JP3028275B2 - センサの較正方法 - Google Patents

センサの較正方法

Info

Publication number
JP3028275B2
JP3028275B2 JP6270204A JP27020494A JP3028275B2 JP 3028275 B2 JP3028275 B2 JP 3028275B2 JP 6270204 A JP6270204 A JP 6270204A JP 27020494 A JP27020494 A JP 27020494A JP 3028275 B2 JP3028275 B2 JP 3028275B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
value
distance
sensor
amount
measurable
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP6270204A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH07253339A (ja
Inventor
マーチン・セレン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Micro Epsilon Messtechnik GmbH and Co KG
Original Assignee
Micro Epsilon Messtechnik GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Micro Epsilon Messtechnik GmbH and Co KG filed Critical Micro Epsilon Messtechnik GmbH and Co KG
Publication of JPH07253339A publication Critical patent/JPH07253339A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3028275B2 publication Critical patent/JP3028275B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D18/00Testing or calibrating apparatus or arrangements provided for in groups G01D1/00 - G01D15/00
    • G01D18/008Testing or calibrating apparatus or arrangements provided for in groups G01D1/00 - G01D15/00 with calibration coefficients stored in memory
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/72Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables
    • G01N27/82Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws
    • G01N27/90Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws using eddy currents
    • G01N27/9046Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws using eddy currents by analysing electrical signals

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、測定量をセンサによっ
て検出する際、測定結果に影響を与えるいわゆる影響変
数(influence variables)が考慮され、前記影響変数が
測定に影響を与える少なくとも1つの妨害変数(disturb
ance variables)と前記測定量から決定される少なくと
も1つの対象物値(target value)からなるセンサの較正
(calibration)方法に関する。特に、本発明は、距離測
定及び材料試験のための渦電流センサの較正方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】非電気的、すなわち、主として機械的な
量を測定するために、近年の自動製造プロセスでは、コ
ントロールセンサとして電子センサ、特に、非接触型距
離センサを使用する傾向にある。また、測定量検出が殆
ど非反応的(nonreactive)であることを除き、このよう
なセンサの他の有利な点は、応答性に実質的な遅延がな
く、振動、塵埃、水分及び化学的活性ガスに無関係であ
り、且つ保守に費用が嵩まないということである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】渦電流センサは、これ
らのセンサの代表例であって、苛酷な環境下において
も、僅かな変位や距離を測定することに特に適してい
る。他の多くの測定方法と同じように、渦電流測定原理
によって距離を測定する場合にも、測定されるべき量は
目的とする量、すなわち、距離によって影響を受けるだ
けでなく、周辺の他の影響変数にも同じように影響を受
ける。測定時又は調節時において知られている因子、例
えば、コイル及び測定対象物の構造や、コイル電流の周
波数及び振幅に加えて、測定対象物の殆ど知られていな
い材料特有の影響が大きな問題となる。ここで注意を要
することは、導電率及び透磁率が均質でないことや、温
度変動及び材料の欠陥である。測定対象物、すなわち、
目標物の導電率及び透磁率は、以下、妨害変数として説
明される。
【0004】本発明の目的は、妨害変数を抑えることが
できる、種々のセンサ、特に、渦電流センサの較正方法
を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の本発明の方法は、請求項1の特徴項にある。従って、
センサを較正するために、対象物の量の種々の値と影響
変数によって特徴付けられる種々の状態とが最初に定義
付けられる。対象物の量の定義値と定義状態の組合せに
対して、測定されるべき量の対応値が得られる。最後
に、対象物の各定義値と測定されるべき量の対応値か
ら、係数のセットが全ての定義付けられた状態に対して
決定される。その結果、対象物の量の定義付けされたも
のの数だけの数の係数のセットが得られ、これらの係数
は対象物量の各対応値に関連付けられ、そして、記憶さ
せられる。
【0006】本発明によると、このようにして決定され
た係数のセットは、測定される量に対する妨害変数の変
化の影響を反映するものであり、決定された係数のセッ
ト及び測定データの特定の処理によって、この妨害変数
を無くすることができることが見出された。
【0007】このような較正では、考慮されるべき影響
変数と少なくとも同じ数の測定量を前以て準備をしてお
く必要がある。較正されるセンサが交流で作動する場
合、いわゆる多段周波数(multifrequency)法、すなわ
ち、パルス法を利用することにより、異なる検査周波数
でセンサを作動させて、追加的な測定量を実現すること
が可能であろう。
【0008】本発明によるセンサの較正方法及び測定デ
ータの処理方法を補うため、すなわち、対象物に関する
未知の値を決定するために、対象物の或る量の未知の値
に対応するような測定し得る量の値を検出することが好
ましい。測定されるべき量のこれらの検出値は、次い
で、記憶された係数のセットに対して掛算されることに
よってオフセットされ、サブトータルとして加算される
が、該サブトータルは、各々の係数のセットと同じ対象
物グループの定義値に関連付けられる。その後、対象物
の量の2つの連続する値の間の範囲が未知の対象物の量
の値の範囲として決定され、対応するサブトータルから
の偏差が、対象物の量のこれらの2つの定義値の1つに
対して正(ポジティブ)になる。
【0009】評価のさらなるステップでは、対象物の量
の定義値と対応するサブトータルの間の差が、対象物の
量に依存するエラー(誤差)関数の値と解釈される。対
象物の量の未知の値は、次いで、エラー関数がゼロを通
過するときの対象物の量の値として推定することができ
る。
【0010】エラー関数のゼロ通過を決定するには、今
や、種々の可能性がある。そのための方法には、補間
法、又は、近似化の方法がある。これらの方法は、異な
った結果を与えるものであり、必要な出費も異なってい
る。補間法で特に影響の大きいさらなる評価基準は、支
持点(points of supports)の間での関数の波打ち(wavi-
ness)の程度である。直接的方法として、線形補間法が
よいが、この方法では、個々の支持点は、線のセグメン
トで連結される。部分的に定義された線形の関数のゼロ
通過だけが問題なのであるから、その間で変化が生じて
いる2つの支持点だけを考慮すれば充分である。この場
合、ゼロ値の計算には、全く何の問題もない。
【0011】コストはより高いけれども、もう1つの可
能性としては、エラー関数のいわゆるスプライン補間法
がある。この場合も同様に、エラー関数は、セグメント
で定義される。各2つの支持点の間で、例えば、3次の
多項式が配置され、かくして隣り合う多項式が関数値と
その派生値において、共通の支持点で一致する。所望の
解法の関数として、ゼロ通過が存在するインターバルだ
けを観察したのでは、、この場合、充分ではない。ゼロ
通過の前後で、各3つの追加的インターバルで、すなわ
ち、8つの支持点でおこなった場合にも、ゼロ点の決定
は、3次の多項式による直接の計算によって、或いは、
例えば、ニュートン法という数値計算によっておこなう
ことができる。開始値としては、既に述べた線形法の結
果を利用することができよう。スプラインの特定の構成
の結果によると、測定区間のインターバル限界に各1つ
の支持点を追加するとよいことがわかった。このこと
は、全測定範囲において、滑らかな曲線を保証する。要
するに、常に補間法が望ましいのであり、ここでは、得
られた測定データはノイズフリーであるとみなすことが
できる。その他の場合には、近似法が好適である。線形
補間法の良い点は、曲線パラメータとゼロ通過の計算が
簡単で、迅速であることである。出費は、スプライン補
間法の方がかなり高い。その代わり、対象物の未知の量
を推定する際の最大のエラー(エラー)は、線形補間法
の場合より5のファクターで小さい。
【0012】以上に説明した一般的較正方法及びそれに
関連する測定値の処理を、以下、少なくとも1つのコイ
ルを有する渦電流センサを例として、再度説明すること
になるであろう。この例において、測定可能な値として
使用されるのは、異なる周波数におけるコイルインピー
ダンスの、実数と虚数の部分である。これらの測定可能
な値は、多くの影響変数に依存する。センサのあらゆる
幾何学的寸法と、基礎的電気データは、固定の量であ
り、従って、較正方法において、影響変数に含まれるこ
とはない。さらに、使用される対象物の表面は平らで、
センサに対して平行であり、且つ、センサの寸法に対し
て充分な大きさのものであることを前提とする。また、
対象物は、渦電流の浸透深さより大なる厚さを有するも
のとする。さらに、対象物は、表面の欠陥がないものと
する。較正の対象となる3つの重要な影響変数は、測定
の対象である対象物とセンサ間の距離、そして、抑制す
べき妨害変数であるところの、導電性及び有効透磁率で
ある。故に、これらの妨害変数に特別の考慮を払うこと
が必要である。何故なら、材料の欠陥や温度の変化は多
くの場合、導電性及び有効透磁率の変動につながるもの
であるからである。
【0013】本発明によれば、いくつかの距離値d
[i]、及び導電率と有効透磁率で特徴づけられるいく
つかの状態、又は状態の組合せZK[j]が定義付けら
れ、これらの値は、物理的に有用な区間からそれぞれ選
択される。距離dに対しては、それは、選択された測定
範囲である。状態の組合せZKに対しては、これらは、
予想される導電率と有効透磁率の範囲である。そして、
対応する測定可能な量M[l]が、距離値d[i]と組
合せ状態ZK[j]のすべてに対して得られる。それか
ら、1つの距離値d[i]と対応する測定可能な量M
[l]から、すべての状態の組合せZK[j]に対する
係数k[l]のセットが定められる。このようにして定
められた係数k[l]のセットは、対応する距離値d
[i]に関連付けられ、その後、測定値を処理するため
に格納(記憶)される。
【0014】或る距離dに対して全部でm個の測定値を
与えたとすると、すなわち、或る定まった状態の組合せ
ZKについて、m個の半周波数におけるコイルインピー
ダンスの実数と虚数の部分が与えられたとすると、距離
dは、以下の和として計算される。
【数1】 或る定まった距離dについて、状態の組合せZKのk個
についてこの測定をしたとすると、m個の未知数を決定
するのに、k個の等式が得られる。このようにして、一
連の係数k[i]を定めることができ、ここでkは、状
態又は状態の組合せZKとして選択され、mは、測定可
能な量の数である。
【0015】このような方法で較正されたセンサで距離
が測定されると、距離の推定はいくつかのステップに分
割される。第1に、測定すべき未知の距離に対して得ら
れた測定データ、すなわち、
【数2】 の助けを得て、以下の等式によるエラー値Ф(d
[i])が各較正距離、すなわち、定義された各距離値
d[i]に関連付けられる。
【数3】
【0016】第2のステップでは、関数Ф(d)が、こ
れらの点から、補間法又は近似化によってつくり出され
る。この関数がゼロ通過する点d[x]は、求めようと
している距離dの精度の良い推定を表わす。距離推定の
精度は、計算された係数k[i]のセットの質による。
【0017】上述の較正方法は、導電率と透磁率の変動
に拘らず、ミクロン(μm)の範囲までの距離測定を可
能にする。その前提となるのは、上述のように、係数の
良好なセットを決定することと得られた測定データの正
しい評価である。以下、本発明の方法の有利な実施例が
説明され、特に、異なるパラメータ選択の効果が説明さ
れる。
【0018】少なくとも、3つの異なる較正周波数で、
少なくとも、6つの測定可能量M[l]、すなわち、測
定コイルの実数と虚数の部分を使用するのが特に有利で
あることが判明した。何故なら、テストによれば、これ
により、10ミクロン未満の最小識別距離が得られるこ
とが判明したからである。
【0019】状態の組合せZKの選択は、決定すべき対
象物の量、例えば、距離dの推定におけるエラーに関し
て2つの面で影響を及ぼす。一方で重要なことは、妨害
変数の予想される範囲におけるその分布であり、他方で
は、その数kである。妨害変数と測定可能量との関係は
線形ではないから、予想される範囲において、状態の組
合せを均等でないように分布させるのがよい。特に有利
なのは、導電率と有効透磁率が高いところよりも低いと
ころに、定義付けられた状態が存在する場合である。満
足できる測定結果が得られるのは、定義付けられ組合わ
された状態ZKの数kが、使用される較正周波数の数の
2倍を越えて選択される場合である。数kの最適の選択
は、実質的に較正周波数の数に依存する。高めの周波数
では、低めの周波数の場合より、状態の組合せは少なく
てすむ。基本的に、状態の組合せZKの数kは、できる
だけ少なくすべきである。何故なら、この方法を技術的
に実施する際には、数kの増加に伴い、較正作業の出費
がかなり増大するからである。
【0020】較正における推定エラーを減少させるに
は、定義付けられた状態の組合せZKを追加することの
ほかに、較正のインターバルを狭くする、すなわち、定
義付けられた距離値d[1]の数を増やすとよい。定義
付けられた状態の組合せZKとは異なり、定義付けられ
た距離値d[1]は等間隔に選ぶことができる。
【0021】測定データの獲得と評価に関しては、良い
測定結果を得るには、測定周波数の定常性がきわめて重
要であることを指摘すべきである。測定周波数は、固定
の較正周波数に厳格に一致すべきである。何故なら、小
さな偏りでも、大きなエラー値をもたらすからである。
かくして、例えば、所望の値がわずか0.5%ふらつい
ても、エラーは、50のファクターで増大する。
【0022】最後に、本発明による較正の結果として、
渦電流センサは、距離に依存しない特徴のある材料テス
トのために使用することができるものであり、この場
合、対象物材料の導電率と有効透磁率は、対象物量とみ
なされ、センサと対象物表面との距離が妨害変数とな
る。このような材料のテストの目的は、対象物材料の均
質性であったり、対象物の表面構造であったりする。
【0023】本発明を実施しさらに有利に発展させる種
々の可能性がある。この目的のためには、一方で、従属
請求の範囲が参照されるべきであり、他方では、図面を
参照してなされる実施例の説明が参照されるべきであ
る。図面を参照してなされる実施例の説明とともに、一
般的に好適な実施例が説明される。
【0024】
【実施例】全ての図は、テスト目的のために、例示とし
て、本発明によって較正された渦電流センサによる距離
測定に関するものである。図1は、近似法(approximati
on)、すなわち、補間法(interpolation)によって得られ
たエラー関数Φ(d)の曲線を示している。このような
エラー関数は、測定されるべき未知の距離のための測定
データに基づき、明細書の冒頭において説明された方法
により得ることができる。測定されるべき距離は、エラ
ー関数Φ(d)のゼロ通過時の値である。本実施例の場
合、d[x]=0.921mmである。
【0025】図2には、エラー関数Φ(d)における線
形補間とスプライン補間の間を比較することによって、
選択された方法がどのように影響を及ぼすかが示されて
いる。距離の較正及び測定とも、0.3MHz、0.6
MHz、1.2MHz及び2.4MHzの周波数におい
てシミュレーション値(simulated values)が使用され
た。0.5mmから1.5mmの範囲で、推定エラーは、補
間法を利用して33の異なる距離に対して測定された。
【0026】図3では、図2と同じ較正データが使用さ
れた。さらに、スプライン補間法が採用された。2つの
曲線は、状態の定義組合せの数がファクター12で増加
すると、ファクター2で推定エラーの平均減少を生じさ
せることを示している。
【0027】図4は、狭い較正区間を選択することによ
り、定義された距離値dの数nの増加が、推定エラーを
減少させることを、等間隔の検査区間による2つの曲線
で示している。いずれのケースにおいても、状態の組合
わせの数kが9つ選択され、スプイオン補間法が採用さ
れている。半分に分割された距離区間は、定義された距
離値d[i]の数nの倍に対応しているが、1.7のフ
ァクターによる推定エラーの平均減少量をもたらすこと
が理解できる。
【0028】この点に関して、本発明に基づいて較正さ
れたセンサによって得られる測定結果は、或る範囲で、
測定コイル構造上の特定要因に左右されることに注目す
べきである。本発明の較正方法は、測定データの変動に
非常に敏感であるから、測定コイル及び測定技術は、コ
イルインピーダンスの高精度測定を保証するものである
必要がある。コイルインピーダンスが測定中に0.03
%変化すると、0.1%のエラーが測定結果に生じる。
この方法の特性のため、温度及び寄生的影響を高精度で
補正するために、コイル及び測定技術に対する要求が高
度のものになる。
【0029】妨害変数の大きな振れを抑えるという本発
明による較正方法の有効性を記録するために、以下の実
験が行われた。較正及び測定用に使用されたものは、以
下の寸法を持つ実験用コイルであった。 外側半径 : 3.81 mm 内側半径 : 3.00 mm コイル高さ : 0.63 mm 自己インダクタンス : 31.37 μH 200kHzでの抵抗: 5.31 Ω 200kHz、400kHz、1MHz及び2MHzに
おける検査のために、ZK状態の10の組合せが採用さ
れた。較正区間、すなわち、定義距離値として、0.3
mm、0.4mm・・・3.0mm、3.2mmの30区間が選
択された。対象物として以下の10種の材料が使用され
た。アルミニウムが測定だけのために使用された。 材料 材料番号 導電率 m/Ω平方mm(20℃) 鉄 2N+ 1 10.3 銅 2N 2 60 マグネシウム 3 22.4 黄銅(真鍮) 4 14.2 モリブデン 3N5 5 19.4 ニッケル 2N5 6 14.6 ニオブ 2N8 7 7.6 V2A9 鉄鋼 8 9.1 亜鉛 4N 9 16.9 錫 2N8 10 8.7 アルミニウム 11 37.6
【0030】30の各較正区間において、一連の係数が
求められた。較正区間をd=2mmとして、これらの係数
の作動モード(operating mode)が図5に示されている。
4つの周波数と10の対象物に基づいて、40の検査点
が”x”で表わされている。この特定の較正区間に対応
する一連の係数はこれらの点に沿った最適曲線で表わさ
れ、最適曲線はこの距離におけるセンサの応答性を表わ
している。理論的には、これらの点は曲線上に位置しな
ければならない。そうでないということは、センサと対
象物の間の隙間がない0点が自動的にアプローチされて
おらず、人の手でおこなわれているということであり、
供給ケーブルの容量(キャパシタンス)が適切に補正さ
れていないことになる。このような測定エラーは較正に
大きく影響を与え、測定結果に含まれてしまうことにな
る。
【0031】較正されたセンサを使用して、上記の表の
全ての対象物が測定された。0.5mmから3.0mmまで
の区間が測定範囲に選ばれた。この区間内で、測定デー
タが4つの周波数で50μm毎に採られた。図6はこれ
らの推定の結果を示している。全ての測定距離の推定偏
差、すなわち、推定エラーをカバーする範囲で、11の
対象物が測定された。1.85mmの測定距離でニッケル
を測定したとき、24μmの推定の最大エラーが生じ
た。これは、較正測定が最適状態になくても、距離の決
定は、全測定範囲にわたり50μmの精度で行うことが
でき、しかも、対象物材料に拘らないことを意味してい
る。
【0032】最後に、以上の実施例は渦電流センサを利
用した場合について説明されたが、本発明は渦電流セン
サという用途に限定されるものではなく、他のタイプの
センサにも適用することができることに注意すべきであ
る。なお、本明細書において、[ ]内の文字、数字
は、正しくは
【数1】、
【数2】、
【数3】に現われているのと同じ意味の添字である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 d=0.921mmの場合の距離測定を例と
して、本発明によって定められるdの関数としてのエラ
ー関数Φを示す曲線。
【図2】 補間法が推定エラーに及ぼす影響を示すグラ
フ。
【図3】 推定エラーにおける定義された数kの影響を
示すグラフ。
【図4】 推定エラーにおける定義された距離値d
[1]の影響を示すグラフ。
【図5】 一連の較正係数の決定方法を示すグラフ。
【図6】 或る測定範囲における11の選択された対象
物に対するエラーの範囲を示すグラフ。
フロントページの続き (73)特許権者 592093648 マイクロ−エプシロン・メステヒニク・ ゲーエムベーハー・ウント・コンパニ ー・カー・ゲー MICRO−EPSILON MESS TECHNIK GESELLSCHA FT MIT BESCHRANKTE R HAFTUNG & COMPAG NIE KOMMANDITGESEL LSCHAFT ドイツ国 8359 オルテンブルグ、ケー ニッヒバッヒェル・シュトラーセ 15 (72)発明者 マーチン・セレン ドイツ国 66663 メルツィッヒ、ツー ム・マイスビュシュ 15 (56)参考文献 特開 平5−26731(JP,A) 特開 平2−203232(JP,A) 特開 平2−203213(JP,A) 特開 平3−63527(JP,A) 実開 平1−74529(JP,U)

Claims (19)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 測定可能な量をセンサによって検出する
    際、測定結果に影響を与える影響変数が考慮され、前記
    影響変数のセットが測定に影響を与える少なくとも1つ
    の妨害変数と前記測定可能な量から決定される少なくと
    も1つの対象物量からなるセンサの較正方法において、 前記対象物量のいくつかの値と前記妨害変数によって特
    徴付けられるいくつかの状態が定義され、前記定義付け
    られた対象物量の値(対象物量の定義値)と前記定義付
    けられた状態とのすべての組合わせに対して前記測定可
    能な量の対応値が検出され、前記検出された測定可能な
    量の対応値から係数のセットが決定され、そして、前記
    係数のセットが対応する前記対象物量の定義値にそれぞ
    れ関連付けられ、記憶させられ、且つ、 前記対象物量の未知の値を決定するために、前記測定可
    能な量の対応値が検出され、該検出された測定可能な量
    の対応値が前記記憶させられた数のセットと掛算さ
    れ、該数の各セットに対してサブトータルとして合算
    され、ここに、該サブトータルは、該数の各セット
    対応する対象物量の定義値に関連付けられ、前記対象物
    量の2つの続いた定義値の間の値が前記対象物量の未知
    値の範囲として決定され、対応するサブトータルから
    の偏りが前記対象物量のこれらの2つの定義値の少なく
    とも1つに対して正であり、他方、対応するサブトータ
    ルからの偏りが前記対象物量のこれらの2つの定義値の
    他方に対して負であることを特徴とする、 センサの較正方法。
  2. 【請求項2】 前記センサが交流電圧で作動し、追加的
    測定可能量が前記センサを異なる較正周波数でいわ
    ゆるマルチ周波周波数、すなわち、パルス方法によって
    実現される、請求項1の方法。
  3. 【請求項3】 前記対象物量の定義値と前記定義値に対
    応するサブトータルの間の差が前記対象物量に依存する
    エラー関数の値と解釈され、前記対象物の未知の値が
    前記エラー関数のゼロ通過点における値として推定され
    ることを特徴とする請求項1又は2の方法。
  4. 【請求項4】 エラー関数の補間法がそのゼロ通過点に
    おける値を決定するために実行される請求項3の方法。
  5. 【請求項5】 エラー関数の線形補間法が実行される請
    求項4の方法。
  6. 【請求項6】 エラー関数のスプライン補間法が実行さ
    れる請求項4の方法。
  7. 【請求項7】 エラー関数の近似化がそのゼロ通過点に
    おける値を決定するために実行される請求項3の方法。
  8. 【請求項8】 最小二乗誤差の意味において、近似化が
    実行される請求項7の方法。
  9. 【請求項9】 少なくとも1つの測定コイルを具えた渦
    電流センサを較正するための請求項1乃至8のいずれか
    の方法であって、該渦電流センサと対象物との距離dが
    対象物量を構成し、該対象物の導電率と有効透磁率が妨
    害変数とみなされ、且つ、前記測定コイルのインピーダ
    ンスの実数部分と虚数部分が異なる周波数において測定
    可能な量M[l](l=1,...m)である方法にお
    いて、いくつかの距離値d[i](i=1,...n)
    と前記対象物の導電率と有効透磁率で特徴付けられるい
    くつかの状態又は状態の組合せZK[j](j=
    1,...k)が定義付けられ、前記距離値d[i]と
    前記状態の組合せZK[j]のすべての組合せに対して
    対応する測定可能な量M[l]が検出され、前記検出さ
    れた測定可能な量M[l]から数k[i](k[i]
    =(k[i],...k[im])(i=1,...
    n)が決定され、前記数k[i]のセットが対応する
    距離値d[i]に関連付けられ、記憶させられる、方
    法。
  10. 【請求項10】 少なくとも6つの測定可能な量M
    [l]が使用され(m≧6)、すなわち、測定コイルの
    インピーダンスの実数部分と虚数部分が少なくとも3つ
    の異なる較正周波数において検出される請求項9の方
    法。
  11. 【請求項11】 前記状態の組合せZK[j]が物理的
    に有用な状態の組合せの予想される範囲から選択され、
    前記状態の組合せZK[j]のより多くが、導電率と有
    効透磁率の高い範囲よりも低い範囲から選択される請求
    項9又は10の方法。
  12. 【請求項12】 前記状態の組合せZK[j]の数k
    が、使用される較正周波数の数の2倍より大きく選択さ
    れる請求項9乃至11のいずれかの方法。
  13. 【請求項13】 前記状態の組合せZK[j]の数kが
    較正周波数が高い程小さく選択される請求項9乃至12
    のいずれかの方法。
  14. 【請求項14】 前記距離値d[i]が等間隔で選択さ
    れる請求項9乃至13のいずれかの方法。
  15. 【請求項15】 測定結果を改善するために、前記距離
    値d[i]の数nが増やされる請求項9乃至14のいず
    れかの方法。
  16. 【請求項16】 請求項9乃至15のいずれかの方法で
    較正されたセンサによる測定データを検出し評価する方
    法であって、前記数k[i]のセットを決定するため
    に前記測定可能量の検出が、未知の又は既知の距離を
    決定するための測定可能な量の検出と同じ較正周波数で
    実行される方法。
  17. 【請求項17】 少なくとも1つの測定コイルを具えた
    渦電流センサを較正するための請求項1乃至8のいずれ
    かの方法であって、該渦電流センサと対象物との間の距
    離dが妨害変数とみなされ、該対象物の導電率と有効透
    磁率が対象物量を構成し、且つ、前記測定コイルのイン
    ピーダンスの実数部分と虚数部分が異なる較正周波数に
    おいて測定可能量M[l](l=1,...m)とし
    て検出される方法。
  18. 【請求項18】 対象物材料のテストのために使用さ
    れる請求項17の方法。
  19. 【請求項19】 対象物材料の均質性又は対象物の表
    面構造の損傷を検出するために使用される請求項17又
    は18の方法。
JP6270204A 1993-10-08 1994-10-11 センサの較正方法 Expired - Fee Related JP3028275B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4334380.5 1993-10-08
DE4334380A DE4334380C2 (de) 1993-10-08 1993-10-08 Verfahren zur Kalibrierung eines Sensors und zur Meßwertverarbeitung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH07253339A JPH07253339A (ja) 1995-10-03
JP3028275B2 true JP3028275B2 (ja) 2000-04-04

Family

ID=6499740

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6270204A Expired - Fee Related JP3028275B2 (ja) 1993-10-08 1994-10-11 センサの較正方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US5559431A (ja)
JP (1) JP3028275B2 (ja)
DE (1) DE4334380C2 (ja)

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5708368A (en) * 1996-03-07 1998-01-13 Ade Corporation Method and apparatus for emulation of a linear variable differential transducer by a capacitive gaging system
DE19832387A1 (de) 1998-07-18 2000-01-20 Asea Brown Boveri Verfahren zum Feststellen von Einbau- und/oder Kalibrierungsfehlern einer Mehrzahl von Signalauskopplungseinheiten eines oder mehrerer Teilentladungsmeßsysteme
US6326908B1 (en) 1998-09-04 2001-12-04 Trilogy Systems Corp Precision position encoder using coarse position indicator
US20070188168A1 (en) * 1999-08-26 2007-08-16 Stanley James G Magnetic sensor
US7209844B2 (en) * 2003-09-19 2007-04-24 Automotive Systems Laboratory, Inc. Magnetic crash sensor
US7514917B2 (en) * 2003-09-19 2009-04-07 Automotive Systems Laboratory, Inc. Magnetic crash sensor
US6304827B1 (en) * 1999-09-16 2001-10-16 Sensonor Asa Sensor calibration
US6741076B2 (en) 2000-04-07 2004-05-25 Cuong Duy Le Eddy current measuring system for monitoring and controlling a CMP process
US6762604B2 (en) 2000-04-07 2004-07-13 Cuong Duy Le Standalone eddy current measuring system for thickness estimation of conductive films
US6549006B2 (en) * 2000-04-07 2003-04-15 Cuong Duy Le Eddy current measurements of thin-film metal coatings using a selectable calibration standard
US20030210041A1 (en) * 2000-04-07 2003-11-13 Le Cuong Duy Eddy current measuring system for monitoring and controlling a chemical vapor deposition (CVD) process
US6553326B1 (en) * 2000-04-07 2003-04-22 Northern Digital Inc. Errors in systems using magnetic fields to locate objects
US6563309B2 (en) * 2001-09-28 2003-05-13 The Boeing Company Use of eddy current to non-destructively measure crack depth
US6661223B2 (en) 2002-01-07 2003-12-09 International Business Machines Corporation Method of testing for response abnormalities in a magnetic sensor
US7463987B2 (en) * 2003-09-19 2008-12-09 Takata Holdings, Inc. Magnetic sensing system and method
US7113874B2 (en) * 2003-09-19 2006-09-26 Automotive Systems Laboratory, Inc. Magnetic crash sensing method
DE10352043A1 (de) * 2003-11-07 2005-06-09 Continental Aktiengesellschaft Verfahren zur Kalibrierung einer Schichtdicken-Messmaschine
CN101035699A (zh) * 2003-12-21 2007-09-12 汽车系统实验室公司 磁传感器
US7312607B2 (en) * 2004-07-20 2007-12-25 General Inspection Llc Eddy current part inspection system
WO2007016300A2 (en) * 2005-07-29 2007-02-08 Automotive Systems Laboratory, Inc. Magnetic crash sensor
US7633635B2 (en) * 2006-08-07 2009-12-15 GII Acquisitions, LLC Method and system for automatically identifying non-labeled, manufactured parts
US20120206143A1 (en) * 2011-02-14 2012-08-16 Mcgushion Kevin D Resonant electromagnetic sensor
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
US20130251502A1 (en) * 2012-03-20 2013-09-26 World Heart Corporation Method and Apparatus for Sensing of Levitated Rotor Position
US9581674B2 (en) * 2015-07-30 2017-02-28 Hamilton Sundstrand Corporation Dynamic calibrating current sensor
CN106442712B (zh) * 2016-08-29 2019-04-19 爱德森(厦门)电子有限公司 一种自动校准涡流检测灵敏度的装置及方法
CN106441407A (zh) * 2016-11-23 2017-02-22 国网浙江省电力公司电力科学研究院 一种非接触式电涡流传感器校准装置及其自动校准方法
CN116720622A (zh) * 2023-06-14 2023-09-08 国网湖北省电力有限公司营销服务中心(计量中心) 一种电流互感器计量误差值预测方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3116690C2 (de) * 1981-04-28 1983-09-15 Rohde & Schwarz GmbH & Co KG, 8000 München Einrichtung zum Messen von physikalischen Grössen
US4390949A (en) * 1981-05-26 1983-06-28 Rockwell International Corporation Electronic system and method for self-calibration of instrument landing systems
US4673870A (en) * 1985-08-07 1987-06-16 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Automated calibration technique for non-field perturbing (electrically small) electromagnetic field sensors
US4771237A (en) * 1986-02-19 1988-09-13 Panametrics Method and apparatus for calibrating a displacement probe using a polynomial equation to generate a displacement look-up table
JPH0526731A (ja) * 1991-07-23 1993-02-02 Minolta Camera Co Ltd 光電色彩計
US5394084A (en) * 1991-12-23 1995-02-28 The Boeing Company Method and apparatus for reducing errors in eddy-current conductivity measurements due to lift-off by interpolating between a plurality of reference conductivity measurements
US5311125A (en) * 1992-03-18 1994-05-10 Lake Shore Cryotronics, Inc. Magnetic property characterization system employing a single sensing coil arrangement to measure AC susceptibility and DC moment of a sample

Also Published As

Publication number Publication date
DE4334380A1 (de) 1995-04-20
DE4334380C2 (de) 2000-10-26
JPH07253339A (ja) 1995-10-03
US5559431A (en) 1996-09-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3028275B2 (ja) センサの較正方法
EP1027598B1 (en) Absolute property measurement with air calibration
US5394084A (en) Method and apparatus for reducing errors in eddy-current conductivity measurements due to lift-off by interpolating between a plurality of reference conductivity measurements
US6549006B2 (en) Eddy current measurements of thin-film metal coatings using a selectable calibration standard
US20050263395A1 (en) Method and apparatus for measuring accumulated and instant rate of material loss or material gain
JP4445754B2 (ja) 閉じ込められている物体の位置を探知する方法および装置
Wei et al. An assessment of AC and DC potential systems for monitoring fatigue crack growth
JP2911828B2 (ja) パラメータ補償付き複数パラメータうず電流計測システム
JP2009505085A (ja) 磁気誘導式の流量測定装置
RU2005122641A (ru) Мониторинг толщины стенки
JP3719740B2 (ja) 超音波を用いた非破壊試験方法及び装置
JP4555574B2 (ja) 閉じ込められている物体の位置を求める方法および装置
US7505859B2 (en) Method and algorithms for inspection of longitudinal defects in an eddy current inspection system
JP2005518548A (ja) 閉じ込められている物体の位置を求める方法および装置
CN111999378B (zh) 一种基于tmr传感器的金属材料电导率和厚度的测量方法
GB2222262A (en) A method and means for measuring the depth of cracks
JP6740077B2 (ja) 非破壊検査測定システムの較正装置および非破壊検査測定方法
JPH068723B2 (ja) ライナ被覆管の厚み測定方法
JP6135924B2 (ja) 電磁流量計
CN112666395A (zh) 非接触式的金属材质电导率测量方法及系统
US7148694B1 (en) Contact impedance test circuit and method
JPS60131404A (ja) 膜厚測定装置
US20030141881A1 (en) Method for high-accuracy non-contact capacitive displacement measurement of poorly connected targets
CN106153528A (zh) 一种金属面腐蚀检测仪及其测量方法
Klotin'sh Use of the inductive method to measure the changes in wall thickness associated with the deformation of plastic pipes

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080204

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090204

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100204

Year of fee payment: 10

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees