Entwurf und Fertigung eines linearen induktiven Mikrowegmesssensors

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Entwicklung, Fertigung und Charakterisierung eines induktiven linearen Mikrowegmesssensors. Der entworfene Mikrowegmesssensor kombiniert die Eigenschaften eines digitalen und eines analogen Wegmessverfahrens. Die Funktion des Sensors basiert auf einem transformatorischen Prinzip, wobei ein beweglicher Kern zum Einsatz kommt. Der Mikrosensor besteht aus zwei Komponenten, aus einem stationären Teil (Ständer)und aus einem beweglichen Teil (Läufer). Der Ständer des Mikrosensors weist eine periodisch angeordnete Kernstruktur auf. Eine doppellagige Mäanderspule in der Mitte des Systems dient als Erreger. Beidseitig angeordnet befinden sich Spiralspulen, die als Messspulen dienen. Dabei umschlingen die Spulen den magnetischen Kern des Mikrosensors, der aus einer Reihe von E-förmigen Elementen besteht. Der bewegliche Teil des Kerns im Läufer des Mikrosensors beinhaltet Rückschlüsse, die als Messskala dienen. Der bewegliche Kern des Läufers zeichnet sich durch die Versetzung der linken und rechten Seite um eine Viertelperiode aus. Dadurch wird die gleichzeitige Entstehung der „Sinus“- und „Kosinus“-Messsignale ermöglicht. Mit Hilfe der zwei Messsignale kann sowohl die Position als auch die Bewegungsrichtung erfasst werden.