(57)【要約】  位置センサ装置が、センサコイルを有するセンサヘッドと、センサコイルからの出力をデジタル化し、デジタル入力を更なる処理のために当該装置の電子回路に送るためのアナログ・デジタル（Ａ／Ｄ）変換器とを含む。Ａ／Ｄ変換器は、センサヘッドから離れた位置に取り付けられた電子回路ボックス内にあってもよい電子回路に対してよりも、コイルに対してより近くに配置される。Ａ／Ｄ変換器は、センサヘッドの一部であってもよく、センサヘッドに隣接していてもよく、かつ／或いはアナログ出力ケーブルによってセンサコイルに接続されていてもよい。センサコイルとＡ／Ｄ変換器との間のアナログ出力ケーブルは、無視できる長さ（及び無視できるキャパシタンス）であってもよく、いずれにしても、Ａ／Ｄ変換器と電子機器との間のデジタル出力ケーブルよりも短くすることができる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
位置センサ装置であって：
センサコイルを含む動作センサヘッド；
アナログ・デジタル変換器；
センサコイルによって感知される可動ターゲット物体の位置を決定するための電子機器；
を含み、
前記アナログ・デジタル変換器は、前記センサコイルから出力信号を受信し、前記出力信号をデジタル信号に変換し、前記デジタル信号を前記電子機器へと送信し、かつ
前記アナログ・デジタル変換器は、前記電子機器に対してよりも前記センサコイルに対して物理的に近接している、位置センサ装置。
【請求項２】
前記アナログ・デジタル変換器は、前記動作センサヘッドから２５mm （１インチ）以内にある、請求項１に記載の位置センサ装置。
【請求項３】
前記アナログ・デジタル変換器は前記動作センサヘッドに組み込まれている、請求項１又は２に記載の位置センサ装置。
【請求項４】
前記アナログ・デジタル変換器は前記動作センサヘッドに隣接している、請求項１又は２に記載の位置センサ装置。
【請求項５】
前記アナログ・デジタル変換器を前記電子機器に接続するデジタル出力ケーブルの長さが少なくとも０.９メートル（３フィート）である、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の位置センサ装置。
【請求項６】
前記アナログ・デジタル変換器を前記電子機器に接続するデジタル出力ケーブルの長さが少なくとも３メートルである、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の位置センサ装置。
【請求項７】
前記アナログ・デジタル変換器を前記電子機器に接続するデジタル出力ケーブルの長さが少なくとも６メートルである、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の位置センサ装置。
【請求項８】
前記電子機器は、前記デジタル信号を復調するデジタル復調器を含む、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の位置センサ装置。
【請求項９】
前記可動ターゲット物体の位置を決定するために前記可動ターゲット物体に動作的に結合された追加的動作センサヘッドをさらに備える、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の位置センサ装置。
【請求項１０】
前記センサコイルに動作的に結合された可変電気素子をさらに備える、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の位置センサ装置。
【請求項１１】
固定参照ターゲットに動作的に結合された参照センサヘッドをさらに備え；
前記参照センサヘッドからの出力が、前記動作センサヘッドからの出力を調整するように構成されている、
請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の位置センサ装置。
【請求項１２】
前記可変電気素子は、可変キャパシタであり；かつ
前記参照センサヘッドは、可変参照キャパシタを含む、
請求項１１に従属する請求項１０に記載の位置センサ装置。
【請求項１３】
前記可変参照キャパシタのキャパシタンスの変化が前記動作センサヘッドの前記可変キャパシタにも生じるように、前記可変参照キャパシタが前記動作センサヘッドの前記可変キャパシタに動作的に結合される、請求項１２に記載の位置センサ装置。
【請求項１４】
前記参照センサヘッドは、前記可変参照キャパシタのキャパシタンスを調整して前記参照センサヘッドの共振周波数を維持するフィードバックループの一部である、請求項１２に記載の位置センサ装置。
【請求項１５】
前記アナログ・デジタル変換器はアナログ出力ケーブルにより前記センサコイルに結合され；
前記電子機器は、デジタル出力ケーブルにより前記アナログ・デジタル変換器に結合され；
前記アナログ・デジタル変換器は、前記アナログ出力ケーブルを介して前記センサコイルから前記出力信号を受信し、前記デジタル出力ケーブルを介して前記デジタル信号を前記電子機器へと送信し；かつ
前記アナログ出力ケーブルは、前記デジタル出力ケーブルよりも短い；
請求項１，２又は４乃至１４のいずれか１項に記載の位置センサ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、渦電流変位センサ等の誘導性センサの分野におけるものである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００２】
渦電流変位センサ（eddy current displacement sensors）では、アナログ駆動回路が、センサ・ネットワークの一部であるセンサコイル又はヘッドに振動磁界を提供するために使用される。駆動回路は、センサヘッドを駆動するための振動磁場を提供し、典型的には約５００kHzの周波数である。センサ・ネットワークは、ターゲットがセンサヘッドに近接することに起因するセンサ・ヘッド・インピーダンスの変化を検出する。これらのインピーダンス変化は、ターゲットからセンサヘッドまでの距離に比例する。センサ・ネットワークの出力は正弦波であり、その正弦波は、位置を決定することができる振幅及び／又は位相を決定するために復調及び／又は処理されなければならず、例えば信号振幅から位置情報を抽出する。或いは、位置に比例する、信号からの位相を抽出するために処理されなければならない。このようなセンサの精度の継続的な改善が望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００３】
インダクタンス・センサ装置が、対応するセンサヘッド又はコイルの近くに配置されたアナログ・デジタル（Ａ／Ｄ）変換器を有する。
【０００４】
本発明の一態様によれば、位置センサ装置は、センサコイルを含む動作センサヘッドと、アナログ・デジタル変換器と、センサコイルによって感知される可動ターゲット物体の位置を決定するための電子機器とを含む。前記アナログ・デジタル変換器は、前記センサコイルから出力信号を受信し、前記出力信号をデジタル信号に変換し、前記デジタル信号を前記電子機器へと送信する。前記アナログ・デジタル変換器は、前記電子機器に対してよりも前記センサコイルに対して物理的に近接している。
【０００５】
本概要の任意のパラグラフの実施形態によれば、前記アナログ・デジタル変換器は、前記動作センサヘッドから２５mm （１インチ）以内にある。
【０００６】
本概要の任意のパラグラフの実施形態によれば、前記アナログ・デジタル変換器は前記動作センサヘッドに組み込まれている。
【０００７】
本概要の任意のパラグラフの実施形態によれば、前記アナログ・デジタル変換器は前記動作センサヘッドに隣接している。
【０００８】
本概要の任意のパラグラフの実施形態によれば、前記アナログ・デジタル変換器を前記電子機器に接続するデジタル出力ケーブルの長さが少なくとも０.９メートル（３フィート）である。
【０００９】
本概要の任意のパラグラフの実施形態によれば、前記アナログ・デジタル変換器を前記電子機器に接続するデジタル出力ケーブルの長さが少なくとも３メートルである。
【００１０】
本概要の任意のパラグラフの実施形態によれば、前記アナログ・デジタル変換器を前記電子機器に接続するデジタル出力ケーブルの長さが少なくとも６メートルである。
【００１１】
本概要の任意のパラグラフの実施形態によれば、前記電子機器は、前記デジタル信号を復調するデジタル復調器を含む。
【００１２】
本概要の任意のパラグラフの実施形態によれば、前記可動ターゲット物体の位置を決定するために前記可動ターゲット物体に動作的に結合された追加的動作センサヘッドをさらに備える。
【００１３】
本概要の任意のパラグラフの一実施形態によれば、前記センサコイルに動作的に結合された可変電気素子をさらに備える。
【００１４】
本概要の任意のパラグラフの一実施形態によれば、固定参照ターゲットに動作的に結合された参照センサヘッドをさらに備える。
【００１５】
本概要の任意のパラグラフの実施形態によれば、前記参照センサヘッドからの出力が、前記動作センサヘッドからの出力を調整するように構成されている。
【００１６】
本概要の任意のパラグラフの実施形態によれば、前記可変電気素子は、可変キャパシタである。
【００１７】
本概要の任意のパラグラフの実施形態によれば、前記参照センサヘッドは、可変参照キャパシタを含む。
【００１８】
本概要の任意のパラグラフの一実施形態によれば、前記可変参照キャパシタのキャパシタンスの変化が前記動作センサヘッドの前記可変キャパシタにも生じるように、前記可変参照キャパシタが前記動作センサヘッドの前記可変キャパシタに動作的に結合される。
【００１９】
本概要の任意のパラグラフの実施形態によれば、前記参照センサヘッドは、前記可変参照キャパシタのキャパシタンスを調整して前記参照センサヘッドの共振周波数を維持するフィードバックループの一部である。
【００２０】
本発明の別の態様によれば、位置センサ装置が、センサコイル及びアナログ・デジタル変換器を含む動作センサヘッドと、センサコイルによって感知される可動ターゲット物体の位置を決定するための電子機器とを含む。アナログ・デジタル変換器は、センサコイルから出力信号を受信し、出力信号をデジタル信号に変換し、デジタル信号を電子機器へと送信する。
【００２１】
本発明のさらに別の態様によれば、位置センサ装置が、センサコイルを含む動作センサヘッドと、アナログ出力ケーブルによってセンサコイルに結合されたアナログ・デジタル変換器と、センサコイルによって感知された移動可能なターゲット物体の位置を決定するための電子機器であり、デジタル出力ケーブルによってアナログ・デジタル変換器に結合された電子機器とを含む。アナログ・デジタル変換器は、センサコイルからアナログ出力ケーブルを介して出力信号を受信し、出力信号をデジタル信号に変換し、デジタル信号をデジタル出力ケーブルを介して電子機器へと送信する。アナログ出力ケーブルはデジタル出力ケーブルより短い。
【００２２】
前述の及びこれに関連した目的を達成するために、本発明は、以下に詳細に記載されかつ特許請求の範囲に特に示された特徴を含んでいる。以下の記載及び添付図面は、本発明の例示的な実施形態を詳細に示している。しかしながら、これらの実施形態は、本発明の原理が使用され得る種々の方法のうちのいくつかを示しているにすぎない。本発明の他の目的、利点及び新規な特徴は、図面を参照して、本発明の詳細な記載から明らかになるであろう。
【００２３】
添付の図面は、本発明の種々の態様を示す。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１の実施形態に従ったインピーダンスベースの検知装置のブロック図である。
【図２】本発明の第２の実施形態に従ったインピーダンスベースの検知装置のブロック図である。
【図３】本発明の第３の実施形態に従ったインピーダンスベースの検知装置のブロック図である。
【図４】本発明の第４の実施形態に従ったインピーダンスベースの検知装置のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
位置センサ装置が、センサコイルを有するセンサヘッドと、センサヘッドからの出力をデジタル化し、そのデジタル入力をさらなる処理を行うための当該装置の電子回路へ送る、アナログ・デジタル（Ａ／Ｄ）変換器とを含む。Ａ／Ｄ変換器は、センサヘッドから離れて取り付けられた電子ボックス内にある電子機器よりもヘッドに近く配置される。Ａ／Ｄ変換器は、センサヘッドの一部であってもよく、センサヘッドに隣接していてもよく、かつ／或いはアナログ出力ケーブルによってセンサコイルに接続されていてもよい。センサヘッドとＡ／Ｄ変換器との間のアナログ出力ケーブルは、無視できる長さ（及び無視できるキャパシタンス）であってもよく、いずれにしても、Ａ／Ｄ変換器と電子機器との間のデジタル出力ケーブルよりも短くてもよい。この装置は、センサコイルとＡ／Ｄ変換器との間の接続のキャパシタンスが、センサ装置の性能にあまり影響しないという利点を有する。さらに、センサヘッドに近接した出力信号のデジタル化により、センサヘッドを電子機器からかなり離して配置することができ、デジタル出力ケーブルの長さは１メートル以上にできる。
【００２６】
図１は、１つ以上のターゲットの位置の変化を測定するための渦電流センサ装置（eddy current sensor device）などの誘導性センサ装置１０の概略図である。装置１０は、４つの動作可能な（又はアクティブな）センサヘッド１２、１４、１６及び１８を含む。動作センサヘッド１２及び１４は、第１の可動ターゲット２２の位置を決定するための第１のセンサチャネル２０の一部として使用され、動作センサヘッド１６及び１８は、第２の可動ターゲット２６の位置を決定するための第２のセンサチャネル２４の一部として使用される。一実施形態では、ターゲット２２及び２６は、ミラーのような光学装置の移動に関連付けられてもよく、ターゲット２２及び２６は、例えば、直交方向におけるミラーの移動（例えば、並進移動又は傾斜移動）を表現する。これは、移動が決定され得るターゲットの１つの例にすぎず、誘導性センサのための多くの他の使用、例えば、加速度計の一部としての使用が可能であることが理解されるであろう。ターゲット２２及び２６は、アルミニウム又は他の適切な材料で作られてもよく、プレート、バー又はディスクなどの様々な適切な形状のいずれかを有してもよい。
【００２７】
１つ以上の電流ドライブは、周期的な駆動電流をセンサヘッド１２〜１８に印加する。この電流は、図１において、波形４２、４４、４６及び４８によって示され、この波形は、センサヘッド１２-１８内のそれぞれのセンサコイル６２、６４、６６及び６８への途中で、それぞれの電流駆動増幅器５２、５４、５６及び５８を通過する。駆動電流は、適切な周波数、例えば、５００kHzであってもよく、センサコイル６２〜６８内に振動磁界を発生させる。センサコイル６２〜６８は、限定的意味のない例を与えるために、巻線コイル又はプリント配線板上の平らな螺旋トレースであってもよい。センサヘッド１２-１８はまた、それぞれのキャパシタ７２、７４、７６及び７８を有する。キャパシタ７２〜７８は、対応するそれぞれのセンサコイル６２-６８と並列に結合される。
【００２８】
キャパシタ７２〜７８は、可変キャパシタ、或いは代替的に（又は追加的に）可変インダクタなどの他の可変電気素子を含んでもよい。可変インダクタは、コンデンサ７２〜７８と並列に配置する代わりに、コイル６２〜６８と直列に配置することができる。
【００２９】
センサヘッド１２〜１８からの出力信号が、それぞれのアナログ出力ケーブル９２、９４、９６及び９８に沿って、それぞれのアナログ・デジタル（Ａ／Ｄ）変換器１０２、１０４、１０６及び１０８へと送られる。次いで、Ａ／Ｄ変換器１０２〜１０８から出力されたデジタル化された信号は、デジタル出力ケーブル１１２、１１４、１１６及び１１８を通って、電子機器ボックス１２０内に収容され得る電子機器１１９へと送られる。電子機器ボックス１２０は、センサヘッド１２〜１８から、及びＡ／Ｄ変換器１０２〜１０８から離れていてもよい。
【００３０】
電子機器１１９は、復調出力信号を生成する復調器１２２、１２４、１２６及び１２８を含み、復調出力信号はターゲット２２及び２６の位置に関する位置表示を生成するために結合される。復調は、位相感受性整流、又はＤＦＴ（離散フーリエ変換）、又は他の手段の形態をとることができる。ターゲット位置は、振幅測定値又は位相測定値のいずれかから抽出することができる。
【００３１】
所与のターゲット２２、２６と、それに関連するセンサコイル６２、６４及び６６、６８との間の距離が変化すると、ターゲット２２、２６の渦電流は、センサコイル６２、６４及び６６、６８の実効インダクタンスを変化させるように影響を受け、かくして、共振をシフトさせ、位置を測定する手段を可能にする。センサヘッド１２-１８の出力信号の振幅又は位相のいずれかの変化は、処理された信号のみを使用するか、或いは他のデータ（較正データ又はルックアップテーブルなど）と組み合わせるか、或いはデータに線形最小二乗適合（又はより高次の曲線）を適用して、所与のチャネル２０、２４のセンサヘッド１２〜１８によって検出される物体変位の出力を生成することによって、ターゲット位置を推定するために使用することができる。例えば、センサチャネル２０、２４は、ターゲット位置を既知の位置に移動させ、センサ推定ターゲット位置をこれらの既知の位置と比較することによって、較正することができる。次いで、これらの推定位置と既知の位置との間の差を装置１０内で使用して、ルックアップテーブル、又は多項式適合、又は他の手段を介して推定位置誤差を低減することができる。
【００３２】
センサ装置１０の１つの利点は、キャパシタ７２〜７８及びＡ／Ｄ変換器１０２〜１０８が、それらの対応するセンサコイル６２-６８に近接して、センサ装置１０の他の電気／電子／処理構成要素を収容する電子モジュール（又は電子機器ボックス）１１９から離れて、配置され得ることである。この配置は、アナログ出力ケーブル９２〜９８の長さを最小限にするように行うことができる。そのようにすることは、アナログ出力ケーブル９２〜９８のキャパシタンスを最小にする（かつ／或いは重要性を低減する）。これは、従来の装置と比較して、センサ装置１０のより良好な性能を可能にし得る。例えば、センサ装置１０は、光学ビームを操作するために使用されるミラーの動きを測定するために使用することができる。そのようなミラーは、非常に高い精度で小さな角度を測定することができ、改善できる可能性が望ましい。そのようなミラーは、より広い移動範囲を有することが望ましく、センサ装置１０は、より広い移動範囲を測定することができる必要がある。そのためには、回路内のインダクタンスを増加させ、かつキャパシタンスを減少させることが有用であり、これによって、アナログ信号が伝搬するケーブルのキャパシタンスを制御（及び減少）する。これは、センサ装置１０の使用の一例に過ぎず、他の多くの様々な使用が可能である。
【００３３】
本発明のアプローチは、誘導性センサ装置を構成する上で、ある意味で従来のアプローチに反するものであることに留意されたい。従来のアプローチは、センサヘッドから全ての電子機器を分離することによって、パッケージングを単純化することを含んでいた。本発明では、さらに、Ａ／Ｄ変換器を他の電子機器から分離し、センサヘッド／コイルに近接してＡ／Ｄ変換器を配置することにより、センサ装置を組み立てる際に、追加的な試験及び較正ステップを可能にする。
【００３４】
これらの利点の一部又は全部を実現するために、センサ装置１０に含まれ得る多くの可能な特徴がある。これらの特徴のいくつかを以下にリストする。これらの特徴は、必ずしも排他的なものではなく、複数の要因が同じ装置の一部であってもよい。Ａ／Ｄ変換器１０２〜１０８は、センサヘッド１２〜１８に組み込まれてもよい。Ａ／Ｄ変換器１０２〜１０８は、センサヘッド１２〜１８に隣接していてもよい。Ａ／Ｄ変換器１０２〜１０８は、２５mm （１インチ）又はそれ以外の範囲内で、それらの対応するセンサコイル６２〜６８に近接していてもよい。センサコイル６２〜６８とＡ／Ｄ変換器１０２〜１０８との間のアナログ出力ケーブル９２〜９８は、２５mm （１インチ）以下の長さを有することができる。アナログ出力ケーブル９２〜９８は、デジタル出力ケーブル１１２〜１１８よりも短くすることができ、より特定的には、少なくとも２分の１、少なくとも５分の１、又は１０分の１に短くすることができる。デジタル出力ケーブル１１２〜１１８は、センサヘッドと処理電子機器とを接続する従来のケーブルよりもはるかに長くてもよい。例えば、デジタル出力ケーブル１１２〜１１８は、長さが少なくとも０.９メートル（３フィート）、長さが少なくとも１メートル、長さが少なくとも３メートル、又は長さが少なくとも６メートルであっても良い。
【００３５】
これらの可能性及び他の可能性のいくつかは、以下の実施形態において例示されており、これらは、図１に示される主要な実施形態の変形形態である。様々な実施形態からの特徴は、適切な場合には、単一の実施形態に組み合わせることができ、実施形態の多くの共通の特徴に関する説明は、以下では省略する。
【００３６】
図１において、センサ装置１０は、センサヘッド１２〜１８の一部として、Ａ／Ｄ変換器１０２〜１０８を有する。図２及び図３は、Ａ／Ｄ変換器を隣接させた（図２）或いは近接させた（図３）センサヘッドを有する代替センサ装置を示している。
【００３７】
図２は、センサヘッド３１２、３１４、３１６及び３１８を含むセンサ装置３１０を示す。Ａ／Ｄ変換器３２２、３２４、３２６及び３２８は、それぞれのセンサヘッド３１２〜３１８に隣接している。Ａ／Ｄ変換器３２２-３２８は、それぞれのデジタル出力ケーブル３３２、３３４、３３６及び３３８によって電子機器ボックス３３０に結合される。
【００３８】
図３は、センサヘッド４１２、４１４、４１６及び４１８を含むセンサ装置４１０を示す。Ａ／Ｄ変換器４２２、４２４、４２６及び４２８は、それぞれのセンサヘッド４１２〜４１８に近接しており、アナログ出力ケーブルがＡ／Ｄ変換器４２２〜４２８をセンサヘッド４１２〜４１８内のセンサコイルに接続する。Ａ／Ｄ変換器４２２〜４２８は、デジタル出力ケーブル４３２、４３４、４３６及び４３８によって電子機器ボックス４４０に結合される。
【００３９】
図４は、参照センサヘッド５３２を含む代替センサ装置５１０を示す。参照センサヘッド５３２は、参照チャネル５３６の一部として、参照センサヘッド５３２に関連付けられた固定参照ターゲット５３４を有する。参照ターゲット５３４は、参照センサヘッド５３２に対して相対的に移動せず、参照センサヘッド５３２の出力を使用して、例えば、温度の変化の影響を補償するために、アクティブセンサヘッド又は動作センサヘッド５１２、５１４、５１６及び５１８の特性を調整することを可能にする。参照ターゲット５３４は、ターゲット５２２及び５２６と同じ材料で作られてもよく、かつ／或いはターゲット５２２及び５２６と同じ形状を有してもよい。
【００４０】
参照センサヘッド５３２は、可変キャパシタ又はインダクタのような可変電気素子５９０に結合されたセンサコイル５７０を有する。可変電気素子５９０は、温度又は他の環境の変化を補償するために制御可能に変更できるという特性を有する。動作センサヘッド５１２〜５１８は、同様な可変電気素子５８２、５８４、５８６及び５８８を有する。後述するように、参照センサヘッド５３２は、温度変化又は他の状態変化を補償するために、可変電気素子５８２〜５９０の値を変更するためのフィードバックループの一部として使用することができる。
【００４１】
参照センサヘッド５３２のデジタル化された参照出力信号は、位相計算モジュール６２２を通過する。位相計算モジュール６２２は、位相の変化を検出し、共振周波数の変化を示す。位相は、（例えば）離散フーリエ変換（ＤＦＴ）のような、複数の手段又は機構を介して検出され得る。参照ターゲット５３４は移動しないので、出力参照信号の如何なる変化も参照チャネル５３６の特性の変化に起因する。参照チャネル５３６を使用することにより、例えば、温度の変化によって起こる、システム特性のこのような変化の分離が可能になり、このような変化をターゲットの移動から生じる出力変化から分離させた状態を保持できる。これにより、可変電気素子５８２〜５９０を使用することによって、システムの補償が可能となり、温度の変化から生じるものなどのシステム特性の変化を除去するか、又は少なくとも大幅に低減することができる。
【００４２】
したがって、位相計算モジュール６２２からの出力が、可変電気素子５９０のキャパシタンスの値を変化させる信号として表現され、その値は、参照センサヘッド５３２の出力に対して位相の変化を補償するように変化され、参照センサヘッド５３２の共振周波数を維持する。値変化のためのこの信号は、デジタル-アナログ（Ｄ／Ａ）変換器６２６、及び参照チャネルフィードバック増幅器６２８を通過した後、可変電気素子５８２、５８４、５８６、５８８及び５９０に送られ、キャパシタンス調整を実行する。本質的に、参照チャネル５３６は、低帯域幅閉鎖フィードバックループとして作用し、可変電気素子５９０のキャパシタンスは、参照チャネル５３６からの出力信号を一定に維持するように調整され、同じ変化が、動作センサヘッド５１２〜５１８の可変電気素子５８２〜５８８内で行われる。これに代わる方法としては、参照計算とそれに対応する調整をコマンドで行う方法がある。これは、補償対象の変更がゆっくりと変化しているためである。そのような計算及び動作は、ソフトウェア、ハードウェア、若しくはファームウェア、又はそれらの任意の組み合わせで実行することができる。
【００４３】
フィードバック信号は、アナログ信号として上述した。変形的には、フィードバック信号は、センサヘッドに設けられた適切なインターフェースを備えるデジタル信号の形態であってもよい。
【００４４】
参照センサヘッド５３２の配置及び特性は、動作センサヘッド５１２〜５１８の配置及び特性と多くの点で類似していてもよい。例えば、固定キャパシタ５７２、５７４、５７６、５７８及び５８０の全ては、同様の特性を有してもよく、かつ／或いは可変電気素子５８２〜５９０の全ては、同様の特性を有してもよい。センサ装置５１０の種々の対応する部分間の特性の類似性は、参照センサヘッド５３２の調整を動作センサヘッド５１２〜５１８に適用するのに役立つ。しかしながら、いくつかの代替的な実施形態では、調整のための適切な調節を行って、異なるセンサのいくつかの部分について異なる特性が存在しても良い。
【００４５】
参照センサの使用に関するさらなる詳細は、２０１８年３月７日に出願された共同所有の米国特許出願第１５／９１４,０３７号に見出すことができる。その出願の全体が、本願において参照により援用される。
【００４６】
上述の実施形態はすべて、２つのチャネルにおいて４つの動作センサヘッドを有する。代わりに、より多数又はより少数のセンサヘッド及びチャネルを使用してもよいことが理解されよう。
【００４７】
本発明を或る好適な実施形態について図示して説明してきたが、本明細書と添付図面とを読んで理解すると、同等の変更や修正ができることが当業者により認識することができる。特に、上述のエレメント（コンポーネント、アセンブリ、デバイス、組成物等）によって実行される種々の機能に関して、そのようなエレメントを記述するために使用される用語（「手段」への言及を含む）は、別段の指示がない限り、本発明の本明細書に示された例示的な実施形態においてその機能を実行する開示された構造と構造的に等価ではないとしても、記載されたエレメントの特定の機能（すなわち、機能的に同等である）を実行する任意のエレメントに対応することを意図している。さらに、本発明の特定の特徴は、例示されたいくつかの実施形態のうちの１つ又は複数のみに関して上述してきたが、このような特徴は、任意の与えられた又は特定の用途に対して所望かつ有利であり得るように、他の実施形態の１つ又は複数の他の特徴と組み合わせることができる。  
【図１】
2021531468.tif 000003
【図２】
2021531468.tif 000004
【図３】
2021531468.tif 000005
【図４】
2021531468.tif 000006
【国際調査報告】
2021531468.tif 000007
2021531468.tif 000008
2021531468.tif 000009
2021531468.tif 000010