(57)【要約】  本発明は，結合同調回路を使用して２物体の相対位置を検知する電磁方法に関する。本発明の方法は，類似した共振周波数を持つ２つの相対運動可能な同調回路の間の相対結合を決定する。相対結合は，一方の同調回路の共振周波数または共振周波数付近で前記一方の同調回路を励起し，前記励起された同調回路内の発振の振幅が時間に伴って変化する状況と，前記２つの同調回路の間に結合が存在しない場合に前記振幅が時間に伴って変化する状況との間の差を検出または測定することにより決定される。
2013524253.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
類似した共振周波数を持つ相対運動可能な２つの同調回路間の相対結合を決定する方法であって，共振周波数または共振周波数付近で前記一方の同調回路を励起させ，前記励起された同調回路内の発振の振幅が時間に伴って変化する状況と，前記２つの同調回路の間に前記結合が存在しない場合に前記振幅が時間に伴って変化する状況との間の差を検出または測定することにより，前記相対結合を決定する方法。
【請求項２】
前記結合は，少なくとも２つの連続した時点で前記発振の振幅をサンプリングすることにより検出される，請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記サンプリングは，前記励起された同調回路に印加された励起の変動に続いて実行される，請求項２に記載の方法。
【請求項４】
励起波形は，前記共振周波数または前記共振周波数付近でパルスのバーストの形であり，前記相対結合は，励起パルスのバーストの開始後，固定した異なる２つの時点において，励起された発振の振幅を比較することにより検出される，請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記比較は，２つの振幅サンプルのうちのどちらが大きいかという簡単な試験であり，サンプリング点は，前記比較の結果が前記２つの同調回路間に有意な結合度合いがあるか否かについての直接的な指標を与えるように選択される，請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記比較は，駆動型同調回路の発振の電圧ピークが前の電圧ピークより高い場合，前記駆動型同調回路の発振の電圧ピークがキャパシタを充電するように配置されたダイオードと前記キャパシタとの直列結合を流れる充電電流を検出することにより行われる，請求項４に記載の方法。
【請求項７】
前記２つの同調回路は隣接しており，インダクタの幾何学的形状は，前記インダクタ間の磁気結合が第２のインダクタに対する第１のインダクタの相対物理位置に伴って変化するように配置され，その結果，請求項１によって決定された前記回路間の結合の変動は，前記２つの同調回路の前記相対物理位置の変動を確立するために使用することができる，請求項１に記載の方法。
【請求項８】
請求項１に定義された前記回路間の結合の変動が前記２つの回路の前記相対回転位置の変動を確立するために使用することができるよう，前記インダクタは，前記インダクタの相対回転位置に伴って前記インダクタ間の磁気結合が変化するように配置されている，請求項７に記載の方法。
【請求項９】
請求項１に定義された前記回路間の結合の変動が前記２つの回路の前記相対直線移動の変動を確立するために使用することができるよう，前記インダクタは，前記インダクタ間の直線移動に伴って前記インダクタ間の磁気結合が変化するように配置されている，請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
有意な距離離れていても，異なる領域からの磁束成分が大部分は打ち消し合い，正味の磁束が小さくなり，発振への外部印加された場の影響が最小化されるように，前記インダクタは，前記インダクタを通る電流フローが反対方向に磁束を発生するために配置された異なる領域を提供するために配置されている，請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
誘導性要素が印刷回路基板トラッキングによって直接的に作られている，請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
インダクタが有意に高い透磁性材料を使用しないので，前記回路の挙動は，印加された場によって飽和される材料によって変更されることがない，請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
第１の同調回路と第２の同調回路との間の結合の指標を決定する方法であって，
少なくとも前記第１の同調回路の要素が前記第２の同調回路の要素に対して相対的に移動可能であり，前記第１の同調回路および前記第２の同調回路が実質的に同じ共振周波数を有しており，
前記第１の同調回路の共振周波数または共振周波数付近で前記第１の同調回路を励起するために励起信号を前記第１の同調回路に印加するステップと，
長時間に亘る発振の振幅の変動を決定するために，第１の時点で前記励起信号に応答して誘導された信号の発振の振幅を第２の時点で誘導された発振の振幅と比較するステップと，
長時間に亘る前記発振の振幅の変動に基づいて，前記第１の同調回路と前記第２の同調回路との間の前記結合の指標を決定するステップと，
を含む方法。
【請求項１４】
前記結合の指標を決定するステップは，前記第１の同調回路と前記第２の同調回路との間に結合が存在しない場合，前記発振の振幅の変動を振幅の予想変動と比較するステップを含む，請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記結合の指標を決定するステップは，前記発振の振幅の変動が正であるか，または，負であるかを決定するステップを含む，請求項１３または１４に記載の方法。
【請求項１６】
流体の運動を測定する計器であって，
前記流体の運動に応答して運動するように配置されている第１の可動要素と，
第２の可動要素と，
前記第２の可動要素内で励起信号を発する，前記第２の可動要素に連結された励起信号発生器と，
請求項１から１５のいずれかに記載の方法によって前記第１の可動要素と前記第２の可動要素との間の結合の指標を決定する制御手段と，
を備える計器。
【請求項１７】
前記第１の可動要素および前記第２の可動要素は，磁性材料を含まない回転要素を備える，請求項１６に記載の計器。
【請求項１８】
前記第１の可動要素および前記第２の可動要素は，誘導性コイルを備える，請求項１６または１７に記載の計器。
【請求項１９】
請求項１から１５のいずれかに記載の方法を実行する装置。
【請求項２０】
図面を参照して本明細書に記載されたいずれか１つによる方法または装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，２つの物体が物理的に分離されているときでもこれらの２つの物体の相対位置（従って，運動）を検知する方法に関する。例示的用途は，水量計内のインペラまたはタービンの運動をこれの回転を計数する電子レジスタに伝達することである。タービンまたはインペラは，水流内にあるが，レジスタ電子機器は，乾燥していること，すなわち，水流の外部にあることが有利であるので，インペラとレジスタとの間に必ずバリアが存在すべきであり，インペラの運動は，このバリアを挟む物理的な分離にもかかわらずレジスタによって正確に検知されるべきである。
【背景技術】
【０００２】
本発明は，同調共振回路，すなわち，特定の周波数で共振し，誘導性部品および容量性部品を含む回路を使用する方法を提案し，この方法の実施形態は，水およびその他の流体の運動の検出に特定の用途を見出す。提案された方法は，一方の物体に取り付けられた同調共振回路と，もう一方の物体に取り付けられ，接近した（しかし，必ずしも完全に同一ではない）共振周波数を持つ同調共振回路との間の結合を変えるために運動を使用することを含む。提案された方法は，回路の共振付近の周波数または回路の共振で励起されるように一方の回路を直接的に駆動することを含む。この直接駆動型回路ともう一方の（非駆動型）回路との間の結合の変化は，駆動型回路内の発振が時間に伴って変化する仕組みに影響を与え，そして，この発振の時間変動は，検出器電子機器によって解析され，結合と，それ故に，相対位置とを決定するために使用される。
【０００３】
本発明は，米国特許出願公開第２００２／０１４０４１９号明細書に記載されるような，第１の回路が駆動された直後および安定状態が確立される前に第２の回路内のエネルギーが最初に増加するときに起こる現象を具体的に検出する従来技術と異なる。この現象は，立ち下がりが後に続く駆動型回路の振幅の立ち上がりである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００２／０１４０４１９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は，非常に高速であること，非常に少ない電力を消費すること，製造が容易であること，信頼性が高いこと，正確であること，妨害耐性があること，有意な外部電場または磁場を最小化すること，そして，基本構成部品が軽量であり，かつ，低コストで作られることを可能にする方法で物体の相対位置が検知されることを可能にする。さらに，このシステムの実施形態は，計器構成部品の絶対位置ではなく，相対位置に依存するので，必要とされるキャリブレーションを最小化する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
好ましくは，結合変更手段は，駆動型同調回路の誘導性部品と非駆動型同調回路の誘導性部品との間の磁束鎖交がこれらの誘導性部品が互いに相対移動するときに変化するようにこれらの誘導性部品を配置することにより実施され得る。
【０００７】
好ましくは，駆動型同調回路の誘導性部品は，同調回路内を流れる電流によっていずれかの領域で発生された磁束が他の領域を流れる同じ電流によって発生された磁束と反対方向になるいくつかの領域を備える。
【０００８】
好ましくは，これらの領域は，回路からの距離が増大するにつれて，正味の外部磁束が非常に急速に小さくなるように，どれだけ有意な距離で離れていても，異なる領域から発生された磁束の成分が打ち消し合うようにされる。
【０００９】
好ましくは，非駆動型同調回路の誘導性部品は，同調回路内を流れるいずれかの電流によっていずれかの領域で発生された磁束が他の領域を流れる同じ電流によって発生された磁束と反対方向になるいくつかの領域をさらに備える。好ましくは，これらの領域は，回路からの距離が増大するにつれて，正味の外部磁束が非常に急速に小さくなるように，どれだけ有意な距離で離れていても，異なる領域から発生された磁束の成分が打ち消し合うようにされる。このような配置のさらなる利点は，どれだけ有意な距離から印加された外部場は，ほぼ等しく，かつ，反対方向の電磁力（ｅ．ｍ．ｆ．ｓ）をこれらの領域に誘導し，その結果，同調回路を備えるインダクタに誘導される正味電磁力は，ゼロに接近し，検出器の動作に外部場による妨害への高い耐性を与える。
【００１０】
好ましくは，同調回路の誘導性部品は，フェライト，または，他の高透磁性材料を必要としないようなものである。このような材料を避けることにより，外部から印加された高磁場でこれらの材料を飽和させることにより動作が変更される可能性が取り除かれ，妨害への耐性がさらに高まる。
【００１１】
好ましくは，同調回路の誘導性部品の一部または全部は，適切な印刷回路トラックレイアウトによって直接的に実施され得る。
【００１２】
好ましくは，電子機器は，検出器がサンプル間でオフにされることを可能にする間に，要素の相対回転位置の一連のサンプルを生成するように断続的に結合を検知できる。これは，所要平均電力消費量が最小化されることを可能にする。
【００１３】
好ましくは，同調回路は，いずれか１つのサンプルで結合を確立するために要する時間を短縮し，それ故に，所定のサンプルレートに関して平均消費電力量をさらに最小化するので，共振周波数が高くなる。
【００１４】
好ましい実施形態では，励起波形は，共振周波数または共振周波数付近でパルスのバーストの形をしている。これらのパルスの周波数は，好ましくは，回路の予想回転周波数より著しく高くなる。
【００１５】
回転運動を検知するために使用されるとき，好ましくは，電子機器は，２つの駆動型同調回路を別個に駆動し，励起し得るように構成され，これらの２つの回路は，両方とも同じ非駆動型回路の相対回転を検知できるように配置され，そして，非駆動型回路への一方の駆動型回路の最大結合が非駆動型回路へのもう一方の駆動型回路の最大結合とは異なる回転位置で起こるように配置される。好ましくは，これらの２つの最大の位置は，約４５度離れている。これは，回転の方向を検知し，回転数を計数するために直交デコーダの使用を可能にする。
【００１６】
好ましくは，駆動および検知回路は，物理的サイズと電力消費量とを最小化し，動作速度を最大化するためにマイクロコントローラ内部に組み込まれるように論理ブロックとして構成され得る。
【００１７】
好ましくは，２つの駆動型回路は，一方が固定位置で取り付けられ，もう一方が遊転位置で取り付けられ得るが，両方の間にバリアを許容するように配置され得る。
【００１８】
好ましくは，２つの駆動型回路は，バリアを横切る距離がいかなる例においても最適な結果を得るために調整され得るように配置され得る。
【００１９】
次に，発明の実施例が添付図面を参照して説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は，同調回路間の結合が最大となる，互いに１つの相対回転位置にある２つの物体の実施例を示す図である。
【図２】図２は，同調回路間の結合が最小となる，異なる相対回転位置にある２つの物体を示す図である。
【図３】図３は，同調回路間の結合が物体群の回転位置に伴って変化する状況を示す図である。
【図４】図４は，同調回路の一方または両方のため使用され得る印刷回路基板トラッキングの実施例を示す図である。
【図５】図５は，駆動型同調回路における発振の立ち上がりへの結合の影響を示す図である。
【図６】図６は，結合の変動を検出するために使用され得る電子機器の例示的構成を示す図である。
【図７】図７は，結合の変動を検出するために使用され得る電子機器の別の例示的構成を示す図である。
【図８】図８は，必要な駆動および検知能力を提供するためにマイクロプロセッサと共に組み込まれ得るデジタル式電子ブロックおよびアナログ式電子ブロックの実施例を示す図である。
【図９】図９は，ＰＣＢテクノロジーに基づく遊転同調回路の視覚化を示す図である。
【図１０】図１０は，ＰＣＢテクノロジーに基づく固定位置同調回路の視覚化を示す図である。
【図１１】図１１は，様々なバリア距離を横切り，様々なサイズのコイルを使用する検知の最適性能を提供するために試験の結果を示す図である。
【図１２】図１２は，図９および１０の視覚化に示された実施に形の上で類似した例示的ワーキング実施の写真を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１および２は両方とも，相対回転位置が検知されている２つの物体１および２を示す。本実施例では，物体１は，固定され，物体２は，この物体の中心を通る軸５の周りに回転することがあると仮定される。
【００２２】
斜線で示された区域３，４，９および１０は，誘導性要素であり，本実施例では，ほぼ半円形の形をしている。
【００２３】
要素３および４は，直列接続され，駆動型同調回路を形成するためにキャパシタ６にも接続されている。要素９および１０は，同様に直列接続され，非駆動型同調回路を形成するためにキャパシタ１１にも接続されている。
【００２４】
両方の同調回路は，接近した（しかし，必ずしも同一ではない）共振周波数を持つ。これらの回路の共振周波数は，十分に接近しているので，これらの回路が結合されたとき，一方の回路内の励起信号がもう一方の回路内に共振電磁場を誘導する。
【００２５】
電子機器の組１２は，要素３および４に基づいて同調回路に接続される。この電子機器の組は，２つの機能を有している。この組は，同調回路内の共振または共振付近で発振を生じるために励起信号を供給し，そして，この結果として生じる発振が時間に伴って変化する状況の一部の態様をさらに検知する。
【００２６】
要素３および４は，矢印７によって示されるように一方向に磁場を発生させるように電流が要素３の中を流れるとき，要素４が要素３と直列接続されているので，要素４の中を流れる同じ電流が矢印８によって示されるように反対方向に類似した場を発生するように設計され，直列接続されている。誘導性要素９および１０は，図１に示された回転位置において，矢印７によって示された場の増強により要素９内に誘導されるいずれかの電磁場の方向が矢印８によって示された場の増強により要素１０内に誘導された電磁場に追加されるように設計され，接続されている。図１に示された回転位置において，同調回路間の有効な結合は，それ故に，最大となる。
【００２７】
図２は，物品２が９０度に亘って回転された状況を示す。ここで，要素３内の電流によって作成された場の半分だけが要素９を通過し，もう一方の半分が要素１０を通過する。要素３内の電流の変化によって要素９および１０内に発生された電磁力は，今度は，反対方向になり，それ故に，加算ではなく，減算を行う。要素４内の電流によって発生された場の変化は，要素９および１０内で反対方向に電磁力を同様に発生させる。その結果として，この位置では，同調回路間の有効な結合は，最小となる。限界では，配置がほぼ対称的である場合，誘導される電磁力は，完全に打ち消し合い，結果として生じる有効な結合は，ゼロとなる。
【００２８】
図３は，図１および２に示された構成における２つの同調回路間の有効な結合が物体１および２の相対回転に伴って変化する状況を様式化された形式で示す。同図では，垂直軸３００は，２つの同調回路間の結合の度合いを示し，水平軸３０１は，２つの物体間の回転を示す。結合は，最大３０２と最小３０３との間で循環的に変化する。最大結合の２つの連続位置の間の角度は，線３０４が９０度であるとして図示される。これは，最小結合の２つの連続位置の間の角度（線３０５）にも等しい。
【００２９】
図４は，適切な反対称場パターンを発生させ，それ故に，誘導性要素ペア３および４と，ペア９および１０の可能な実施形態とすることができる印刷回路基板トラックの可能な配置を様式化された形式で示す。同図は，トラックが同調回路を形成するためにどのようにキャパシタ６（または１１）に接続されるかをさらに示す。円形矢印４００および４０１は，循環する電流の方向を示し，図示されるように接続されたトラックを用いて，電流は，両方の半分において反対方向に回転し，両方の半分において反対方向の磁場を生じることが分かる。
【００３０】
図５は，回路群の共振周波数または共振周波数付近の励起信号が印加されるとき，駆動型同調回路内の発振が時間に伴ってどのように変化するかを様式化された形式で例示する２つのグラフを示す。両方のグラフにおける垂直軸５０３は，駆動型同調回路の両端間の電圧を示し，両方のグラフにおける水平軸５０２は，時間を表す。グラフ５００内の軌跡５０４は，結合が低いとき，または，ゼロであるとき，何が起こるかを示す。この場合，発振は，時間に伴って増大し，最終的には，一定最大振幅に到達する。グラフ５０１内の軌跡５０５は，結合が高いときに何が起こるかを示す。この場合，発振は，最初に増大するが，その後，数サイクル後に再び減少する。サンプル点５０６および５０７のような２つの適切なサンプリング時点で電圧をサンプリングし，これらの２つの電圧を比較することにより，結合の度合いを確認することが可能である。低結合の場合には，サンプル点５０７での電圧は，サンプル点５０６での電圧より高くなり，高結合の場合には，サンプル点５０７での電圧は，サンプル点５０６での電圧より低くなる。２つのサンプル点間の電圧の変化の符号は，高結合の場合と低結合の場合との間の明瞭に識別可能な差を与え，その結果として，物体の相対位置を提供する。
【００３１】
図６は，必要な識別を実行し得る電子機器の１つの構成のブロック図を示す。制御およびシーケンス処理要素６００は，コネクション６０１を介して励起信号を駆動型同調回路６０２の一方の端部に供給し，この駆動型同調回路のもう一方の端部は，ゼロボルト回路ノード６１２に接続されている。矢印６０４は，駆動型同調回路６０２と非駆動型同調回路６０３との間の結合の可変性の度合いを示す。駆動型同調回路６０２の両端に作られる電圧波形は，コネクション６０５を介して，ブロック６０６および６０７によって示された２つのサンプル・ホールド回路に渡される。制御およびシーケンス処理要素６００は，これらのサンプル・ホールド回路にそれぞれ制御信号６１０および６１１を発生するので，これらのサンプル・ホールド回路は，図５に示されるように，それぞれ点５０６および５０７でこの波形をサンプリングすることができる。保持されたサンプルは，その後，６０９でデジタル出力を発生するために，比較器要素６０８によって比較される。
【００３２】
図７は，必要な識別を実行し得る電子機器の別の構成のブロック図を示す。制御およびシーケンス処理要素７００は，コネクション７０１を介して励起信号を駆動型同調回路７０２の一方の端部に供給し，この駆動型同調回路のもう一方の端部は，ゼロボルト回路ノード７１１に接続されている。矢印７０４は，駆動型同調回路７０２と非駆動型同調回路７０３との間の結合の可変性の度合いを示す。回路ゼロ電圧ノード７１１に関して駆動型同調回路７０２の両端に作られる電圧波形は，コネクション７０５を介して，そして，直列のダイオード７０６を介して，２つのキャパシタ７０７および７０８に渡される。シーケンス処理要素７００は，スイッチ制御信号７０９を駆動することにより，ＦＥＴ  ７１０によって示されたスイッチング手段を作動させ得る。信号７０９がアクティブ状態であるとき，スイッチ７１０は，キャパシタ７０８が有意に充電されることを阻止する回路ゼロ電圧ノード７１１への低抵抗路を提供する。シーケンス処理要素７００は，回路７０２および７０３の共振周波数または共振周波数付近で励起信号を発生し，図５に示された波形に類似した波形を同調回路の両端に生じさせる。発振が結合７０４のレベルとは無関係に常に増大するこの波形の第１のサイクルの間に，シーケンス処理ユニットは，信号７０９をアクティブ状態に保ち，その後，後に続くサイクルのためこの信号を非アクティブ状態に駆動する。すなわち，スイッチ７１０は，発振の初期サイクルの間，オン（低抵抗）になり，そして，波形が増大するにつれて，波形の個々の新ピークは，（ダイオード７０６の両端間の任意の不可避的なダイオード降下より小さい）新ピーク電圧までキャパシタ７０７を充電する。制御信号７０９が非アクティブ状態に変化し，スイッチ７１０がオフになるとき，何が起こるかは，発振が増大しているか，または，減少しているかに依存する。グラフ５００に示されるように，波形が増大し続ける場合，（ダイオード７０６の両端間のダイオード降下より小さい）個々の新ピークは，キャパシタ７０７上に前のピークによって残された電圧を超え，さらなる充電電流が流れ，一部の電荷をキャパシタ７０８に蓄積させる。一方，波形が減少する場合，（ダイオード７０６の両端間のダイオード降下より小さい）新ピークは，キャパシタ７０７上の電圧を超えず，さらなる充電電流は流れないので，キャパシタ７０８は，放電されたままの状態を保つ。結果として得られるキャパシタ７０８両端間の電圧は，結合７０４の度合いの指標を増やすために，出力７１２としてそのまま使用され得る。代替的に，電圧は，デジタル出力を与えるために，比較器７１４によって，回路ゼロ電圧ノード７１１と固定電圧基準レベル７１３と比較され得る。
【００３３】
図８は，マイクロコントローラ内に組み込み，マイクロコントローラのバス（８００）に接続することが可能であるアナログ式駆動および検知ブロックとデジタル式駆動および検知ブロックとの例示的構成のブロック図を示す。これらのバスは，マイクロコントローラ・ソフトウェアが値を様々なブロックに設定し，および／または，様々なブロックから読み直すことを可能にする。マイクロコントローラ内の内部３２ＫＨｚ発振器（８０１）は，位置の断続的測定間のギャップの時間を計るために使用される測定間タイマ（８０３）に供給するために周波数を分周するプリスケーラ（８０２）に供給される。測定間タイマからのパルス出力によってトリガされたとき，高速クロック制御器（８０４）は，高速タイマ（８０５）をスタートさせる。高速タイマは，アナログ式駆動ブロック（８０７）とアナログ式検知ブロック（８０９）とを駆動する駆動およびサンプリング信号の発生を制御する測定シーケンサ（８０６）に供給する。これらは，マイクロコントローラの外部にある同調回路（８０８）と相互作用する。結果として得られるデジタルサンプリングされた信号は，どちらの方向の回転数も検出するために直交デコーダ（８１０）によって処理される。直交検波器は，総カウント（８１２）および後退カウント（８１１）を保持するレジスタを更新する。この直交検波器は，回転の速度がエイリアシングによる回転の欠損を回避するためにより高速のサンプリングレートが必要とされるようなものであるときを検出するオーバーレート検出器（８１３）も更新する。これが必要であるとき，または，いずれかのカウントがオーバーフローしつつあるとき，マイクロコントローラのための割り込みが割り込み発生制御器（８１４）によって発生され，マイクロコントローラＣＰＵ割り込みコントローラ（８１５）に通過させられ，マイクロコントローラ・ソフトウェアにカウントレジスタからデータを収集させるか，または，測定間タイマに新しい値を書き込み，それによって，測定間タイマの挙動を変更することによりサンプリングレートを増加させる。適切な場合，マイクロコントローラは，既知回数の３２ＫＨｚクロックサイクルの間に起こる高速クロックサイクルの回数を高速クロックカウンタ（８１７）に累算させるために，高速クロック制御器（８０５）の挙動を変更するためにキャリブレーションレジスタ（８１６）も設定することができる。３２ＫＨｚ発振器は，水晶制御式であり，それ故に，正確である。この仕組みは，その結果，マイクロコントローラ・ソフトウェアが高速クロックの周波数を計算し，必要に応じて，キャリブレーションレジスタ（８１６）に書き込まれた値を調整することにより高速クロックの周波数を調整することを可能にする。これにより，このソフトウェアは，高速発振器の詳細な挙動が経年または温度などに伴って変化する場合でも，高速クロックによって発生された駆動が同調回路の共振周波数に十分に接近した状態を維持することを確実にすることが可能になる。
【００３４】
図９は，センサの実施の遊転部品の視覚化を示す。９００は，例示的トラックレイアウトを示す。中心ホール（９０１）または固定ホール（９０２）は，センサのこの部品を回転スピンドル，または，測定されるべき他の対象物に取り付けるために使用される。共振周波数は，適切な値を持つキャパシタ（９０３）を取り付けることにより設定され得る。ビアホール（９０４）は，目に見える側の接続性を妨げることなく領域間の必要な接続を行うために，基板のもう一方側のトラックセクションに接続するために使用される。
【００３５】
図１０は，センサの静止部品の視覚化を示す。（１０００）は，例示的トラックレイアウトを示す。（１００１）は，正しい挙動を確認するときに様々な角度的回転位置を設定し，記録するために役立つ可能性がある目盛を示す。固定ホール（１００２）は，センサのこの部品の搭載を実現し易くする。本実施では，別の類似した誘導性トラックレイアウトが基板のもう一方の目に見えない側に存在する。このトラックレイアウトは，直交検波を可能にするために，目に見えるトラックレイアウトに対して４５度ずらされている。本実施では，トランジスタ（１００４）が２つのトラックレイアウトのうち，いつでも検知のため使用される方を選択するために使用される。キャパシタ（１００６）は，誘導性要素を共振させるために使用される。コネクタフットプリント（１００３）は，駆動制御および検知回路が適切なフラット・フレキシブル・ケーブルを介して接続されることを可能にする。
【００３６】
数多くの可能な用途において，たとえば，水量計内で湿潤側から乾燥側に回転を伝えるとき，ある種のバリア，または，他の物理的要素が回転部品と静止部品との間に介挿されている。センサが２つの部品間に起こり得る最も広い分離がある状態で動作できる配置をすることは，このセンサが役に立つように配備される用途の数を最大化する。一般に，誘導性トラックレイアウトが広くなると，より広い分離に亘る検知が可能になる。最大検出距離を最適化するために振幅が検知される点を変えることも可能である。図１１は，図９および図１０の視覚化に示された実施に類似した例示的実施に対して，静止センサと回転センサとの間の最大ワーキング距離をプロットする。図１１は，最大ワーキング距離が誘導性トラックレイアウト径および振幅サンプリング点に伴って変化した様子を示す。１１０１は，最大ワーキング距離がほぼ誘導性トラックレイアウトの径の線形関数のままであることを示す。試験されたすべての事例において，最大分離は，Ｄが誘導性トラックレイアウトの径であるとして，Ｄ／３を超える。１１０２は，試験された実施において，検知のタイミングに応じて性能差が存在することを示す。６番目のパルスシナリオは，誘導性トラックレイアウトが広くなるのに伴って，４番目および５番目の比較対象パルスより優れた性能をもたらした。
【００３７】
図１２は，図９および１０の視覚化に示された実施に形の上で類似した例示的ワーキング実施の写真を示す。この実施は，本実施例では，中心軸（１２０３）の周りに自由に回転する遊転部品（１２０２）と，静止部品（１２０１）とを含む。
【００３８】
本発明の実施形態では，流れの速度および流れの方向が検出される。図６および７は，検出を実行する可能な回路を例示する。図６および７は，個々に１つの検出チャネルを例示するが，一般には，１つが流速を検出し，１つが流れ方向を検出する２つの検出チャネルが存在する。しかし，１つの検出チャネルだけを使用して流れの速度と流れの方向との両方を検出することが可能であり得る。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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