[發(fā)明專利]接近度傳感器和用于測(cè)量與物體的距離的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380074940.9
• 申請(qǐng)日: 2013-07-01
• 公開（公告）號(hào): CN105051567B
• 公開（公告）日: 2018-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 索林·費(fèi)里斯安;馬克·埃貝赫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 巴魯夫公司
• 主分類號(hào): G01S13/32
• 分類號(hào): G01S13/32;G01S13/36
• 代理公司: 北京律誠(chéng)同業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11006
• 代理人: 徐金國(guó),吳啟超

1.用于測(cè)量范圍從零開始的與物體(12)的距離(D)的接近度傳感器，所述接近度傳感器具有提供傳輸波(16)作為輸出信號(hào)(54)的微波振蕩器(52)，所述接近度傳感器(10)在所述物體(12)的方向上將所述傳輸波發(fā)射作為自由空間傳輸波(16c)，導(dǎo)電或至少具有導(dǎo)電表面的所述物體(12)將所述自由空間傳輸波反射作為自由空間反射波(30a)，并且所述接近度傳感器(10)將所述自由空間傳輸波接收作為反射波(30)，其中從所述傳輸波(16)和所述反射波(30)確定所述反射系數(shù)(Γ)，所述接近度傳感器(10)提供所述反射系數(shù)作為所述距離(D)的測(cè)量，所述接近度傳感器的特征在于，所述傳輸波(16)在波導(dǎo)(22)中被引導(dǎo)為波導(dǎo)傳輸波(16b)，所述傳輸波(16)以一波模式注入到所述波導(dǎo)(22)，這使所述波導(dǎo)(22)的前端的孔(26)處所述波導(dǎo)傳輸波(16b)分離成所述自由空間傳輸波(16c)并使所述自由空間傳輸波(16c)朝向所述物體(12)傳播。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接近度傳感器，其特征在于，在使用圓形波導(dǎo)時(shí)，TE11模式提供為波模式。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接近度傳感器，其特征在于，所述波導(dǎo)(22)被設(shè)計(jì)成圓形柱形。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接近度傳感器，其特征在于，電介質(zhì)窗(28)提供在所述波導(dǎo)(22)的所述前端的所述孔(26)處。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接近度傳感器，其特征在于，所述波導(dǎo)(22)用電介質(zhì)材料填充。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接近度傳感器，其特征在于，至少一個(gè)模式變換器(20)提供用來(lái)確定所述波導(dǎo)(22)中的所述波導(dǎo)傳輸波(16b)的所述波模式。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接近度傳感器，其特征在于，正交混頻器(58)提供用來(lái)從所述傳輸波(16)和所述反射波(30)確定所述反射系數(shù)(Γ)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接近度傳感器，其特征在于，6柵極技術(shù)提供用來(lái)從所述傳輸波(16)和所述反射波(30)確定所述反射系數(shù)(Γ)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接近度傳感器，其特征在于，所述波導(dǎo)(22)、所述模式變換器(20)以及信號(hào)處理布置(14)形成單部分式單元。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的接近度傳感器，其特征在于，所述單部分式單元的外殼為所述波導(dǎo)(22)。

11.用于測(cè)量范圍從零開始的與物體(12)的距離(D)的方法，其中微波振蕩器(52)的輸出信號(hào)(54)提供作為傳輸波(16)，所述傳輸波在所述物體(12)的方向上發(fā)射作為自由空間傳輸波(16c)，所述傳輸波由導(dǎo)電或至少具有導(dǎo)電表面的所述物體(12)反射作為自由空間反射波(30a)并且接收作為反射波(30)，其中所述反射系數(shù)(Γ)從所述傳輸波(16)和所述反射波(30)確定，并且提供作為對(duì)所述距離(D)的測(cè)量，所述方法的特征在于，所述傳輸波(16)在波導(dǎo)(22)中被引導(dǎo)為波導(dǎo)傳輸波(16b)，所述傳輸波(16)注入到所述波導(dǎo)(22)中是以一波模式進(jìn)行，這使所述波導(dǎo)(22)的前端的孔(26)處所述波導(dǎo)傳輸波(16b)分離成所述自由空間傳輸波(16c)并使所述自由空間傳輸波(16c)朝向所述物體(12)傳播。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，在使用圓形波導(dǎo)時(shí)，TE11模式提供為波模式。

13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，針對(duì)所述傳輸波(16)的一個(gè)頻率、及一個(gè)波模式進(jìn)行對(duì)所述距離(D)的所述確定。

14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，為了確定所述距離(D)，針對(duì)所述傳輸波(16)的至少兩個(gè)不同頻率交替進(jìn)行對(duì)所述微波振蕩器(52)的調(diào)諧，并且對(duì)所述距離(D)的所述確定針對(duì)至少兩個(gè)不同頻率及波模式進(jìn)行。

15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，至少一個(gè)第二波模式提供用于相對(duì)于第一波導(dǎo)來(lái)交替地將所述傳輸波(16)注入到所述波導(dǎo)(22)中。

16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，針對(duì)所述傳輸波(16)的一個(gè)頻率、及至少兩個(gè)不同的波模式進(jìn)行對(duì)所述距離(D)的所述確定。