(57)【要約】物体（１）の位置を検出する装置および方法であって、特に、付勢されることで２個の巻線（４、５）間において物体（１）を移動させうる、少なくとも２個の巻線（４、５）、好ましくは２個のマグネットコイルを有するたとえば入口および出口弁、燃料噴射弁またはガス交換弁等の弁（３）の電機子（２）である物体（１）の位置を検出する装置および方法は、前記２個の巻線（４、５）が交互に用いられて、前記物体（１）が前記巻線（４、５）間において移動せしめられ、かつ前記物体（１）の位置が検出されるような極めて単純な構成において物体（１）の位置を大体において線形の、問題が起こらない方法で検出するという点に関して改良され、かつさらに開発される。
2004511709.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体（１）の位置を検出する装置であって、特に、付勢されることで２個の巻線（４、５）間において物体を移動させうる、少なくとも２個の巻線（４、５）、好ましくは２個のマグネットコイルを有するたとえば入口および出口弁、燃料噴射弁またはガス交換弁等の弁（３）の電機子（２）である物体（１）の位置を検出する装置において、前記２個の巻線（４、５）が交互に用いられて、前記巻線（４、５）間において前記物体（１）が移動せしめられ、かつ前記物体（１）の位置が検出されることを特徴とする、物体（１）の位置を検出する装置。
【請求項２】
前記物体（１）は、ステム（６）上に配置されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記巻線（４、５）は、少なくとも１個の構造体（７、８）内に配置されることを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
前記１個または複数個の構造体（７、８）は、強磁性体であることを特徴とする請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記物体（１）は、２つの端部位置間において移動するようになっていることを特徴とする請求項１〜４の１項に記載の装置。
【請求項６】
前記物体（１）は、ばね（９）によって、ある位置、特に前記弁（３）の端部位置に保持されることを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項７】
少なくとも１個の巻線（４、５）は、少なくとも２個の区画（１０、１１、１０’、１１’）に小分割されることを特徴とする請求項１〜６の１項に記載の装置。
【請求項８】
第１の前記区画（１０、１０’）は、第２の前記区画（１１、１１’）より前記物体（１）に接近して配置されることを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記第２の区画（１１、１１’）と前記物体（１）との間の間隔は、前記巻線（４、５）の直径の半分より大きいことを特徴とする請求項７または８に記載の装置。
【請求項１０】
前記第１の区画（１０、１０’）のインピーダンスは、前記第２の区画（１１、１１’）のインピーダンスより大きく、特に約３〜５倍であることを特徴とする請求項７〜９の１項に記載の装置。
【請求項１１】
少なくとも１個の巻線（４、５）は、少なくとも２個の接点（１２、１２’、１３、１３’）と少なくとも１個のタップ（１４、１４’）とを好ましくは前記区画（１０、１１、１０’、１１’）のそれぞれの端部点において含むことを特徴とする請求項７〜１０の１項に記載の装置。
【請求項１２】
前記物体（１）がその端部位置にあるとき、前記巻線（４、５）の前記２個の区画（１０、１１、１０’、１１’）の品質は同一であることを特徴とする請求項７〜１１の１項に記載の装置。
【請求項１３】
前記品質の適合は、前記第１の区画（１０、１１）と前記第２の区画（１０’、１１’）との巻数の比を適合させることによって達成されることを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
少なくとも一方の巻線（４、５）は、少なくとも１個の演算増幅器（１７）とともに、電圧電流変換器を形成することを特徴とする請求項１〜１３の１項に記載の装置。
【請求項１５】
前記第１の区画（１０、１０’）と前記第２の区画（１１、１１’）との間にある前記タップ（１４、１４’）は、前記演算増幅器（１７）の反転入力部に接続されることを特徴とする請求項１４および１１に記載の装置。
【請求項１６】
マルチプレクサ（１６）が前記演算増幅器（１７）の非反転入力部に接続されることを特徴とする請求項１４または１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記マルチプレクサ（１６）は、マイクロコンピュータ（２３）または水晶発振器によって制御されうることを特徴とする請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記マイクロコンピュータまたは水晶発振器の周波数は、前記巻線（４、５）を作動させて前記物体（１）を移動させるのに用いられる電流の周波数よりはるかに高いことを特徴とする請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記第１の区画（１０、１０’）における電圧降下は、計測増幅器（１８）によって、
【数１】
2004511709.tif 000009
の関係式を用いて検出されうることを特徴とする請求項７〜１８の１項に記載の装置。
【請求項２０】
前記計測増幅器（１８）の出力部は、微分器（１９）の入力部に接続されることを特徴とする請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
前記微分器（１９）の出力部において、
【数２】
2004511709.tif 000010
の電圧が得られることを特徴とする請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
前記微分器（１９）の出力部は、比較器（２０）に接続されることを特徴とする請求項２１に記載の装置。
【請求項２３】
前記比較器（２０）の出力部において、パルス幅変調信号が生ぜしめられうることを特徴とする請求項２２に記載の装置。
【請求項２４】
前記比較器（２０）の出力部は、マルチバイブレータ、特に単安定マルチバイブレータ（２２）に接続されることを特徴とする請求項２２または２３に記載の装置。
【請求項２５】
前記マルチプレクサ（１６）は、前記マルチバイブレータ（２２）の出力信号によって制御されうることを特徴とする請求項１６および２４に記載の装置。
【請求項２６】
前記物体（１）の位置は、評価回路によって判断されうることを特徴とする請求項１〜２５の１項に記載の装置。
【請求項２７】
物体（１）の位置を検出する方法であって、特に、付勢されることで２個の巻線（４、５）間において物体（１）を移動させうる、少なくとも２個の巻線（４、５）、好ましくは２個のマグネットコイルを有するたとえば入口および出口弁、燃料噴射弁またはガス交換弁等の弁（３）の電機子（２）である物体（１）の位置を、好ましくは請求項１〜２６の１項に記載の装置によって検出する方法において、前記２個の巻線（４、５）が交互に用いられて、前記物体（１）が前記巻線（４、５）間において移動せしめられ、かつ前記物体（１）の位置が検出されることを特徴とする、物体（１）の位置を検出する方法。
【請求項２８】
前記物体（１）の位置を検出するのに用いられる前記巻線（４、５）は、好ましくは小振幅の高周波電流の供給を受けることを特徴とする請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記物体（１）の検出に用いられる前記巻線（４、５）のインピーダンスは、指数関数的に前記物体（１）の距離に従属することを特徴とする請求項２７または２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記巻線（４、５）は、演算増幅器（１７）とともに、電圧電流変換器を形成することを特徴とする請求項２７〜２９の１項に記載の方法。
【請求項３１】
前記巻線（４、５）は、少なくとも２個の区画（１０、１１、１０’、１１’）に小分割され、第１の前記区画（１０、１０’）は、第２の前記区画（１１、１１’）より前記物体（１）に接近して配置され、前記物体（１）の位置は、前記第１の区画（１０、１０’）のインピーダンスを変化させることにより判断されることを特徴とする請求項２７〜３０の１項に記載の方法。
【請求項３２】
前記巻線（４、５）の前記第２の区画（１１、１１’）のインピーダンスは、実質的に前記物体（１）の位置の変化とは無関係であることを特徴とする請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記第１の区画（１０、１０’）は、電流源により電流供給されることを特徴とする請求項３１または３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記第１の区画（１０、１０’）を流れる電流は、前記第２の区画（１１、１１’）に従属することを特徴とする請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記第１の区画（１０、１０’）における電圧降下（Ｕｖ）は、計測増幅器（１８）によって、
【数３】
2004511709.tif 000011
の関係式を用いて判断されることを特徴とする請求項３１〜３４の１項に記載の方法。
【請求項３６】
前記計測増幅器（１８）の出力部は、微分器（１９）の入力部に接続されることを特徴とする請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
前記微分器（１９）の出力部に、
【数４】
2004511709.tif 000012
の電圧が印加されることを特徴とする請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
前記微分器（１９）の出力部は、比較器（２０）に接続され、前記微分器（１９）の出力部における電圧
【数５】
2004511709.tif 000013
は、前記比較器によって、定電圧（Ｕ０）と比較されることを特徴とする請求項３７に記載の方法。
【請求項３９】
時間（ｔ０（ｘ））は、前記物体（１）の位置に比例し、すなわち下式で表されることを特徴とする請求項３８に記載の方法
【数６】
2004511709.tif 000014
。
【請求項４０】
前記時間（ｔ０（ｘ））の値は、前記定電圧（Ｕ０）および／または時定数（τ）を変化させることによって調節されることを特徴とする請求項３９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
本発明は、物体の位置を検出する装置および方法に関し、特に、付勢されることで２個の巻線間において物体を移動させうる、たとえば入口および出口弁、燃料噴射弁またはガス交換弁等の、少なくとも２個の巻線、好ましくは２個のマグネットコイルを有する弁の電機子の位置を検出する装置および方法に関する。
【従来技術】
物体の位置を検出する装置および方法は、たとえば、弁の電機子である物体の位置を検出する装置が開示されている独国特許第１９７ ３５ ３７５ Ｃ１号によって、旧来から従来技術において周知であった。この周知の装置は、付勢されることで２個の巻線間において物体を移動させうる２個のマグネットコイルからなる弁の電機子の位置を検出する圧電要素からなる。物体―すなわち電機子―の位置の検出は、この場合は、巻線が付勢されていないときに電機子を２つの端部位置間において中央位置に保持する２個のばね間のスプリング力を測定することにより間接的に行なわれる。これにより、圧電要素によって、前記スプリング力に基づいて、電機子の速度を判断して、前記圧電要素により発せられる信号を用いて磁気駆動装置を制御する回路を調節して、電機子の最小衝撃速度が該電機子の端部位置において達成されるようにすることができる。前記ばねは、この単純な例において、スプリング力が電機子の位置に対して線形に比例する関係で変化するように、線形特性を有することが理想的である。
前記周知の装置は、特に、圧電要素では電機子の端部位置しか検出できないという点において問題がある。電機子のその他の位置は、ばねの特性から間接的にしか計算されえない。このことは、電機子の位置の検出において誤差の増大をもたらす。
さらにまた、独国特許第１９８ ５６ ５２８ Ａ１号には、単独で見た場合に、２つの層状体を含む弁リフト検知装置が開示されている。これらの層状体は、ある距離に、両者間に隙間をあけて配置される。この隙間に、ホール・センサが収容される。検知素子として製作される物体は、磁気要素を備えており、前記ホール・センサに対して移動するように配置される。ホール・センサは、この場合は、非接触的方法により作用する。独国特許第１９８ ５６ ５２８ Ａ１号に開示の装置は、特に、ホール・センサにおける温度変化が補償されないという点において問題がある。加えて、非線形の出力信号は、物体の位置の検出に不利な効果を及ぼす。さらに、単独で見た場合に、センサ用の横形電機子構成と、同じ巻線を介した電流およびインダクタンスの測定による検出とが開示されている。
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明の目的は、冒頭に記載された種類の物体の位置を検出する装置および方法において、物体の位置が、極めて単純な構成を用いて、大体において線形の、問題が起こらない方法で検出されうる装置および方法を説明することにある。
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、前記目的は、それぞれ請求項１および２７に記載の特徴を用いて物体の位置を検出する装置および方法により達成される。これにより、主題となる、物体の位置の検出に関する装置および方法は、２個の巻線が交互に用いられて、該巻線間において物体が移動せしめられ、かつ前記物体の位置が検出されるような態様で改良され、かつさらに開発される。
まず最初に、本発明により、たとえば圧電要素等の、物体の位置を検出する追加的手段は、物体の位置の検出に適切に適合しないことがわかった。本発明により、さらにまた、従来技術―すなわち追加的手段の使用―から脱却して、物体の位置の検出を単に２個の巻線のみによって達成しうることがわかった。技術面において、このことは、通常は巻線間において物体を移動させるためだけに用いられるにすぎない２個の巻線を交互に使用して、巻線間における物体の移動と該物体の位置の検出との両方を行なうという驚異的に単純な態様で実現される。これは、たとえば、一方の巻線を用いて物体を移動させる一方で、他方の巻線を一種のうず電流センサとして用いて物体を検出することで達成される。
特に単純な構成の範囲内においては、物体をステム上に配置することができる。このことにより、特に物体が弁の電機子である場合に、物体の特に均一な移動が保証されることになる。
特に頑丈かつ機能的な構成に関しては、巻線を少なくとも１個の構造体内に配置することができる。特に有利な態様において、前記構造体は、強磁性体であってもよい。
特に機能的な構成に関しては、物体を２つの端部位置間において移動させるようにすることができる。この構成では、物体は、少なくとも１個のばねによって、ある位置、特に弁の端部位置に保持されうる。物体が弁の電機子である場合には、物体がばねによって保持される位置を弁の閉弁位置とすると非常に有利になりうる。しかし、２個のばねによって物体をあらゆる位置において保持することも可能である。
さらに他の有利な態様において、少なくとも１個の巻線を少なくとも２個の区画に小分割することができる。この場合は、第１の区画を第２の区画より物体に接近させて配置することができる。これに加えて、または代案として、第２の区画と物体との間の間隔を巻線の直径の半分より大きくしてもよい。
好ましくは、さらに第１の区画のインピーダンスを第２の区画のインピーダンスより大きくすること、特に約３〜５倍にすることができる。このような構成の場合は、物体の移動は、実質的に第１の区画のインピーダンスのみを左右し、第２の区画のインピーダンスは大体において物体の位置とは無関係となる。
特に単純な構成の範囲内において、１個または複数個の各巻線は、少なくとも２個の接点と少なくとも１個のタップとを含みうる。これに関しては、前記接点とタップとを区画の端部に配置することができる。このことにより、特に、それぞれの区画の付勢とインピーダンスの測定とが簡単になる。
特に有利な態様において、物体が端部位置にあるときに、巻線の２個の区画の品質を同一にすることができる。特に単純な態様において、この品質の適合は、第１および第２の区画の巻数の比を適合させることにより実現されうる。
特に単純な回路に関して、少なくとも一方の巻線は、演算増幅器とともに電圧電流変換器を形成しうる。この場合は、前記巻線の第１の区画は、前記電圧電流変換器から供給を受けることができ、電流は、第２の区画のインピーダンスに従属する。
第１および第２の区画間のタップは、演算増幅器の反転入力部に接続されうる。演算増幅器の非反転入力部は、さらにマルチプレクサに接続されうる。このマルチプレクサによって、たとえば方形波電圧であってもよい電圧Ｕｉｎを生ぜしめることができる。
特に有利な態様において、前記マルチプレクサは、マイクロコンピュータまたは水晶発振器によって制御可能であってもよい。このマイクロコンピュータまたは水晶発振器の周波数は、巻線を作動させて物体を移動させる周波数よりはるかに高い周波数、たとえば５０ｋＨｚ〜２５０ｋＨｚであってもよい。
特に単純な構成に関して、第１の区画の電圧降下を計測増幅器によって、下式により判断することができる：
【数７】
2004511709.tif 000003
ここで、Ｕｉｎは、演算増幅器の非反転入力部における電圧であり；Ｚｓ１は、物体が、巻線と物体との間の間隔が最小となるその端部位置にあるときの、第１の区画のインピーダンスであり；Ｚｓ２は、本質的に巻線から物体までの距離とは無関係である、第２の区画のインピーダンスであり；Ｋは、計測増幅器の増幅率であり；γは、巻線の形状に従属する係数である。したがって、計測増幅器の出力部における電圧Ｕｖは、第１および第２の区画のインピーダンスＺｓ１およびＺｓ２の比に従属する。
計測増幅器の出力部は、微分器の入力部に接続されうる。したがって、この微分器の出力部において、下式の電圧が得られる：
【数８】
2004511709.tif 000004
ここで、τは、微分器の時定数である。
微分器の出力部は、比較器に接続されうる。これによって、微分器の出力電圧Ｕｓを比較器によって定電圧Ｕｏと比較することが可能になる。これにより、比較器の出力部において、マルチプレクサがマイクロコンピュータまたは水晶発振器によって制御される場合に、パルス幅変調信号を発生させることが可能になる。
これに代わる方法として、比較器の出力部をマルチバイブレータ、特に単安定マルチバイブレータに接続してもよい。これにより、このマルチバイブレータの出力信号を用いて、マルチプレクサを制御することができる。この場合は、装置は、周期Ｔ＝ｔｘ＋△ｔの自由揺動形発振器の態様で作用し、ここで△ｔは、単安定マルチバイブレータの時定数である。
特に単純な態様において、その後、評価回路によって物体の位置を判断することができる。この評価回路は、いかなる形態でも実現されうる。
本発明によれば、前記目的は、さらにまた、請求項２７の段階を用いて物体の位置を検出する方法により達成される。これにより、物体の位置を検出する、主題となる方法は、２個の巻線を交互に用いて、該巻線間において物体を移動させ、かつ前記物体の位置を検出するように改良され、かつさらに開発される。
物体の位置を特に信頼性よく検出することに関して、検出に用いられる巻線は、好ましくは小振幅の高周波電流の供給を受けうる。したがって、物体の検出に用いられる巻線のインピーダンスは、指数関数的に物体の距離に従属することになる。このため、検出に用いられる巻線は、うず電流の原理により作用する。これに関しては、物体の位置を線形的に、かつ同時に温度安定的態様で、しかも供給電圧の変動とは無関係に判断することができる。加えて、温度補償は、たとえば補償巻線の配設によって、異なる方法で実現されうる。
少なくとも１個の巻線は、少なくとも１個の演算増幅器とともに電圧電流変換器を形成しうる。
特に機能的な開発の範囲内において、少なくとも１個の巻線は、少なくとも２個の区画に小分割されうる。この場合は、第１の区画を第２の区画より物体に接近させて配置して、物体の位置が第１の区画のインピーダンスを変化させることにより判断されうるようにすることができる。したがって、作用原理は、巻線の電磁場によって物体内に誘導されるうず電流の減磁作用の効果に基づく。この結果として、巻線の第１の区画のインピーダンスは、物体の移動に伴って大幅に変化する。同時に、第２の区画のインピーダンスは、第２の区画が物体から適切に切り離されて配置されるため、物体の位置に対して相対的にほとんど変化しない。巻線の第１の区画は、電流源、すなわち巻線と演算増幅器とにより形成される電圧電流変換器を電源としうる。この場合、電流は、第２の区画のインピーダンスに従属することになる。
第１の区画の電圧降下は、計測増幅器のよって下式を用いて判断されうる：
【数９】
2004511709.tif 000005
計測増幅器の出力部は、さらに微分器の入力部に接続されうる。このため、微分器の出力部における電圧は、下式のとおりとなる：
【数１０】
2004511709.tif 000006
ここで、τは、微分器の時定数である。
次に、微分器の出力部を比較器に接続して、微分器の出力部における電圧
【数１１】
2004511709.tif 000007
が比較器によって定電圧Ｕ０と比較されるようにすることができる。
物体がある一定の位置にある場合は、持続時間ｔ０（ｘ）の信号のみが比較器の出力部に印加される。このため、時間は、下式のように、物体の位置に比例する：
【数１２】
2004511709.tif 000008
したがって、定電圧および／または時定数を変化させることによって、時間の値を調節することが可能になる。
本発明の教授内容を有利な態様で改良し、かつさらに開発するさまざまな可能性がある。そのためには、一方では請求項１および２７に従属する請求項を、他方では以下に図面を参照して述べる、本発明にしたがった、物体の位置を検出する装置および方法の好適な実施例の詳細な説明を参照することができる。図面を参照して述べる、物体の位置を検出する本発明の装置および方法の好適な実施例の説明と併せて、教授内容の一般に好適な改良点およびさらなる開発点についても説明する。
【実施例】
図１に、物体１、すなわち弁３の電機子２の位置を検出する、本発明にしたがった装置の一部分の実施例が示されている。弁３は、付勢されることで巻線４および５間において電機子２を移動させる２個の巻線４、５、この場合はマグネットコイルからなる。
本発明にしたがって、これらの２個の巻線４、５は、交互に用いられて、巻線４、５間において電機子２を移動させるとともに、電機子２の位置を検出する。
電機子２は、ステム６上に配置され、巻線４、５は、２個の強磁性体７、８内に配置される。電機子２は、２個の巻線４、５によって２つの端部位置間、すなわち弁の開弁位置と閉弁位置との間において移動可能であり、ばね９によって、弁３が閉鎖される位置において保持される。２個の巻線４、５は、交互に付勢されて、電機子２を巻線４、５間において移動させて、以って弁３を開閉する。
巻線４が付勢されて電機子２が移動せしめられるときに、さらに巻線５を用いて電機子２の位置が判断され、逆もまた同じである。電機子２がそれぞれの端部位置にあり、かつそれぞれの巻線４、５の保持電流が遮断されて、緩衝ばね９により電機子２が他方の端部位置へと向かう方向に移動せしめられるようになると、巻線４、５は、高周波電流の供給を受ける。
図２に示されているように、各巻線４、５は、２個の区画１０、１１、１０’、１１’に小分割される。第１の区画１０、１０’は、第２の区画１１、１１’より電機子２に接近して配置される。さらに第２の区画１１、１１’を電機子２の位置と一層無関係にするために、第２の区画１１、１１’と電機子２との間の隙間は、巻線４、５の直径の半分より大きくされる。加えて、第１の区画１０、１０’のインピーダンスは、本実施例の場合は、第２の区画１１、１１’のインピーダンスの約４倍に選択されている。
各巻線４、５は、区画１０、１１、１０’、１１’のそれぞれの端部点に配置される２個の接点１２、１２’、１３、１３’とタップ１４、１４’とを有する。
巻線４、５間において移動せしめられる電機子２の位置を判断するために、図３に示されるところの回路は、３個の抵抗器Ｒ１、Ｒ２およびＲ３の分圧器を含んでおり、この分圧器は、電圧源ＵＣＣから電圧供給を受ける。
分圧計の形態をとる演算増幅器１５と抵抗器Ｒ２との補助により、基準電圧Ｕ０が生ぜしめられる。抵抗器Ｒ１およびＲ２間において、電圧Ｕｉｎが取り出されて、マルチプレクサ１６の入力部に供給され、このマルチプレクサの第２の入力部は接地される。
マルチプレクサ１６の出力部は、巻線４、５と演算増幅器１７とからなる電圧電流変換器に接続される。この構成において、マルチプレクサ１６の出力部は、演算増幅器１７の非反転入力部に接続され、この演算増幅器１７の反転入力部は、自身の接点１２が演算増幅器１７に接続されるとともに自身の接点１３が接地される巻線４のタップ１４に接続される。
巻線４の接点１２とタップ１４との間における電圧降下は、計測増幅器１８によって取り出されて、コンデンサ―図示せず―を介して微分器１９の反転入力部に接続され、前記計測増幅器１８の出力部は、抵抗器―図示せず―を介して微分器１９の反転入力部に接続される。
電圧Ｕｓが印加される微分器１９の出力部は、比較器２０の非反転入力部に接続され、この比較器の反転入力部は、演算増幅器１５の出力部に接続されて、基準電圧Ｕ０が印加される。比較器２０の出力部は、シュミットトリガー２１の入力部に接続される。このシュミットトリガーの出力部において、電機子２の位置に比例する時間間隔が得られる。
同様に図３に示される異なる実施例において、比較器２０の出力部は、単安定マルチバイブレータ２２を介してマルチプレクサ１６の制御入力部に接続される。マルチプレクサ１６の制御入力部は、本実施例ではマイクロコンピュータ２３である方形波発振器に接続される。マイクロコンピュータ２３は、マルチプレクサ１６を周波数ｆ０の方形波信号を用いて制御する。この方形波信号の周期の前半において、マルチプレクサ１６の入力部は、抵抗器Ｒ１、Ｒ２およびＲ３により形成される分圧器に接続され、方形波信号の周期の後半においては、マルチプレクサ１６の同じ入力部は接地される。このプロセスにおいて、周波数ｆ０は、約５０〜２５０ｋＨｚの値を有する。第２の実施例では、マルチプレクサ１６の制御入力部は、単安定マルチバイブレータ２２の出力部に接続される。
図４に、電機子の３つの異なる位置ｘ１、ｘ２、ｘ３に関する演算増幅器１９の出力部における電圧Ｕｓの時間ｔに対する従属性が示されている。電圧Ｕｓは、比較器２０によって電圧Ｕ０と比較される。比較器２０の出力部には、電機子２の３つの異なる位置に関する各持続時間ｔ０（ｘ１）、ｔ０（ｘ２）およびｔ０（ｘ３）の信号―図４ｂ、４ｃおよび４ｄに示す―が印加される。電源が定周波ｆ０であることの結果として、距離に従属する持続時間ｔ０（ｘ）によりパルス幅変調された信号が生ぜしめられる。
図５に、本発明の装置の第２の実施例における電機子２の位置ｘ１に関する電圧Ｕｓの時間に対する従属性が示されている。電圧Ｕｓが基準電圧Ｕ０に等しい場合は、持続時間ｔ０（ｘ１）の信号ＵＫが、比較器２０の出力部において生ぜしめられる。
電圧ＵＫの下降勾配を用いて、単安定マルチバイブレータ２２が制御されて、一定時間△ｔ後に切り換わる。この時点で、巻線４または５への電圧供給は遮断され、その後、マルチプレクサ１６により再開される。本発明の本実施例は、この構成が自由揺動型発振器の態様で作用し、かつ予め一定に定められうる周波数ｆ０に縛られないため、高速測定が可能になるという利点を提供する。これにより、出力信号は、単なる時間間隔Ｔ＝ｔｘ＋△ｔとなり、この時間間隔を用いて周波数変調が実現される。
さらなる詳細に関しては、繰り返しを避けるために参照により本明細書に一般的な説明が記載されている。
最後に、前記の実施例は、特許請求の範囲に記載の教授内容を本実施例に制限することなしに説明するためだけに用いられていることを明記しておくこととする。
【図面の簡単な説明】
【図１】
物体、すなわち弁の一部分の位置を検出する、本発明にしたがった装置の一部分の実施例の略図である。
【図２】
図１の弁の巻線の略切取図である。
【図３】
本発明にしたがった装置の略回路図である。
【図４】
第１の実施例における物体の異なる位置での電圧の時間変化を示す略図である。
【図５】
第２の実施例における物体の異なる位置での電圧の時間変化を示す略図である。
【国際公開パンフレット】
2004511709.tif 000015
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【国際調査報告】
2004511709.tif 000039
2004511709.tif 000040
2004511709.tif 000041
2004511709.tif 000042