JP2014238411A - Distance measuring instrument and method for measuring distance - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a distance measuring instrument and a method for enabling continuous distance measurement, easy handling and various usages by conquering defects of a dielectric sensor.SOLUTION: In the distance measuring instrument having a sensor and evaluation electronics, a method uses the distance measuring instrument in which the sensor has a resonator in the shape of a cavity resonator, and the cavity resonator.

Description

本発明は、請求項1の前提部に記載した距離測定装置および距離を測定するための方法に関する。   The invention relates to a distance measuring device and a method for measuring a distance as described in the premise of claim 1.

好ましくは近傍範囲に設けられた慣用的な距離測定装置は、誘導型センサ、容量型センサ、光学的センサまたは超音波センサを使用する下で作動する。誘導型センサを用いた測定のために校正曲線を規定しなければならず、また測定すべき目的物の材料も知られていなければならない。さらに、誘導型センサは、たとえば180°の測定範囲を有しているので、相並んでいる2つのセンサは互いに影響し合い、それによってそれぞれのセンサの校正曲線が変化する恐れがある。さらに、そのようなセンサは直径が4mm(M4)以上の仕様のみ市販されているにすぎない。   A conventional distance measuring device, preferably provided in the vicinity, operates under the use of inductive sensors, capacitive sensors, optical sensors or ultrasonic sensors. A calibration curve must be defined for measurement using an inductive sensor and the material of the object to be measured must be known. Furthermore, since the inductive sensor has a measurement range of 180 °, for example, the two sensors arranged side by side may affect each other, thereby changing the calibration curve of each sensor. Moreover, such sensors are only commercially available with a diameter of 4 mm (M4) or more.

誘導型センサによる測定の短所は、コンデンサプレートの間の距離が正確に知られていなければならないことである。さらに、測定は空気湿度、一般的な電磁適合性または温度の影響を受ける。これらのパラメータにかかわりなく測定を実施し得るためには、必要に応じて基準測定を行い、それに基づいて妨害的な影響を取り除けるようにしなければならないであろう。   The disadvantage of measuring with inductive sensors is that the distance between the capacitor plates must be known accurately. Furthermore, the measurement is affected by air humidity, general electromagnetic compatibility or temperature. In order to be able to perform measurements regardless of these parameters, reference measurements would have to be made as needed, so that disturbing effects could be removed based on them.

本発明の課題は、上記の短所を克服し、連続的な距離測定、簡単な取り扱い、および多様な用途を可能にする、距離測定装置および方法を提供することである。   It is an object of the present invention to provide a distance measuring device and method that overcomes the above disadvantages and allows for continuous distance measurement, simple handling, and various applications.

この課題は、本発明により請求項1に記載された装置の技術上の特徴、および請求項21に記載された方法の技術上の特徴によって解決される。   This object is achieved according to the invention by the technical features of the device as claimed in claim 1 and the technical features of the method as claimed in claim 21.

本発明に従い、センサは空胴共振器の形をした共振器を有している。この方策により、最小の、たとえばM4未満の構成形態が実現可能であり、ひいては使用可能性が4倍高められるという利点が達成される。空胴共振器の基本ジオメトリに基づき、平行に配置された複数のセンサの間隔をわずかにすることができる。なぜならば、センサは側方が鋭く限定された測定範囲を有しており、それゆえその測定特性が平行に配置されたセンサによって影響されないからである。用途として本発明による距離測定装置を、たとえば移動可能な目的物の方向検知において、もしくは平行な組付けによるスペース節約型の組付けにおいて使用することが考えられる。   In accordance with the present invention, the sensor has a resonator in the form of a cavity resonator. This measure achieves the advantage that a minimum, for example less than M4, configuration is feasible and thus the usability is increased by a factor of four. Based on the basic geometry of the cavity, the spacing between the sensors arranged in parallel can be kept small. This is because the sensor has a measuring range that is sharply limited on the sides, and therefore its measuring characteristics are not affected by sensors arranged in parallel. As an application, it is conceivable to use the distance measuring device according to the invention, for example in the direction detection of a movable object or in a space-saving assembly by parallel assembly.

さらに、本発明によるセンサは、センサ部材の新規寸法設計もしくは変更または別の電子構成部材の追加なしに、スイッチングポイント変更が可能となるスイッチとして使用できる。これにより、スイッチングポイントが、たとえばソフトウェアによってその都度の必要に合わせて調整可能であるという利点が達成される。   Furthermore, the sensor according to the present invention can be used as a switch that allows switching points to be changed without a new dimensional design or change of the sensor member or the addition of another electronic component. This achieves the advantage that the switching points can be adjusted to the respective needs, for example by software.

また、本発明によるセンサは、接近する目的物、導電性の目的物または誘電性の目的物を認識し、目的物との距離をミクロン範囲の精度で測定することができる。この種類のセンサは、たとえば近接スイッチとして、または空気圧シリンダおよび油圧シリンダの転向点におけるピストン行程もしくはバルブ位置の連続的測定に、または圧力膜の膨張の測定に使用できる。   In addition, the sensor according to the present invention can recognize an approaching object, a conductive object, or a dielectric object, and can measure the distance from the object with an accuracy in the micron range. This type of sensor can be used, for example, as a proximity switch or for continuous measurement of piston stroke or valve position at the turning points of pneumatic and hydraulic cylinders, or for measurement of pressure membrane expansion.

本発明に従い、目的物が少なくとも空胴共振器の直径に等しい大きさであることを前提とすると、導電性の目的物の場合に測定距離は目的物の大きさに依存しない。さらに、一般に導電性および誘電性の目的物に対する距離測定が可能である。   In accordance with the present invention, assuming that the object is at least as large as the diameter of the cavity, the measurement distance does not depend on the object size in the case of a conductive object. In addition, it is generally possible to measure distances to conductive and dielectric objects.

このセンサをスイッチとして使用すると、本発明によりスイッチングポイントの変更または新規寸法設計もしくはセンサ部材の変更を簡単に実現できる。スイッチングポイントは、たとえばソフトウェアによって調整可能なので、適当なソフトウェアによりマルチスイッチングポイントの入力が簡単に可能になる。これにより、たとえば部材寸法認識、種々の機械構成、カムによる回転角認識などのために、はるかに高い使用フレキシビリティが得られる。これに対して、冒頭で述べたように、誘導型センサではマルチスイッチングポイントは非常に大きいコストによってしか実現できない。   When this sensor is used as a switch, the present invention makes it possible to easily change the switching point, change the new dimension, or change the sensor member. Since the switching point can be adjusted by software, for example, it is possible to easily input a multi-switching point by appropriate software. This provides a much higher usage flexibility, for example for member dimension recognition, various machine configurations, cam rotation angle recognition, and the like. On the other hand, as described at the beginning, in an inductive sensor, a multi-switching point can be realized only at a very high cost.

本発明による距離測定装置で用いられる測定方法に基づき、複数のスイッチングポイントも論理を介して互いに結合でき、しかも当該測定方法は連続的に機能する。この測定方法は、たとえば回転シリンダを照会する際に3つのスイッチングポイントが必要とされる場合に有利である。   Based on the measuring method used in the distance measuring device according to the present invention, a plurality of switching points can also be coupled to each other via logic, and the measuring method functions continuously. This measuring method is advantageous, for example, when three switching points are required when querying a rotating cylinder.

コンパクトな構成形態に基づき、たとえば0.6、0.8、1.0、1.5、2.0mmもしくは5mmのスイッチ間隔に対して、すべての慣用のハウジング構成形態において基本部材が使用可能であり、それによってコスト削減が達成され、ひいては必要とされる物流もより少なくなる。   Based on a compact configuration, basic members can be used in all conventional housing configurations, for example for switch spacings of 0.6, 0.8, 1.0, 1.5, 2.0 mm or 5 mm Yes, thereby achieving cost savings and thus less logistics required.

その他の有利な実施形態が従属請求項に記載されている。   Other advantageous embodiments are described in the dependent claims.

共振器が高周波共振器であり、その共振周波数が好ましくは目的物に応じて1〜100GHz、特に20〜30GHzであると有利であることが分かった。さらに、特定の使用において、高周波共振器を周波数22〜24GHzおよび24〜26GHz、またはその他の範囲、好ましくは2GHz帯域幅、もしくは使用する周波数の約10パーセントの帯域幅で同調すると有利である。   It has been found that it is advantageous if the resonator is a high-frequency resonator and the resonance frequency is preferably 1 to 100 GHz, in particular 20 to 30 GHz, depending on the object. Further, in certain uses, it is advantageous to tune the high frequency resonator at frequencies of 22-24 GHz and 24-26 GHz, or other ranges, preferably a 2 GHz bandwidth, or a bandwidth that is about 10 percent of the frequency used.

本発明による距離測定装置に、円筒形を有していて、目的物に向いている底面が開いている、すなわち金属化されていない共振器を装備すると、共振周波数の温度依存性はなくなる。   If the distance measuring device according to the present invention is equipped with a resonator having a cylindrical shape and an open bottom surface facing the object, i.e. not metallized, the temperature dependence of the resonance frequency is eliminated.

空胴共振器が、たとえば誘電体、好ましくはAlによって充填されると、距離測定装置全体が小さく構成できる。 If the cavity resonator is filled with, for example, a dielectric, preferably Al 2 O 3 , the entire distance measuring device can be made small.

ここで注意しておくと、一般的には測定範囲はできるだけ大きい方が有利であるが、これは比誘電率εを小さくすべきであることを意味する。これは理想的には、空胴共振器が
充填されない、すなわち誘電体が装備されないことによって達成される。しかし、この配置の短所は、この場合大きい測定範囲を達成するために空胴共振器の構造が大きいことである。しかし、誘電体を用いると、ほぼ等しい測定範囲で空胴共振器の構造は小さくなる。しかし、誘電体の比誘電率が大きくなりすぎない(好ましくは10以下となる)ように注意しなければならない。さもないと、損失が増加し、距離範囲が減少するからである。さらに、セラミックスを誘電体として使用すると、1000°Cまで温度固定の使用が可能であり、内燃機関における高動的圧力測定に使用することが可能である。このように本発明による距離測定装置は耐圧性であり、それゆえ、たとえば油圧シリンダでも使用可能である。
It should be noted that in general, it is advantageous that the measurement range is as large as possible, but this means that the relative dielectric constant ε should be reduced. This is ideally achieved by not filling the cavity resonator, i.e. not being equipped with a dielectric. However, the disadvantage of this arrangement is that in this case the cavity resonator structure is large in order to achieve a large measuring range. However, when a dielectric is used, the structure of the cavity resonator is reduced in an approximately equal measurement range. However, care must be taken so that the dielectric constant of the dielectric does not become too large (preferably 10 or less). Otherwise, the loss will increase and the distance range will decrease. Further, when ceramic is used as a dielectric, it can be used at a fixed temperature up to 1000 ° C. and can be used for high dynamic pressure measurement in an internal combustion engine. Thus, the distance measuring device according to the present invention is pressure resistant and can therefore be used, for example, in a hydraulic cylinder.

目的物に向いている底面を除いて誘電体の表面が、薄い金皮膜で被覆されているか、もしくはスパッタリングされていると、温度の関数が、たとえばセラミックスの温度定数のみに依存し、ハウジングには依存しないので、有利であることが分かった。   If the surface of the dielectric is covered with a thin gold film or sputtered except for the bottom facing the object, the function of temperature depends only on the temperature constant of the ceramic, for example, and the housing It has proved advantageous because it does not depend on it.

センサ部材はセラミックスと金属ハウジングから成り、評価エレクトロニクスと適当な高周波伝送路、たとえば中空導体を介して接続できる。これに基づき、センサ部材を、たとえば内燃機関において約1000°Cまでの高温使用に用いることが可能である。   The sensor member is made of a ceramic and a metal housing, and can be connected to the evaluation electronics via an appropriate high-frequency transmission path, for example, a hollow conductor. Based on this, the sensor member can be used for high temperature use up to about 1000 ° C., for example in an internal combustion engine.

距離の測定に関わりなく、距離測定装置をその他の物理的値、たとえば圧力、力または質量、および材料特性、たとえば誘電材料の損失係数の測定にも有利に使用できる。この場合、空胴共振器の開いた側は、当該空胴共振器との固定した距離で試験材料によって閉じる。圧力センサの場合は、距離ゼロに圧電セラミックプレートを設けることが有利であろう。圧力、力または質量が圧力セラミックスに作用すると、当該圧電セラミックスはその比誘電率を変える。この比誘電率の変化は、共振周波数の変位を招く。請求項1もしくは請求項21に記載された装置技術上および方法技術上の特徴で共振周波数を測定することにより、圧電セラミックスに作用する圧力、力または質量を測定できる。   Regardless of the distance measurement, the distance measuring device can also be advantageously used to measure other physical values, such as pressure, force or mass, and material properties, such as loss factors of dielectric materials. In this case, the open side of the cavity resonator is closed with a test material at a fixed distance from the cavity resonator. In the case of a pressure sensor, it may be advantageous to provide a piezoelectric ceramic plate at a distance of zero. When pressure, force, or mass acts on a pressure ceramic, the piezoelectric ceramic changes its relative dielectric constant. This change in relative permittivity causes a displacement of the resonance frequency. By measuring the resonance frequency with the device technical and method technical features according to claim 1 or claim 21, the pressure, force or mass acting on the piezoelectric ceramic can be measured.

誘電体を好ましくはコバールまたはチタンから成る金属ハウジング内に挿入すると、適当な高温使用が考えられる。この場合、空胴共振器は充填されていない状態では高温下でも高い測定精度を有しており、充填された状態では膨張そのものが正確に制御可能である。   If the dielectric is inserted into a metal housing, preferably made of Kovar or titanium, a suitable high temperature use is conceivable. In this case, the cavity resonator has high measurement accuracy even at high temperatures when not filled, and the expansion itself can be accurately controlled when filled.

距離測定装置、特に共振器が、好ましくは共振器の目的物とは反対側に共面開口結合器を有していると、この配置に基づき、共振周波数の結合が適当な箇所で簡単に行われることができる。   If the distance measuring device, in particular the resonator, preferably has a coplanar aperture coupler on the opposite side of the resonator object, based on this arrangement, the resonance frequency can be easily coupled at an appropriate point. Can be

距離測定装置の運転モードに応じて、共面開口結合器は円形に配置された送信器および受信器のためのそれぞれ1つの窓から成ることができ(伝送モードに対応)、あるいは共面開口結合器は送信器および受信器のための窓から成る(反射モードにおける運転に対応)。   Depending on the operating mode of the distance measuring device, the coplanar aperture coupler can consist of one window each for the transmitter and receiver arranged in a circle (corresponding to the transmission mode) or coplanar aperture coupling The instrument consists of windows for transmitter and receiver (corresponding to operation in reflection mode).

択一的に、距離測定装置、特に共振器が結合のためのマイクロストリップ伝送路を有することができる。このマイクロストリップ伝送路は特に、たとえば高温が発生する使用において、評価エレクトロニクスを共振器から隔離して構成することが有利な場合に使用される。   Alternatively, the distance measuring device, in particular the resonator, can have a microstrip transmission line for coupling. This microstrip transmission line is used in particular when it is advantageous to configure the evaluation electronics separately from the resonator, for example in applications where high temperatures are generated.

距離測定装置が、たとえはH0npモード、好ましくはH011モードで運転されると、共振器は大きい共振周波数の範囲で振動でき、測定精度を大きく維持するために別のモードが一緒に励起されることはない。さらに、H011モードの励起時には、外套面と閉鎖面との間のエッジに沿って壁流が流れないという利点が得られる。 When the distance measuring device is operated in the H 0np mode, preferably in the H 011 mode, the resonator can oscillate in the range of large resonance frequencies, and another mode is excited together to maintain large measurement accuracy. Never happen. Furthermore, there is an advantage that no wall flow flows along the edge between the mantle surface and the closed surface during the excitation of the H 011 mode.

本発明のその他の有利な構成が、他の従属請求項に記載されている。   Other advantageous configurations of the invention are described in the other dependent claims.

本発明による距離測定装置の断面図を示している。1 shows a cross-sectional view of a distance measuring device according to the present invention. 図1に示した本発明による距離測定装置の背面図を示している。2 shows a rear view of the distance measuring device according to the invention shown in FIG. 本発明による距離測定装置の回路のブロック線図を示している。1 shows a block diagram of a circuit of a distance measuring device according to the present invention. 本発明による距離測定装置の目的物との種々の距離における共振周波数の関 数としての反射特性もしくは伝送特性を示している。6 shows reflection characteristics or transmission characteristics as a function of resonance frequency at various distances from the object of the distance measuring device according to the present invention. 目的物との距離と共振周波数との関係のグラフを示している。The graph of the relationship between the distance with a target object and the resonant frequency is shown. 本発明による距離測定装置の共振器の寸法設計のための円形シリンダのモー ド特性を示している。Fig. 5 shows the mode characteristics of a circular cylinder for dimensional design of a resonator of a distance measuring device according to the invention. 本発明による距離測定装置の回路の別の実施形態のための別のブロック線図 を示している。Figure 7 shows another block diagram for another embodiment of a circuit of a distance measuring device according to the present invention. 本発明による距離測定装置の特別の応用の種々異なる位置決めを示している。Fig. 4 shows different positionings of a special application of a distance measuring device according to the invention. 本発明による距離測定装置の別の応用可能性を示している。Fig. 4 shows another possible application of the distance measuring device according to the invention. 本発明による距離測定装置のさらに別の応用可能性、たとえば緩衝器照会 に対する応用可能性を示している。It shows yet another applicability of the distance measuring device according to the invention, for example for buffer inquiry. バルブにおけるピストン位置を検知するための応用可能性を示している。It shows the applicability for detecting the piston position in the valve. 別の応用可能性、たとえば膜の変位の検出による圧力測定を示している。It shows another application possibility, for example pressure measurement by detection of membrane displacement. 別の応用可能性、たとえば機械的負荷による誘電率の変化による圧力測 定を示している。It shows another application possibility, for example pressure measurement due to change in dielectric constant due to mechanical loading. 別の応用可能性、たとえば機械的負荷による誘電率の変化による圧力測 定を示している。It shows another application possibility, for example pressure measurement due to change in dielectric constant due to mechanical loading. 本発明による距離測定装置の別の応用可能性、たとえば目的物測量におけ る応用可能性示している。It shows another applicability of the distance measuring device according to the invention, for example in object surveying. 本発明による距離測定装置の別の応用可能性、たとえば充填高さセンサに 対する応用可能性を示している。It shows another applicability of the distance measuring device according to the invention, for example to a filling height sensor.

以下に、本発明の実施形態を図面に基づき詳しく説明する。   Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

図1に示したように、距離測定装置は空胴共振器1の形をした共振器を有している。空胴共振器1は、好ましくはチタンまたはコバールから成る金属ハウジング5から形成されている。好ましくは円錐状に形成されているこの金属ハウジング内に、選択により、たとえばセラミックス、たとえばAl、または流動性材料、好ましくは空気または不活性ガス、たとえば希ガスまたは窒素の形をした誘電体7を注入できる。図1に示したように、セラミックスはハウジング内に挿入できる。誘電体7自体は目的物に向けられて開いている側を除いて金属化、たとえば金メッキされている。これによって、温度の関数が誘電体7の温度定数のみに依存し、金属ハウジングの温度定数には依存しないという利点が達成される。 As shown in FIG. 1, the distance measuring device has a resonator in the form of a cavity resonator 1. The cavity resonator 1 is formed from a metal housing 5 preferably made of titanium or kovar. In this metal housing, which is preferably formed in a conical shape, a dielectric, for example in the form of a ceramic, for example Al 2 O 3 , or a flowable material, preferably air or an inert gas, for example a noble gas or nitrogen. Body 7 can be injected. As shown in FIG. 1, ceramics can be inserted into the housing. The dielectric 7 itself is metallized, for example gold-plated, except for the side that is open to the target. This achieves the advantage that the function of temperature depends only on the temperature constant of the dielectric 7 and not on the temperature constant of the metal housing.

空胴共振器の裏側には基体9、結合動作のための支持体として、たとえば共面開口結合器またはマイクロストリップ伝送路および評価エレクトロニクスの能動素子の形をした、もしくは高周波エレクトロニクスの形をした、たとえば同様にセラミックスが位置決めされる。この配置を介して電磁波が結合される。この裏側は同様に金メッキされることができ、高周波エレクトロニクス11全体を支持できる。   On the back side of the cavity resonator, the substrate 9, as a support for the coupling operation, for example in the form of a coplanar aperture coupler or microstrip transmission line and evaluation electronics active elements, or in the form of high frequency electronics, For example, ceramics are similarly positioned. Electromagnetic waves are coupled through this arrangement. This back side can be similarly gold plated and can support the entire high frequency electronics 11.

誘電体7の使用に基づき、等しい送信周波数を維持しながら空胴共振器のジオメトリ寸法を縮小できる。一般に公知であるように、円筒形のHmnp共振器の共振周波数frは,ε、μ,m次のベッセル関数の導関数のn番目の零位(根)、ならびに空胴共振器の直径Dおよび空胴共振器の長さLから規定できる。εμ(frD)と(D/L)との間の関数的関係は、図5に示した、いわゆるモードチャートに見やすく示されている。このいわゆるモードチャートに基づき、他のモードが伝播可能でない範囲を比較的簡単に同定できる。H0npモードの開いた共振器に相応するシリンダ外套から共振器被覆面を絶縁することによって、別のモード選択を行うことができる。波型としてH0npモード、好ましくはH011モードが伝播可能であるように空胴共振器が設計されると、特に有利であることが分かった。なぜならば、外套面と閉鎖面との間のエッジに沿って壁流が流れないからである。図5に示したH011モードの線に沿って周囲に他のモードの特性曲線が発生しない部分のみが求められ、機械的共振器寸法の特定のばらつきや、周波数の同調においても他のモードが励起されない。 Based on the use of dielectric 7, the cavity resonator geometry can be reduced while maintaining equal transmission frequencies. As is generally known, the resonant frequency fr of a cylindrical Hmnp resonator is the nth zero (root) of the derivative of the Bessel function of order ε, μ, m, and the cavity resonator diameter D and It can be defined from the length L of the cavity resonator. The functional relationship between εμ (frD) 2 and (D / L) 2 is clearly shown in a so-called mode chart shown in FIG. Based on this so-called mode chart, a range in which other modes cannot propagate can be identified relatively easily. Another mode selection can be made by insulating the resonator cladding from the cylinder jacket corresponding to the open resonator in the H 0np mode. It has been found to be particularly advantageous if the cavity resonator is designed to be able to propagate the H 0np mode, preferably the H 011 mode, as a wave form. This is because the wall flow does not flow along the edge between the mantle surface and the closing surface. Only the portion where the characteristic curve of the other mode does not occur around the H 0111 mode line shown in FIG. 5 is obtained, and other modes are also found in specific variations in mechanical resonator dimensions and frequency tuning. Not excited.

図2には、図1に示した空胴共振器1の裏側が示されている。この図に基づき、この図では共面開口結合に相応する、空胴共振器内への電磁波の結合をより明瞭に示すことができる。空胴共振器の裏側は、基体9、好ましくはセラミックスを備えている。基体9の外面は好ましくは金メッキされている。空胴共振器1内には結合部開口13および15のみが空いたままになっている。たとえば誘電体7の半分の半径の最大磁界強度の箇所で、開口結合部を介して電磁波が供給される。結合部開口13および15の大きさは、誘電体7の寸法に従う。この大きさは誘電体7の直径、たとえば6mmでは約0.3mm×0.2mmである。電磁波自体は共面50Ω伝送路を介して開口に導かれ、接続ワイヤ17、たとえば17.5μm金ワイヤ17を介して開口13内に結合される。最適な適合を達成するために、接続ワイヤ17を反対側で伝送路構造によって閉じることができる。   FIG. 2 shows the back side of the cavity resonator 1 shown in FIG. Based on this figure, this figure can more clearly show the coupling of electromagnetic waves into the cavity, corresponding to coplanar aperture coupling. The back side of the cavity resonator is provided with a substrate 9, preferably ceramics. The outer surface of the substrate 9 is preferably gold-plated. Only the coupling openings 13 and 15 remain open in the cavity resonator 1. For example, an electromagnetic wave is supplied through the opening coupling portion at a location where the maximum magnetic field intensity has a half radius of the dielectric 7. The size of the joint openings 13 and 15 follows the dimensions of the dielectric 7. This size is about 0.3 mm × 0.2 mm for the diameter of the dielectric 7, for example, 6 mm. The electromagnetic wave itself is guided to the opening via a coplanar 50Ω transmission path and coupled into the opening 13 via a connection wire 17, for example, a 17.5 μm gold wire 17. In order to achieve an optimum fit, the connecting wire 17 can be closed on the opposite side by a transmission line structure.

この配置により、空胴共振器1は伝送モードでも反射モードでも運転できる。空胴共振器1を伝送モードで運転した場合は、電磁波は第2の結合部開口15で上述した共面結合・解離器により解離される。反射モードではこの出口は50Ωで閉じられている。上述し
たように、誘電体7の直径が比較的小さいと、有利にはマイクロストリップ伝送路結合も使用できる。同様に裏側では、たとえば発振器19、たとえば電圧制御発信器(VCO)、検知ダイオード21および周波数分割器が設けられており、これらは評価エレクトロニクスと接続されている。
With this arrangement, the cavity resonator 1 can be operated in both transmission mode and reflection mode. When the cavity resonator 1 is operated in the transmission mode, the electromagnetic wave is dissociated by the above-described coplanar coupler / dissociator at the second coupling portion opening 15. In the reflection mode, this exit is closed at 50Ω. As mentioned above, when the diameter of the dielectric 7 is relatively small, microstrip transmission line coupling can also be used advantageously. Similarly, on the back side, for example, an oscillator 19, for example a voltage controlled oscillator (VCO), a sensing diode 21 and a frequency divider are provided, which are connected to the evaluation electronics.

図3には、本出願に従う距離測定装置の有利な構成の機能の模式図もしくはブロック線図が示されている。制御・評価エレクトロニクスから出発して、ランプ制御装置を経由してランプ生成器が操作され、そうすることによって送信分岐路Iの周波数が同調される。同時に受信分岐路IIを経由して、たとえば2段階の差分器と第2導体に設けた比較器とから成る、検知ダイオードと接続された共振検知器は、受信分岐路IIから取り出されたビデオ信号が共振を示すか否かを絶えず監視される。共振は、発振器周波数が増加する際に受信分岐路のビデオ信号における急勾配の非共振と区別されることによって認識可能である(図4参照)。制御・評価エレクトロニクスによって共振が認識されるとすぐに、ランプ制御装置を制御する積分器が停止される。このように調節された電圧が安定的に保持され、しかも周波数分割器23によって分割された発振器周波数が評価エレクトロニクス内のディジタル計数器によって求められる。   FIG. 3 shows a schematic or block diagram of the function of an advantageous configuration of the distance measuring device according to the present application. Starting from the control and evaluation electronics, the lamp generator is operated via the lamp controller, so that the frequency of the transmission branch I is tuned. At the same time, the resonance detector connected to the detection diode, which is composed of, for example, a two-stage differentiator and a comparator provided on the second conductor via the reception branch path II, receives the video signal extracted from the reception branch path II. Is constantly monitored to see if it exhibits resonance. Resonance can be recognized by distinguishing it from steep non-resonance in the video signal of the receiving branch as the oscillator frequency increases (see FIG. 4). As soon as resonance is recognized by the control and evaluation electronics, the integrator that controls the lamp controller is stopped. The voltage adjusted in this way is held stably and the oscillator frequency divided by the frequency divider 23 is determined by a digital counter in the evaluation electronics.

このように構成することによって、空胴共振器内の共振周波数が測定される。空胴共振器内の共振周波数は目的物からの距離に依存しているので(図5参照)、共振周波数を規定することにより直接距離を推測できる。新しい共振周波数は、共振周波数と送信周波数とが一致するまで、共振周波数を変化させることによって求められる。この時点で、検知ダイオードに出力陥没が確認される。これと平行して、周波数分割器23の分割器出口で送信周波数が求められる。目的物との距離の測定精度は、送信周波数がいかに速く、またどのような精度で規定されるかに依存している。測定精度1μmによる距離の規定は、典型的には0.5mmの距離では、周波数規定26GHzにおいて少なくとも0.5MHzの周波数を規定する精度を要求する。   With this configuration, the resonance frequency in the cavity resonator is measured. Since the resonance frequency in the cavity resonator depends on the distance from the object (see FIG. 5), the distance can be directly estimated by defining the resonance frequency. The new resonance frequency is obtained by changing the resonance frequency until the resonance frequency and the transmission frequency match. At this point, an output depression is confirmed in the detection diode. In parallel with this, the transmission frequency is obtained at the divider outlet of the frequency divider 23. The measurement accuracy of the distance to the object depends on how fast the transmission frequency is and how much accuracy is specified. The definition of the distance with a measurement accuracy of 1 μm typically requires the accuracy of defining a frequency of at least 0.5 MHz at a frequency of 26 GHz at a distance of 0.5 mm.

図4および図5に示す測定値は、本出願による距離測定装置の機能を説明するために役立つ。   The measured values shown in FIGS. 4 and 5 serve to explain the function of the distance measuring device according to the present application.

図4ではっきり見られるように、目的物に対する種々の距離における共振周波数の関数として示されている反射特性および伝送特性は、目的物との所定の距離で共振周波数に達すると発生する明瞭な信号陥没を示している。さらに、反射特性と伝送特性との間の信号陥没が明瞭に一致していることが再認識される。   As can be clearly seen in FIG. 4, the reflection and transmission characteristics, shown as a function of the resonance frequency at various distances to the object, are distinct signals that occur when the resonance frequency is reached at a given distance from the object. Indicates depression. Furthermore, it is recognized again that the signal depression between the reflection characteristics and the transmission characteristics is clearly consistent.

図5では、距離と共振周波数との関係が示されている。比較的小さい距離ではより明瞭な共振周波数変位が生じていることがはっきり分かり、これは特に空胴共振器の直前に位置決めされた目的物において測定される。この場合に注目されるのは、目的物との距離が増すと共振周波数が減少することである。これに対して、誘電性の目的物では目的物との距離が増すと共振周波数が増加する。従って、共振周波数の方向変化は目的物の比誘電率に依存している。この効果は、圧力、力および質量の物理的大きさを測定もしくは規定するために利用できる。空胴共振器の開いた側は、好ましくは圧電セラミックスによって閉じられている。この場合、圧電セラミックスに圧力、力または質量が作用すると、このことが比誘電率を相応に変化させる。この比誘電率の変化が、空胴共振器の共振周波数を変位させる。この場合、図5に従い、各々の比誘電率に応じてy軸(x=0)上を移動する。   FIG. 5 shows the relationship between the distance and the resonance frequency. It can clearly be seen that at a relatively small distance, a clearer resonance frequency displacement occurs, which is measured in particular in an object positioned just before the cavity resonator. What is noticeable in this case is that the resonance frequency decreases as the distance to the object increases. On the other hand, in the case of a dielectric object, the resonance frequency increases as the distance from the object increases. Therefore, the change in direction of the resonance frequency depends on the relative dielectric constant of the object. This effect can be used to measure or define the physical magnitude of pressure, force and mass. The open side of the cavity resonator is preferably closed by piezoelectric ceramics. In this case, when pressure, force or mass is applied to the piezoelectric ceramic, this changes the dielectric constant accordingly. This change in relative permittivity displaces the resonant frequency of the cavity resonator. In this case, according to each dielectric constant, it moves on the y-axis (x = 0) according to FIG.

図6には、円形シリンダの励起されるべきモードの一般的な概観図を示している。シリンダの大きさに応じて、この回路図に基づき、適当なモード(TM=E界成分およびTE=H界成分)を選択できる。   FIG. 6 shows a general overview of the modes to be excited in a circular cylinder. An appropriate mode (TM = E field component and TE = H field component) can be selected based on this circuit diagram according to the size of the cylinder.

ミクロン範囲における距離規定のために、本出願による距離測定装置において評価エレクトロニクスの別の構成を使用できるが、これを図7に示すブロック線図に基づいて詳しく説明する。   For the distance definition in the micron range, another configuration of evaluation electronics can be used in the distance measuring device according to the present application, which will be described in detail on the basis of the block diagram shown in FIG.

上述した距離測定との本質的な違いは、分割された発振器周波数が直接結果値として用いられず、いわゆるフェイズ・ロックド・ループ(PLL)の周波数・相制御ループで使用されることである。この場合、目標周波数はダイレクト・ディジタル・シンセサイザ(DDS)を介して、案内値として制御ループに入る周波数に調整される。受信分岐路IIから取り出されたビデオ信号が共振条件を満たすと、評価エレクトロニクスに内蔵されたマイクロコントローラにおいて共振周波数、ひいては目標との距離が既に知られている。発振器周波数のための測定時間を省略し、かつ評価エレクトロニクスに内蔵されているマイクロコントローラにおいて、たとえば共振順序アルゴリズムを使用することにより、サイクル時間を大幅に短縮でき、それによって測定精度を著しく高めることができる。   The essential difference from the distance measurement described above is that the divided oscillator frequency is not used directly as a result value, but in a so-called phase-locked loop (PLL) frequency and phase control loop. In this case, the target frequency is adjusted to a frequency that enters the control loop as a guide value via a direct digital synthesizer (DDS). When the video signal taken out from the reception branch path II satisfies the resonance condition, the resonance frequency and thus the distance from the target are already known in the microcontroller built in the evaluation electronics. In the microcontroller embedded in the evaluation electronics, omitting the measurement time for the oscillator frequency, for example by using a resonance sequence algorithm, the cycle time can be significantly reduced, thereby significantly increasing the measurement accuracy. it can.

以下に、若干の応用分野に基づき、本出願による距離測定装置の使用可能性を、高周波近接センサの例で説明する。   In the following, the possibility of using the distance measuring device according to the present application will be described with an example of a high-frequency proximity sensor based on some application fields.

A.ピストン位置の検知
図8には、本出願による距離測定装置に従う高周波近接センサによる、直線的シリンダ駆動装置のピストン位置照会のための可能なセンサ配置が示されている。
A. FIG. 8 shows a possible sensor arrangement for querying the piston position of a linear cylinder drive by means of a high-frequency proximity sensor according to the distance measuring device according to the present application.

図9には、回転駆動のために、高周波近接センサによる、回転駆動装置の位置照会のための可能なセンサ配置が示されている。このような高周波近接スイッチは極めて薄い構造なので、スイッチングポイントが複数の場合は、さらにセンサ部材を有する複数の位置を実現できる。この場合、調節は、たとえば電位差計またはティーチイン論理を介して行うことができる。   FIG. 9 shows a possible sensor arrangement for querying the position of the rotary drive by means of a high-frequency proximity sensor for rotary drive. Since such a high-frequency proximity switch has a very thin structure, when there are a plurality of switching points, a plurality of positions having sensor members can be realized. In this case, the adjustment can be made, for example, via a potentiometer or teach-in logic.

B.緩衝器のピストン位置の検知
図10に、高周波近接センサを組み入れた緩衝器の図式的な構造が示されている。
B. Detecting the shock absorber piston position FIG. 10 shows a schematic structure of a shock absorber incorporating a high frequency proximity sensor.

一般に、本発明の原理は可動の機械的部材を有するバルブにも応用できる(図11参照)。この場合、機械的部材の位置変化により弁貫流可能性が制御される。従来の回転照会は、空気圧装置において、バルブのピストンもしくはラム上の永久磁石に反応する磁界反応センサによって実現された。しかしその場合、廉価の解決手段を得るために、定位置に組み付けられ把握されるべき位置に合わせて校正されたセンサにより、不連続的な位置範囲のみ検知できることが示された。油圧装置では通常は強磁性材料が使用されるので、磁気照会の可能性は制限されている。   In general, the principles of the present invention can be applied to valves having movable mechanical members (see FIG. 11). In this case, the valve flow possibility is controlled by changing the position of the mechanical member. Conventional rotational interrogation has been realized in a pneumatic device by a magnetic field response sensor that reacts to a permanent magnet on a valve piston or ram. However, in that case, in order to obtain an inexpensive solution, it has been shown that only a discontinuous position range can be detected by a sensor that is assembled at a fixed position and calibrated to a position to be grasped. Since hydraulic devices typically use ferromagnetic materials, the potential for magnetic inquiry is limited.

C.膜変位の把握による圧力測定
図12には種々の圧力測定、すなわち相対圧力測定もしくは差圧測定の可能性が示されている。この特別の応用例では、高周波近接センサに接近もしくは離反する膜がその距離で検知される。今日の方式、たとえば圧電抵抗ひずみゲージ(DMS)またはシリコン素子と比べて、本出願による装置は、敏感なエレクトロニクスが圧力測定セルの外部にあるという長所を有している。
C. FIG. 12 shows the possibility of various pressure measurements, that is, relative pressure measurement or differential pressure measurement. In this particular application, a film approaching or leaving the high frequency proximity sensor is detected at that distance. Compared to today's schemes, such as piezoresistive strain gauges (DMS) or silicon elements, the device according to the present application has the advantage that sensitive electronics are external to the pressure measuring cell.

D.機械的負荷における比誘電率の変化による、好ましくは圧電セラミックスの圧力測定 距離測定を介した、たとえば接近もしくは離反する膜による圧力の間接的規定は、非常に高い圧力の下での圧力測定では力が発生するので適していない。 D. Pressure measurement of the dielectric constant, preferably piezoelectric ceramics, due to changes in the mechanical load. Indirect regulation of pressure, for example by approaching or separating membranes via distance measurement, is a force for pressure measurement under very high pressures. This is not suitable because it occurs.

この実施形態に従い、距離という物理的値の測定は、圧力に依存した比誘電率に置き換えられる。この場合、誘電体を充填した空胴共振器は、開いた側が好ましくは圧電セラミックスによって閉じられる(図13参照)。圧電セラミックスは、本出願による距離測定装置で使用されるセンサに固定して組み付けられる。この場合、センサが投入された状態で固定した共振周波数が生じる。さて、圧電セラミックスが、圧力測定セルの内部においてセンサとは反対側で圧力P、ひいては力で負荷されると、圧電セラミックスの比誘電率が変化する。この変化の結果として共振周波数が変位する。この周波数変化の評価、ひいては相応の圧力変化への換算は、図3および図7に関連して説明された方法に従って行われる。   According to this embodiment, the measurement of the physical value of distance is replaced by a pressure-dependent relative permittivity. In this case, the cavity resonator filled with the dielectric is preferably closed on the open side by piezoelectric ceramics (see FIG. 13). The piezoelectric ceramic is fixedly assembled to a sensor used in the distance measuring device according to the present application. In this case, a fixed resonance frequency is generated when the sensor is turned on. Now, when the piezoelectric ceramic is loaded with pressure P, and hence with force, on the side opposite to the sensor inside the pressure measurement cell, the relative dielectric constant of the piezoelectric ceramic changes. As a result of this change, the resonance frequency is displaced. Evaluation of this frequency change, and hence conversion to a corresponding pressure change, is performed according to the method described in connection with FIGS.

共振器の空胴全体は、この応用例においても圧電セラミックスで充填されることができる(図13b参照)。   The entire cavity of the resonator can also be filled with piezoelectric ceramics in this application (see FIG. 13b).

従来のDMSまたは容量型圧力測定セルを用いたこの配置の大きい利点は、その高い機械的安定性にある。圧電セラミックスは、特に共振器ハウジングが円錐状に延びており、内側で支承されたセラミックスが高圧使用に対して必要な安定性を与える場合は、共振器によって全体が機械的に支持される。   The great advantage of this arrangement with a conventional DMS or capacitive pressure measuring cell is its high mechanical stability. Piezoelectric ceramics are mechanically supported by the resonator, particularly when the resonator housing extends conically and the ceramic supported on the inside provides the necessary stability for high pressure use.

従来の測定方法に比べて別の利点は、圧力測定セルへの組付けにおいて校正もしくは高い精密さが不要となり、敏感なエレクトロニクスが圧力測定セルの外部に存在することである。   Another advantage over conventional measurement methods is that calibration or high precision is not required for assembly into the pressure measurement cell, and sensitive electronics exist outside the pressure measurement cell.

E.目的物測量
図14に示す目的物測量では、目的物によって高周波近接センサに接近または離反する測定先端部の運動が測定される。これにより、本出願による距離測定装置に基づき、ミクロン範囲での測定も行うことができる。
E. Object Surveying In the object surveying shown in FIG. 14, the movement of the measuring tip approaching or moving away from the high-frequency proximity sensor is measured by the object. Thereby, based on the distance measuring device according to the present application, measurement in the micron range can also be performed.

F.充填高さセンサもしくはモニタ
図15に示した応用可能性は、たとえば充填高さセンサに関する。図15a、図15b、図15cには、高周波近接センサの種々の組付け位置が示されている。図15aおよび図15bの場合は、それぞれ測定されるべきレベルの距離が、外部または内部に配置された別個の充填管内で測定される。図15cに示した配置において、高周波近接センサは最大充填高さの相応のレベルを監視するために外部で使用される。これにより、有利には最大充填高さもしくはあらかじめ調節された検知範囲の監視が保証されている。この場合、最大充填高さを下回るか、または調節された検知範囲の外部に出るとスイッチ信号が表示される。
F. Filling height sensor or monitor The applicability shown in FIG. 15 relates, for example, to a filling height sensor. 15a, 15b, and 15c show various assembly positions of the high-frequency proximity sensor. In the case of FIGS. 15a and 15b, the distance of the level to be measured is measured in a separate filling tube arranged externally or internally. In the arrangement shown in FIG. 15c, a high frequency proximity sensor is used externally to monitor a corresponding level of maximum fill height. This advantageously ensures monitoring of the maximum filling height or a pre-adjusted detection range. In this case, a switch signal is displayed when the maximum filling height is below or outside the adjusted sensing range.

これに対し、高周波近接スイッチが外部で充填高さスイッチとして用いられると、相応のスイッチ機能を介して所定の充填高さを上回るか、下回ることを表示できる。この外部配置により、高価な統合コストは不要にできる。図14cに示す方式は、高周波透過シェルを有する既存の保守装置に適合させるために使用できる。   On the other hand, when the high frequency proximity switch is used externally as a filling height switch, it can be indicated that it exceeds or falls below a predetermined filling height via a corresponding switch function. This external arrangement eliminates the need for expensive integration costs. The scheme shown in FIG. 14c can be used to adapt to existing maintenance equipment having a high frequency transmission shell.

ここで、本出願による距離測定装置は上記の応用例のほかに、ミクロン範囲までの距離測定装置が必要な所ではどこでも使用できる。   Here, the distance measuring device according to the present application can be used in any place where a distance measuring device down to the micron range is required in addition to the above-described application examples.

Claims (11)

次の構成、すなわち、
(a)目的導体の存在する空間内で電磁波を検出及び発生するためのハウジング及び誘電
体を含み、計測する該目的物に向いた第1の面と、金属化された第2の面と、を含む共振
器、及び
(b)共振器に取り付けられ、該共振器により生成された電磁波とカップルするのに適し
た基体を含むエレクトロニクスユニット、
を有する、目的導体までの距離を測定するための装置。
The following configuration:
(A) a first surface facing the object to be measured, including a housing and a dielectric for detecting and generating electromagnetic waves in a space where the target conductor exists, and a metallized second surface; And (b) an electronic unit comprising a substrate attached to the resonator and suitable for coupling with electromagnetic waves generated by the resonator,
A device for measuring the distance to a target conductor.
請求項1に記載された装置において、
該共振器は円筒形を有し、該第1の面は該円筒形状の共振器の第1の端にある装置。
The apparatus of claim 1, wherein
The device wherein the resonator has a cylindrical shape and the first surface is at a first end of the cylindrical resonator.
請求項1に記載された装置において、
該共振器は、20から30GHzまでの間にある共振周波数を有する装置。
The apparatus of claim 1, wherein
The device wherein the resonator has a resonant frequency that is between 20 and 30 GHz.
請求項1に記載された装置において、
該共振器は、空気及び不活性ガスのグループから選択された流体材料を含む装置。
The apparatus of claim 1, wherein
The device wherein the resonator comprises a fluid material selected from the group of air and inert gas.
請求項1に記載された装置において、
該共振器は、圧力で負荷されると比誘電率を変えることに適した誘電材料を含む空洞共
振器である装置。
The apparatus of claim 1, wherein
The device, wherein the resonator is a cavity resonator comprising a dielectric material suitable for changing the relative permittivity when loaded with pressure.
請求項5に記載された装置において、
該空洞共振器は、圧力で負荷されると比誘電率を変える性質を備える誘電材料を含む装
置。
The apparatus of claim 5, wherein
The cavity resonator includes a dielectric material having a property of changing a relative dielectric constant when loaded with pressure.
請求項1に記載された装置において、
該第2の面は、金で金属化されている距離測定装置。
The apparatus of claim 1, wherein
The second surface is a distance measuring device that is metallized with gold.
請求項1に記載された装置において、
該エレクトロニクスユニットは、接続ワイヤを有する共面開口結合器を有し、該接続ワ
イヤは、該ハウジングを終端とする装置。
The apparatus of claim 1, wherein
The electronics unit comprises a coplanar aperture coupler having a connection wire, the connection wire terminating in the housing.
請求項1に記載された装置において、
該接続ワイヤ及び共振器は、波型モードとしてH0npモードを可能にする装置。
The apparatus of claim 1, wherein
The connecting wire and the resonator are devices that enable a H 0np mode as a wave type mode.
請求項1に記載された装置において、
該エレクトロニクスユニットは、接続ワイヤのためのマイクロストリップ伝送路を含み
、該マイクロストリップ伝送路は、該ハウジングを終端とする装置。
The apparatus of claim 1, wherein
The electronics unit includes a microstrip transmission line for connecting wires, the microstrip transmission line terminating in the housing.
請求項1に記載された装置において、
該エレクトロニクスユニットは、圧電セラミックス材料を含む装置。
The apparatus of claim 1, wherein
The electronics unit is a device containing a piezoelectric ceramic material.
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19807593A1 (en) * 1997-07-31 1999-02-04 Mikrowellen Technologie Und Se Distance measuring device and method for determining a distance
DE19934041C2 (en) * 1999-07-16 2002-11-28 Winfried Schernus Level sensor device
DE10023497A1 (en) * 2000-05-13 2001-11-15 Endress Hauser Gmbh Co Microwave-type level gauge for industrial applications, is equipped with a plate for positioning the microwave generator
DE10225246A1 (en) 2002-06-07 2004-01-08 Festo Ag & Co. Contraction unit with position sensor device
DE102007042955A1 (en) 2007-08-30 2009-03-05 Balluff Gmbh A microwave proximity sensor and method for determining the distance between a target and a probe of a microwave proximity sensor
DE102007042954A1 (en) 2007-08-30 2009-03-05 Balluff Gmbh Microwave proximity sensor and method for determining the distance between a probe and a target
DE102010000034A1 (en) 2010-01-11 2011-07-14 Universität Bayreuth, 95447 Liquid level determination device for racking plant used for racking of liquid in container e.g. blood reservoir, has evaluation unit for deriving level of liquid in bottle based on emitted and detected microwave radiation
DE102012104075A1 (en) 2012-05-09 2013-11-14 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Device for determining and / or monitoring at least one process variable of a medium
DE202013012373U1 (en) 2013-11-05 2016-07-13 Gea Tuchenhagen Gmbh Valve control device and process valve
DE102014109401B4 (en) * 2014-07-04 2017-04-06 Sick Ag Sensor for a roller conveyor and method for detecting objects located on a roller conveyor
DE102014109402B4 (en) * 2014-07-04 2017-06-14 Sick Ag Sensor for a roller conveyor and method for detecting objects located on a roller conveyor
CN115388836B (en) * 2022-10-31 2023-03-24 坤泰车辆系统(常州)股份有限公司 Dynamic measurement device and measurement method for dimension of hybrid power transmission shafting

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3522527A (en) * 1967-09-13 1970-08-04 British Iron Steel Research Method and apparatus for measuring material thickness
JPS4915228B1 (en) * 1966-02-10 1974-04-13
US3936838A (en) * 1974-05-16 1976-02-03 Rca Corporation Multimode coupling system including a funnel-shaped multimode coupler
US4211987A (en) * 1977-11-30 1980-07-08 Harris Corporation Cavity excitation utilizing microstrip, strip, or slot line
JPS58140427A (en) * 1982-02-15 1983-08-20 Hitachi Ltd Detector for upper dead point of engine
JPS63267002A (en) * 1987-04-24 1988-11-04 Kawasaki Kiko Kk Dielectric resonator
JPH02272349A (en) * 1989-04-14 1990-11-07 Nippon Tokushu Keisokki Seisakusho:Kk Instrument for measuring basis weight and water by microwave
JPH07336139A (en) * 1994-06-07 1995-12-22 Fujitsu Ltd Oscillator
JPH10107519A (en) * 1996-09-30 1998-04-24 Toshiba Corp High frequency module
DE19903183A1 (en) * 1999-01-27 2000-08-10 Mikrowellen Technologie Und Se High frequency distance measuring device, especially a proximity measuring device or proximity switch, comprises a sensor having a hollow conductor antenna with an open end closed by a damping element
JP2001512229A (en) * 1997-07-31 2001-08-21 ミクロヴェーレン−テクノロジー ウント センソレン ゲーエムベーハー Distance measuring device and method for measuring distance
JP2010156714A (en) * 1997-07-31 2010-07-15 Astyx Gmbh Distance measuring device and method for measuring distance

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH533368A (en) * 1971-10-14 1973-01-31 Siemens Ag Albis Circuit arrangement with a cavity resonator
SU1103098A1 (en) * 1982-08-24 1984-07-15 Предприятие П/Я А-1209 Frequency pressure pickup
DE4040084C2 (en) * 1990-12-14 1998-09-24 Dittel Walter Luftfahrt Non-contact distance measuring device
DE19543179A1 (en) * 1995-11-20 1997-05-22 Forschungszentrum Juelich Gmbh Microwave resonator, method for producing such a resonator and method for compensating for the temperature coefficient of the resonance frequency of a microwave resonator

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4915228B1 (en) * 1966-02-10 1974-04-13
US3522527A (en) * 1967-09-13 1970-08-04 British Iron Steel Research Method and apparatus for measuring material thickness
US3936838A (en) * 1974-05-16 1976-02-03 Rca Corporation Multimode coupling system including a funnel-shaped multimode coupler
US4211987A (en) * 1977-11-30 1980-07-08 Harris Corporation Cavity excitation utilizing microstrip, strip, or slot line
JPS58140427A (en) * 1982-02-15 1983-08-20 Hitachi Ltd Detector for upper dead point of engine
JPS63267002A (en) * 1987-04-24 1988-11-04 Kawasaki Kiko Kk Dielectric resonator
JPH02272349A (en) * 1989-04-14 1990-11-07 Nippon Tokushu Keisokki Seisakusho:Kk Instrument for measuring basis weight and water by microwave
JPH07336139A (en) * 1994-06-07 1995-12-22 Fujitsu Ltd Oscillator
JPH10107519A (en) * 1996-09-30 1998-04-24 Toshiba Corp High frequency module
JP2001512229A (en) * 1997-07-31 2001-08-21 ミクロヴェーレン−テクノロジー ウント センソレン ゲーエムベーハー Distance measuring device and method for measuring distance
JP2010156714A (en) * 1997-07-31 2010-07-15 Astyx Gmbh Distance measuring device and method for measuring distance
JP2013156267A (en) * 1997-07-31 2013-08-15 Astyx Gmbh Distance measuring instrument and method for measuring distance
DE19903183A1 (en) * 1999-01-27 2000-08-10 Mikrowellen Technologie Und Se High frequency distance measuring device, especially a proximity measuring device or proximity switch, comprises a sensor having a hollow conductor antenna with an open end closed by a damping element

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