル１０を絶縁層を介して分離した多層構造に構成
してもよい。補償コイル１０の寸法は測定対象物５と渦電流センサ８の間の距離
ｄより小さい。これにより、補償コイル１０に与える測定対象物５の電磁気的影
響を低減することができる。
【００５４】 図３において、渦電流センサ１２は測定コイル１３と補償コイル１４を備えて
いる。測定コイル１３は測定対象物５から距離ｄ１を置いて配置されており、一
方、補償コイル１４は測定対象物５から距離ｄ２を置いて配置されている。この
実施例において、測定コイル１３は送信コイルとして使用され、補償コイル１４
は受信コイルとして使用されている。補償コイル１４の半径ｒは測定コイル１３
の半径Ｒよりも小さい。
【００５５】 この実施例の代替実施例として、１つの測定コイル１３と１つの補償コイル１
４を測定対象物５の両側に配置する代わりに、１つの測定コイルを測定対象物５
の両側に配置することも可能である。補償コイルによる測定コイル１３のインピ
ーダンスの温度補償は省略される。このため、測定対象物５の導電率に関する温
度補償だけが評価回路を介して提供される。
【００５６】 図４は、前記渦電流センサ１，８、１２の評価回路４を示している。評価回路
４は、発振器１５と複数の演算増幅器１６〜１８とを備えている。演算増幅器１
６〜１８の配線は抵抗Ｒ０，Ｒ１，Ｒ２及びＲ３を有している。
【００５７】 発振器１５は２つの相補的正弦波交流電圧Ｕ１，Ｕ２を発生する。これらの交
流電圧Ｕ１，Ｕ２は演算増幅器１６、１７の非反転入力に印加される。測定コイ
ル２と補償コイル３は演算増幅器１６，１７のフィードバックループに介設され
ている。演算増幅器１６，１７は測定コイル２と補償コイル３のインピーダンス
を求めるための測定増幅器として用いられる。接合点１９において発生する電位
は、測定コイル２のインピーダンスと補償コイル３のインピーダンスに依存し、
温度補償測定信号を形成する。接合点１９における測定信号は、演算増幅器１８
によって再度増幅され、該演算増幅器１８の出力に出力信号Ｕ５が現出する。こ
の出力信号Ｕ５は、評価回路のマイクロコンピュータに供給され、マイクロコン
ピュータは更に計算処理を行う。この計算は、開示された本発明の方法に基づく
ことが好ましい。この計算処理において、測定対象物の導電率のさらなる温度補
償が非線形方程式を用いた計算によって行われる。
【００５８】 演算増幅器１６の出力信号Ｕ３は、測定増幅器として用いるように配線されて
おり次式に対応する。
【数８】 ここで、Ｋ１＝Ｒ３／Ｒ１、Ｋ２＝Ｒ３／Ｒ２、Ｚ２及びＺ３は測定コイル２と
補償コイル３の複素インピーダンスである。Ｚ３は測定対象物５の距離及び導電
率と無関係であるため、信号Ｕ３は測定コイル２の結合インピーダンスｄＺ２に
比例する。評価回路４の配線及び２つの相補的正弦波交流電圧Ｕ１，Ｕ２の供給
の結果として差動電圧信号は接合点１９におて自動的に自己調節するため、温度
補償は、長大な計算を必要とすることなく、測定コイル２と補償コイル３の複素
インピーダンスＺ２，Ｚ３を減算することにより達成される。
【００５９】 図５は、測定対象物５のｔａｎφと厚さＤの関係を示す測定曲線をグラフで示
している。ｔａｎφを計算するための式は本発明の方法に関して前述した。グラ
フは評価回路４のマイクロコンピュータによって算出したｔａｎφの値を示して
いる。このグラフから、測定対象物５のｔａｎφの計算値と実際の厚さＤとの間
に比例関係が成立することが理解できよう。
【００６０】 評価回路４のマイクロコンピュータの出力として出現するｔａｎφは、コイル
のインピーダンスを温度補償した後の虚部を同じく温度補償した後の実部で除算
した結果求められる。測定コイル２と補償コイル３に供給される交流電圧の第１
周波数と第２周波数における２つのインピーダンス測定値に基づく非線形微分方
程式によってｔａｎφは測定対象物の導電率に影響されることなく計算される。
【００６１】 図６は、測定対象物５のｔａｎφと厚さＤの関係を示すグラフ図であって、測
定対象物５と測定コイル２との間の距離をパラメータとして示しているる。図６
にプロットした関数２１，２２及び２３は、非線形微分方程式によるＤの算出が
測定コイル２から測定対象物５までの距離ｄに殆ど左右されないことを示してい
る。この結果、測定対象物５を渦電流センサ１の測定コイル２から一定の距離に
を精確に位置決めする工程が不要になり、コストアップを防止することができる
。
【００６２】 本発明の方法は、測定コイル２と補償コイル３に供給される交流電圧の２つの
異なる周波数において測定を行う結果、評価回路４の出力信号は測定対象物５の
温度に依存する導電率の影響を受けないため、渦電流法による優れた測定結果を
達成することができる。本発明の渦電流センサは、さらに、測定コイル２のイン
ピーダンスに対する温度の影響を補償することができるため、測定結果は温度に
よって歪曲されることはない。
【００６３】 本発明の方法について、評価回路４による計算に必要な式を以下に示す。
【００６４】 測定対象物５の導電率σが既知である場合、この測定対象物５の厚さＤは次式
で求められる。 （式１）
【数９】 ここで、ｄは測定コイル２と測定対象物５との間の距離、ｒは測定コイル２と補
正コイル３の半径、μ０は磁場定数、ωは角周波数である。
【００６５】 上記式から、次式のように範囲を限定したβについて、
【数１０】 ｔａｎφｃの値を以下に示す簡略式により求めることができる。 （式２）
【数１１】
【００６６】 更に範囲を制限したβ及びξβ＜１について、ｔａｎφｃの近似値を次式によ
り求めることができる。 （式３）
【数１２】
【００６７】 本発明の方法に用いられる非線形方程式において、ｔａｎφｃは第１及び第２
の周波数において求められ、また、ｔａｎφｃは次の非線形方程式から計算によ
り求められる。 （式４）
【数１３】
【００６８】 βを制限した場合、ｔａｎφｃを次式から求めることができる。 （式５）
【数１４】
【００６９】 角周波数ω１は、測定コイルのインピーダンスが箔の厚さ影響を受けない大き
さに選択される。これにより、導電率を次式により計算することができる。 （式６）
【数１５】
【００７０】 ω＝ω２となる既知の導電率を仮定すると、結合インピーダンスの振幅を計算
の数的補正及び向上のために用いることができる。
【００７１】 σ及びμ２並びにｔａｎφが既知である場合、測定は周波数ω１で行うことが
できるため、厚さＤは上記数式９に示す式を介して測定することができる。この
場合、βは次式で表される。
【数１６】 σ又はμ０が既知である場合、厚さＤを求めるためには２つの周波数ω１、ω
２において測定を行うことが必要になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 測定対象物の片側だけに配置した測定コイルによって測定対象物
の厚さを本発明に従って求める試験装置を示す図。
【図２ａ】 扁平な測定対象物の厚さを測定する場合に用いる本発明の渦電
流センサの第１実施例を示す図。
【図２ｂ】 本発明の渦電流センサの測定コイルと補償コイルを備えた支持
材の平面図。
【図３】 一方が送信コイルとして機能し、他方が自信コイルとして機能す
る２つの対向するコイルを備えた本発明による他の渦電流センサを示す図。
【図４】 導電性材料の材料パラメータ及び幾何学パラメータの温度補償し
た測定値を求めるための渦電流センサの評価回路を示す図。
【図５】 測定対象物のｔａｎφと厚さＤの関係を示す関数グラフ図。
【図６】 測定対象物と測定コイルとの間隙を変えて測定した場合の測定対
象物のｔａｎφと厚さＤの関係を示す関数グラフ図。
【符号の説明】
１、８、１２．．．渦電流センサ ２、９、１３．．．測定コイル ３、１０、１４．．．補償コイル ４．．．評価回路 ５．．．測定対象物 ５．．．線路 ７、１１．．．支持材 Ｄ．．．測定対象物の厚さ ｄ．．．測定対象物と測定コイルとの間の距離 Ｒ．．．測定コイルの半径 ｒ．．．補償コイルの半径
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１３年２月２０日（２００１．２．２０）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【数１】 を介して計算されることを特徴とする、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の
方法。
【数２】 によって設定されることを特徴とする、請求項９に記載の方法。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＪＰ，ＵＳ (72)発明者 マンドル、ローランド ドイツ国 オルテンブルク ディー− 94496 ハインベルガー・ベグ ８ (72)発明者 メドニコフ、フェリックス ドイツ国 オルテンブルク ディー− 94496 フォルダーハインベルク ９ (72)発明者 ニエツカエウスキイ、マーク ロシア国 サマラ 443010 Ｆターム(参考） 2F063 AA16 BC09 CB03 CB04 DD02 GA08 KA01 2G053 AA11 AB21 AB27 BA15 BC07 BC14 CA03 CB08 CB09 CB21 DA01 DB02

Claims (38)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 測定コイル（２、９、１３）と、測定対象物（５）の材料パ
    ラメータまたは幾何学パラメータ、特に厚さ（Ｄ）、を算定するための評価回路
    （４）とを有する渦電流センサ（１、８、１２）を作動させる方法であって、測
    定対象物（５）が測定コイル（２、９、１３）から距離（ｄ）を置いて配置され
    、所定周波数の交流電圧を測定コイル（２、９、１３）に給電している間に測定
    コイル（２、９、１３）のインピーダンスが評価され、測定コイル（２、９、１
    ３）のインピーダンスに基づいて評価回路（４）が測定対象物（５）の材料パラ
    メータ及び幾何学パラメータを算定するものにおいて、第１周波数の交流電圧に
    おける測定コイル（２、９、１３）のインピーダンスを検出し、第２周波数の交
    流電圧における測定コイル（２、９、１３）のインピーダンスを検出し、前記第
    １及び第２周波数における測定コイル（２、９、１３）のインピーダンスに基づ
    いて評価回路（４）が測定対象物（５）の材料パラメータ及び幾何学パラメータ
    を計算することを特徴とする、渦電流センサの作動方法。
  2. 【請求項２】 測定対象物（５）の導電率が既知で、特に測定されている場
    合、測定対象物の厚さ（Ｄ）が算定されることを特徴とする、請求項１記載の方
    法。
  3. 【請求項３】 測定対象物（５）の導電率が、評価回路（４）によって、第
    １周波数における測定コイル（２、９、１３）の測定されたインピーダンスに基
    づいて計算されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
  4. 【請求項４】 高い第１周波数の交流電圧が測定コイル（２、９、１３）に
    供給され、測定コイルのインピーダンスが測定対象物（５）の材料パラメータま
    たは幾何学パラメータに殆ど左右されないことを特徴とする、請求項１または２
    に記載の方法。
  5. 【請求項５】 測定対象物（５）の材料パラメータまたは幾何学パラメータ
    が評価回路（４）によって、特に計算機によって、非線形連立方程式を用いて計
    算されることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の方法。
  6. 【請求項６】 前記非線形連立方程式が交流電圧の前記第１周波数および第
    ２周波数に依存していることを特徴とする、請求項１乃至５のいずれか１項に記
    載の方法。
  7. 【請求項７】 計算された導電率と非線形連立方程式とを用いて測定対象物
    （５）の材料パラメータまたは幾何学パラメータ、特に、扁平な被測定物の厚さ
    （Ｄ）が計算されることを特徴とする、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の
    方法。
  8. 【請求項８】 測定対象物（５）の厚さ（Ｄ）が以下の式 【数１】 を介して計算されることを特徴とする、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の
    方法。
  9. 【請求項９】 評価回路（４）による測定対象物（５）の材料パラメータま
    たは幾何学パラメータの計算が、測定対象物（５）の導電率および周波数に依存
    した領域に限定されることを特徴とする、請求項１乃至８のいずれか１項に記載
    の方法。
  10. 【請求項１０】 評価回路（４）の計算が限定される前記領域は下記の式 【数２】 によって設定されることを特徴とする、請求項９に記載の方法。
  11. 【請求項１１】 測定コイル（２、９、１３）のインピーダンスに対する温
    度の影響が補償コイル（３、１０、１４）によって補償され、測定コイルのイン
    ピーダンスが測定対象物（５）の材料パラメータまたは幾何学パラメータに殆ど
    左右されないことを特徴とする、請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の方法
    。
  12. 【請求項１２】 評価回路（４）が、測定コイル（２、９、１３）に対する
    温度の影響を、測定コイル（２、９、１３）のインピーダンスに基づいて計算で
    補償することを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
  13. 【請求項１３】 周囲条件が類似している場合、測定コイル（２、９、１３
    ）の品質と補償コイル（３、１０、１４）の品質が同一の値であることを特徴と
    する、請求項１１または１２に記載の方法。
  14. 【請求項１４】 測定対象物（５）の材料パラメータ及び幾何学パラメータ
    の計算が測定コイル（２、９、１３）と測定対象物（５）との間の距離にかかわ
    りなく計算されることを特徴とする、請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の
    方法。
  15. 【請求項１５】 測定コイル（２、９、１３）の複素インピーダンスを補償
    コイル（３、１０、１４）の複素インピーダンスから減算することによって温度
    補償が行われることを特徴とする、請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の方
    法。
  16. 【請求項１６】 測定対象物（５）の材料パラメータまたは幾何学パラメー
    タが送信コイルと受信コイルとによって測定されることを特徴とする、請求項１
    乃至１５のいずれか１項に記載の方法。
  17. 【請求項１７】 測定コイル（２、９、１３）または補償コイル（３、１０
    、１４）の結合インピーダンスの振幅が計算の数的補正もしくは向上に利用され
    ることを特徴とする、請求項１乃至１６のいずれか１項に記載の方法。
  18. 【請求項１８】 測定コイル（２、９、１３）、補償コイル（３、１０、１
    ４）、及び導電性測定対象物（５）の材料パラメータ及び／又は幾何学パラメー
    タを算定するための評価回路（４）有する渦電流センサであって、前記測定コイ
    ル（２、９、１３）と補償コイル（３、１０、１４）に交流電流を負荷可能であ
    り、前記補償コイル（３、１０、１４）が測定コイル（２、９、１３）の近傍に
    配置されて、該測定コイル（２、９、１３）の熱的環境条件に曝されているもの
    において、前記補償コイル（３、１０、１４）はそのインピーダンスに対する測
    定対象物（５）の影響が極力小さくなるように構成・配置されていることを特徴
    とする、渦電流センサ。
  19. 【請求項１９】 前記補償コイル（３、１０、１４）が前記測定コイル（２
    、９、１３）よりも空間的に小さく、特に、測定コイル（２、９、１３）の内部
    に配置されていることを特徴とする、請求項１８に記載の渦電流センサ。
  20. 【請求項２０】 前記補償コイル（３、１０、１４）の半径が前記測定コイ
    ル（２、９、１３）の半径よりも小さく、特に、該補償コイル（３、１０、１４
    ）と測定対象物（５）との間の距離よりも小さいことを特徴とする、請求項１８
    または１９に記載の渦電流センサ。
  21. 【請求項２１】 前記補償コイル（３、１０、１４）が、好ましくは１つの
    平面に配置される扁平なコイルであることを特徴とする、請求項１８乃至２０の
    いずれか１項に記載の渦電流センサ。
  22. 【請求項２２】 前記測定コイル（２、９、１３）と前記補償コイル（３、
    １０、１４）が互いに１つの平面に、特に同じ支持体（１１）上に、配置されて
    いることを特徴とする、請求項１８乃至２１のいずれか１項に記載の渦電流セン
    サ。
  23. 【請求項２３】 前記測定コイル（２、９、１３）と前記補償コイル（３、
    １０、１４）が互いに同心に配置されていることを特徴とする、請求項１８乃至
    ２２のいずれか１項に記載の渦電流センサ。
  24. 【請求項２４】 １つの測定コイル（２、９、１３）及び／又は１つの補償
    コイル（３、１０、１４）が測定対象物（５）の片側に配置されており、別の１
    つの測定コイル（２、９、１３）及び／又は別の１つの補償コイル（３、１０、
    １４）がその反対側に配置されていることを特徴とする、請求項１８乃至２３の
    いずれか１項に記載の渦電流センサ。
  25. 【請求項２５】 前記測定コイル（２、９、１３）及び／又は前記補償コイ
    ル（３、１０、１４）がプレーナ技術で螺旋コイルとして構成されていることを
    特徴とする、請求項１８乃至２５のいずれか１項に記載の渦電流センサ。
  26. 【請求項２６】 前記測定コイル（２、９、１３）及び／又は前記補償コイ
    ル（３、１０、１４）が薄膜技術または厚膜技術で支持体材料（１１）上に被着
    されていることを特徴とする、請求項１８乃至２５のいずれか１項に記載の渦電
    流センサ。
  27. 【請求項２７】 前記測定コイル（２、９、１３）及び／又は前記補償コイ
    ル（３、１０、１４）が、特に絶縁層で分離して、多層に構成されていることを
    特徴とする、請求項１８乃至２６のいずれか１項に記載の渦電流センサ。
  28. 【請求項２８】 前記測定コイル（２、９、１３）の品質と前記補償コイル
    （３、１０、１４）の品質が互いに調整されていることを特徴とする、請求項１
    ８乃至２７のいずれか１項に記載の渦電流センサ。
  29. 【請求項２９】 前記品質がコイルの巻数、コイル線の直径又はコイル形状
    を適合させることにより調整されていることを特徴とする、請求項２８に記載の
    渦電流センサ。
  30. 【請求項３０】 特に皮膜、導体線路または導電性テープの厚さの測定を非
    接触式に行うことを特徴とする、請求項１８乃至２９のいずれか１項に記載の渦
    電流センサ。
  31. 【請求項３１】 前記測定コイル（２、９、１３）と前記補償コイル（３、
    １０、１４）がそれぞれ評価回路（４）の演算増幅器（１６、１７、１８）のフ
    ィードバックループに介設されていることを特徴とする、請求項１８乃至３０の
    いずれか１項に記載の渦電流センサ。
  32. 【請求項３２】 前記評価回路（４）が、２つの相補的交流電圧を発生する
    ための手段を有することを特徴とする、請求項１８乃至３１のいずれか１項に記
    載の渦電流センサ。
  33. 【請求項３３】 前記２つの相補的交流電圧がそれぞれ演算増幅器（１６、
    １７、１８）の入力端子に印加されることを特徴とする、請求項３２に記載の渦
    電流センサ。
  34. 【請求項３４】 前記評価回路（４）が、測定コイルインピーダンス、補償
    コイルインピーダンス及び／又は結合インピーダンスを検出するための手段を有
    することを特徴とする、請求項１８乃至３３のいずれか１項に記載の渦電流セン
    サ。
  35. 【請求項３５】 前記評価回路（４）が、測定コイルインピーダンス、補償
    コイルインピーダンス及び／又は結合インピーダンスの位相角の変化を求めるた
    めの電子装置を有することを特徴とする、請求項１８乃至３４のいずれか１項に
    記載の渦電流センサ。
  36. 【請求項３６】 前記測定コイル（２、９、１３）と前記補償コイル（３、
    １０、１４）が軸線を互いに実質平行にして配置されていることを特徴とする、
    請求項１８乃至３５のいずれか１項に記載の渦電流センサ。
  37. 【請求項３７】 前記測定コイル（２、９、１３）のコイル軸線と補償コイ
    ル（３、１０、１４）のコイル軸線が互いに鋭角を成しまたは互いに直角に配置
    されていることを特徴とする、請求項１８乃至３６のいずれか１項に記載の渦電
    流センサ。
  38. 【請求項３８】 前記補償コイル（３、１０、１４）が一層少ない巻数、一
    層小さなコイル線直径、又は別の線材料或いは別のコイルコア材料を有し、測定
    対象物の影響が測定コイル（２、９、１３）の場合よりも小さいことを特徴とす
    る、請求項１８乃至３７のいずれか１項に記載の渦電流センサ。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2006511805A (ja) * 2002-12-23 2006-04-06 ラム　リサーチ　コーポレーション 渦電流を使用した薄膜基板信号分離のためのシステム、方法、および装置
JP2006300719A (ja) * 2005-04-20 2006-11-02 Ribekkusu:Kk 測定方法および装置
JP2009500605A (ja) * 2005-06-29 2009-01-08 ラム リサーチ コーポレーション 導電層の電気的応答を最適化する方法、及びその装置
JP2010510509A (ja) * 2006-11-23 2010-04-02 アーベーベー・アーベー ディメンション計測システム用の信号処理方法及び装置
JP2020148460A (ja) * 2019-03-11 2020-09-17 大日機械工業株式会社 非破壊検査測定システム及び非破壊検査測定方法

Families Citing this family (56)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080109177A1 (en) * 2003-09-19 2008-05-08 Cech Leonard S Magnetic crash sensor
US8180585B2 (en) * 1999-08-26 2012-05-15 Tk Holdings, Inc. Magnetic crash sensor
US7514917B2 (en) * 2003-09-19 2009-04-07 Automotive Systems Laboratory, Inc. Magnetic crash sensor
US20070188168A1 (en) * 1999-08-26 2007-08-16 Stanley James G Magnetic sensor
US6640151B1 (en) 1999-12-22 2003-10-28 Applied Materials, Inc. Multi-tool control system, method and medium
US6708074B1 (en) 2000-08-11 2004-03-16 Applied Materials, Inc. Generic interface builder
TW541425B (en) * 2000-10-20 2003-07-11 Ebara Corp Frequency measuring device, polishing device using the same and eddy current sensor
US7188142B2 (en) 2000-11-30 2007-03-06 Applied Materials, Inc. Dynamic subject information generation in message services of distributed object systems in a semiconductor assembly line facility
DE10105082A1 (de) * 2001-02-05 2002-08-14 Wincor Nixdorf Gmbh & Co Kg Vorrichtung zur Entgegennahme von Banknoten
JP2002318250A (ja) * 2001-02-16 2002-10-31 Fuji Electric Co Ltd 電流検出装置およびこれを用いた過負荷電流保安装置
US7160739B2 (en) 2001-06-19 2007-01-09 Applied Materials, Inc. Feedback control of a chemical mechanical polishing device providing manipulation of removal rate profiles
US7698012B2 (en) 2001-06-19 2010-04-13 Applied Materials, Inc. Dynamic metrology schemes and sampling schemes for advanced process control in semiconductor processing
US7526964B2 (en) * 2002-01-25 2009-05-05 Jentek Sensors, Inc. Applied and residual stress measurements using magnetic field sensors
US20030199112A1 (en) 2002-03-22 2003-10-23 Applied Materials, Inc. Copper wiring module control
US7272459B2 (en) 2002-11-15 2007-09-18 Applied Materials, Inc. Method, system and medium for controlling manufacture process having multivariate input parameters
UA54354C2 (en) * 2002-12-04 2005-03-15 Subsidiary Entpr With Foreign Method for testing powder materials by eddy currents
US7112961B2 (en) * 2002-12-13 2006-09-26 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for dynamically measuring the thickness of an object
IL153894A (en) 2003-01-12 2010-05-31 Nova Measuring Instr Ltd Method and system for measuring the thickness of thin conductive layers
US6972560B2 (en) * 2003-04-22 2005-12-06 Delphi Technologies, Inc. Method for detecting a change in permeability of a magnetostrictive object
US20050007106A1 (en) * 2003-05-23 2005-01-13 Jentek Sensors, Inc. Hybrid wound/etched winding constructs for scanning and monitoring
UA60955C2 (en) * 2003-07-25 2006-01-16 Subsidiary Entpr With Foreign Method for contactlessly measuring conductivity of film polymeric electrolyte by a combined transducer
US7664612B2 (en) * 2003-09-19 2010-02-16 T K Holdings, Inc. Signal processing system and method
US7772839B2 (en) * 2003-09-19 2010-08-10 Tk Holdings, Inc. Eddy current magnetic crash sensor
US7839142B2 (en) * 2003-09-19 2010-11-23 Tk Holdings, Inc. Magnetic crash sensor
US7570068B2 (en) * 2003-09-19 2009-08-04 Tk Holdings, Inc. Signal processing system and method
US7839143B2 (en) * 2003-09-19 2010-11-23 Tk Holdings Inc. Eddy current magnetic crash sensor
US7463987B2 (en) * 2003-09-19 2008-12-09 Takata Holdings, Inc. Magnetic sensing system and method
WO2005028254A2 (en) * 2003-09-19 2005-03-31 Automotive Systems Laboratory, Inc. Magnetic crash sensor
US7068041B2 (en) * 2003-11-26 2006-06-27 General Electric Company Method and system for multi-frequency inductive ratio measurement
US7564249B2 (en) * 2003-12-21 2009-07-21 Tk Holdings, Inc. Signal processing system and method
DE102004034081A1 (de) * 2004-07-15 2006-02-09 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur berührungsfreien Bestimmung einer Dicke einer Schicht aus elektrisch leitendem Material
US20060038559A1 (en) * 2004-08-20 2006-02-23 Honeywell International, Inc. Magnetically biased eddy current sensor
DE102004047190A1 (de) * 2004-09-29 2006-04-06 Robert Bosch Gmbh Detektor zur Ortung metallischer Objekte
US7528598B2 (en) * 2005-06-22 2009-05-05 Jentek Sensors, Inc. Fastener and fitting based sensing methods
JP5042475B2 (ja) * 2005-07-27 2012-10-03 タカタ株式会社 変位情報導出装置、乗員拘束システム、車両、変位情報導出方法
EP1915585A2 (en) * 2005-07-29 2008-04-30 Automotive Systems Laboratory Inc. Magnetic crash sensor
US7912661B2 (en) * 2006-03-31 2011-03-22 Kmg2 Sensors Corporation Impedance analysis technique for frequency domain characterization of magnetoelastic sensor element by measuring steady-state vibration of element while undergoing constant sine-wave excitation
JP5140677B2 (ja) * 2006-09-28 2013-02-06 プリューフテヒニーク ディーター ブッシュ アクチェンゲゼルシャフト 管形状の被検体のための漏れ磁束検査装置
DE102007027822B4 (de) * 2007-06-13 2013-12-12 Micro-Epsilon Messtechnik Gmbh & Co. Kg Induktiv arbeitende Sensoranordnung und Verfahren zum Beeinflussen des Messverhaltens einer Messspule
US8337278B2 (en) 2007-09-24 2012-12-25 Applied Materials, Inc. Wafer edge characterization by successive radius measurements
US8309024B2 (en) * 2008-04-23 2012-11-13 Enerize Corporation Methods and systems for non-destructive determination of fluorination of carbon powders
EP2182393B1 (en) * 2008-10-31 2014-12-31 Services Pétroliers Schlumberger A tool for imaging a downhole environment
EP2182392B1 (en) * 2008-10-31 2015-07-29 Services Pétroliers Schlumberger A tool for imaging a downhole environment
EP2182391B1 (en) * 2008-10-31 2012-02-08 Services Pétroliers Schlumberger A tool for imaging a downhole environment
US9194687B1 (en) 2010-02-04 2015-11-24 Textron Innovations Inc. System and method for measuring non-conductive coating thickness using eddy currents
GB201102542D0 (en) 2011-02-14 2011-03-30 Qinetiq Ltd Proximity sensor
US8704513B2 (en) * 2011-02-16 2014-04-22 Olympus Ndt Inc. Shielded eddy current coils and methods for forming same on printed circuit boards
DE102011110666A1 (de) * 2011-05-11 2012-11-15 Micro-Epsilon Messtechnik Gmbh & Co. Kg Sensor, System mit einem Sensor und einem Messobjekt sowie Verfahren zur Temperaturmessung mittels Sensor
US9007053B2 (en) * 2012-03-30 2015-04-14 Olympus Scientific Solutions Americas Inc. Circuitry for and a method of compensating drift in resistance in eddy current probes
US9347764B2 (en) 2014-04-23 2016-05-24 American Axle & Manufacturing, Inc. Sensor assembly configured to sense target movement in first direction and insensitive to target movement in second and third directions orthogonal to first direction
EP3132114A4 (en) * 2014-07-11 2018-03-07 Halliburton Energy Services, Inc. Micro-focused imaging of wellbore pipe defects
FR3087270A1 (fr) * 2018-10-16 2020-04-17 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Procede et dispositif de controle de la qualite d'un lit de poudres dans les procedes de fabrication additive
CN112347598B (zh) * 2019-07-22 2022-10-14 中国航发商用航空发动机有限责任公司 双覆盖层结构涡流检测方法
DE102019129238B3 (de) * 2019-10-30 2021-03-18 Ifm Electronic Gmbh Induktiver Näherungssensor mit einer Schaltung zur Bestimmung der Induktivität
ES2945565T3 (es) 2020-04-21 2023-07-04 Abb Schweiz Ag Un método para medir el espesor de un artículo de trabajo en un laminador
CN116106633B (zh) * 2023-04-14 2023-07-18 南方电网科学研究院有限责任公司 液体电导率的确定方法、装置及存储介质

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4303885A (en) * 1979-06-18 1981-12-01 Electric Power Research Institute, Inc. Digitally controlled multifrequency eddy current test apparatus and method
IT1194275B (it) * 1983-06-15 1988-09-14 Cise Spa Misuratore di spessori elevati "senza contatto" per materiali metallici ad di sopra della temperatura di curie
EP0130940B2 (de) * 1983-07-05 1993-12-01 C.A. Weidmüller GmbH & Co. Induktive Sensoranordnung und Messanordnung zur Verwendung derselben
JPS6196401A (ja) * 1984-10-18 1986-05-15 Kobe Steel Ltd ２周波によるライナ厚測定方法
JPS63311103A (ja) * 1987-06-12 1988-12-19 Sumitomo Metal Ind Ltd 厚さ測定方法
US5343146A (en) * 1992-10-05 1994-08-30 De Felsko Corporation Combination coating thickness gauge using a magnetic flux density sensor and an eddy current search coil
US5541510A (en) 1995-04-06 1996-07-30 Kaman Instrumentation Corporation Multi-Parameter eddy current measuring system with parameter compensation technical field
EP0868646B1 (de) * 1995-12-22 2003-04-16 Siemens Aktiengesellschaft Bestimmung der dicke einer elektrisch leitfähigen schicht
SE508354C2 (sv) * 1996-07-05 1998-09-28 Asea Atom Ab Förfarande och anordning för bestämning av skikttjocklek
DE19631438C2 (de) 1996-08-03 1999-10-07 Micro Epsilon Messtechnik Wirbelstromsensor

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006511805A (ja) * 2002-12-23 2006-04-06 ラム　リサーチ　コーポレーション 渦電流を使用した薄膜基板信号分離のためのシステム、方法、および装置
JP2006300719A (ja) * 2005-04-20 2006-11-02 Ribekkusu:Kk 測定方法および装置
JP4699797B2 (ja) * 2005-04-20 2011-06-15 株式会社リベックス 測定方法および装置
JP2009500605A (ja) * 2005-06-29 2009-01-08 ラム リサーチ コーポレーション 導電層の電気的応答を最適化する方法、及びその装置
JP2010510509A (ja) * 2006-11-23 2010-04-02 アーベーベー・アーベー ディメンション計測システム用の信号処理方法及び装置
JP2020148460A (ja) * 2019-03-11 2020-09-17 大日機械工業株式会社 非破壊検査測定システム及び非破壊検査測定方法
JP7170323B2 (ja) 2019-03-11 2022-11-14 大日機械工業株式会社 非破壊検査測定システム及び非破壊検査測定方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20010054896A1 (en) 2001-12-27
WO2000037881A3 (de) 2000-10-19
US6479990B2 (en) 2002-11-12
WO2000037881A2 (de) 2000-06-29
EP1141654A2 (de) 2001-10-10
EP1141654B1 (de) 2005-03-02

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