(57)【要約】【課題】公知の方法、回路の制限を有しない近接センサを備える構成および該近接センサの使用方法を提案することにより、標的内の不連続性の瞬間を正確に測定し、標的の存在と標的の不在とを区別する。【解決手段】誘導形近接センサ（１）による、前記センサ前方の標的（２）の遷移（２１、２２）の検出について、励起コイル（１０）を使用して前記標的に向かって磁気信号を生成し、第一検出コイル対（１１、１２）による第一の差動誘導信号（ｓ０）、および前記第一の対に比して位相の異なる第二検出コイル対（１３、１４）による第二の差動誘導信号（ｓ１）を獲得し、ここで前記差動誘導信号は前記検出コイル（１１〜１４）における誘導電圧に応じて変化し、前記誘導電圧は前記標的（２）の位置に応じて変化するものであり、前記第一の差動誘導信号（ｓ０）および前記第二の差動誘導信号（ｓ１）の差が予め定めた閾値に到達する瞬間（ｉ）の遷移を検出する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘導形近接センサ（１）を利用する、前記センサの前方の標的（２）における遷移（２１、２２）を検出するための方法であって、下記の段階、
励起コイル（１０）を用いて前記標的に向かって磁気信号を生成し、
第一の検出コイル対（１１、１２）による第一の差動誘導信号（ｓ０）、および前記第一の対に比して位相の異なる第二の検出コイル対（１３、１４）による第二の差動誘導信号（ｓ１）を獲得し、ここで、前記差動誘導信号は前記検出コイル（１１〜１４）における誘導電圧に応じて変化し、前記誘導電圧は前記標的（２）の位置に応じて変化するものであり、
前記第一の差動誘導信号（ｓ０）および前記第二の差動誘導信号（ｓ１）の差が予め定めた閾値に到達する瞬間（ｉ）のいわゆる遷移を検出する、
という段階を備える方法。
【請求項２】
前記差動誘導信号（ｓ０、ｓ１）の少なくとも一つの信号が、前記検出コイル（１１〜１４）の前方の標的の到達と、これらの検出コイルを離れる標的の出発とを区別するために使用されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第一および第二の差動誘導信号（ｓ０、ｓ１）がゼロではなく、かつ互いに等しいときにだけ、遷移が検出されることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記第一の差動誘導信号（ｓ０）および／または前記第二の差動誘導信号（ｓ１）が閾値（ＶＴｈｒｅｓｈ）を超えるときにだけ、遷移が検出されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一つに記載の方法。
【請求項５】
前記励起コイル（１０）および前記検出コイル（１１〜１４）が、同一の半導体基板上に製造されていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一つに記載の方法。
【請求項６】
前記第一の差動誘導信号（ｓ０）と前記第二の差動誘導信号（ｓ１）との間の差が、前記半導体基板上の比較器を用いて得られることを特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記第一の差動誘導信号（ｓ０）と前記第二の差動誘導信号（ｓ１）との間の差が、前記半導体基板上のマイクロコントローラによって実行されるソフトウェアを用いて得られることを特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項８】
固定標的（５）が、前記検出コイル（１０〜１４）の少なくとも一つの前方に恒久的に位置づけられており、それによって、前記第一の差動誘導信号（ｓ０）および前記第二の差動誘導信号（ｓ１）にオフセットを生成し、前記オフセットは可動標的（２）の存在によって増幅または減衰されることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一つに記載の方法。
【請求項９】
前記第一および第二の差動誘導信号（ｓ０、ｓ１）の少なくとも一つを閾値と比較し、可動標的（２）の存在または不在を区別することを特徴とする、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
標的（２）の方向へ誘導励起場を発出するための励起コイル（１０）、
差動式に取り付けられ、前記標的に応じて変動する第一の差動誘導信号（ｓ０）を生成させるように配置された第一の検出コイル対（１１、１２）、
差動式に取り付けられ、前記標的に応じて変動する第二の差動誘導信号（ｓ１）を生成させるように配置された第二の検出コイル対（１３、１４）、
前記第一の差動誘導信号と前記第二の差動誘導信号との間の差を得るため、および、前記差が予め定めた閾値に到達する瞬間（ｉ）の遷移信号を生成させるための、比較器、
を備える構成。
【請求項１１】
さらに、励起コイル（１０）および少なくとも一つの検出コイル（１１〜１４）間の結合を変更するための固定標的（５）を備えることにより、恒久的に前記差動誘導信号（ｓ０、ｓ１）の少なくとも一つに、標的の存在と不在を区別することを可能にするオフセット（Ｖ０）を導入することを特徴とする、請求項１０に記載の構成。
【請求項１２】
前記固定標的（５）が強磁性材料によって製造されており、それによって、前方に前記固定標的が配置された、前記励起コイル（１０）および一つまたは複数の検出コイル（１１、１３）間の結合を増幅させることを特徴とする、請求項１１に記載の構成。
【請求項１３】
前記固定標的（５）が非強磁性の導体材料によって製造されており、それによって、前方に前記固定標的が配置された、前記励起コイルおよび一つまたは複数の検出コイル間の結合を減衰させることを特徴とする、請求項１１に記載の構成。
【請求項１４】
前記コイル（１０〜１４）を含む集積回路が搭載されたプリント回路を備え、
前記固定標的（５）が、前記集積回路が搭載された層またはトラックとは別の前記プリント回路のトラックまたは層上の金属層から成ることを特徴とする、請求項１０〜１３のいずれか一つに記載の構成。
【請求項１５】
前記可動標的（２）が、強磁性材料製の機械部材によって構成されていることを特徴とする、請求項１０〜１４のいずれか一つに記載の構成。
【請求項１６】
前記可動標的（２）が、プリント回路上の導体トラックによって構成されていることを特徴とする、請求項１０〜１５のいずれか一つに記載の構成。
【請求項１７】
前記励起コイル（１０）および前記検出コイル（１１〜１４）が、同一半導体基板上に製造されていることを特徴とする、請求項１０〜１６のいずれか一つに記載の構成。
【請求項１８】
前記固定標的（５）が検出コイル（１１、１３）の少なくとも一つを部分的に覆い、部分的に覆われた一つまたは複数の前記検出コイルと励起コイル（１０）との間の結合が可動標的（２）の存在によって変更されることを特徴とする、請求項１０〜１７のいずれか一つに記載の構成。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、近接センサ、特に誘導タイプの近接センサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来技術では、水平面および／または垂直（直交）面における物体または標的の位置を測定するための位置センサが公知である。位置センサの一応用例は、複数の近接センサから成り、より単純にしかし多くの場合困難な状況下で、センサの前方の標的の存在または不在を検出することを目的とする。
【０００３】
近接センサは、多くの場合誘導測定を使用し、通常、誘導界を生成する一つまたは複数の励起コイルと、受けた誘導界に応じた電流を生成する一つまたは複数の検出コイルを備える。標的と呼ばれる金属製の物体がセンサの近傍を移動するとき、励起コイルと一つまたは複数の検出コイルとの間の磁気結合は変更され、それによって、検出コイル内で誘導される電圧の変動が発生する。この変動によって、標的の存在またはコイル間の電磁結合に作用する物体中のいかなる別の不連続性の存在も検出することができる。
【０００４】
図１は、標的２０の近接性を検出するために使用されるそのようなセンサ１の一用途を概略的に図示したものである。この例では、標的は、センサの前方で回転する部材２の連続する複数の歯２０から成り、誘導センサ１は、部材２の不連続のたびに、すなわち、歯２０の上昇側面２１または下降側面２２で変更される信号を生成する。誘導センサ１は、同一のシリコン基板上の同一平面内に製作された励起コイルおよび検出コイルから製造されることができ、この基板は集積回路上にカプセル化され、次に、プリント回路上に搭載される。
【０００５】
欧州特許第８０５３３９号明細書には、同一の集積回路上に一つの励起コイルおよび二つの二次コイルを備える、位置および移動検出装置が記載されている。二次巻線から受けた磁界は、この巻線の前方の透磁性の低いまたは高い部材（標的）の存在によって変更される。この装置により、装置の前方で移動するように構成された可動部材の位置または速度を検出することができる。
【０００６】
米国特許出願公開第２００９／０２１２４８号明細書には、励起コイルおよび検出コイルを備え、その検出コイルがこれらの二つのコイルの近傍の強磁性部材の存在によって変更される磁界を受ける、別の誘導形近接検出器が記載されている。
【０００７】
欧州特許第８７１０１２号明細書には、物体の位置または移動を検出することができる微細加工誘導形センサが記載されている。一実施態様では、センサは一つの発信コイルおよびセンサの前方の物体内での不連続性の存在によって変更される磁界を捉える受信コイルの二つの差動対を備える。
【０００８】
従来の近接センサによって、標的の通過または標的の不連続性を確実に検出することができる。反対に、この不連続性の厳密な瞬間を正確に測定するのは困難であることが多い。実際、誘導結合は、標的が検出コイルを覆うに連れて徐々に増幅し、この不連続性を示す信号が生成されるべき閾値を設定することは困難である。さらに、誘導信号の振幅は標的とセンサとの間の距離によって大きく変動し、正確に保証することが困難である。振幅の変動は、誘導された誘導信号が所定の閾値に達する瞬間の望ましくない移動を引き起こす。
【０００９】
他方では、多数の近接センサは、単に標的の不連続性を検出する差動コイル対に基づいている。それに反して、標的の不在と各対の二つのコイルを覆う大きなサイズの標的の存在は、同一の出力信号を生成させ、したがって、これらの二つの状態は区別することができない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、公知の方法および回路の制限を有しない近接センサを備える構成および該近接センサを使用する方法を提案することである。
【００１１】
特に、本発明の目的は、誘導形近接センサを使用して標的内の不連続性の瞬間を正確に測定する方法を提案することである。
【００１２】
本発明の別の目的は、標的の存在と標的の不在とを区別するための構成および方法を提案することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明によると、これらの目的は、特に、誘導形近接センサの前方の標的における遷移を検出するための、前記センサを利用する方法を用いて達成されるのであって、該方法は以下の段階、
励起コイルを使用して前記標的に向かって磁気信号を生成する、
第一の検出コイル対による第一の差動誘導信号、および前記第一の検出コイル対に比して位相の異なる第二の検出コイル対による第二の差動誘導信号を獲得する、ここで前記差動誘導信号は前記検出コイル内の誘導電圧に応じて変化し、前記誘導電圧は、前記標的の位置に応じて変化するものであり、
前記第一の差動誘導信号と前記第二の差動誘導信号との間の差が予め定めた閾値に達する瞬間のいわゆる遷移を検出する、
という段階を含む。
【００１４】
したがって、この方法で利用される誘導センサは、互いに位相の異なる信号を生成する少なくとも二つの誘導検出コイル対を備える。本発明は、特に、位相の異なる二つの差動対によって出力される二つの差動出力信号ｓ０、ｓ１間の差が励起信号の振幅変動およびセンサと標的との間の距離の変動にあまり影響されないという確認された事実に基づいている。特に、二つの信号間の相等点（ｐｏｉｎｔ  ｄ’ｅｇａｌｉｔｅ）の位置は、これらの変動にほとんど影響されない。
【００１５】
好適な一実施態様では、二つの信号ｓ０およびｓ１がどちらもゼロであることが自明の場合に遷移を検出することを回避するために、二つの信号ｓ０およびｓ１が互いに等しいとき、かつどちらもゼロでないときにだけ遷移が検出される。
【００１６】
別の変形実施態様では、遷移の検出は、ウィンドウ内で二つの信号ｓ０またはｓ１の少なくとも一つが予め定めた閾値ＶＴｈｒｅｓｈを超えるウィンドウの範囲内に限定される。また別の変形実施態様では、この検出は、ウィンドウ内で信号ｓ０およびｓ１が二つとも予め定めた閾値ＶＴｈｒｅｓｈを超えるウィンドウの範囲内に限定される。いずれに場合も、これによって、比較的狭いウィンドウの範囲内でだけ二つの信号ｓ０およびｓ１の等しいことを確認して、遷移の検出の信頼性を強化し、したがって、これらのウィンドウの外部での偶発的に等しい場合に誤った検出を回避することができる。
【００１７】
別の特徴によると、本発明の構成は、差動対の出力で少なくとも一つの誘導信号にオフセットを導入するために少なくとも一つの検出コイルの前方に配置された固定標的を備え、それによって標的の存在と不在を区別することができる。
【００１８】
この固定標的は、励起コイルと、固定標的によって覆われた一つまたは複数の検出コイルとの間の結合を恒久的に変更し、したがって、可動標的の不在のときでさえ、少なくとも一つの検出コイル対の均衡を失わせる。
【００１９】
固定標的ならびに可動標的は、強磁性材料（Ｆｅ、ＦｅＮｉなど）または非強磁性だが導体材料（Ｃｕ、Ａｌ、真鍮など）で製造され得る。明らかに、強磁性材料はまたいくらかの導電性を備えるが、通常は無視できるものである。例えば、可動標的は多くの場合強磁性材料製である歯車の歯、またはプリント基板ＰＣＢ上の導体トラック（例えば銅製）によって構成され得る。強磁性材料製の固定標的または可動標的は、一次コイルと二次コイルとの間の結合を増幅させ、逆に、導体材料製の標的は、この結合を減衰させる。標的が無くても、通常、同様にこの結合は存在し、固定標的の存在によって恒久的に、または、可動標的の通過のとき一時的に変更される。
【００２０】
固定標的は、発出コイルと、各々の差動コイル対の検出コイルの一つとの間の結合を恒久的に変更するように配置されている。各対の二つのコイルのうちの一つだけが影響を受けるので、したがって、差動コイル対の出力での信号は、可動標的の不在のときでさえ、オフセットによる作用を受ける。可動標的が一対の二つのコイルを完全に覆うとき、二つのコイルとの結合は増幅し（強磁性材料製の標的の場合）、または、減衰し（導体材料製の標的の場合）、その対の出力で、可動標的が不在のとき存在する信号と区別されることができる信号を生成させる。したがって、この配置によって、標的の不在と長い標的の存在とを区別することができ、異なる誘導信号を生成させる。
【００２１】
本発明を利用した実施例を、下記の添付図面を参照する記載で説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】既に記載したように、本発明による近接センサを備える構成の一適用実施例を示す。
【図２】二つの差動対に配置された一つの励起コイルおよび位相の異なる四つの検出コイルを備える、近接検出回路のある特定の一実施例を示す。
【図３Ａ】小さい幅の標的がセンサの前方で移動するときの二つの差動対の出力での信号ｓ０、ｓ１を示す。
【図３Ｂ】大きい幅の標的がセンサの前方で移動するときの二つの差動対の出力での信号ｓ０、ｓ１を示す。
【図４】誘導形近接センサ、固定標的および可動標的を備える構成の平面図である。
【図５】図４の構成の前方で大きな幅の標的が移動し、固定標的が強磁性材料で製造されているときの、二つの差動対の出力での信号ｓ０、ｓ１を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図２は、本発明の一実施態様による誘導形近接センサ１におけるコイルの配置を示す。この実施例では、センサは、直径の大きい単一の励起コイル１０および四つの検出コイル１１、１２、１３、１４を備えており、該四つの検出コイルは二つの差動対１１‐１２および１３‐１４に配置されている。各差動対において直列接続されている二つのコイルは位相が逆であり、それにより各対１１‐１２および１３‐１４のそれぞれの出力で差動信号を出力することが可能となり、その差動信号においてコモンモード（ｍｏｄｅ  ｃｏｍｍｕｎ）が除去され（ｓｕｐｐｒｉｍｅ）ており、したがって差動信号は励起信号の振幅変動または部材２への距離の変動による外乱にあまり影響されない。この図面では、プラスの記号が付された「正」の二つのコイル１１、１３は、励起コイル１０との結合のとき対の出力で誘導信号が増幅するように接続されており、一方、「負」の二つのコイル１２、１４は、結合が増幅すればこの誘導信号の減衰を引き起こすように、逆方向に接続されている。
【００２４】
励起信号は、通常、約１ＭＨｚの高周波数信号（ＨＦ）であり、検出コイル中で誘導電圧を生成させる。誘導電圧の強さは、励起コイルと検出コイルとの間の電磁結合によって変動し、したがって、センサの近傍にある標的の存在によって変更される。
【００２５】
コイル１０〜１４と、インターフェース電子回路および信号処理電子回路は、好ましくは、例えば、シリコン製の半導体基板に集積化されており、全体の表面積は通常１０ｍｍ２未満である。信号処理アナログ電子回路および信号処理デジタル電子回路は同一基板に製造することができる。つぎに、このように形成された集積回路を封入して、例えば、チップオンボード（ｃｈｉｐ−ｏｎ−ｂｏａｒｄ）またはフリップチップ（ｆｌｉｐ−ｃｈｉｐ）タイプの技術によって、剛性または可撓性のプリント回路上に搭載することができる。しかしながら、本発明は、また、例えばプリント回路に搭載され同一のプリント回路上の電子回路または他の所に接続された別の複数のコイルにも適用されることができる。別の変形実施例では、コイルは、単一層または多層のプリント回路上にプリントされたトラックから成り、そのプリント回路には電子回路も搭載されることができる。
【００２６】
この実施例では、センサ１の上方を直線状に移動する部材２は、周期的な一連の歯（標的）２０を備える。部材２の歯２０のピッチＬは、この実施例では検出コイル１１〜１４の直径に一致する。しかしながら、また、例えば、幅が周期の三分の一に一致する強磁性の歯である、異なる標的の金属製の二つの歯の間の空間、または、幅が例えば周期の三分の二以上に一致する銅製のトラックから成る標的を使用することができる。
【００２７】
図示した配置では、二つの差動コイル対１１‐１２および１３‐１４の出力の信号は、ほぼ正弦波であり、互いに９０°位相がずれており、周期はｘ軸に沿って長さ２Ｌを前進させるために部材がかける時間に等しい。
【００２８】
この近接センサは、また、回転運動を検出するためにも使用することができる。このタイプのセンサの別の可能用途は、一定間隔離れた複数の標的さらには一種類の物体の検出に関する。例は、一つの歯、もしくは限定数の一定間隔離れた複数の歯を備える一つの歯車上の複数の歯の検出、さらにまたは、一つの機械もしくは車両における可動部分の検出である。したがって、コイルの直径は、一つの標的または複数の標的のサイズに必ず密接に関連するとは限らない。
【００２９】
図３ａは、分離された標的、例えば歯が図２のセンサ１の前方を移動するときの、第一の差動対１１‐１２、第二の差動対１３‐１４によって各々生成された各々の出力信号ｓ０、ｓ１を示している。この実施例では、歯２０の幅Ｌ１は検出コイル１１〜１４の直径に一致し、ｘ軸に沿った長手方向のそれらの位置を図の上部に概略的に図示した。線Ａ〜Ｇは、二つのコイル対の前方の歯２０の連続した長手方向の六つの位置を示している。
【００３０】
瞬間Ａでは、強磁性の標的２０の前方側面２１は検出コイル１１の前方に到達し、そのとき、励起コイル１０との結合は歯２０がこのコイルの前方で完全に中心が合う瞬間Ｃまで徐々に増幅し、したがって、電圧ｓ０が増幅する。Ｃの後、標的２０の前部は徐々にコイル１１を離れ、対向するコイル１２を覆い、したがって、差動信号ｓ０は、対向して取り付けられた二つのコイル１１および１２に歯がまたがりそれらの前方に置かれる瞬間Ｄまで極めて急速に減衰し、そのとき差動信号ｓ０はゼロである。
【００３１】
Ｄの後、標的２０は、検出コイル１３との結合が最大になる瞬間Ｅまでこの検出コイルに向かって移動を続け、そのとき、信号ｓ０は最小である。次に、標的はｘ軸に沿って移動を続け、したがって、検出コイル１２との結合は、歯の後部側面がコイル１２を離れる瞬間Ｇまで減衰し、ｓ０はそのとき再度ゼロになる。
【００３２】
第二の差動対の出力の信号ｓ１は信号ｓ０と同一だが、位相が９０°異なる（Ｌ１／２）。
【００３３】
図３Ｂは、移動する強磁性の可動標的２０の幅Ｌ２がコイル１１〜１４の直径Ｌ１より極めて大きい状況を示している。瞬間ＡとＣとの間は、状況は図３Ａに関して上記に記載したものと同じである。Ｃ（標的の到達）の後、前方側面２１は第二のコイル１２に到達し、したがって、信号ｓ０は減衰する。しかしながら、標的２０の後方側面２２は、まだコイル１１に到達しておらず、したがって、減衰は、図３Ａの実施例の場合より緩慢であり、第一の対の二つのコイル１１および１２が標的２０によって完全に覆われる瞬間から瞬間Ｅまで続行する。
【００３４】
そのとき、差動対１０‐１１の出力での信号は、後部側面２２が第一のコイル１１に到達する瞬間Ｇ（標的の出発）までゼロである。次に、瞬間ＧとＫとの間の信号ｓ０は、歯２０が二つのコイル１１および１２を解放するのにつれて次第に、瞬間Ａ〜Ｅとは反対に展開する。図３Ｂは、また、第二の差動対１３‐１４の出力での信号ｓ１を示しており、位相が９０°異なる信号ｓ０に対応する。
【００３５】
従来のセンサおよびこれまで記載したセンサの第一の問題は、標的の側方の位置の検出における精度に関する。図３Ａおよび図３Ｂにて見られるように、信号ｓ０およびｓ１は、極めてわずかな勾配でゼロから出発するが、これは比較器の閾値を位置づけ、標的の遷移（側面２１および２２）および標的の到達および出発の瞬間を正確にかつ信頼性の高い方法で検出するためには好都合ではない。また、必要な閾値のレベルは、用途によってまた標的のタイプによって変化し得る、センサと標的との間の距離と、検出信号の振幅に応じて変化する。
【００３６】
しかしながら、予想外にも、二つの差動対によって提供された、二つの差動出力信号ｓ０、ｓ１間の差は、励起信号の振幅の変動およびセンサと標的との間の距離の変動にほとんど影響されないことが確かめられた。特に、二つの信号ｓ０およびｓ１間の交点ｉの一時的な位置はこれらの変動にほとんど全く影響されず、その位置は、正の場合は４５°の位相に、負の場合は２２５°の位相に各々一致する。
【００３７】
したがって好ましくは、検出回路には、信号ｓ０とｓ１の間の差を計算し、この差がゼロのとき、または予め定められた閾値に達するときの瞬間ｉでの遷移を示す信号を生成させるための、比較器タイプの複数の手段が含まれる。したがって、測定は二重差動型であり、二つの差動対の出力信号間の差を計算する。
【００３８】
好ましくは、二つの信号ｓ０およびｓ１がどちらもゼロであることが自明の場合に遷移を検出することを避けるために、二つの信号ｓ０およびｓ１がどちらもゼロでない（または閾値ＶＴＨＲＥＳＨを超える）ときにだけ遷移を検出する。したがって、比較器は、二つの信号ｓ０、ｓ１の各々を閾値と比較し、それらがゼロであるかゼロでないかを測定するために使用され得る。別の変形実施例では、二つの信号ｓ０およびｓ１の少なくとも一つが閾値ＶＴＨＲＥＳＨを超えるならば、ｓ０とｓ１が等しいときに遷移が検出される。
【００３９】
また、差動誘導信号ｓ０、ｓ１の一つまたは二つの信号の符号は、上昇遷移２１（新しい可動標的２の到達、または強磁性標的の場合は結合の増幅）と下降遷移２２（強磁性標的が遠ざかるときの結合の減衰）を区別するために測定されることができる。導体材料製の可動標的の場合、新しい可動標的の到達のとき結合が減衰し、この標的の出発のとき再度増幅する。
【００４０】
二つの信号ｓ０およびｓ１間の差を検出するための手段は、アナログまたはデジタルタイプの電子回路を備えることができる。一変形実施例では、この差は、検出コイル１１〜１４と同一の集積回路内のマイクロコントローラによって、または、マイクロプロセッサまたは外部マイクロコントローラによって実行されるソフトウェアによって、リアルタイムで計算される。
【００４１】
図２のセンサのもう一つの問題は、標的の存在の検出の難しさに関する。特に図３Ｂに見られるように、出力信号ｓ０およびｓ１は、標的２が不連続のときまたは遷移のとき、例えば、上昇側面２１および下降側面２２のときにだけ変更される。しかしながら、これらの二つの信号の値は、標的が各差動対の全てのコイルを同時に覆うとき（瞬間ＥとＧの間）と同様に標的の不在のとき（瞬間Ａ以前）にもゼロに等しい。したがって、特にセンサの作動時、歯の不在または「長い」歯の存在を区別することができない。
【００４２】
この問題を解決するために、本発明の回路は、好ましくは固定標的を備えており、その標的の位置は検出コイルに対して固定して決定される。固定標的５の一例を図４に示した。この一実施態様では、固定標的は、各差動対の検出コイルそれぞれ１１、１３の一つを部分的に且つ恒久的に覆って、これらのコイル１１、１３と励起コイル１０との間の磁気結合を変更するようになっている。
【００４３】
この結合のため、各対の二つのコイルによる誘導電圧は、もはや完全に相殺されず、その結果、近傍に可動標的２が不在のときでさえ信号ｓ０およびｓ１はゼロではない。したがって、固定標的５は、可動標的２が不在のときオフセット電圧Ｖ０を人工的に生成する。図５は、図３Ｂと等価の状態における、すなわち、大きい標的が図４のセンサの前方を通過するときのこのオフセット電圧を示している。
【００４４】
図５に図示した第一の場合では、固定標的５は、強磁性材料、例えば、鋼鉄から成り、それによって、特に瞬間Ａ以前、関係する二つの検出コイル１１、１３と励起コイル１０との結合を増幅させる。したがって、この実施例では、固定標的は正のオフセットＶ０を生成する。
【００４５】
この実施例では、可動標的２も同様に強磁性材料製であり、四つの検出コイル１１〜１４を完全に覆うまで、センサの前方を移動する（瞬間Ｅ〜Ｇ）。瞬間Ａと瞬間Ｅの間、各対の出力での電圧ｓ０、ｓ１は、まず強磁性標的が各対の「正」のコイルを覆いながら進行するにつれて次第に増幅し、つぎに、可動標的が各対の「負」のコイルの前方に到達するとすぐに再度減衰する。
【００４６】
瞬間ＥとＧとの間に、可動標的２は四つの検出コイルを完全に覆い、その結果、各差動対の二つのコイルにおける誘導電圧は少なくとも部分的に相殺される。したがって、オフセットＶ０’は減衰し、電圧ｓ０、次にｓ１はゼロに近づく。
【００４７】
したがって、信号ｓ０およびｓ１は、可動標的の不在（瞬間Ａ以前の期間、オフセットＶ０を特徴とする）および全てのコイルを覆う可動標的の存在（瞬間Ｆ〜Ｇの期間、減衰したオフセットＶ０’）を区別することができる。
【００４８】
別の変形実施例では、可動標的２は常に強磁性材料製であるが、固定標的５は、例えば、銅、アルミニウム、真鍮などの非強磁性の導電材料から成り、この固定標的５によって生成されるフーコー電流は励起コイル１０とこの固定標的によって部分的に覆われたコイル１１、１３との結合を減衰させる作用を有する。導体製固定標的は、好ましくはコイルが搭載またはプリントされたプリント回路の導体トラックで製造されることができる。
【００４９】
また別の変形実施例では、二つの固定および可動標的は、どちらもコイル間の結合を減衰させる効果を有する導体材料で製造されている。
【００５０】
さらに、また別の変形実施例では、導体材料製の可動標的２および強磁性材料製の固定標的５を用いることもできる。
【００５１】
また、一つの検出コイルだけを覆い、したがって二つの差動対の一つにだけ作用する、固定標的５を使用することができる。この変形実施例は、別の差動対のダイナミックレンジを減衰させないという利点を有する。
【００５２】
さらに、オフセットを生成するための固定標的５の使用が、標的の遷移の瞬間ｉを正確に検出する可能性には影響しないということを確認している。固定標的の存在下でさえも、二つの差動出力信号ｓ０、ｓ１間の差は、その再現可能な瞬間にはゼロである。
【００５３】
しかしながら、複数の関係する異なる検出コイルを部分的にだけ覆う固定標的５を使用することが好ましく、したがって、その誘導電圧は可動標的によって影響されるままである。それによって、上記の方法で標的の側方位置の正確な検出を実施し、充分な測定のダイナミックレンジを維持することができる。
【００５４】
固定標的５は、好ましくは、例えばセンサが搭載されたプリント回路上に堆積された強磁性または非強磁性材料層によって製造することができる。固定標的は、好ましくは、例えば、集積回路が搭載されたトラックまたは層とは別の、前記プリント回路のトラックまたは層上の金属層によって製造される。この変形実施例では、集積回路を変更せずに、固定標的を製造することができる。
【００５５】
代替的には、検出コイル１１〜１４を備える集積回路の内部に、または、別の場所に固定標的５を製造することも可能である。
【００５６】
一つまたは複数の差動コイル対の平衡を失わせ、歯が不在のとき、または、差動対の全コイルを同時に覆う歯の存在下で異なるオフセットを生成するための別の手段を利用することも可能である。例えば、オフセットを生成するために、各々サイズの異なる、または、巻数の異なるコイルである、異なる二つのコイルからなる差動コイル対を製造することが可能である。
【００５７】
他方では、一つまたは（差動よりむしろ）直列に接続された複数のコイルの出力での信号を利用して、受信した信号の振幅、および、したがって、標的への距離および／または励起信号の振幅を測定することができる。
【００５８】
さらに、本発明は、例えば、１、２またはＮ対の、不特定数の誘導差動対を備える複数のセンサまたはシステムによって実施することができる。
【符号の説明】
【００５９】
１          近接センサ
２          可動標的
５          固定標的
１０        励起コイル
１１〜１４  検出コイル
２０        歯（標的）
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６０】
【特許文献１】欧州特許第８０５３３９号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２００９／０２１２４８号明細書
【特許文献３】欧州特許第８７１０１２号明細書
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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