WO2005052506A2 - Berührungslos arbeitendes wegmesssystem - Google Patents

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WO2005052506A2
WO2005052506A2 PCT/DE2004/002408 DE2004002408W WO2005052506A2 WO 2005052506 A2 WO2005052506 A2 WO 2005052506A2 DE 2004002408 W DE2004002408 W DE 2004002408W WO 2005052506 A2 WO2005052506 A2 WO 2005052506A2
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measuring system
coil
measurement object
position measuring
tube
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Felix Mednikov
Martin Sellen
Eduard Huber
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Micro-Epsilon Messtechnik Gmbh & Co. Kg
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    • G01D2205/77—Specific profiles
    • G01D2205/774—Profiles with a discontinuity, e.g. edge or stepped profile

Definitions

  • the invention relates to a non-contact displacement measuring system with a sensor having a measuring coil to which alternating current can be applied, the measuring coil having at least two voltage taps, with an electrically and / or magnetically conductive measuring object associated with the sensor and with an evaluation circuit, the sensor and the measuring object in Longitudinal direction of the measuring coil are displaceable relative to one another.
  • Non-contact displacement measuring systems have been known in practice in various embodiments for years.
  • non-contact displacement measuring systems with a sensor having at least one coil are known, that is to say displacement measuring systems which operate either on an eddy current basis or inductively.
  • Known arrangements for inductive displacement measurement work for example, according to the LVDT principle (linear variable differential transformer) and comprise a primary and two secondary coils, the primary coils being supplied with an alternating current of constant frequency by an oscillator electronics.
  • a ferromagnetic core is guided without contact between the coils encapsulated in a housing.
  • alternating voltages are induced in the two secondary coils.
  • a shift in the magnetic core causes a higher voltage in one secondary coil and a lower voltage in the other secondary coil, the difference between the two secondary voltages being proportional to the core shift.
  • the problem here is that the actual measurement object, the movement of which is to be detected, must be mechanically connected to the magnetic core so that it records the measurement movements.
  • the connection can, for example, be welded or realized using a thread. Both variants are extremely complex mechanically.
  • An eddy current sensor is known from DE 42 25 968 A1, in which a measuring coil with several voltage taps is also already provided.
  • a ring encompassing the coil housing at a distance, depending on the position of the ring, is used to determine the partial impedance of the measuring coil between two taps affected.
  • the position of the ring with respect to the voltage taps can therefore be determined with the aid of an evaluation circuit.
  • the measurement object actually to be detected has to be connected to the ring in a mechanically complex manner.
  • the present invention is based on the object of designing and developing a non-contact displacement measuring system of the type mentioned at the outset in such a way that the measurement object can be defined as a simple mechanical part.
  • the distance measuring system in question is designed in such a way that the measurement object has at least one marking influencing the impedance of the measuring coil between two voltage taps, so that the evaluation circuit supplies an output signal which correlates with the position of the measurement object with respect to the voltage taps.
  • the measurement object can interact with the measurement coil directly - with appropriate positioning relative to the measurement coil - on the basis of the marking provided on the measurement object, so that an output signal correlating with the position of the measurement object in relation to the voltage taps is provided.
  • the marking could be an air gap, since this could be generated particularly easily, for example by milling or by drilling, on the measurement object.
  • the measurement object would only be made from a single material, so that the manufacturing costs would be considerably reduced compared to known displacement measuring systems.
  • the measurement object is preferably designed as a tube with at least one air gap and arranged parallel to the axis of the measurement coil. In connection with an axially parallel displacement of the tube, the presence of the air gap in one of the sections of the measuring coil defined by the voltage taps influences the partial impedance of the corresponding coil section, which leads to corresponding output signals which are provided by the evaluation circuit.
  • the air gap could have a maximum width corresponding to the distance between two adjacent voltage taps, so that the air gap between two voltage taps can always be clearly located.
  • the length of the tube could correspond approximately to the length of the measuring coil.
  • the sensor would be used optimally. The measuring range would then be maximum and would correspond to the length of the measuring coil.
  • the tube could have two air gaps located opposite one another.
  • the tube could also have three air gaps which are offset from one another at 120 °, in principle any configuration of the air gap / the air gaps is conceivable.
  • a limit with regard to the specific design is basically only given by the necessary mechanical strength of the tube.
  • the measurement object could be made of a ferromagnetic material, for example iron.
  • the partial impedance of the measuring coil would be reduced in the section in which the air gap is located, so that a lower voltage would be tapped between the corresponding voltage taps than between the other voltage taps.
  • the measurement object could also be made from a non-ferromagnetic material, in particular from aluminum. The presence of the air gap in a certain section of the measuring coil would then result in an increase in the corresponding partial impedance and consequently in an increase in the corresponding voltage value.
  • the wall thickness of the tube could be chosen such that it is greater than the depth of penetration of the eddy current.
  • the measuring object could be displaceable inside the measuring coil.
  • the measurement object is also designed as a tube, there is the very special advantage that the interior of the tube can be used for other functions at the same time.
  • the inside of the tube could be used, for example, for power transmission, for example by passing a shaft or a rope through the tube. It would also be conceivable to use the inside of the tube as an optical beam path or for cooling.
  • the measurement object could be displaceable outside the sensor in such a way that the measurement object encloses the measurement coil.
  • the measuring coil could be made in single-layer or multi-layer technology and wound around a coil body.
  • a plastic bobbin is particularly useful.
  • the coil body could be designed in the form of a plastic rod, which is particularly advantageous if the measurement object is arranged outside the sensor.
  • the coil former from an electrically conductive material with a high specific electrical resistance, with non-magnetic, stainless steel being particularly suitable here.
  • the wall thickness of the coil former could be selected such that the depth of the electromagnetic alternating field is less than the wall thickness of the coil former. pers. This effect could also be achieved by appropriate selection of the frequency of the AC voltage applied to the measuring coil.
  • the coil body and the measuring coil could be encapsulated in a housing.
  • the housing can be made, for example, of plastic or another non-ferromagnetic material, in particular a stainless steel.
  • a compact, encapsulated sensor could be produced in this way, particularly in connection with a measurement object guided within the coil former.
  • the signals provided via the voltage taps and fed to the evaluation circuit could be provided in a particularly simple manner by the evaluation circuit as an output voltage that varies linearly with the position of the air gap or the measurement object.
  • a possible evaluation circuit is disclosed in detail, for example, in DE 42 25 968 A1.
  • the voltage taps could be interleaved with one another.
  • FIG. 1 is a schematic representation of a first embodiment of a displacement measuring system according to the invention
  • Fig. 2 shows a schematic representation of a second embodiment of a displacement measuring system according to the invention
  • FIG. 3 shows a schematic representation of a tubular measurement object with an air gap.
  • 1 shows a first exemplary embodiment of a non-contact displacement measuring system according to the invention with a sensor 2 having a measuring coil 1 which can be acted upon by alternating current, a supply / evaluation circuit 3 connected to the sensor 2 and an electrically and / or magnetically conductive sensor 2 assigned to the sensor Measuring object 4.
  • the measuring coil 1 is designed as a long coil, specifically as a cylindrical coil with uniform windings, and is wound on a coil former 5, the measuring coil 1 and the coil former 5 being encapsulated in a housing 6.
  • the measuring coil 1 is supplied with two complementary alternating voltages U 2 and U 2 via the supply / evaluation circuit 3.
  • the measuring coil 1 has two voltage taps 7, so that, depending on the number of voltage taps 7, voltage values can be tapped between the individual voltage taps 7 and fed to the supply evaluation circuit 3.
  • the measurement object 4 has a marking 8 which influences the impedance of the measurement coil 1 between two voltage taps 7, so that the evaluation circuit 3 supplies an output signal 9 which correlates with the position of the measurement object 4 in relation to the voltage taps 7.
  • the measurement object 4 which is guided without contact within the measurement coil 1 and is enclosed at a short distance from it, is designed as a tube 10.
  • the marking 8 is in the form of a radial air gap 11 milled into the tube 10.
  • FIG. 2 shows - schematically - a second exemplary embodiment of a displacement measuring system according to the invention, the same reference numerals referring to the same components as in FIG. 1.
  • the essential difference from the exemplary embodiment according to FIG. 1 is that the measurement object 4 is not guided without contact within the measurement coil 1, but rather that the measurement object 4 encloses the sensor 2 in a cylindrical manner with a small distance.
  • the measuring coil 1 is wound on a rod-shaped coil body 5.
  • the measuring coil 1 and the coil body 5 are encapsulated in a housing 6 made of plastic. Both the feeders to the supply the measuring coil 1 with the two complementary alternating voltages ⁇ J and U 2 as well as the voltage taps 7 are laid parallel to the rod-shaped coil body 5 from an end face of the sensor 2.
  • FIG. 3 schematically shows a measurement object 4 and a specific configuration of the air gap 11 in a side view (a) and a top view (b).
  • the air gap 11 is made up of three staggered from one another by 120 ° Material cutouts formed.
  • the three areas marked with a, which form three webs, in which the tube 10 has its full material thickness in the radial direction, are in principle only limited by the mechanical strength of the measurement object 4 which is necessary, depending on the specific application.

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Abstract

Ein berührungslos arbeitendes Wegmesssystem mit einem eine mit Wechselstrom beaufschlagbare Messspule (1) aufweisenden Sensor (2), wobei die Messspule (1) mindestens zwei Spannungsabgriffe (7) aufweist, mit einem elektrisch und/oder magnetisch leitenden, dem Sensor (2) zugeordneten Messobjekt (4) und mit einer Auswerteschaltung (3), wobei der Sensor (2) und das Messobjekt (4) in Längsrichtung der Messspule (1) relativ zueinander verschiebbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Messobjekt (4) mindestens eine die Impedanz der Messspule (1) zwischen zwei Spannungsabgriffen (7) beeinflussende Markierung (8) aufweist, so dass die Auswerteschaltung (3) ein mit der Position des Messobjekts (4) in Bezug auf die Spannungsabgriffe (7) korrelierendes Ausgangssignal (9) liefert.

Description

BERÜHRUNGSLOS ARBEITENDES WEGMESSSYSTEM
Die Erfindung betrifft ein berührungslos arbeitendes Wegmesssystem mit einem eine mit Wechselstrom beaufschlagbare Messspule aufweisenden Sensor, wobei die Messspule mindestens zwei Spannungsabgriffe aufweist, mit einem elektrisch und/oder magnetisch leitenden, dem Sensor zugeordneten Messobjekt und mit einer Auswerteschaltung, wobei der Sensor und das Messobjekt in Längsrichtung der Me^sspule relativ zueinander verschiebbar sind.
Berührungslos arbeitende Wegmesssysteme sind seit Jahren aus der Praxis in unterschiedlichsten Ausführungsformen bekannt. Insbesondere sind berührungslose Wegmesssysteme mit einem mindestens eine Spule aufweisenden Sensor bekannt, also Wegmesssysteme, die entweder auf Wirbelstrombasis oder induktiv arbeiten.
Bekannte Anordnungen zur induktiven Wegmessung arbeiten beispielsweise nach dem LVDT-Prinzip (Linearer Variabler Differential Transformator) und umfassen eine Primär- und zwei Sekundärspulen, wobei die Primärspulen von einer Oszillatorelektronik mit einem Wechselstrom konstanter Frequenz gespeist wird. Zwischen den in einem Gehäuse gekapselten Spulen wird ein ferromagnetischer Kern berührungslos geführt. In Abhängigkeit von der Position des Magnetkerns werden in den beiden Sekundärspulen Wechselspannungen induziert. Eine Verschiebung des Magnetkerns bewirkt in einer Sekundärspule eine höhere und in der anderen Sekundärspule eine niedrigere Spannung, wobei die Differenz aus beiden Sekundärspannungen der Kernverschiebung proportional ist. Problematisch ist hierbei, dass das eigentliche Messobjekt, dessen Bewegung detektiert werden soll, mechanisch mit dem Magnetkern verbunden werden muss, damit dieser die Messbewegungen aufnimmt. Die Verbindung kann beispielsweise geschweißt oder über ein Gewinde realisiert werden. Beide Varianten sind mechanisch äußerst aufwendig.
Aus der DE 42 25 968 A1 ist ein Wirbelstromsensor bekannt, bei dem ebenfalls bereits eine Messspule mit mehreren Spann ungsabgriffen vorgesehen ist. Durch einen das Spulengehäuse mit Abstand umgreifenden Ring wird - in Abhängigkeit von der Position des Rings - die Teilimpedanz der Messspule zwischen zwei Span- nungsabgriffen beeinflusst. Mit Hilfe einer Auswerteschaltung lässt sich daher die Position des Rings bezüglich der Spannungsabgriffe bestimmen. Dabei besteht auch hier der Nachteil, dass das eigentlich zu detektierende Messobjekt mechanisch aufwendig mit dem Ring verbunden werden muss.
Der vorliegenden Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, ein berührungslos arbeitendes Wegmesssystem der eingangs genannten Art derart auszugestalten und weiterzubilden, dass sich das Messobjekt als einfaches maschinenbauliches Teil definieren lässt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Danach ist das in Rede stehende Wegmesssystems derart ausgebildet, dass das Messobjekt mindestens eine die Impedanz der Messspule zwischen zwei Spannungsabgriffen beeinflussende Markierung aufweist, so dass die Auswerteschaltung ein mit der Position des Messobjekts in Bezug auf die Spannungsabgriffe korrelierendes Ausgangssignal liefert.
Erfindungsgemäß ist erkannt worden, dass es äußerst aufwendig ist, ein spezielles mit der Messspule wechselwirkendes Bauteil - magnetischer Kern, Ring - vorzusehen, auf das die Bewegung des eigentlichen Messobjekts mittels einer mechanischen Verbindung übertragen wird. Durch das erfindungsgemäße Anbringen einer Markierung am Messobjekt, die die Impedanz der Messspule zwischen zwei Spannungsabgriffen beeinflusst, kann auf ein zusätzliches Bauteil verzichtet werden. Das Messobjekt kann als einfaches maschinenbauliches Teil unmittelbar - bei entsprechender Positionierung relativ zu der Messspule - aufgrund der am Messobjekt vorgesehenen Markierung mit der Messspule wechselwirken, so dass ein mit der Position des Messobjekts in Bezug auf die Spannungsabgriffe korrelierendes Ausgangssignal bereitgestellt wird.
In besonders vorteilhafter Weise könnte es sich bei der Markierung um einen Luftspalt handeln, da sich dieser besonders einfach, beispielsweise durch Fräsen oder durch Bohren, am Messobjekt erzeugen ließe. Zudem wäre das Messobjekt nur aus einem einzigen Material hergestellt, so dass insoweit die Herstellungskosten gegenüber bekannten Wegmesssystem erheblich reduziert wären. Bevorzugt ist das Messobjekt als ein Rohr mit mindestens einem Luftspalt ausgeführt und parallel zur Achse der Messspule angeordnet. Im Zusammenhang mit einer achsparallelen Verschiebung des Rohrs führt die Anwesenheit des Luftspalts in einem der durch die Spannungsabgriffe definierten Abschnitte der Messspule zu einer Beeinflussung der Teilimpedanz des entsprechenden Spulenabschnitts, was zu entsprechenden Ausgangssignalen führt, die durch die Auswerteschaltung bereitgestellt werden.
Im Hinblick auf eine eindeutige Ermittlung der Position des Messobjekts könnte der Luftspalt eine maximal dem Abstand zwischen zwei benachbarten Spannungsabgriffen entsprechende Breite aufweisen, so dass der Luftspalt zwischen zwei Spannungsabgriffen stets eindeutig lokalisierbar ist.
Im Hinblick auf einen möglichst großen Messbereich könnte die Länge des Rohrs in etwa der Länge der Messspule entsprechen. Für den Fall, dass das Rohr mindestens doppelt so lang ist wie die Messspule, ergäbe sich eine optimale Ausnutzung des Sensors. Der Messbereich wäre dann nämlich maximal und entspräche der Länge der Messspule.
In konstruktiv besonders einfacher Weise könnte das Rohr zwei einander gegenüberliegende Luftspalte aufweisen. Alternativ könnte das Rohr auch drei auf 120° zueinander versetzte Luftspalte aufweisen, wobei prinzipiell eine beliebige Ausgestaltung des Luftspalts/der Luftspalten denkbar ist. Eine Grenze im Hinblick auf die konkrete Ausgestaltung ist grundsätzlich nur durch die notwendige mechanische Festigkeit des Rohrs gegeben.
In einer konkreten Ausgestaltung könnte das Messobjekt aus einem ferromagneti- schen Werkstoff, beispielsweise Eisen, hergestellt sein. In diesem Fall wäre bei einer Bewegung des Rohrs relativ zur Messspule die Teilimpedanz der Messspule in demjenigen Abschnitt, in dem sich der Luftspalt befindet, verringert, so dass zwischen den entsprechenden Spannungsabgriffen eine niedrigere Spannung abgegriffen würde als zwischen den übrigen Spannungsabgriffen. Alternativ könnte das Messobjekt auch aus einem nicht ferromagnetischen Werkstoff, insbesondere aus Aluminium, hergestellt sein. Die Anwesenheit des Luftspalts in einem bestimmten Abschnitt der Messspule hätte dann eine Erhöhung der entsprechenden Teilimpedanz und folglich eine Erhöhung des entsprechenden Spannungswerts zur Folge. In beiden Fällen, d. h. sowohl bei ferromagnetischen als auch bei nicht ferromagnetischem Rohr könnte die Wandstärke des Rohrs derart gewählt sein, dass sie größer ist als die Eindringtiefe des Wirbelstroms.
Im Hinblick auf eine vielseitige Verwendbarkeit des Wegmesssystems könnte das Messobjekt im Inneren der Messspule verschiebbar sein. Ist das Messobjekt zudem als Rohr ausgebildet, so ergibt sich der ganz besondere Vorteil, dass das Innere des Rohrs gleichzeitig für andere Funktionen genutzt werden kann. Insbesondere könnte das Innere des Rohrs beispielsweise zur Kraftübertragung genutzt werden, indem durch das Rohr beispielsweise eine Welle oder ein Seil geführt wird. Denkbar wäre auch die Nutzung des Inneren des Rohrs als optischer Strahlengang oder zur Kühlung.
Abhängig vom konkreten Einsatz des Wegmesssystems und von speziellen Anforderungen an die Geometrie des Messobjekts könnte das Messobjekt außerhalb des Sensors verschiebbar sein, derart, dass das Messobjekt die Messspule umschließt.
Die Messspule könnte in einlagiger oder mehrlagiger Technologie hergestellt sein und um einen Spulenkörper gewickelt sein. In materialmäßiger Hinsicht bietet sich insbesondere ein Spulenkörper aus Kunststoff an. Zur Realisierung einer kompakten Bauform könnte der Spulenkörper in Form eines Kunststoffstabs ausgeführt sein, was insbesondere dann vorteilhaft ist, wenn das Messobjekt außerhalb des Sensors angeordnet ist.
Es wäre ebenfalls denkbar, den Spulenkörper aus einem elektrisch leitenden Werkstoff mit hohem spezifischem elektrischem Widerstand herzustellen, wobei sich hier insbesondere nicht magnetischer, rostfreier Stahl anbietet. In diesem Fall könnte die Wandstärke des Spulenkörpers derart gewählt sein, dass die Eindrifttiefe des elektromagnetischen Wechselfeldes kleiner ist als die Wandstärke des Spulenkör- pers. Dieser Effekt könnte auch durch entsprechende Wahl der Frequenz der an die Messspule angelegten Wechselspannung erreicht werden.
Im Hinblick auf eine gute Handhabbarkeit des Sensors könnten der Spulenkörper und die Messspule in einem Gehäuse gekapselt sein. Dabei kann das Gehäuse beispielsweise aus Kunststoff oder einem anderen nicht ferromagnetischen Material, insbesondere einem rostfreien Stahl, hergestellt sein. Besonders im Zusammenhang mit einem innerhalb des Spulenkörpers geführten Messobjekt ließe sich dadurch ein kompakter gekapselter Sensor herstellen.
Die über die Spannungsabgriffe bereitgestellten und der Auswerteschaltung zugeführten Signale könnten in besonders einfacher Weise von der Auswerteschaltung als eine Ausgangsspannung bereitgestellt werden, die linear mit der Position des Luftspalts bzw. des Messobjekts variiert. Eine mögliche Auswerteschaltung ist ausführlich beispielsweise in der DE 42 25 968 A1 offenbart. Um eine möglichst gute Auflösung hinsichtlich der Positionsbestimmung des Messobjekts zu erhalten, könnte eine Verschachtelung der Spannungsabgriffe ineinander vorgesehen sein.
Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Ansprüche, andererseits auf die nachfolgende Erläuterung zweier bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung werden auch im Allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert. In der Zeichnung zeigen
Fig. 1 in schematischer Darstellung ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Wegmesssystems,
Fig. 2 in schematischer Darstellung ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Wegmesssystems und
Fig. 3 in schematischer Darstellung ein rohrförmiges Messobjekt mit Luftspalt. Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen berührungslos arbeitenden Wegmesssystems mit einem eine mit Wechselstrom beaufschlagbare Messspule 1 aufweisenden Sensor 2, einer mit dem Sensor 2 verbundenen Versor- gungs-/Auswerteschaltung 3 und einem dem Sensor 2 zugeordneten, elektrisch und/oder magnetisch leitenden Messobjekt 4. Die Messspule 1 ist als Langspule, und zwar als Zylinderspule mit gleichmäßigen Wicklungen ausgeführt und ist auf einen Spulenkörper 5 gewickelt, wobei die Messspule 1 und der Spulenkörper 5 in einem Gehäuse 6 gekapselt sind. Über die Versorgungs-/Auswerteschaltung 3 wird die Messpule 1 mit zwei komplementären Wechselspannungen U-, und U2 gespeist.
Die Messspule 1 weist im hier gewählten Ausführungsbeispiel zwei Spannungsabgriffe 7 auf, so dass entsprechend der Anzahl der Spannungsabgriffe 7 Spannungswerte jeweils zwischen den einzelnen Spannungsabgriffen 7 abgreifbar und der VersorgungsVAuswerteschaltung 3 zuführbar sind. Erfindungsgemäß weist das Messobjekt 4 eine die Impedanz der Messspule 1 zwischen zwei Spannungsabgriffen 7 beeinflussende Markierung 8 auf, so dass die Auswerteschaltung 3 ein mit der Position des Messobjekts 4 in Bezug auf die Spannungsabgriffe 7 korrelierendes Ausgangssignal 9 liefert.
Das Messobjekt 4, das berührungslos innerhalb der Messspule 1 geführt ist und mit geringem Abstand von dieser umschlossen wird, ist als Rohr 10 ausgeführt. Die Markierung 8 ist dabei in Form eines in das Rohr 10 gefrästen radialen Luftspalts 11 ausgebildet.
Fig. 2 zeigt - schematisch — ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Wegmesssystems, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf die gleichen Bauteile wie in Fig. 1 beziehen. Der wesentliche Unterschied zum Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ist, dass das Messobjekt 4 nicht innerhalb der Messspule 1 berührungslos geführt ist, sondern dass das Messobjekt 4 den Sensor 2 zylinderförmig mit geringem Abstand umschließt. Um auch bei dieser Ausführungsform eine kompakte Bauweise zu erreichen, ist die Messspule 1 auf einen stabförmigen Spulenkörper 5 gewickelt. Die Messspule 1 und der Spulenkörper 5 sind in einem aus Kunststoff gefertigten Gehäuse 6 gekapselt. Sowohl die Zuführungen zur Versorgung der Messspule 1 mit den beiden komplementären Wechselspannungen \J und U2 als auch die Spannungsabgriffe 7 sind parallel zum stabförmigen Spulenkörper 5 von einer Stirnseite des Sensors 2 verlegt.
Fig. 3 zeigt in einer Seitenansicht (a) und einer Draufsicht (b) schematisch ein Messobjekt 4 sowie eine konkrete Ausgestaltung des Luftspalts 11. Wie besonders deutlich in der Draufsicht zu erkennen ist, ist der Luftspalt 11 aus drei jeweils um 120° zueinander versetzten Materialaussparungen gebildet. Die drei mit a gekennzeichneten Bereiche, die drei Stege bilden, in denen das Rohr 10 in radialer Richtung seine volle Materialstärke aufweist, sind prinzipiell nur durch die - in Abhängigkeit von der konkreten Anwendung — notwendige mechanische Festigkeit des Messobjekts 4 begrenzt.
Hinsichtlich weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Lehre wird einerseits auf den allgemeinen Teil der Beschreibung und andererseits auf die beigefügten Patentansprüche verwiesen.
Abschließend sei ganz besonders hervorgehoben, dass die zuvor rein willkürlich gewählten Ausführungsbeispiele lediglich zur Erörterung der erfindungsgemäßen Lehre dienen, diese jedoch nicht auf diese Ausführungsbeispiele einschränken.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Berührungslos arbeitendes Wegmesssystem mit einem eine mit Wechselstrom beaufschlagbare Messspule (1) aufweisenden Sensor (2), wobei die Messspule (1) mindestens zwei Spann ungsabgriffe (7) aufweist, mit einem elektrisch und/oder magnetisch leitenden, dem Sensor (2) zugeordneten Messobjekt (4) und mit einer Auswerteschaltung (3), wobei der Sensor (2) und das Messobjekt (4) in Längsrichtung der Messspule (1) relativ zueinander verschiebbar sind, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Messobjekt (4) mindestens eine die Impedanz der Messspule (1) zwischen zwei Spannungsabgriffen (7) beeinflussende Markierung (8) aufweist, so dass die Auswerteschaltung (3) ein mit der Position des Messobjekts (4) in Bezug auf die Spannungsabgriffe (7) korrelierendes Ausgangssignal (9) liefert.
2. Wegmesssystem nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Markierung (8) um einen Luftspalt (11) handelt.
3. Wegmesssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Messobjekt (4) als ein Rohr (10) mit mindestens einem Luftspalt (11) ausgeführt ist.
4. Wegmesssystem nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Luftspalt (11) des Messobjekts (4) maximal über den Abstand zwischen zwei benachbarten Spannungsabgriffen (7) erstreckt.
5. Wegmesssystem nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (10) mindestens doppelt so lang ist wie die Messspule (1).
6. Wegmesssystem nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (10) zwei einander gegenüberliegende Luftspalte (11) aufweist.
7. Wegmesssystem nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (10) drei auf 120° versetzte Luftspalte (11) aufweist.
8. Wegmesssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Messobjekt (4) aus einem ferromagnetischen Werkstoff gebildet ist.
9. Wegmesssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Messobjekt (4) aus einem nicht ferromagnetischen Werkstoff, insbesondere aus Aluminium, gebildet ist.
10. Wegaufnehmer nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandstärke des Rohres (10) größer ist als die Eindringtiefe des Wirbelstroms.
11. Wegmesssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Messobjekt (4) im Inneren der Messspule (1) verschiebbar ist.
12. Wegmesssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Messobjekt (4) außerhalb des Sensors (2) verschiebbar ist.
13. Wegmesssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Messspule (1) auf einen Spulenkörper (5) gewickelt ist.
14. Wegmesssystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Spulenkörper (5) aus Kunststoff hergestellt ist.
15. Wegmesssystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Spulenkörper (5) in Form eines Kunststoff Stabs ausgeführt ist.
16. Wegmesssystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Spulenkörper (5) aus einem elektrisch leitenden Werkstoff mit hohem spezifischen elektrischen Widerstand, insbesondere aus nicht magnetischem, rostfreiem Stahl, hergestellt ist.
17. Wegmesssystem nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandstärke des Spulenkörpers (5) größer ist als die Eindringtiefe des elektromagnetischen Wechselfeldes.
18. Wegmesssystem nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Spulenkörper (5) und die Messspule (1) in einem Gehäuse (6) gekapselt sind.
19. Wegmesssystem nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (6) aus Kunststoff, nicht ferromagnetischem Stahl oder dergleichen ausgeführt ist.
20. Wegmesssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgangssignal (9) als Ausgangsspannung bereitgestellt ist.
21. Wegmesssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungsabgriffe (7) ineinander verschachtelt sind.
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