(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
励磁コイル（２２）に交流電圧が印加されたときにセンサコイル（２４）内において交流電圧が誘導されるように配置された、センサコイル（２４）と励磁コイル（２２）とを有するベース要素（１２）と、
測定経路に沿った方向において前記ベース要素（１２）と相対的に摺動可能である少なくとも部分的に導電性の摺動要素（１４）と、
を備える線形変位センサ（１０）であって、
前記センサコイル（２４）は、２つの逆向きの部分巻線（３４ａ，３４ｂ）を有し、
前記摺動要素（１４）は、前記センサコイル（２４）が配置される、前記測定経路に沿って可変の幾何学的構成（３０）を有しており、それにより、前記センサコイル（２４）の前記部分巻線（３４ａ，３４ｂ）と前記励磁コイル（２２）との誘導結合と、それに伴ってセンサコイル内において誘導される交流電圧の振幅とが、前記ベース要素（１２）に対する前記摺動要素（１４）の相対位置に依存する、
線形変位センサ（１０）において、
補正コイル（２６）が備えられ、前記補正コイル（２６）は、前記摺動要素（１４）の前記測定経路に沿って一定の幾何学的構成（４２）上に配置されており、それにより、前記補正コイル（２６）の誘導結合と、それに伴って前記補正コイル（２６）内において誘導される交流電圧の振幅とが、前記ベース要素（１２）に対する前記摺動要素（１４）の横方向のオフセットに依存することを特徴とする線形変位センサ（１０）。
【請求項２】
前記補正コイル（２６）は、少なくとも２つの逆向きの部分巻線（３６ａ，３６ｂ）を有し、及び／又は、前記補正コイル（２６）の前記部分巻線（３６ａ，３６ｂ）は、前記測定経路に対して横方向において隣接して前記摺動要素（１４）の前記一定の幾何学的構成（４２）上に配置されている、請求項１に記載の線形変位センサ（１０）。
【請求項３】
前記補正コイル（２６）は、４つの逆向きの部分巻線（３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄ）を有し、前記４つの部分巻線（３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄ）のうち、２つの内側部分巻線（３６ｂ，３６ｃ）は、前記可変の幾何学的構成（３０）上に配置され、２つの外側部分巻線（３６ａ，３６ｄ）は、それぞれ前記測定経路に沿って一定の幾何学的構成（４２）上に配置される、請求項１又は２に記載の線形変位センサ（１０）。
【請求項４】
前記線形変位センサ（１０）は、２つの補正コイル（２６，２６’）を有し、及び／又は、前記２つの補正コイル（２６，２６’）は、１つの巻線のみを有する、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の線形変位センサ（１０）。
【請求項５】
前記線形変位センサ（１０）は、２つの補正コイル（２６，２６’）を有し、前記２つの補正コイル（２６，２６’）は、それぞれ前記摺動要素（１４）の一定の幾何学的構成（４２）のもとで、前記可変の幾何学的構成（３０）の左右に配置されている、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の線形変位センサ（１０）。
【請求項６】
前記線形変位センサ（１０）は、直列に接続された２つの補正コイル（２６，２６’）を有し、及び／又は、前記補正コイル（２６，２６’）及び前記センサコイル（２４）は、直列に接続されている、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の線形変位センサ（１０）。
【請求項７】
前記励磁コイル（２２）は、前記センサコイル（２４）及び前記補正コイル（２６）内において交流電圧を誘導するように構成され、及び／又は、前記励磁コイル（２２）は、前記センサコイル（２４）及び／又は前記補正コイル（２６）を取り囲んでいる、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の線形変位センサ（１０）。
【請求項８】
前記線形変位センサ（１０）は、前記補正コイル（２６）のための付加的励磁コイル（２２’）を含み、前記付加的励磁コイル（２２’）は、前記補正コイル（２６）内において交流電圧を誘導するように構成されている、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の線形変位センサ（１０）。
【請求項９】
前記センサコイル（２４）の前記部分巻線（３４ａ，３４ｂ）は、前記測定経路に対して横方向において隣接して配置されており、及び／又は、前記センサコイル（２４）の前記部分巻線（３４ａ，３４ｂ）は、同一の面積を有している、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の線形変位センサ（１０）。
【請求項１０】
前記線形変位センサ（１０）は、それぞれ２つの逆向きの部分巻線（３４ａ，３４ｂ）を有する２つのセンサコイル（２４，２４’）を有し、前記２つのセンサコイル（２４，２４’）は、前記測定経路に対して横方向において隣接して前記摺動要素（１４）の前記可変の幾何学的構成（３０）上に配置される、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の線形変位センサ（１０）。
【請求項１１】
前記可変の幾何学的構成（３０）は、前記測定経路に対して傾斜して延在する、前記摺動要素（１４）の溝（３２）を含み、及び／又は、前記一定の幾何学的構成（４２）は、前記測定経路に対して平行に延在する、前記摺動要素（１４）の溝（４４）を含み、及び／又は、前記一定の幾何学的構成（４２）は、前記測定経路に対して平行に延在する、前記摺動要素（１４）の側縁部（４０）を含む、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の線形変位センサ（１０）。
【請求項１２】
前記励磁コイル（２２）、前記センサコイル（２４）及び前記補正コイル（２６）のうちの少なくとも１つは、プリント回路基板（２０）における平面コイルとして構成されている、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の線形変位センサ（１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、線形変位センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術
線形変位センサは、実質的に直線の測定経路に沿って２つの構成要素の相対摺動を検出するために用いることが可能である。この摺動は、構成要素の位置又は相対位置（即ち、複数）によって示すことができる。
【０００３】
例えば線形変位センサは、渦電流原理に基づくことができる。独国特許出願公開第１０２００４０３３０８３号明細書（ＤＥ１０２００４０３３０８３Ａ１）は、例えばホイールの外側輪郭上に配置された渦電流センサを示す。この測定信号は、導電性トラックを有するセンサコイルの走査によるインダクタンス変化に起因する共振回路の周波数変化である。センサコイルは、トラック内において渦電流を誘導し、この渦電流は、共振回路内において相互接続されたセンサコイルのインダクタンス変化を引き起こし、それによって共振回路の共振周波数が変化する。許容誤差に強い設計は、通常は複数のセンサコイルと複数の導電性トラックとを使用する必要がある。また、センサコイルに対するトラックの傾動と距離変化とが測定不正度につながる可能性もある。なぜならば、渦電流効果は、非線形性の強い距離依存性を有するからである。
【０００４】
国際公開第２００７０００６５３号（ＷＯ２００７０００６５３Ａ１）は、導電性摺動要素に結合された結合センサコイルを有する線形変位センサを示す。結合センサコイルは、摺動要素とセンサコイルとの間の距離変化又は傾動に対する著しく高い堅牢性を有し得るが、ただし、摺動要素の横方向のオフセット（測定経路に直交する）の場合には、より高い測定誤差を引き起こす可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０２００４０３３０８３号明細書
【特許文献２】国際公開第２００７０００６５３号
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
発明の開示
発明の利点
本発明の実施形態は、好ましい方法により、わずかな構造空間しか必要とせずかつ低コストで、測定の正確な線形変位センサを提供することができる。
【０００７】
本発明は、車両環境（自動車、貨物車、オートバイ、商用車）に使用可能な線形変位センサに関する。例えば、線形変位センサは、二輪車のスプリング撓み深さを測定するために、又は、自動変速機のギア位置を検出するために使用することができる。
【０００８】
本発明の一実施形態によれば、線形変位センサは、励磁コイルに交流電圧が印加されたときにセンサコイル内において交流電圧が誘導されるように配置されたセンサコイルと励磁コイルとを有するベース要素を備えている。例えば、これらのセンサコイルと励磁コイルとがベース要素によって提供されるプリント回路基板内において平面コイルとして実施されてもよい。
【０００９】
さらに、線形変位センサは、測定経路に沿った方向においてベース要素と相対的に摺動可能である少なくとも部分的に導電性の摺動要素を備えている。この摺動要素は、例えば金属から製造されていても、及び／又は、実質的に直方体であってもよく、この場合、摺動要素は、その側縁部を介して、ベース要素によって提供されるレール上で測定経路に沿って誘導され得る。
【００１０】
センサコイルは、２つの逆向きの部分巻線を有し、摺動要素は、センサコイルが配置される、測定経路に沿った可変の幾何学的構成を有しており、それにより、センサコイルの部分巻線と励磁コイルとの誘導結合と、それに伴ってセンサコイル内において誘導される交流電圧の振幅とが、ベース要素に対する摺動要素の相対位置に依存する。２つの逆向きの部分巻線、即ち、それぞれのコイルに電圧が印加されたときに電流が逆向き（例えば、左回り又は右回り）に流れる部分巻線により、励磁コイルは、２つの部分巻線が励磁コイルと同等のインダクタンスで結合する場合に、センサコイル内において交流電圧を誘導することができない。しかしながら、部分巻線の誘導結合は、摺動要素の可変の幾何学的構成（例えば、摺動要素内の傾斜した溝）に基づいて、摺動要素の相対位置に依存する。そのため、誘導された交流電圧の振幅も相対位置に依存し、この振幅からは、評価ユニットによって摺動要素の相対位置が算出され得る。
【００１１】
評価ユニットによって測定することができるコイル（補正コイル及び／又はセンサコイル）の交流電圧の振幅は、当該コイルの信号として解釈することができる。従って、この信号は、評価ユニットによってデジタル化することができ及び／又は後続処理することができる。
【００１２】
コイルの部分巻線は、（コイルの開口部への視線方向において）同一の面を周回するコイルの１つ以上の導体ループを含むことができる。コイルの導体ループの交点は、コイルの２つの部分巻線を相互に分離することができる。この交点は、２つの部分巻線の接合箇所として解釈することができる。
【００１３】
さらに、線形変位センサは、補正コイルを含み、当該補正コイルは、測定経路に沿って一定の摺動要素の幾何学的構成上に配置されており、それにより、補正コイルの誘導結合と、それに伴って補正コイル内において誘導される交流電圧の振幅とが、ベース要素に対する摺動要素の横方向のオフセットに依存する。この場合には、横方向のオフセットとは、測定経路に対して実質的に直交する方向におけるベース要素に相対する摺動要素の摺動として理解されたい。そのために、横方向のオフセットは、構造許容誤差によって生じ得る。
【００１４】
摺動要素の横方向のオフセットのもとでは、センサコイルと励磁コイルとの結合が変化し、測定が改ざんされる可能性がある。即ち、評価ユニットは、本来の相対位置に対するオフセットを有し得る相対位置を特定する。補正コイルは、このオフセットを補正又は補償するために用いられる。また、補正コイルにも、励磁コイル（例えば、別個の励磁コイル又はセンサコイルの励磁コイル）によって交流電圧が誘導されるが、しかしながら、この交流電圧は、一定の幾何学的構成（例えば、測定経路に対して平行な溝及び／又は摺動素子の縁部など）に基づいて測定経路に沿った相対位置ではなく横方向のオフセットに依存する。
【００１５】
この目的のために、評価ユニットは、例えば、センサコイル内において誘導される交流電圧の振幅の他に、補正コイル内において誘導される交流電圧の振幅を測定し、そこから相対位置のための補正値を決定することができる。（場合によっては、係数によって増幅される）補正コイルからの交流電圧をセンサコイル内の交流電圧に加算してこれを補正することも可能である。この場合においては、評価ユニットによって測定された、センサコイル内の交流電圧の振幅は、既に補正されている。
【００１６】
全体的に、この線形変位センサは、わずかな構造空間しか必要としない。なぜならば、コイルは、全てプリント回路基板内に集積化することができるからであり、及び／又は、摺動要素は、簡単な方法によって金属ブロックから製造することができるからである。また、摺動要素は、測定すべき部品のハウジングによっても提供することができる。取り付け許容誤差も、補償に基づいてより大きくすることができるため、構築技術及び接続技術に係るコストを安価に設定することが可能である。
【００１７】
本発明の一実施形態によれば、補正コイルは、少なくとも２つの逆向きの部分巻線を有する。補正コイルは、センサコイルとちょうど同様に、２つの逆向きの部分巻線を有し得る。これらの２つの逆向きの部分巻線は、当該２つの逆向きの部分巻線内において誘導された交流電圧を少なくとも部分的に相互に相殺する。これらの部分巻線及び／又はそれらの面の配置構成は、横方向のオフセットが存在しない場合には、総じて補正コイル内において交流電圧が誘導されないように設定されてもよい。
【００１８】
摺動要素の一定の幾何学的構成が摺動要素の縁部であるならば、一方の部分巻線は、この場合においては、摺動要素の上方に配置され、他方の部分巻線は、摺動要素に隣接して配置されてもよい。これらの部分巻線間の接続箇所は、この場合においては、縁部に存在していてもよい。
【００１９】
また、補正コイルの部分巻線は、摺動要素の一定の幾何学的構成にわたる測定経路に対して横方向に隣接して配置されてもよい。このようにして、摺動要素の横方向のオフセットは、部分巻線に関する一定の幾何学的構成の重畳に変化をもたらす。
【００２０】
本発明の一実施形態によれば、補正コイルは、４つの逆向きの部分巻線を有しており、当該４つの部分巻線のうち、２つの内側部分巻線は、可変の幾何学的構成上に配置され、２つの外側部分巻線は、それぞれ測定経路に沿って一定の幾何学的構成上に配置される。２つの内側部分巻線は、センサコイルと同様の幾何学的構成を有することができる。総じて補正コイルは、横方向のオフセットが存在しない場合には、少なくともセンサコイルの交流電圧に比例する交流電圧を供給することができる。横方向のオフセットが存在する場合には、２つの交流電圧の振幅は、相互に偏差する。従って、振幅の差分からは、評価ユニットによって、測定経路の相対位置に対するオフセット補正値を算出することができる。
【００２１】
本発明の一実施形態によれば、線形変位センサは、２つ以上の補正コイルを含む。複数の補正コイルを用いることにより、一方では、横方向のオフセットの特定が改善され得る。任意選択的に、ベース要素に対する摺動要素の傾動及び／又はねじれを特定することができる。
【００２２】
本発明の一実施形態によれば、線形変位センサは、例えば、それぞれ１つの巻線のみを有する２つの補正コイルを有する。この場合においては、評価ユニットは、それぞれ各補正コイル内において誘導された交流電圧を測定して、２つの振幅から（例えば減算によって）、横方向のオフセット又は相対位置に対するオフセット補正値を算出することができる。
【００２３】
本発明の一実施形態によれば、線形変位センサは、直列に接続された２つの補正コイルを有する。これらの２つの補正コイルは、横方向のオフセットが存在しない場合に当該２つの補正コイル内において誘導された交流電圧が相互に相殺されるように直列に接続されるならば、２つの補正コイルに印加される交流電圧の合計から相対位置に対するオフセット補正値を算出することが可能である。
【００２４】
この場合においては、摺動要素の相対向する側縁部に配置されてもよい２つの補正コイルは、補正コイルの部分巻線の役割を果たし得る。しかしながら、２つの補正コイルは、相互に離間して配置させてもよい。
【００２５】
本発明の一実施形態によれば、１つ以上の補正コイルが、センサコイルと直列に接続される。このようにして、補正コイル及びセンサコイルのコイル面又は部分巻線の相応の選択のもとで、センサコイルのオフセットによるエラーを含んだ信号が、１つ以上の補正コイルの１つ以上の信号の加算及び／又は減算によって既に同様に補正することができる。補正コイル及び／又はセンサコイルの相互接続に応じて、横方向のオフセットを補正するためのデジタル化された信号の数学的処理は不要である。コイルの直列接続により、補正された信号が自動的に得られる。
【００２６】
本発明の一実施形態によれば、線形変位センサは、２つの補正コイルを有し、当該２つの補正コイルは、それぞれ摺動要素の一定の幾何学的構成のもとで、可変の幾何学的構成の左右に配置されている。このようにして、補正コイルにより、摺動要素のねじれ及び／又は傾動を識別することができる。この場合、２つの補正コイルは、摺動要素の両側に配置されてもよい。
【００２７】
本発明の一実施形態によれば、励磁コイルは、センサコイル及び補正コイル内において交流電圧を誘導するように構成されている。換言すれば、センサコイル及び１つ以上の補正コイルのために、単一の励磁コイルが使用され得る。１つの巻線のみを有し得る励磁コイルは、（センサ素子の平面図において）センサコイル及び／又は補正コイルを取り囲むことができる。
【００２８】
本発明の一実施形態によれば、線形変位センサは、補正コイル内において交流電圧を誘導するように構成された補正コイルのための付加的励磁コイルを含む。１つ以上の補正コイルのために、１つ以上の付加的励磁コイルを設けることも可能である。例えば、各補正コイルに対して固有の励磁コイルが設けられてもよい。これらの励磁コイルには、すべて同一の交流電圧を供給することができる。
【００２９】
本発明の一実施形態によれば、センサコイルの部分巻線は、測定経路に対して横方向において隣接して配置される。特に部分巻線の接続点は、摺動要素の可変の幾何学的構成の中心上に配置されてもよい。測定経路の一方の端部では、一方の部分巻線は、励磁コイルとの最大の誘導結合を有し、他方の部分巻線は、励磁コイルとの最小の誘導結合を有し得る。測定経路の他方の端部では、逆のことが当てはまり得る。
【００３０】
センサコイルの部分巻線は、同一の面積を有することができ、それにより、部分巻線内へ誘導された交流電圧が、励磁コイルとの同等の誘導結合のもとで相殺される。
【００３１】
本発明の一実施形態によれば、線形変位センサは、それぞれ２つの逆向きの部分巻線を有する２つのセンサコイルを有し、この場合、２つのセンサコイルは、測定経路に対して横方向において隣接して摺動要素の可変の幾何学的構成上に配置される。このようにして、測定経路の（補正されていない）相対位置が、２つの測定信号に基づいて算出することができる。
【００３２】
本発明の一実施形態によれば、可変の幾何学的構成は、測定経路に対して傾斜して延在する、摺動要素の溝を含む。この溝は、例えば金属から成る摺動要素内においてフライス加工することができる。
【００３３】
本発明の一実施形態によれば、一定の幾何学的構成は、測定経路に対して平行に延在する、摺動要素の溝を含む。この溝も、例えば金属から成る摺動要素内においてフライス加工することができる。
【００３４】
しかしながら、摺動経路に関して可変の及び／又は一定の幾何学的構成を提供するために、プラスチックから成る摺動要素のもとで、溝を金属要素により充填することも可能である。
【００３５】
本発明の一実施形態によれば、一定の幾何学的構成は、測定経路に対して平行に延在する、摺動要素の側縁部を含む。換言すれば、補正コイルは、摺動要素の（いずれにせよ既存の）側縁部上に位置付けすることができる。
【００３６】
本発明の一実施形態によれば、励磁コイル、センサコイル及び／又は補正コイルは、プリント回路基板内の平面コイルとして構成される。このプリント回路基板（これは多層構造を有していてもよい）は、コイルを形成する複数の導体線路を（複数の平面内に）有し得る。
【００３７】
本発明の実施形態に対する着想は、特に、以下に説明する考察及び認識に基づいたものとみなすことができる。
【００３８】
以下においては、本発明の実施形態を、添付の図面を参照して説明するが、その際には、これらの図面も説明も本発明を限定するものとして解釈されるべきではない。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１Ａ】本発明の一実施形態による線形変位センサの概略的平面図。
【図１Ｂ】図１Ａの線形変位センサの概略的断面図。
【図２】本発明のさらに別の実施形態による線形変位センサの概略図。
【図３】本発明のさらに別の実施形態による線形変位センサの概略図。
【図４】本発明のさらに別の実施形態による線形変位センサの概略図。
【図５】本発明のさらに別の実施形態による線形変位センサの概略図。
【図６】本発明のさらに別の実施形態による線形変位センサの概略図。
【図７】本発明のさらに別の実施形態による線形変位センサの概略図。
【図８】本発明のさらに別の実施形態による線形変位センサの概略図。
【図９】本発明のさらに別の実施形態による線形変位センサの概略図。
【００４０】
これらの図面は、概略的なものに過ぎず、縮尺通りではない。同一の参照符号は、図中において同一の特徴又は機能が同等の特徴に付されている。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
本発明の実施形態
図１Ａ及び図１Ｂは、線形変位センサ１０を、上方から、及び、断面において、示している。この線形変位センサは、ベース要素１２と、当該ベース要素１２に関してｙ方向に摺動可能な摺動要素１４とを含んでおり、当該摺動要素１４は、ベース要素１２の側方ガイド１６によって誘導される。線形変位センサ１０の測定経路は、ｙ軸に沿って延在している。
【００４２】
この側方ガイドは、ｘ方向における摺動要素の運動を（実質的に）阻止している。例えば、摺動要素は、ばね１８によってベース要素１２に押し付けることができ、及び／又は、実質的にｚ方向において固定され得る。
【００４３】
ベース要素１２はプリント回路基板２０を含み、このプリント回路基板２０上には、例えば、２つの直方体形状のプラスチック要素が側方ガイド１２として固定されている。この側方ガイド１２は、例えば、非導電性材料（例えばＰＡ６１２のようなプラスチック）で製造されていてもよい。
【００４４】
回路基板２０内及び／又は回路基板２０上には、例えば、多層プリント回路基板２０の導体線路によって実行され得る平面コイルとして、励磁コイル２２、センサコイル２４及び補正コイル２６が備えられている。
【００４５】
さらに、ベース要素１２又はプリント回路基板２０には、制御部又は評価ユニット２８が固定されていてもよい。この制御部又は評価ユニット２８は、励磁コイル２２に交流電圧を印加し、かつ、センサコイル２４及び補正コイル２６の信号から、ベース要素１２に対する摺動要素１４の相対位置を特定するように構成されている。それに対して、代替的に、評価ユニット２８は、ケーブルのみを介して線形変位センサ１０に接続されていてもよい。
【００４６】
摺動要素１４は、プリント回路基板２０から、例えば約０．５ｍｍ離間して配置されていてもよく、及び／又は、当該摺動要素１４内において測定経路若しくはｙ方向に対して傾斜した溝３２の形態でかつベース要素１２に対する摺動要素１４の相対位置に関して可変の幾何学的構成３０を有していてもよい。この可変の幾何学的構成３０は、励磁コイル２２とセンサコイル２４との誘導結合に影響を与える。
【００４７】
例えば、実質的に直方体形状の摺動要素１４は、導電性材料（例えば金属）から成っていてもよく、及び／又は、溝３２は、フライス加工部として摺動要素１４内に設けられていてもよい。しかしながら、摺動要素を、非導電性材料（例えばプラスチック）から製造し、溝３２を導電性材料で充填することも可能である。
【００４８】
それにより、摺動要素１４は、相対位置に依存して、励磁コイル２２とセンサコイル２４との間の誘導結合に影響を与える。この誘導結合の特定を介して、相対位置の逆算が可能になる。
【００４９】
ここでの以下の図面は、コイルレイアウトでの実施形態を示し、これらのレイアウトは、図１Ａ及び図１Ｂによる線形変位センサ１０において使用することができる。
【００５０】
図１においては、センサコイル２４は、逆向きに配向されかつ面積の等しい２つの部分巻線３４ａ，３４ｂを有する。この励磁コイル２２は、センサコイル２４及び２つの部分巻線３４ａ，３４ｂを取り囲む。換言すれば、励磁コイル２２の内側領域に、センサコイル２４は存在しており、このセンサコイル２４は、通常は、等しい数の左右に配向された部分巻線３４ａ，３４ｂから成り得る。
【００５１】
励磁コイル２２には、評価ユニット２８によって交流電圧を印加することが可能であり、それによって、電磁場が生成される。評価ユニット２８によって提供される交流電圧の振幅は、例えば、０．５Ｖ乃至１０Ｖであり、例えば１．５Ｖとすることができる。交流電圧の周波数は、１ＭＨｚ乃至１０ＭＨｚの領域にあり、例えば５ＭＨｚとすることができる。
【００５２】
センサコイル２４は、部分巻線３４ａ，３４ｂの接続部の交点３５が励磁コイル２２の中心に及び／又は摺動要素１４の対称線上に位置付けされるように配置されるものとしてもよい。
【００５３】
摺動要素１４が存在しない場合には、左右に延在する部分巻線３４ａ，３４ｂ内においてはそれぞれ極性の異なる同じ大きさの電圧が誘導される。従って、すべての部分電圧の合計は０となる。このことは、障害も、ほぼ均質な外部電磁場のために０の総電圧につながり、それに応じて、測定結果も悪影響を受けないという付加的利点を伴う。
【００５４】
２つのコイルの（例えば、励磁コイル２２とセンサコイル２４との）誘導結合は、例えば一方のコイル（例えば、センサコイル２４）において誘導された交流電圧と、他方のコイル（例えば、励磁コイル２２）に印加された電圧との間の振幅比を介して特定することができる。
【００５５】
励磁コイル２２が右巻きとして規定されていると仮定すれば、第１の部分巻線３４ａ内には同じ極性の（即ち、＋符号で表される）電圧が誘導され、第２の部分巻線３４ｂ内には逆の極性の（即ち、−符号で表される）電圧が誘導される。
【００５６】
原則的には、金属面によって覆われた領域内の誘導結合は最小となり、凹部（例えば溝３２）の下方にある領域内の誘導結合は最大となることが当て嵌まる。このようにして、第１の部分巻線３４ａ内において誘導される電圧は、センサコイル２４と励磁コイル２２とが図２の観察方向において見て上方に押し上げられるほど（又は、摺動要素１４が下方に押し下げられるほど）より小さくなる。これとは逆に、第２の部分巻線３４ｂ内において誘導される電圧は、当該の２つのコイル２２，２４が上方に押し上げられるほどより大きくなる。このようにして、評価ユニット２８は、励磁コイル２２内の交流電圧の振幅比と、センサコイル２４内の総電圧として誘導される２つの部分巻線３４ａ，３４ｂの合計電圧とから、ベース要素１２に対する摺動要素１４の相対位置を特定することが可能になる。
【００５７】
しかしながら、ここにおいて、例えば部品許容誤差による、（ｘ方向における）摺動要素１４の横方向におけるオフセットが生じると、励磁コイル２２とセンサコイル２４との間において、逆算のもとで実際に適正な相対位置とは異なるものに結び付く誘導結合が存在する。このことは、一部の用途において許容することができない測定誤差を招く可能性がある。
【００５８】
この横方向のオフセットを特定し、測定誤差を（少なくとも部分的に）補正するために、ここでは、補正コイル２６が用いられる。この補正コイル２６は、センサコイル２２とちょうど同じように２つの逆向きの部分巻線３６ａ，３６ｂを有する。この場合、一方の部分巻線３６ａが他方の部分巻線３６ｂに移行しているこれらの部分巻線３６ａ，３６ｂの交点３８は、最適な場合においては、ｙ方向に対して平行に延在すると共に測定経路に対しても平行に延在する摺動要素１４の側縁部４０に存在する。励磁コイル２２と同じ交流電圧を供給することができる別個の励磁コイル２２’は、補正コイル２６を取り囲んでいる。この補正コイル２６は、当該補正コイル２６が摺動要素１４の中央の可変の幾何学的構成３０ではなく、摺動要素１４の側縁部４０のみを検出するように構成及び／又は配置される。
【００５９】
摺動要素１４の側端部４０は、測定経路に沿った一定の幾何学的構成４２として解釈することができる。なぜならば、ｙ方向における摺動要素１４の摺動の際には、励磁コイル２２’と補正コイル２６との誘導結合は変化しないからである。
【００６０】
ここでは、摺動要素１４とベース要素１２との間において横方向のオフセットが生じると、このことは、励磁コイル２２’と補正コイル２６との間における誘導結合の変化を引き起こす。この変化は、センサコイル２４の場合に類似して、評価ユニット２８により、誘導された交流電圧と印加された交流電圧との間の振幅比の変化を介して特定することができる。
【００６１】
これにより、評価ユニット２８は、横方向のオフセットによって生じた測定誤差を補正することのできるさらに別の情報を得る。このことは、例えば、センサコイル２４に基づく振幅比に所定の係数を乗算した補正コイル２６に基づく振幅比を加算することによって行うことができる。
【００６２】
それぞれ１つの導体線路しか示されていないにもかかわらず、励磁コイル２２、センサコイル２４、補正コイル２６及び別個の励磁コイル２２’は、以下の図面に示されている複数の導体ループを有するコイルとして実現されてもよいし、及び／又は、プリント回路基板２０の複数の平面内において実現されてもよい。
【００６３】
図２は、センサコイル２４及び補正コイル２６のための別個の励磁コイル２２，２２’を有する配置構成を示している。別個の励磁コイル２２’を用いることにより、当該別個の励磁コイル２２’が補正コイル２６をセンサコイル２４内へ結合することが阻止され得る。また、時分割多重による、即ち、励磁コイル２２，２２’に相前後して交互に交流電圧を供給することによる、救済措置も可能である。
【００６４】
図３に示すように、センサコイル２４及び補正コイル２６は、共通の励磁コイル２２によって取り囲まれていてもよい。
【００６５】
摺動要素１４のガイド１６，１８に基づいて（例えば、ｚ方向において摺動要素１４をその位置に保持するばね１８によって）、ｙ方向又はｙ軸周りの摺動要素１４の傾動を排除することができれば、部品許容誤差によって生じる測定誤差を補償することが、単一の補正コイル２６で十分可能になる。これにより、線形変位センサ１０を比較的小さく構成することが可能になる。
【００６６】
図４は、複数の補正コイル２６，２６’を使用することも可能であることを示しており、これらの補正コイル２６，２６’は、例えばそれぞれ別個の励磁コイル２２’，２２’’を有することが可能である。これらの補正コイル２６，２６’は、横方向のオフセットが０である場合にそれぞれ自身の半分の面積が覆われるように配置されていてもよい。これらの励磁コイル２２’，２２’’の端子は、横方向のオフセットなしで、一方の補正コイル２６は最大の正の信号を供給し、かつ、他方の補正コイル２６’は最大の負の信号を供給するように相互接続されていてもよい。２つの補正コイル２６，２６’の寸法が同一であるならば、合計信号は、この場合においては０となる。ｘ方向における摺動要素１４の横方向のオフセットの場合には、合計信号は引き続きゼロのままであるが、いずれにせよ２つの補正コイル２６，２６’内において誘導される交流電圧の個々の振幅からは、摺動要素１４の横方向のオフセットを逆算することが可能である。合計信号が０とは異なる場合には、摺動要素１４のｙ軸周りの傾動（チルト）が存在している。この許容誤差も、補正コイル２６，２６’によって特定し、引き続き評価ユニット２８によって計算により補正することが可能である。
【００６７】
２つの補正コイル２６ａ，２６’の部分巻線３６ａと３６ｂとの間の交点／移行点３８は、摺動要素１４の相対向する側縁部４０に存在し得る。
【００６８】
センサコイル２４及び補正コイル２６，２６’は、測定経路に沿って相互にオフセットされて示されているにもかかわらず、それらは上下方向においてプリント回路基板２０の異なる層内に配置されていてもよい。また、すべてのセンサコイル２４と補正コイル２６とを結合させる単一の環状の励磁コイル２２を使用することも可能である。
【００６９】
図５は、補正コイル２６が、相互に異なる配向方向を有する２つの外側部分巻線３６ａ，３６ｄと２つの内側部分巻線３６ｂ，３６ｃとを有していることを示している。２つの内側部分巻線３６ｂ，３６ｃは、その面積に関して、センサコイル２４の２つの部分巻線３４ａ，３４ｂに対応している。
【００７０】
それにより、補正コイル２６の部分巻線３６ｂ，３６ｃ内において誘導された交流電圧は、絶対値の点で、センサコイル２４の部分巻線３４ａ，３４ｂ内において誘導された交流電圧とちょうど同等の大きさである。補正コイル２６の部分巻線３６ｂ，３６ｃ内において誘導された交流電圧の極性のみが、センサコイル２４の部分巻線３４ａ，３４ｂ内において誘導された交流電圧とは逆である。
【００７１】
部分巻線３６ａと３６ｂとの間又は部分巻線３６ｃと３６ｄとの間の交点／移行点３８は、摺動要素１４の相対向する側縁部４０に存在し得る。
【００７２】
補正コイル２６内において誘導された交流電圧は、ｙ方向における相対位置に関する情報の他に、ｘ方向における摺動要素１４の横方向のオフセットに関する情報も含む。この横方向のオフセットに関する情報は、例えば、２つのコイル２４，２６内の交流電圧の減算によって、抽出することができる。それによって、センサコイル２４との相対位置特定の妥当性を検査することができ、及び／又は、横方向のオフセットを補償することができる。
【００７３】
図６は、線形変位センサ１０が２つのセンサコイル２４，２４’を有することもできることを示している。これらのセンサコイル２４，２４’の各々は、等しい面積及び／又は逆の配向方向の２つの部分巻線３４ａ，３４ｂをそれぞれ含み得る。
【００７４】
一方のセンサコイル２４は、摺動要素１４の対称軸線の左側領域を覆い、他方のセンサコイルは、対称軸線の右側領域を覆うことが可能である。各センサコイル２４，２４’の幅は、溝３２の幅にほぼ対応し得る。そのため、線形変位センサ１０の最大分解能が達成される。なぜなら、各センサコイル２４，２４’は、全測定経路の移動の際に一方の位置では完全に覆われ、他方の位置では全く覆われないからである。
【００７５】
図７は、測定経路に沿って一定の幾何学的構成４２の代替的実施形態を示しており、この代替的実施形態は、測定経路に対して平行に配置された溝４４によって置き換えられている。この場合、補正コイル２６は、溝４４上に配置されている。
【００７６】
例えば、摺動要素１４の取り付け場所に関して、摺動要素の側縁部４０上に１つ以上の補正コイル２４を配置すべきでない場合には、摺動要素１４内に第２の溝４４を設けることが可能である。この溝４４の幾何学的構成は、測定経路に沿って一定に維持される。補正コイル２６は、その交点３８が溝４４の中心軸線上に存在するように配置されるならば、当該補正コイル２６は、横方向のオフセットなしで常に０の電圧値を供給する。ｘ方向におけるオフセットの方向性は、補正コイル２６の電圧の極性に関して特定することができ、オフセットの絶対値は、振幅の高さに関して特定することができる。
【００７７】
図８は、それぞれが１つの巻線のみを有する２つの補正コイル２６，２６’を有する線形変位センサ１０を示す。センサコイル２４及び２つの補正コイル２６，２６’は、それぞれ１つの励磁コイル２２，２２’，２２’’を有する。
【００７８】
これらの巻線の各々の面積は、センサコイル２４の部分巻線３４ａ，３４ｂの面積と同一であってもよい。さらに、励磁コイル２２，２２’，２２’’は、同一の形状を有し得る。ここにおいて測定電圧として、センサコイル２４の電圧Ｕ２ではなく、すべての電圧Ｕ１（第１の補正コイル２６における電圧）、Ｕ２及びＵ３（第２の補正コイル２６’における電圧）の合計が使用されるならば、横方向のオフセットは自動的に補償される。この目的のために、３つのコイル２４，２６，２６’のすべてを直列に接続することができ、それによって補正コイル２６，２６’は、相互に逆に配向される（このことは符号「＋」及び「−」で示される）。
【００７９】
図９は、センサコイル２４と、図８に類似した２つの補正コイル２６，２６’とを示しており、これらはともに、励磁コイル２２によって取り囲まれている。ここでも、これらのセンサコイル２４，２６，２６’は、オフセットを類似して補償するために、センサコイル２４の部分巻線３４ａ，３４ｂ又は補正コイル２６，２６’の個別巻線の面積の相応の選択のもとで直列に接続することが可能である。
【００８０】
また、個々のコイル２４，２６，２６’の巻回数も、摺動要素１４なしですべての電圧Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３（２つの補正コイル２６，２６’＋センサコイル２４）の合計がゼロになるように適合化することが可能である。また、これらの電圧も、電子回路による増幅の後でのみ合計することが可能である。この場合、これらの増幅係数は、摺動要素なしですべての電圧Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３の合計がゼロになるように設計される。
【００８１】
しかしながら、また、センサコイル２４に対する補正された振幅レベルを得るために、各コイル２４，２６，２６’に対して、誘導された交流電圧の振幅高さを求め、この振幅の高さを係数との乗算の後で合計することによって、オフセットを評価ユニットでデジタル式に補償することも可能である。
【００８２】
最後に、「有する」、「備える（含む）」などの用語は、他の要素又はステップを排除するものではないこと、及び、単数にとれる用語が必ずしも複数の排除を意味するものではないことを示唆しておく。特許請求の範囲における参照符号は、限定を意味するものとみなされるべきではない。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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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】
0006538984.tif 000008
【図７】
0006538984.tif 000009
【図８】
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【図９】
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