WO2001006269A9

WO2001006269A9 - Verfahren zur verlustmessung

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Publication number: WO2001006269A9
Application number: PCT/AT2000/000198
Authority: WO
Inventors: Roman Koller
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-07-15
Filing date: 2000-07-17
Publication date: 2002-08-29
Anticipated expiration: 2002-01-15
Also published as: AU6138500A; WO2001006269A1; DE10082058D2; DE10082058B4

Abstract

Das Verfahren ist eine Verbesserung der DE 42 40 739 C2 zur Messung eines in einer Meßschaltung (LM, Cp) eingekoppelten Verlustes (1/RVM), wobei der Verlust ohmisch, oder induktiv in eine Meßspule (LM), oder auch über eine Kapazität eingekoppelt wird. Die Schaltung weist die Eigenschaft auf, durch einen über das Stellsignal (BD) steuerbaren Widerstandwerf (Rp) bei ständig angeschaltetem Meßwert (1/RVM) die Messung mit einem Verlust (1/RVL) zu beeinflußen. Der Meßwert (mp) wird in mehreren (mindestens zwei)) Meßschritten (t1, t2) ermittelt, in welchen der verstellbare Widerstand (Rp) unterschiedlich eingestellt ist.

Description

VERFAHREN ZUR VERLUSTMESSUNG

Beschreibung

Eigenschaften/Applikationen: Die Erfindung betrifft einen besonders universell einsetzbaren Verlust Meßsensor, im besonderen ein Verfahren zur Messung eines Verlustes unter Verwendung eines entsprechenden Sensors. Abgekürzt ist dieser Sensor im weiteren auch nur als Nerlustsensor" bezeichnet. Bevor mit der Erläuterung zu diesem Sensor, bzw. Verfahren begonnen wird, sollen einige Eigenschaften des Sensors vorweggenommen werden:

• Meßprinzip: mißt induktiv berührungslos oder auch über feste Kontaktierung sämtliche physikalischen Größen, die sich an Meßteilen, Flüssigkeiten und Gasen über den ohmschen Widerstand, bzw. Leitwert, der für die Meßschaltung einen zu messenden Verlust bildet, ableiten lassen, wie Abstände, Temperatur, Feuchtigkeit, Leitfähigkeit, Abtastung von Schwingungen und Vibrationen, Aussagen über Molekularstruktur (bei Gasen). Oder auch direkte Signalübertragung, wobei anstelle von durch Laufzeit- und Einstreuung verfälschter Signale, durch Verlustvariation kodierte Signale über lange Leitungen problemlos übertragen werden können, indem der Verlust unabhängig von absoluten Amplitudenwerten gemessen ist.

• Weiters kann der vorliegende Sensor für jeden physikalischen Sensor, dessen Meßgröße über ein sich zu einem Fixpunkt bewegendes und für den Sensor noch erfaßbare elektrische Leitfähigkeit aufweisendes Teil gemessen ist, angewendet werden, wenn z.B. an diesem Fixpunkt die Meßspule angebracht ist, die den Verlust des durch die physikalische Größe bewegten Teiles mißt. (z.B. der Abstand der Fläche einer Druckmeßdose zu einer Meßspule, usw.) Weitere Anwendungsmöglichkeiten ergeben sich aus dem Stand der Technik zu solchen Sensoren, wie z.B. Schichtdickemessung, Abtastung von Schwebekörpern für die Durchflußmessung usw. Es ist evident, daß dabei auch das Meßteil fest und die Meßspule bewegt sein kann, falls erforderlich.

• Alternativ zur berührungslosen Messung ist auch die Anschaltung über Kontakte gegeben.

• Die Messung kann bei kleinsten Leistungen durchgeführt werden, bei hoher zulässiger Störeinstrahlungsunterdrückung. Die Unterdrückung der Störeinstrahlung an der Meßstelle erfolgt im wesentlichen durch das Meßprinzip und nicht durch Schirmungsmaßnahmen. Das bedeutet bei berührungslosen Messungen, wie z. Bsp. Abstandsmessungen, offene Bauweise und beste Integration in die jeweilige Applikation ist möglich, ohne daß mögliche Störeinstrahlungen berücksichtigt werden müßten. • Freie Wahl einer niedrigeren Meßfrequenz in der Meßspule (LM) über den der Verlust der Meßspule bei freier Wahl der Güte gemessen ist.

• Messen des Einflußes des Skineffektes bei der berührungslosen Verlustmessung an festen Körpern (insbesondere Schichten), Flüssigkeiten (z.B. Blut, oder Feststellen der Reinheit von destilliertem Wasser), und Gasen, bei jeweils gleichem Eigenverlust des Sensors für unterschiedliche Meßfrequenzen.

• Absolute Temperaturkompensation des Temperaturganges der Meßsspule, Hochtemperatur Ausführungen der Meßspule mit beliebigen Legierungen bei frei wählbarer (bester) Güte des Meßkreises.

• Absolute Unempfindlichkeit gegen Störeintrahlung, insbesondere auch für Frequenzen, die unmittelbar der Meßfrequenz des in der Meßspule fließenden Meßstromes entsprechen und sich mit dem Meßstrom zu einer wesentlichen Störgröße überlagern. Wobei die Störeinstrahlung ein beliebiges (auch moduliertes) Frequenzspektrum aufweisen darf.

• Wegen seiner extrem geringen Meßleistung und Störunempfindlichkeit kann der Sensor auch kabellos nach dem Transputerprinzip ausgeführt werden. Die kabellosen Sensoren können über HF-Übertragung gut untereinander, bzw. mit einer oder mehreren zentralen Steuerungen vernetzt werden. Als Alternative können die Sensoren auch kontaktlos, induktiv über ein einadriges Induktionskabel durchgehend verbunden werden, wobei über das Induktionskabel induktiv die Versorgungsspannung und die Datenkommunikation den Sensoren zugeführt ist,

• Das Verfahren kann auch zur Beseitigung von Verlusten (Entdämpfen) an völlig anderen Meßprinzipien eingesetzt werden, die ansonsten mit einer Verlustmessung nichts zu tun haben und der dabei auftretende Verlust stört. Auch für solche Anwendungen wird um Schutz angesucht insbesondere betreffend des Anspruchs 2 und seinen Folgeansprüchen.

• Alle Meßvorgänge können Sabotage sicher, und über den gesamten Meßbereich Selbsttest sicher zuverlässig durchgeführt werden.

Vorzugsanwendungen sind: Präzise berührungslose Längen- und Abstandsmeßsensoren für alle physikalischen Sensoren, bei denen eine dynamische oder statische Abstandsänderung zu messen ist, wie Winkel- oder Wegpositionsdedektoren, Drehmomentsensoren, Verbeulungsdedektoren an Karosserien, Drucksensoren, Messung von Federwegen, berührungslose Temperaturmessung an Teilen und auch in Gasen, z.B. Verbrennungsräumen von Verbrennungsmotoren. Vernetzte Messungen mit kabellosen Sensoren für Schraubensicherungsdedektoren (unmittelbar eingebaut in Kopf oder Mutter), Überwachung der Verbindungsfestigkeit verbundener Teile, Überwachung der Verbindungsfestigkeit rotierender Teile, Abtastung von Korperschall und Vibrationen von festen oder sich bewegenden oder rotierenden Teilen, Langen- oder Temperaturmessung im Hochtemperaturbereich oder für große Temperaturdifferenzen, Messungen von Widerstanden für den medizinischen Bereich, kabellos vernetzte Sicherheitsanwendungen: Bahngleisuberwachung, Sicherheitskodierung von Gegenstanden und Bauteilen wie z Bsp. KFZ- oder Flugzeugersatzteilen. Vernetzte Lagepositionserkennung von Transponder gesicherten Teilen, wie z B. Warenlagerplatze, Aktenstellplatze Weiters beruhrungslose Messung besonders hochohmiger Leitwerte für Schichtdickemessungen, wie sie mit dem Stand der Technik entsprechenden Sensoren derzeit nicht durchgeführt werden können, z B Messen der Schichtdicke von Druckerschwarze, bzw. -färbe; insbesondere auch zur induktiven Messung des Befeuchtungsgrades neuer durch elektrostatisches Feld in ihrer Farbe schaltbarer Tinten Weiters, örtlich spezifische Schichtdickemessung besonders hochohmiger Schichten über Niederfrequenz (z B Sensorkopf mit Meßspule LM für zeilenweise Vorschub-Abtastung von Flachen, weiters z B. Messung von sehr dunner selbstklebender Alu- oder Kupferfolie, die auf zu messenden Temperaturflachen, z B auch Hauttemperatur für die Medizin aufgeklebt sind zum Zwecke der Temperaturmessung, dito direkte Messung von Hautwiderstanden, Bestimmung der Leitfähigkeit von Blut, etc. Aussage über den Einfluß des Skineffektes bei Blutmessungen, ähnlich wie bei der Messung von Gasen, etc

Hintergrund und erfinderischer Gedanke:

Die Erfindung betrifft die wesentliche Verbesserung für einen Verlustmeßsensor um den Sensor völlig unempfindlich gegen Storemstrahlung an der Meßstelle zu machen Dies erfolgt durch ein Verfahren, welches über eine Verlustmessung den Leitwert eines induktiv in eine Meßspule (LM) eingekoppelten elektrisch leitenden Meßteils (K) oder eines galvanisch oder kapazitiv angeschalteten Widerstandes, oder einer angeschalteten, bzw eingekoppelten Kapazität, völlig unabhängig von der an der Meßstelle auftretenden Amplitude der Meßwechselspannung über zwei oder mehrere Schritte, bzw Meßzeitmtervalle in Relationen mißt Dabei sind zwei alternative Meßverfahren vorgesehen, die sich jedoch von einem gemeinsamen erfinderischen Gedanken ableiten lassen: In einer ersten Ausfuhrungsvariante wird der Meßwert nach einer vorgegebenen Relation von mittels Stellgroße unmittelbar an der Meßstelle variierten Verlustwerten aus den zugehörigen Spannungswerten abgeleitet In einer zweiten Ausfuhrungsvariante wird der Meßwert nach einer vorgegebenen Relation der Spannungswerte, wie sie sich durch entsprechende zugehörige Einstellung der mittels Stellgroße unmittelbar an der Meßstelle variierten Verlustwerte ergeben, aus der Stellgröße der Verlustwerte (bzw. der Relation der Verlustwerte) abgeleitet Beiden Varianten ist der erfinderische Gedanke gemeinsam, über zwei oder mehrere Meßschritte unmittelbar an der Meßstelle, ohne daß an der Meßstelle eine Umschalteinrichtung oder ähnliches verwendet werden muß, eine Variation des an der Meßstelle direkt gemessenen Verlustes vorzunehmen, und aus der existierenden Relationszuordnung von Verluständerung und zugehörig auftretender Amplitudenänderung die Meßgröße an der Meßstelle völlig unabhängig vom absoluten Amplitudenwert (der Oszillatorschwingung oder einer Einstreuung, etc.) zu ermitteln. Dabei ist es egal, ob die als Widerstandswert bzw. Leitwert existierende Meßgröße an den Sensor ohmisch angeschaltet ist (Fig.6) oder berührungs- und kontaktlos induktiv von eine Meßspule (LM, Fgϊ.l) erfaßt wird. Das erfindungsgemäße Meßverfahren ist somit universell und kann mit einer nach dem Stand der Technik ausgeführten Schaltungsanordnung unmittelbar durchgeführt werden. Nachfolgend sind jedoch noch weiterbildende Schaltungsmaßnahmen angegeben, die sich für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besonders gut eignen. Anwendungen sind: Bei induktiver Kopplung, die berührungslose Messung von Abständen und Leitwerten, bzw. über dessen Funktionsabhängigkeit weitere physikalische Größen wie Temperatur des Meßteils, Dehnungsmessung, Schichtdickemessungen von Beschichtungen etc; bei direkter Kontaktanschaltung z.B. mit der Meßspule in Serie liegenden niederohmigen Widerständen oder wie z.B. aus Druckschriften (DE3248034 oder DE3825111/EP0352507) zu entnehmen ist, dazu parallel liegende hochohmige Widerstände, bzw. entsprechende physikalische Abhängigkeitsfunktionen, wie z.B. Temperatur, Feuchtigkeit über den Verlust des Dielektrikums eines Schwingkreiskondensators, etc. Im Besonderen verwendet das Verfahren eine Meßspulenanordnung bestehend aus einer Wechselfeldspule (LM), deren Verlust von dem elektrisch leitenden Meßteil mitbestimmt wird. Dabei kann als Meßteil z.B. unmittelbar an die Wechselfeldspule (LM) über ohmschen Kontakt ein Widerstand (Rx, Fig.6) angeschaltet sein, oder über das elektromagnetische Feld der Wechselfeldspule (LM) das Meßteil (K) in die Meßstelle kontakt- und berührungslos eingekoppelt sein (Fig.l). Somit das Meßteil den Verlust der Spule, bzw. des Spulenkreises mitbestimmt (Verlust l/RVM) und von einer Meßeinrichtung gemessen wird, insbesondere in weiterer Ausführung nach Anspruch 1. Da das Meßteil K nicht galvanisch an die Spule angeschaltet sein muß, läßt sich somit an dem Meßteil, bzw. Medium, der Abstand zwischen Wechselfeldspule (LM) und Meßteil (K) berührungslos messen oder bei gleichbleibenden Abstand auch die Temperatur des Meßteils (K) berührungslos messen. Die berühungslose Messung des Meßteils (K) ist ein großer Vorteil, jedoch kann die Erfindung beispielsweise genauso verwendet werden um ohmsche Widerstände, insbesondere besonders niederohmige kleine Widerstandswerte (Rx, Fig.6), die der Wechselfeldspule (LM) in Serie geschaltet sind, störstrahlungsfrei zu messen. Oder in Weiterbildung, ein Verfahren für eine durch Verlustvariation vorgenommene Signalübertragung durchzuführen.

Stand der Technik, allgemein:

Der Stand der Technik kennt für die Verlustmessung neben Tippmessungen, die den Einschwing- oder Abklingvorgang an der Meßspule auswerten, weiters noch Bruckenschaltungen, oder auch Filterschaltungen, wie Resonanzkreise (LM,Cp Fιg.1) oder Bandfilterschaltungen, in denen jeweils die Meßspule (LM) geschaltet ist. Vgl. z.B. DE 37 33 944 C2, DE 34 40 538 Cl, DE 32 13 602 C2, DE 30 42 781 C2, DE 28 05 935 Cl, DE-AS 26 41 798, DE 42 22 990 AI, DE 39 20 051 AI, DE 39 19 916 AI, DE 31 31 490 AI, DE 2 54 96 27B. FR 26 64 972 AI , EP 04 04 065 AI, EP 02 61 353, EP 02 45 605. Weitere Quellen: die in der DE 42 40 739 C2 weiterhin angegebenen Druckschriften, und die nachfolgend zitierten weiteren Schriften.

Voraussetzungen:

Das erfindungsgemaße Verfahren kann im Prinzip mit jedem dem Stand der Technik entsprechenden Sensor durchgeführt werden, wenn er folgende Eigenschaft aufweist: er benotigt eine über Stellglied umschaltbare Verlustemstelleinrichtung, welche die Eigenschaft aufweisen muß, daß der vom Verlustmeßsensor gemessene Verlustwert unmittelbar an der Meßstelle, das ist die Stelle wo die Feldlinien in das Medium (K) bzw. Meßteil (l/RVM) eindringen (oder bei alternativer galvanischer Anschaltung die Flache bzw. das Volumen des gemessenen Widerstandswertes), der vom Verlustmeßsensor gemessene Verlustwert in seinem Meßwert mittels Stellgroße (BD Fig.l) so beeinflußbar ist, als wäre dieser Einfluß an der Meßstelle selbst (l/RVM) durch das Meßteil vorgenommen worden. An dieser Stelle (Meßstelle) wird nämlich eine gegebenenfalls vorhandene Storsignaleinstreuung aufgenommen, die bei beruhrungsloser Messung im praktischen Anwendungsfall nicht abschirmbar ist Diese Eigenschaft soll als Meßstellen identische Selbsttesteigenschaft des Sensors bezeichnet werden, bei der durch Steuersignal bzw. Stellgroße BD ein zusätzlicher ohmscher Verlust unmittelbar an der Meßstelle als Offsetmeßgroße ohne Verwendung von zusätzlichen Kontaktverbindungen oder Umschalteinrichtungen additiv zum aktuell gemessenen Verlust eingespeist werden kann. Diese Eigenschaft erfüllt nach dem Stand der Technik nur ein Sensorprinzip, das in der Patentschrift DE 42 40 739 C2 veröffentlicht ist und in Fig 1 als Beispiel dargestellt ist. Jedoch können nahezu alle dem Stand der Technik entsprechenden Sensorvarianten auf dieses Prinzip umgerüstet werden.

Im Unterschied zu diesem einmaligen Prinzip ist es in der Sensortechnik ansonsten üblich, Selbsttest- oder Kalibπerungszyklen über ein an den Meßeingang angeschaltetes Nachbildungsbauteil vorzunehmen, unter Verwendung von entsprechenden Umschaltern, bzw. Multiplexern Eine solche Methode ist für einen Sensor der Schrift DE 32 48 034 verwendet. Das verwendete Kalibrierungsprinzip kann zwar störende Nebenemflusse am Meßschwingkreis eliminieren, jedoch nicht die Storeinstrahlung an der Meßstelle, da diese in unterschiedlichen Meßzyklen an unterschiedlichen Bauteilen (Meßwiderstand und Nachbildungs- bzw. Referenzwiderstande) unterschiedlich stark sich auswirken. Außerdem kann mit einem Sensor nach der DE 32 48 034 nicht beruhrungslos gemessen werden Insbesondere ist die Abschaltung des als Verlust zu messenden Widerstandes vom Sensoreingang wahrend der wechselseitigen Anschaltung der Nachbildungs bzw Referenzwiderstande zwingend erforderlich, daher dieses Prinzip zur Erfüllung vorliegender Aufgabenstellung der Erfindung grundsatzlich ungeeignet

Eine weitere berücksichtigte Schrift, die EP 0352 507, beschreibt einen Verlustsensor, der nach dem Prinzip des Abklingens einer gedampften Schwingung der Hullkurve eines frei Schwingenden Oszillators arbeitet und die Hullkurve über mehrere aufeinanderfolgende Meßintervalle auswertet Dabei wird vorwiegend der kapazitive Verlust eines Schwingkreises als Meßgroße ausgewertet, der Verlust selbst wird bei der Messung nicht variiert Ein ahnliches Prinzip für die Messung eines induktiven Verlustes ist beispielsweise in der DE 34 40 538 Cl beschrieben Die genannten Sensoren sehen keine Variation des Verlustes an der Meßstelle vor. Dito werden keine Relationen zwischen gesteuerten Verlustanderungen und Amphtudenanderungen für die Ermittlung des Meßergebnisses vorgenommen, wie beim erfmdungsgemaßen Verfahren

Der Vollständigkeit halber wird die in das Prufungsverfahren mit einbezogene Druckschrift SU 1651255 A angegeben, mit der die Erfindung jedoch gleichfalls nicht tangiert

Bei nach dem Stand der Technik besprochenen Sensoren wird die Einstreuung an der Meßstelle in Kauf genommen Es gibt derzeit keine Sensoren, die in dem Ausmaß, wie es das Prinzip in vorliegender Erfindung ermöglicht, von Einstreuungen an der Meßstelle völlig unabhängig waren.

Der vorliegenden Erfindung am nächsten kommt der in der Patentschrift DE 42 40 739 C2 vom gleichen Anmelder veröffentlichte Sensor mit beruhrungsloser Messung, der als einziger die oben genannte Meßstellen identische Selbsttesteigenschaft aufweist, über die eine Offsetmeßgroße unmittelbar an der Meßstelle eingespeist werden kann, ohne daß ein Schalter, Umschalter oder Multiplexer erforderlich wäre, bei andauernd angeschaltetem Verlust (l/RVM) der Meßgroße

Stand der Technik, zutreffend selektiert:

Somit kann die vorliegende Erfindung als Verbesserungserfindung des Gegenstandes der DE

42 40 739 C2 (veranschaulicht in Fig 1) angesehen werden, welcher ein Verfahren zur Messung eines in eine Meßspulenanordnung eingekoppelten Verlustes (l/RVM) betrifft, bestehend aus einer Wechselfeld Meßspule (LM) und einem durch Stellsignal (BD) verstellbaren Widerstand (Rp) der als zusätzlicher Verlust (1/RVL) an die Meßspule angeschaltet ist und den Gesamtverlust (l/RVM + 1/RVL) der Meßspule (LM) entsprechend variiert. Weiters einer Bewertung (BW), die aus dem Wert des verstellbaren Widerstandes (Rp) und einer Amplitudenmessung (us) der Meßspule den in die Meßspule eingekoppelten Verlust als Meßwert (mp) ermittelt. Dabei ist bevorzugt die Meßspule (LM) Bestandteil eines Parallelschwingkreises (LM, CP) über dessen Transformationswirkung der parallel dazu angeschaltete verstellbare Widerstand (Rp) als serieller Verlust in die Meßspule LM eingekoppelt ist und als Gesamtverlust (l/RVM + 1/RVL) auftritt, wobei l/RVM der über die Meßstelle (K) eingekoppelte Verlust ist inklusive des Eigenverlustes durch den ohmschen seriellen Widerstand der Meßspule, und 1/RVL der über die Transformation des Schwingkreises angeschaltete Verlust des Stellwiderstandes Rp ist. Als Sonderfall ist der Stellwiderstand Rp als geschalteter Festwiderstand ausgebildet der über einen elektronischen Schalter HS wahlweise angeschaltet oder abgeschaltet (unendlich) wird. Die unterschiedlichen Ausführungsvarianten sind der DE 42 40 739 C2 (als Stand der Technik) zu entnehmen. Fig.l ist auch dieser Anmeldung entnommen. Fig. l zeigt die in der DE 42 40 739 C2 bereits vorgeschlagene Ausführungsvariante, bei der die Meßspule (LM) Bestandteil eines Resonanzkreises (LM, Cp) ist. K... betrifft die elektrische Leitfähigkeit eines Materials bzw. einer Umgebung, innerhalb der sich die Feldlinien der Meßspule (LM) befinden.

Aufgabenstellung vorliegender Erfindung ist, das Verfahren aus der DE 42 40 739 C2 so abzuändern, daß es völlig immun gegen Störeinstrahlung ist. Wenn z.B. eine der Meßfrequenz entsprechende Frequenz direkt in den Resonanzkreis (LM, Cp) der Wechselfeldspule (LM) einstrahlt, dann soll dies nichts ausmachen, auch wenn z.B. die aufgenommene Störstrahlung ein Vielfaches der Meßamplitude wäre. Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß zum Erhalt eines dem zu messenden Verlust des Sensors entsprechenden Meßwertes nicht nur ein einzelner, oder konstant gehaltener Amplitudenwert gemessen ist, sondern mehrere Messungen als Relativmessungen zueinander (Relationen) vorgenommen sind, die so zueinander in Relation gesetzt werden, daß daraus das Meßergebnis unabhängig von den absoluten Werten der Meßamplitude des Resonanzkreises (z.B. als deren Verhältnis) unter Einbeziehung der benutzen Widerstandsverhältnisse abgeleitet werden kann. Dabei ist das Verfahren nicht auf eine Schwingkreisschaltung beschränkt, genauso könnte z.B. mit einer Bandfilterschaltung, oder anderen Filterschaltung, oder auch mit einer Brückenschaltung das Verfahren durchgeführt werden. Vgl. dazu die DE 42 40 739 C2. In weiterer Verbesserung ist bei Verwendung der Option, in der die Wechselfeldspule (LM) in einen Resonanzkreis geschaltet ist, noch eine Konstantstromeinspeisung für den Resonanzkreis verwendet, die das Verfahren noch weiterhin in Bezug auf Störsignalunterdrückung verbessert. Diese Konstantstromspeisung ist jedoch nicht zwingend notwendig. Die Verbesserung (in vorliegender Erfindung nach dem kennzeichnenden Teil des Anspruch 1, veranschaulicht in Fιg.2b und Fιg.2c), betrifft die erfinderische Maßnahme, daß ein Meßwert (mp) über mehrere (mindestens zwei) Meßschritte (tl, t2) ermittelt ist, in welchen der verstellbare Widerstand (Rp) unterschiedlich eingestellt ist und zu diesen unterschiedlichen Widerstandsemstellungen (Rpl,Rp2) die Amplitudenmessungen (usl, us2) an der Meßspule (LM) jeweils vorgenommen sind, wobei im Unterschied zur DE 42 40 739 02, der Meßwert (mp) aus der Werteänderung (z.B. aus dem Verhältnis) der in den einzelnen Meßschritten (tl. t2) verwendeten Widerstandseinstellungen (Rpl. Rρ2) und zugehörigen Amplitudenänderungen (usl, us2) ermittelt ist, z.B. unter Verwendung einer Verhaltnisrechnung und/oder Abrufen tabellarisch gespeicherter Funktionswerte. Vgl. dazu nachfolgend die zu Fig 2b und Fιg.2c beschriebene Ausfuhrungsvarianten

Bei dem bevorzugten Verfahren wird die Eigenschaft des Verfahrens nach der DE 42 40 739 weiterhin genutzt, welche der Bewertungseinrichtung (BW) gestattet, eine Verlustanderung des Meßergebnisses gesteuert (vgl. Stellgroße BD, Fig. l) so vorzunehmen, als wäre dieser Einfluß an der Meßstelle selbst, welche sich (z B. kontaktfrei) im elektromagnetischen Feld der Meßspule befindet, vorgenommen worden.

Die Lösung der gestellten technischen Aufgabe entspricht oben genannter Verbesserung, bzw dem Anspruch 1. Der Oberbegriff des Anspruch 1 entspricht dem Stand der Technik nach der zitierten DE 42 40 739 C2 mit einer dazu passenden Schaltungsausfuhrung nach Fig. l , jedoch unter Berücksichtigung, daß das erfmdungsgemaße Verfahren mit allgemeinen, dem Stand der Technik bekannten Schaltungen durchgeführt werden kann.

Die Schaltung nach Fig.l kann unmittelbar dazu verwendet werden, um entsprechend dem erfmdungsgemaßen Verfahren in den Meßzeitmtervallen tl und t2 die Rp-Werte über ein Steuersignal (BD) entsprechend umzuschalten, was nach der DE 42 40 739 C2 einer entsprechenden Variation der Meßgroße unmittelbar an der Meßstelle (l/RVM) durch das Meßteil selbst entspricht. In erfindungsgemäßer Erweiterung des Verfahrens nach DE 42 40 739 C2 sind zu jedem Umschaltwert von Rp (Rpl, Rp2), bzw. zu dem sich daraus ergebenden Variationswert des Summenverlustes an der Meßstelle, die dabei auftretenden zugehörigen unterschiedlichen Spannungswerte ul und u2 gemessen. Im nachfolgenden Abschnitt „Bevorzugte Ausfuhrungsbeispiele und Varianten" sind zwei Sonderfalle für die Durchfuhrung dieses Meßverfahrens beschrieben und als Variante 1 und Variante 2 bezeichnet Wesentliche Unterschiede zum Stand der Technik:

Somit ergeben sich unter Bezugnahme des zitierten Standes der Technik folgende Unterschiede:

Die in das Prüfungsverfahren einbezogene in der DE 32 48 034 angegebene Schaltung, welche unter Verwendung von Referenzwiderständen, kalibrierte Istwerte ersatzweise an den Meßeingang anschaltet, ist dem Durchschnittsfachmann als Eichverfahren durch Lernen allgemein bekannt und darf nicht mit dem in vorliegender Erfindung angegebenen Verfahren verwechselt werden. Das in vorliegender Erfindung verwendete Verfahren schaltet an den Meßeingang keine Kalibrierungswiderstände als Ersatzwiderstand zum Meßwert an, sondern vergrößert lediglich den Verlust der Meßgröße an der Meßstelle bei über sämtliche Meßschritte des Verfahrens fortdauernd (d.h. ständig) angeschaltetem Meßwert (ohne daß eine Umschaltung an der Meßstelle vorgenommen ist). In Weiterbildung kann der Verlust der Meßgröße an der Meßstelle nicht nur vergrößert, sondern durch Hinzuaddieren eines genauen negativen Verlustes insbesondere auch verringert werden. Dadurch wird ein völlig neues Anwendungsfeld für einen solchen Sensor erschlossen.

In sämtlichen Meßzyklen bleibt die eigentliche Meßgröße ständig angeschaltet (im Unterschied zu den in das Prüfungsverfahren mit einbezogenen Druckschriften). Dito sind auch keine Multiplexer für die Anschaltung von Referenzwiderständen am Sensoreingang vorgesehen.

Außerdem, und daß ist ein sehr wesentlicher Unterschied, sind in den Veröffentlichungen der recherchierten Druckschriften, keine Relationsdefinitionen für in unterschiedlichen Meßzyklen durch (additive) Stellgröße unterschiedlich eingestellte Verlustwerte zu entsprechenden Meßwerte- bzw. Spannungswerterelationen für die Bestimmung des Meßwertes vorgesehen. Somit durch vorliegende Erfindung diesbezüglich völliges Neuland für die Möglichkeiten der Benutzung eines Verlust Meßsensors betreten wird. In der in das Prüfungsverfahren einbezogenen DE 32 48 034 wird für die beschriebene Kalibrierungsmessung keine Relationsbewertung vorgenommen, sondern es erfolgt lediglich bei abgeschaltetem Meßwerteingang die interne Absolutmessung eines Referenzwiderstandes um eine Tabelle durch Lernen nach gemessenen Absolutwerten kalibrieren zu können. Dagegen in vorliegender Erfindung die bevorzugte Relationsdefinition in das erfindungsgemäße Verfahren eingebunden ist, und in zwei alternativen Varianten in beide Richtungen angewendet werden kann (über die Meßschritte tl und t2: mit 1/RVL1 und usl in tl ; bzw. mit 1/RVL2 und us2 in t2):

a) in einer ersten Variante wird aus der sich zu einer über die Stellgröße (BD) eingestellten Verlustwerterelation (1/RVL1 + l/RVM bzw. 1/RVL2 + l/RVM) ergebenden Amplitudenwerterelation (usl, us2) auf die Meßgröße (mp) geschlossen (Verlustwerterelation wird als Konstante vorgegeben, sich einstellende Amplitudenwerterelation wird gemessen).

b) in einer zweiten Variante wird zu einer vorgegebenen Amplitudenwerterelation (usl , us2), die über die Stellgröße (BD) durch Nachstellen der Verlustwerterelation (1/RVL1 + l/RVM, 1/RVL2 +1/RVM) erreicht ist, aus der entsprechenden Verlustwerterelation auf die Meßgröße (mp) geschlossen (Amplitudenwerterelation wird als Konstante vorgegeben und über die Verlustwerterelation eingestellt).

Diese wesentlichen Unterschiede betreffen auch die weiterhin zitierten Druckschriften EP 0352 507 und SU 1651255 A.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele und Varianten:

Ausführungsvariante 1:

Für nachfolgend erläuterte Ausfiihrungsvariante 1, werden in den Meßintervallen tl und t2 jeweils nach festen Relationen umgeschaltete Verlustwerte, bzw. Widerstände (Umschaltung von Wert Rp=Rpl in tl auf Wert Rp=Rp2 in t2) verwendet. Dabei sind die Meßintervalle tl und t2 so gewählt, daß in den aufeinanderfolgenden Meßintervallen von einer gleichbleibenden Meßgröße (l/RVM) ausgegangen werden kann. Die den umgeschalteten Verlustwerten zugehörigen Amplitudenwerte (Spannungswerte ul in tl bzw. us2 in t2) werden gemessen und aus der Relation von Verlustwerten (Rpl, Rp2) und Spannungswerten (ul, u2) die Meßgröße ermittelt. Diese Vorzugsvariante des Verfahrens wird in Fig.2b veranschaulicht (vgl. ergänzende Erläuterung in nachfolgendem Kapitel „Die einzelnen Figuren zeigen").

In bevorzugter Weiterbildung ist für eine weitere Vereinfachung, die bevorzugte Anschaltung zweier unterschiedlicher Verlustwerte (1/RVL) über den stellbaren Widerstand Rp der Sonderfall bevorzugt, einen konstanten Parallelwiderstand Rp für eine der beiden Messungen (t2) anzuschalten, und für die andere Messung (tl) abzuschalten, wobei die Messungen so schnell hintereinander erfolgen, daß sich der gemessene Verlustwert (l/RVM) zwischen diesen Messungen nicht wesentlich ändert. Bei konstantem Resonanzkreisstrom (ires) ergibt sich die Beziehung:

usl/us2 = Rpl/Rp2, wobei Rpl = unendlich, somit 1/RVL=0 ist und l/RVM gemessen wird;

Rp2 = Rp, bzw. 1/RVL angeschaltet ist und 1/RVL + l/RVM = 1/Rp' gemessen wird. Wäre z.B. usl = 2 * us2, dann ist 1/RVL=1/RVM mit l/RVM zu messender Verlust, dem noch der Eigenverlust der Spule abzuziehen ist, was z.B. durch Tabelle berücksichtigt ist, vgl. DE 42 40 739 C2. Je nach Erfordernis können die Sensoren auch durch Lernvorgang exemplarisch geeicht werden, z.B. auch bei Temperaturmeßanwendungen mit einem Referenzsensor, der ein anderes physikalisches Prinzip aufweist. Oder bei Schichtdickemessungen von Beschichtungen durch exemplarisches Testen.

Allgemein gilt : RVM ~ Rp' * usl/us2, wobei ~ für proportional steht (z.B. als

Eingangswert für eine Linearisierungstabelle). Dabei kann Rp auch eine Konstante sein, weshalb man mit einem Widerstandswert für Rp auskommt.

Ausführungsvariante 2:

In nachfolgend erläuterter AusfUhruπgsvariaπte 2 wird in den Meßintervallen tl und t2 eine feste Relation der jeweils gemessenen Spannungswerte (ul in tl bzw. us2 in t2) durch entsprechende Widerstandsabgleichvariation über die in den Meßintervallen umgeschalteten Verlustwerte, bzw. Widerstände (Umschaltung von Wert Rp=Rpl in tl auf Wert Rp=Rp2 in t2) eingestellt und aus der beim Widerstandsabgleich erhaltenen Verlustwertrelation die Meßgröße ermittelt. Diese Vorzugsvariante des Verfahrens wird in Fig.2c veranschaulicht (vgl. auch nachfolgendes Kapitel „ Die einzelnen Figuren zeigen").

Diese Ausführungsvariante ermöglicht es den Analog/Digitalwandler für die Umwandlung der Meßspannung us, weiters auch die Rechenoperation usl/us2 einzusparen. Anstelle des Analog/Digitalwandlers kann mittels Spannungsteiler und Komparator ein festes Verhältnis usl/us2 geprüft werden, z.B. ob usl/us2=2 ist. Ist dies der Fall, dann ist 1/RVL=1/RVM (vgl. obiges Beispiel). Um usl/us2=2 zu erreichen, ist dann der verstellbare Widerstand Rp als digital einstellbare Widerstandskaskade ausgebildet, z.B. ein bei A/D-Wandlern übliches Netzwerk dessen erstes oder weitere MSB (most sginificant bit) den betreffenden Widerstandswert entsprechend statisch hochohmig setzen (als Offsetwert), wobei mit den niederwertigeren bits der Abgleich von usl/us2 vorgenommen ist. Vgl. dazu auch DE 42 40 739 C2, weiters nachfolgend erläutertes Beispiel zu Fig.3 Durch schrittweise Fortschaltung oder successive Approximation wird dann die Einstellung von usl/us2=Konstante, z.B. =2, vorgenommen. Dabei kann für diese Konstante das Verhältnis usl/us2 beliebig festgelegt werden, wenn dies bei der Ergebnisumsetzung entsprechend berücksichtigt wird. Weiters kann, wie in der DE 42 40 739 C2 bereits vorgeschlagen, die Verstellung der Widerstandskaskade Rp über eine Lmeaπsierungstabelle derart erfolgen, daß als Endergebnis bereits der Meßwert vorliegt, der dann der oben angegebenen mathematischen Beziehung entspricht (skaliert nach Meßaufgabe) In Unterscheidung zur DE 42 40 739 02 sind bei dem Verfahren in vorliegender Erfindung für die Ermittlung eines Meßwertes (mp) jedoch mindestens zwei Meßschritte vorgesehen, ein Meßschritt (tl), bei der der Widerstand Rp=unendlιch geschaltet ist (der Einfachheit wegen lediglich mit HS abgeschaltet) und ein weiterer Meßschritt (t2), der in eine Vielzahl von Abgleichschπtten zur Herstellung des festen Verhältnisses usl/us2=Konstante unterteilt ist (zur Vereinfachung, damit mit einem billigen Mikrocontroller der Dividiervorgang eingespart werden kann) Wird jedoch das Verfahren mit unmittelbarer Berechnung des Verhältnisses usl/us2 (variabel) bei Rp2=konstanter Wert entsprechend der Ausfuhrungsvariante 1 benutzt, dann entfallen zwar die Abgleichschπtte innerhalb von t2, jedoch kann usl/us2 nicht mehr als Konstante festgelegt werden

Wird beispielsweise für das vorliegende erfmdungsgemaße Verfahren die Ausfuhrungsvariante 2 mit Verwendung des bevorzugten Abgleichs nach einem konstanten Spannungsverhaltnis usl/us2=konstant bei variablem Rp2 gewählt und weiterhin eine Tabelle für die Auswertung benutzt, wie z B in nachfolgender Erläuterung zu Fig 2c beschrieben, dann kann auf die Konstanthaltung des Resonanzkreisspeisestromes verzichtet werden; es ist ausreichend wenn der Speisewiderstand (Ri) des Resonanzkreises konstant bleibt, wobei dann z B. eine entsprechend ausreichend stabile Speiseschaltung, z B ein Oszillator (OSZ), in dem der Resonanzkreis (LM, Cp) frequenzbestimmend geschaltet ist, verwendet ist Vgl dazu die nachfolgende Erläuterung zu den Figuren zu Fig 2c.

Weiterbildende Ausfuhrung mit Konstantwechselstromspeisung des Resonanzkreisstromes:

Kann für die Schaltungsauslegung der Speisewiderstand (Ri) des Resonanzreises für eine verlangte Meßgenauigkeit nicht entsprechend hochohmig gegenüber der Meßgroße RVM (vgl l/RVM) gemacht werden, dann ist als optionale Weiterbildung eine Konstantwechselstromspeisung (ires) für die Speisung des Parallelschwingkreises vorgesehen Dies gewährleistet, daß die über die Zeitmtervalle tl und t2 zu unterschiedlichen Rp bzw. 1/RVL Werten gemessenen unterschiedlichen Spannungswerte ul und u2 stets zu identischen Strömen (iresl = ires2) des Resonanzkreises (LM, Cp) auftreten.

In einer einfacheren Version, kann die Konstantregelung des in den Schwingkreis eingespeisten Konstantwechselstomes (ires) gut über das Stellen der Versorgungsspannung des Oszillators erfolgen, wenn der an den Parallelschwingkreis (LM, Cp) der Sensorspule (LM) angekoppelte Ausgangsinnenwiderstand der Speiseschaltung konstant bleibt über einen mit dem Ausgangsinnenwiderstand des Oszillators (OSZ) in Serie geschalteten Meßwiderstand (Rmi, Fig.5) wird der Resonanzkreisstrom auf maximale Amplitude überwacht (Fuhlerspannung) und über den Mikrocontroller ein D/A-Wandler angesteuert, der über eine entsprechende Verstarkerschaltung die Oszillatorversorgungsspannung liefert, (vgl. auch nachfolgend zu Fig 5).

Weiters kann auch anstelle einer durch den Parallelresonanzkreis frequenzbestimmend durch Ruckkopplung der Schwmgkreisschaltung selbsterregend geschalteten Oszillatorschaltung eine Fremdspeisung des Parallelschwingkreises (LM,Cp) vorgenommen sein, bei der in den Schwingkreis ein Konstantwechselstrom durch eine weitere Oszillatorschaltung (z B als Rechteckspannung) eingespeist wird. Die Fremdspeisung von als Verlustmeßsensoren ausgeführten Parallelschwmgkreisen ist jedoch grundsätzlich Stand der Technik, vgl. z.B. die zitierte DE 32 48 034

Nachfolgend weitere grundsätzliche Weiterbildungsausfuhrungen der Erfindung beschrieben: eine betrifft die Anwendung der bevorzugten relationalen Messung zur Herstellung einer Korrelationsbeziehung zwischen einer gegebenenfalls vorhandenen Hullkurve des am Meßschwingkreis auftretenden Signals und zugehöriger Ableitung der für die Verlustbestimmung benotigten Spannungswerte usl , us2, bzw. dito für die weiterhin nachfolgend beschriebene Kompensationsmessung uoff, uon.

Nachfolgend sind noch weiterhin bevorzugte Weiterbildungsmaßnahmen der Erfindung beschrieben:

Analyse der Eigenschaften für die Störsignalunterdrückung des bevorzugten Verfahrens: vgl. dazu auch Fig.49.

Die erforderliche Meßzeitdauer Ttot muß die bei der Verstellung des Verlustes (Rp) des Parallelresonanzkreises gegebenen Einschwingzeiten (tset) berücksichtigen bis nach einer Verstellung des Verlustes (Rpl bzw. Rp2) die Amplituden den Relationen von usl und us2 entsprechen Weites ist in tuset auch die Einschwingzeit für die Konstantreglung der Schwingkreis Amplitude enthalten Wie nachfolgend noch eingehend erläutert wird, ist das Zeitraster von Ttot auch dazu verwendet, um den durch die Hullkurve einer Storsignaluberlagerung entstandenen Fehler des Meßsignals zwecks Korrektur dieses Fehlers mitabzutasten Dabei wird zwischen einem asynchronen und einem synchronen Modus unterschieden: Im asynchronen Modus wird ein festes Meßzeitraster Ttot verwendet, in synchronen Modus hingegen, wird das Meßzeitraster durch sich periodisch wiederholende Stellen der Hullkurve des Storsignals (z B Maximum- Minimum Werte) gebildet Für ein Störsingal, dessen gegebenenfalls vorhandene Hüllkurvenperiodendauer (TH) wesentlich länger ist als die erforderliche Meßzeitdauer Ttot, ist für die Wahl des Meßzeitrasters für die Durchführung der Meßschritte tl bzw. t2, in denen die Verlustwerteeinstellung (Rpl , dito für Rp2) zur nachfolgenden Messung der Maximalwerte (usl , dito für us2) der Spannungsamplitude erfolgt, keine Synchronisation zur Hüllkurvenperiode der Störeinstrahlung erforderlich. Da bei einer solchen Messung die Abtastung der Amplitudenwerte in willkürlicher Phaselage zur Hüllkurve des Meßsignals erfolgt, bezeichnen wir diese Betriebsweise (Modus) als asynchronen Modus.

Beeinträchtigt dagegen eine in Relation zur erforderlichen Meßzeitdauer Ttot zu kurze Hüllkurvenperiodendauer (TH) die geforderte Genauigkeit der Meßwertermittlung, dann werden die Zeitpunkte für die Einleitung der Meßschritte tl, t2 nach stabilen Phasenlagen des Meßsignals in Bezug auf Periodizität der Störsignal-Hüllkurve des Meßsignals synchronisiert. Diese Art der Messung bezeichnen wird daher als synchronen Modus. Die stabilen Phasenlagen ergeben sich z.Bsp. jeweils aus einem Minimalwert oder Maximalwert der Hüllkurve im jeweils eingeschwungenen Zustand des Parallelschwingkreises. Eine Abtastung dieser Werte erfolgt z.B. derart, daß (in absoluten Werten gesehen), der Umkehrpunkt der ständig zunehmenden (oder negativ abnehmenden) Amplitudenwerte der Hüllkurve durch ständigen Vergleich mit dem jeweils vorherigen Wert ermittelt wird, und bei Erhalt des Umkehrpunktes, der vorherige Wert als Maximalwert, bzw. Minimalwert definiert wird.

In vorzugsweiser Weiterbildung ist eine automatische Umschaltung von synchronen und asynchronen Modus vorgesehen, mit dem Vorteil daß bei einer gegenüber der Meßfrequenz des Sensors besonders niedrigen Hüllkurvenfrequenz einer gegebenenfalls vorhandenen Störeinstahlung (z.B. Netzeinstreuung), die Meßwiederholrate des Sensors nicht unzulässig abnimmt (was im Synchronmodus der Fall wäre). Die Ableitung eines Detektorsignals für die Umschaltung der beiden Modi erfolgt durch ständige Messung der zwischen den Maximum- Minimum Werten der gegebenenfalls vorhandenen Hüllkurve liegenden Zeiten TH. Unterschreitet das Verhältnis TH/Ttot einen bestimmten Wert, dann erfolgt die Umschaltung in den Synchronmodus, bei Überschreitung dieses Wertes die Rückschaltung in den asynchronen Modus.

Nähere Beschreibung des asynchronen Modus:

Im asynchronen Modus erfolgt die Dedektierung der Hüllkurve des Störsignals zum Zwecke der Ableitung einer Korrekturgröße für die Relationsbeziehung zwischen vorgenommener Verlustwerterelation Rpl /Rp2 und dazu gemessenen Spannungswerten, um ein Korrelationsverfahren durchführen zu können. Dabei ist darauf geachtet, daß die zur Ableitung der Korrekturgröße vorgenommene Abtastung der Hüllkurve über die Zeitdauer eines stabil gehaltenen Stellwiderstandes Rp (entsprechend voreingestelltem Wert Rpl oder Rp2) erfolgt. Bei dieser Hüllkurvenabtastung wird davon ausgegangen, daß innerhalb der erforderlichen Meßzeitdauer Ttot, welche alle Vorgänge zur Ermittlung eines jeweils zu messenden Verlustwertes beinhaltet (vgl. tl :Rpl ,usl, dito t2:Rp2,us2), die jeweils gemessenen Spannungswerte einer Interpolationsvorschrift folgen, die eine lineare Interpolation der von der Hüllkurve innerhalb der Meßzeitdauer Ttot vorgenommenen Werteveränderung zuläßt. Dabei ist auch die Abfrage implementiert, ob dies innerhalb der geforderten Meßgenauigkeit des Sensors auch zutrifft.

Es ist für Tot ein festes Zeitraster vorgesehen, das zu jeder Umschaltung vom synchronen in den asynchronen Modus gestartet (getriggert) wird und anschließend frei läuft und erforderlichenfalls auch mit einem von der Frequenz der Hüllkurve abgeleiteten Synchronsignal derart nachsynchronisiert werden kann, daß die Frequenz des Meßzeitrasters Ttot ein stabiles Verhältnis zu einem ganzzahligen Vielfachen der Meßfrequenz des zur Verlustmessung verwendeten Parallelschwingkreises (LM, Cp) hat.

Über jeweils zwei aufeinanderfolgende Zeitabschnitte von (jeweils) Ttot wird der durch die Stellgröße BD eingestellte Verlustwert Rp konstant gehalten, wobei zu Beginn des ersten Zeitabschnittes Ttot(n) die Verstellung des Widerstandswertes Rp erfolgt. Am Ende von Tot(n) wird der zugehörige Spannungswert us* gemessen (* steht für usl, bzw. us2 je nachdem ob Rpl oder Rp2 selektiert ist) und als Vergleichswert us*(vorher)=us* in den nachfolgenden zweiten Zeitabschnitt Ttot(n+l) übernommen. Im zweiten Zeitabschnitt Ttot(n+l) bleibt der im vorherigen Zeitabschnitt Tot(n) eingestellte Verlustwert von Rp unverändert. Am Ende von Ttot(n-t-l) wird der aktuelle Wert von us* (usl, bzw. us2 je nachdem ob Rpl oder Rp2 selektiert ist) wieder gemessen und mit dem aus dem vorherigen Zeitabschnitt Ttot(n) übernommenen Wert us*(n) zur Ermittlung des Anstieges der Hüllkurve (durch Differenzbildung) in Relation gesetzt, ergibt/us*(vorher)-us*/=DIFF(usl) bzw. DIFF(us2), je nachdem ob Rpl oder Rp2 selektiert ist.

Da entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren zwei generelle Verfahrensschritte, bezeichnet mit tl und t2, vorgesehen sind, und ein jeder dieser Schritte jeweils zwei aufeinanderfolgende Zeitabschnitte des Zeitrasters Ttot enthält, sind somit vier aufeinanderfolgende Zeitabschnitte von Ttot für die Abarbeitung der Verfahrensschritte tl und t2 für die Ermittlung eines Meßwertes vorgesehen. Durch diese Verfahren kann dann eine gegebenenfalls durch ein Störsignal eingestreute Hüllkurve auch für einen sehr großen Modulations- bzw Uberlagerungsgrad bei der Ermittlung des Meßwertes völlig eliminiert werden Dabei kann sowohl für den Stellwert Rpl mit usl, als auch für den Stellwert Rp2 mit us2 jeweils der Anstieg der Hullkurve ermittelt werden Somit erhalten wir die Ergebnisse DIFF(usl) und DIFF(us2) als Differenzwerte der Amp tudendifferenz, welche der Hullkurve des Storsignals im Meßzeitraster Ttot jeweils zu den Meßzeitpunkten von usl und us2 entsprechen Um eine Aussage zu machen, ob über einen Kleinsignalbereich (bei Annäherung des Anstiegs mit einer dem Anstieg entsprechenden Tangente) dieser Kleinsignalbereich über die Dauer des Verfahrens entsprechend der Schritte tl und t2 ausreichend linear ist, werden die jeweils erhaltenen Differenzwerte DIFF(usl) und DI FF(us2) jeweils mit den aus den vorherigen Schritten DIFF(usl vorher) und DIFF(us2 vorher) ins Verhältnis gesetzt um die Änderung (also die zweite Ableitung) vom Anstieg der Hullkurve zu erhalten: Vusl = DIFF(usl vorher)/DIFF(usl) bzw Vus2 = DIFF(us2 vorher)/DIFF(us2). Je nach Erfordernis kann dabei auch noch Vusl/Vus2 ms Verhältnis gesetzt werden, dito die Verhaltniskette auch aus DIFF(usl vorher)/DIFF(us2) bzw DIFF (us2 vorher)/DIFF(usl) gebildet werden, usw Durch diese Verhaltniskette wird geprüft, ob die an der Messung us/us2 beteiligten Werte einer einigermaßen linearen Beziehung für die Anstiegsveranderung entsprechend dem Hullkurvenverlauf folgen, wenn ja werden die Ergebnisse verwertet, wenn nein, dann werden die Ergebnisse nicht verwendet Je nach Aufwand, kann anstelle des linearen Verlaufs auch nachgerechnet werden, ob der Verlauf z.B einer Sinus Funktion entspricht

Somit sind an der Hullkurvenabtastung jeweils die letzten acht Zeitabschnitte des Zeitrasters Tot mit den sich wiederholend enthaltenen Meßschritte Paaren (tl_vorher und tl), bzw (t2_vorher und t2), beteiligt. Für eine absolute Lmeaπtat der Tangente (damit ist ein unveränderlicher Anstieg der Hullkurve über die gesamte Meßfolge aller acht Zeitrasterschritte Tot gemeint), ist keine Änderung des Anstieges zwischen den Meßschritte Paaren (tl_vorher und tl) bzw. (t2_vorher und t2) feststellbar, dann ist dieser Wert V(usl)=l bzw V(us2)=l Abweichend davon (1+x oder 1 -x) zeigt das Ergebnis an, ob der Fehler F (F großer, bzw kleiner x) zulassig ist Ist der Fehler F in Bezug auf geforderte Genauigkeit zu groß, dann wird der Wert nicht berücksichtigt, und die Ausgabe neuer Meßwerte solange unterdruckt, bis der Fehler F wieder im zulassigen Bereich liegt. Das kommt jedoch auf die Applikation an Für bestimmte Applikationen ist es auch sinnvoll, auch ungenaue Meßwerte (usl, us2) zu verwenden indem sie entsprechend dem Hullkurvenverlauf korrehert werden

Weiters ist noch vorgesehen, als eine Art Rauschsperre die absoluten Differenzwerte DIFF(usl) bzw. DIFF(us2) in Relation zum vorhandenen Absolutwert der als Maximalwert jeweils gemessenen Amplitude us* zu setzen: W=DIFF*/us* (* steht für entsprechende usl bzw us2), ob der Uberlagerungs- bzw. Modulationsgrad der Hullkurve in Nahe des Nulldurchganges überhaupt noch eine brauchbare Meßsignalabtastung zulaßt Für den Fall, daß W zu klein gerat, ist die Amplitude us* zu klein im Vergleich zur mit diesem Amplitudenwert DIFF gebildeten Differenz, d.h. die abgetastete us* befindet sich in Nahe des Nulldurchganges der Hullkurve bei einem zu großen Uberlagerungs- bzw Modulationsfaktor der Einstreuung In diesem Fall (W zu klein), werden die ermittelten Meßwerte solange ausgelassen, bis W wieder ausreichend groß wird.

Ist W ausreichend groß und liegt der festgestellte Krummungsfehler F (bezüglich des Anstiegsvergleichs der Tangenten in den Meßpunkten ul(vorher) mit usl, bzw. us2(vorher) mit us2) innerhalb der zulassigen Toleranz, dann wird mit dem erhaltenen Fehlerwert x, bzw der erhaltenen Relationsfaktor 1+x (wobei x positiv oder negativ) das erhaltene Amplitudenverhaltnis usl/us2 entsprechend korrigiert, da die Relationsdefmition eine waagrechte Tangente (also eine Hullkurve mit dem Anstieg Null, d.h keine Hullkurve) voraussetzt. Dies ist einfach wenn die erste Ausfuhrungsvariante 1 mit vorgegebener Verlustwerterelation (Rpl/Rp2) durchgeführt wird Wenn dagegen die zweite Ausfuhrungsvariante 2 mit Nachstellung des Widerstandswertes Rp zwecks Abgleich für ein definiertes Amplitudenverhaltnis (us/l/us2=Konstante) verwendet ist, dann wird anstelle einer rechnerischen Korrektur eines gemessenen Amplitudenverhaltnisses usl/us2, diese Konstante korrigiert nach der Rp mit us2 (bei angeschaltetem Rp) jeweils abgeglichen werden soll. Für eine Schaltung nach Fιg.4b entspricht diese Konstante dem Widerstandsverhaltnis des Spannungsteilers Rva/Rvb, wobei einer der beiden Widerstände des Spannungsteilers digital einstellbar gemacht ist und diese Einstellung vom Mikrocontroller entsprechend dem erhaltenen Ergebnis von V(us2) als Korrekturgroße vorgenommen wird. Das Ergebnis von V(usl) bleibt dabei unberücksichtigt, da dieser Amplitudenwert ohne Abgleich bei abgeschaltetem Stellwiderstand Rp im vereinfachten Verfahren mit Schaltung nach Fig 4b gemessen ist

Beispiel: Zeitraster Ttot(n) Ttot(n+x), triggerbar und Quarz stabilisiert

Der nachfolgend dargestellte Abschnitt beginnt und endet jeweils nach dem Kontrollschπtt des Anstieges von t2 und Korrekturschritt von us2 in standiger Wiederholung, wenn nicht in den synchronen Modus umgeschaltet wird tl und t2 bezeichnen jeweils die usl und us2 zugehörigen Meßzyklen, bzw -schritte entsprechend dem bevorzugten Verfahren. Vgl. dazu auch Fig **

Rpl mit Messung von usl betrifft Abgleichschritt 1 (Rp-unendlich) Rp2mιtMessung von us2 betrifft Abgleichschritt 2 (Rp=angeschaltet)

Für Ausfuhrungsvariante 1, Rp = an - und abschaltbarer Festwiderstand, usl/us2 gemessen und daraus Meßwert l /RVM^' ermittelt, Rechnerisch: RM=Rp*(ul/u2-l), wobei der Zusammenhang zwischen RM und 1/RVM'uber Tabelle, oder 1 /RVM^'unmιttelbar uber Tabelle aus usl/us2. Für Ausfuhrungsvariante 2, Rp = Abgleichkaskade (z.B. D/A- Konverternetzwerk) und Spannungsteiler zur Festlegung der Konstante usl/us2 digital einstellbar, wobei Meßwert l /RVM^' über Tabelle aus Stellgroße BD von Rp ermittelt.

. Ttot(n-4) war Abgleichschritt für tl

. Ttot(n-3) war Kontrollschritt des Anstieges von tl , liefert DIFF( usl), Vorzeichen des Anstieges

. Ttot(n-2) war Abgleichschritt für t2

. Ttot(n-l) war Kontrollschritt des Anstiegs von t2 , liefert DIFF(us2), Vorzeichen des Anstieges

in Ttot(n-3) DIFF(usl) Zwischenspeichern;

Ttot(π): Abgleichschritt für tl

(1) Rp einstellen, z.B. Rpl

(2) Ires abgleichen (Option), über Zeitdauer tiset

(3) Bei Ende von Ttot(n), d.h. auch mit Sicherheit Zeit tuset eingehalten, erfolgt Messung von z.B usl,

Rpl bleibt unverändert, usl Zwischenspeichern,

Ttot(n+l): Kontrollschritt des Anstiegs von tl aus Ttot(n-3) wird DIFF(usl vorher) übernommen, aus Ttot(n-l) wird DIFF(us2 vorher) übernommen, dito Vorzeichen des Anstieges,

aus Ttot(n) wird usl(vorher) übernommen,

(1) Bei Ende von Ttot(n+l) nochmals usl messen und die Differenz DIFF(usl)= aktuelles usl minus übernommenes usl(vorher) bilden,

(2) V(usl) = DIFF(usl vorher)/DIFF(usl) V(us2, l) = DIFF(us2 vorher)/DIFF(usl)

Anmerkung: Anstiegsrelation von usl (vorheriger/aktueller)

Wenn V(usl) nicht entspricht, dann ungültige Werte.

Wenn V(us2,l) nicht entspricht, dann ungültige Werte Bei Vorzeichenwechsel Erzeugen eines Gateimpulses für die standige Überwachung von TH.

(3) W=DIFF*/Amphtude* Relation von DIFF* zu Amplitude us* Wenn W zu klein, dann ungültige Werte. DIFF(usl) Zwischenspeichern,

Ttot(n+2): Abgleichschritt für t2

(1) Rp einstellen, z.B. Rp2

(2) Ires abgleichen (Option), über Zeitdauer tiset

(3) Bei Ende von Ttot(n), d.h. auch mit Sicherheit tuset eingehalten, erfolgt Messung von z.B. us2,

Rp2 bleibt unverändert, us2 Zwischenspeichern,

Ttot(n+3): Kontrollschritt des Anstiegs von t2 und Korrekturschritt von us2 aus Ttot(n-l) wird DIFF(us2 vorher) übernommen, aus Ttot(n+l) wird DIFF(usl vorher) übernommen, dito Vorzeichen des Anstieges,

aus Ttot(n+2) wird us2(vorher) übernommen,

(1) Bei Ende von Ttot(n+3) nochmals us2 messen und die Differenz DIFF(us2)=aktuelles us2 minus übernommenes us2(voher) bilden,

(2) V(us2) = DIFF(us2 vorher)/DIFF(us2) V(usl,2) = DIFF(usl vorher)/DIFF(us2)

Anmerkung: Anstiegsrelation von us2 (vorheriger/aktueller)

Wenn V(us2) nicht entspricht, dann ungültige Werte.

Wenn V(usl,2) nicht entspricht, dann ungültige Werte, bei Vorzeichenwechsel Erzeugen eines

Gateimpulses für die standige Überwachung von TH

(3) W=DIFF*/Amphtude* Relation von DIFF* zu Amplitude us* Wenn W zu klein, dann ungültige Werte.

DIFF(us2) Zwischenspeichern,

(4) Wenn keine ungültigen Werte, dann aus dem Anstiegsverlauf V(usl), V(us2,l), V(us2), V(usl,2) die Korrelation ableiten (rechnerisch und/oder über Tabelle). Für Ausführungsvariante 1 ist das Korrelationsergebπis ein neues us2,

Für Ausführungsvariante 2 ist das Korrelationsergebnis eine neue us2/us2=Konstante.

Anmerkung: Dieses Schema betrifft vor allem die dynamische Wertekorrektur von us2, abhangig vom jeweiligen Anstieg der Hullkurve, bzw. für Ausfuhrungsvariante 2 die dynamische Wertekorrektur der konstante us2/usl . Weiters die Abfrage ob eine solche Wertekorrektur abhangig vom Anstieg der Hullkurve in Relation zur Meßamplitude (usl, us2) der höheren Frequenz noch zulassig ist, wenn nicht, dann werden die Werte verworfen und der Modus schaltet auf den synchronen Modus um. Ein Beispiel für verworfene Werte ist in Fιg.**b skizziert, wenn z B im Zeitabschnitt Ttot(n-l) die Hullkurve bereits ihren Wendepunkt (von ansteigend zu abfallend) überschritten hat, V(*) also negativ ist. Dito wenn eine zu starke Krümmung der Hullkurve gegeben ist Der Wechsel des Vorzeichens von V(*), jeweils von plus auf minus, dito von minus auf plus zeigt die Wendepunkte der Hullkurve an und kann daher unmittelbar für die Erzeugung des Gatesignals (Torsignals) zur Messung der Zeit TH für die Dedektierung der gegebenenfalls vorzunehmenden automatischen Umschaltung in den Synchronmodus verwendet werden

Nähere Beschreibung des synchronen Modus:

Im synchronen Modus werden jeweils über die Dauer unveränderlich gehaltener Verlustwerteinstellung des bevorzugten Stellwiderstandes Rp die Wendepunkte der Hullkurve (Maximal- oder Minimalwerte) abgetastet und als Triggersignal (Meßauslosesignal) für die Auslosung der Messung von usl , bzw. us2 innerhalb der Meßschritte tl und t2 verwendet. Dabei erfolgt die standige Überwachung des zeitlichen Abstandes TH zwischen diesen Abtastpukten der Hullkurve. Es ist evident, daß bei zu niedriger Hullkurvenfrequenz die Meßfolge beeinträchtigt wurde, weshalb sofort eine Ruckschaltung in den asynchronen Modus erfolgt, wenn das Verhältnis TH/Ttot den vorgegebenen Schwellwert wieder überschreitet

Beispiel: Es wurde vom asynchronen Modus in den synchronen Modus geschaltet, wobei einer der beiden Verlustwerte Rpl oder Rp2 gerade angewählt ist.

Für die Auslosung des Meßvorganges erfolgt die standige Abtastung der Maximal- (u^Λ) und Minimalwerte (u^Λ) der Spannungsamplitude us am Parallelschwmgkreis bis u^Λ detektiert ist Dieser Zeitpunkt lost den Meßvorgang von u* aus (usl oder us2 je nachdem ob Rpl oder Rp2 gerade selektiert ist), anschließend wird Rp auf den jeweils andern Wert (Rpl oder Rp2 entsprechend Verfahren) geschaltet, bzw in einem entsprechenden Schritt gestellt, dann wird die Erzeugung des Meßauslosesignals für die Dauer von Ttot gesperrt. Nach Ablauf von Ttot wird die Erzeugung des Meßauslösesignals wieder freigegeben, bis zu nächsten Auslösung des Meßvorganges von us* (usl oder us2 je nachdem ob Rpl oder Rp2 gerade selektiert ist) mit anschließender Verstellung des Stellwiderstandes Rp, Sperren der Meßauslösung bis Ttot abgelaufen, erneuter Messung von us* wenn u^Λ der Hüllkurve nach Ablauf von Ttot erkannt ist. ...usw. Der zeitliche Abstand der u^Λ detektierten Meßauslösezeitpunkte TH für die Messung wird ständig gemessen, wenn TH/Ttot zu groß wird, dann erfolgt die Rückschaltung in den asynchronen Modus.

Eine weitere Weiterbildungsanwendung betrifft Maßnahmen zur Entdämpfung des Summenverlustes um die Meßempfindlichkeit zu erhöhen und/oder die Meßgenauigkeit bei relativ hochohmigen Verlusten zu erhöhen, und/oder den Einfluß des Temperaturganges zu reduzieren. Diese Variante eines entdämpften Sensors soll nachfolgend näher erläutert werden:

Variante entdämpfter Sensor, Grundlagen: Nachfolgende Vorzugsausführung des Sensors liegt die weitere technische Aufgabenstellung zugrunde, einen Verlustsensor zusätzlich mit einem exakt genau definierten Wert zu entdämpfen, sozusagen zum Summenverlust l/RVM + 1/RVL (Fig. l) einen genauen negativen Verlustwert (-1/RVM_NEG) hinzu zu addieren. Das Prinzip läßt sich auf einen Sensor nach Anspruch 1 zurückführen, unter Benutzung weiterer Merkmale eines nach dem Prinzip der zitierten DE4240739C2 funktionierenden Sensors und folgender Weiterbildungsmaßnahmen: Zum Stand der Technik für diese erfindungsgemäße Weiterbildung, wird in Ergänzung zu den eingangs der Beschreibung bereits genannten Argumenten noch angegeben, daß für Oszillatorschaltungen mit Parallelschwingkreisen eine Entdämpfung durch eine negative Widerstandskennlinie, wie sie z.Bsp. Tunneldioden aufweisen, zwar bekannt ist, jedoch diese Schaltungen für den hier beabsichtigten Zweck völlig unzureichend sind. Die nach dem Stand der Technik üblichen Schaltungen benutzen die Eigenschaft, daß der Grenzbereich des für den differentiellen negativen Leitwert (- gT) benutzten Teiles einer Tunneldiodenkennlinie (oder ähnlichen Kennlinie eines anderen Bauteils mit negativem Leitwert) an den Wendepunkten der Kennlinie Null wird, wodurch der aus der Parallelschaltung des zu einem Parallelleitwert transformierten Serienwiderstandes rs der Schwingkreisspule und dem negativen Leitwert (- gT) sich zusammensetzende Summenverlust positiv wird und so die Amplitudenbegrenzung der Oszillatorschwingung entsprechend der Aussteuerung der Tunneldiodenkennlinie sich einstellt. In vorliegender Weiterbildung des Sensors jedoch, ist die Einstellung oder Bestimmung eines genau definierten Wertes für den negativen Verlust beabsichtigt, ohne daß der Arbeitspunkt für die Aussteuerung des differentiellen negativen Leitwertes - gT für eine Amplitudenbegrenzung verwendet werden muß, um stabile Verhältnisse herzustellen. Die möglichst genaue und driftfreie Einstellung des negativen Leitwertes - gT, oder in Alternative die genaue Messung seines eingestellten Wertes, ist Aufgabenstellung für die Weiterbildungsvariante zur Entdämpfung des Summenverlustes des erfindungsgemäßen Sensorverfahrens, um aus dem Summenverlust l/RVM + 1/RVL + (-1/RVM_NEG), bzw [l/RVM + 1/RVL+ (- gT)], den gemessenen Verlustwert l/RVM zu bestimmen. Dabei ist es auch möglich, die Einstellung des negativen Leitwertes - gT über Steuersignal in beliebigen Werten vorzunehmen. Die Losung dieser Aufgabe ist in Anspruch 3 wiedergegeben, mit in entsprechenden Unteranspruchen angegebenen Weiterbildungsoptionen, und ist insbesondere im nachfolgenden Teil der Beschreibung zu Fig.8 im Kapitel „Die einzelnen Figuren zeigen" im Detail erläutert. Zugehörige Schaltungen sind zu Fιg.9 bis Fig.10b erläutert. Das bevorzugte Verfahren zur genauen Addition eines negativen Verlustwertes (als Bestandteil von l/RVM und 1/RVL bzw. Rp, vgl. Fig.l und Fig.8) hat mit dem Verfahren nach Anspruch 1 in seinem kennzeichnenden Teil gemeinsam, daß die Messung bzw. Einstellung des negativen Verlustwertes gleichfalls über mehrere Schritte vorgenommen ist, in denen die Variation bzw. Umschaltung des Verlustes (vgl. Rpl , Rp2 als Bestandteil von Rp in Fig. l mit Fig.2b, Fιg.2c und weiters - gT und GTCOMP in Fιg.8) wahrend der standigen Anschaltung des zu messenden Verlustes (l/RVM^') unmittelbar an der Meßstelle (K) erfolgt, ohne daß entsprechende Umschalter zur Abschaltung des gemessenen Verlustes (l/RVM^') erforderlich waren; und die Ermittlung eines jeweiligen Meßwertes aus einer Relationsdefmition der vorgenommenen Verlustwertanderung in Bezug auf die den umgeschalteten Verlusten jeweils entsprechenden Amplitudenwerte (us*), die in den entsprechenden Meßschritten gemessen sind, erhalten wird. Wie nachfolgend noch im Detail zu Fig.8 bis Fig.10b erläutert wird, benutzt das Verfahren zwei sich standig wiederholende Meßzyklen, einen Meßzyklus für die Einstellung (bzw. den genauen Abgleich) des negativen Leitwertes - gT, und einen mit dem nach dem bevorzugten Verfahren (nach Ausfuhrungsvanantel oder Ausfuhrungsvarιante2) gemessen wird Dabei ist für den genauen Abgleich von - gT ein parallel geschalteter durch Stellgroße verstellbarer Kompensationsleitwert GTCOMP vorgesehen, der auch als Bestandteil des mit Stellgroße BD verstellbaren Verlustes (1/RVL) bzw. Rp ausgeführt sein kann. Somit wird am Schwingkreis wahrend der eigentlichen Verlustmessung in den Schritten tl und t2 der Summenverlust l/RVM^' + 1/RVL + (- gT) gemessen, bzw. wahrend des Abgleichs zur Bestimmung von - gT, der Summenverlus l/RVM^' + GTCOMP + (- gT) gemessen Dabei können die für den Abgleich von - gT betreffende Anteile von - gT, bzw GTCOMP in einem betreffenden Meßschritt (toff) Null gesetzt werden, bzw. sind für eine einfache Ausfuhrung der negative Leitwert - gT und der Kompensationsleitwert GTCOMP abschaltbar gemacht Diese Abschaltung

(bzw. das Null Setzen der am Abgleich beteiligten Leitwert Anteile) erfolgt in einem ersten Schritt (toff) innerhalb des Abgleichzyklusses von - gT und es wird die dabei am Schwingkreis auftretende Spannung uoff gemessen. In einem nachfolgenden Schritt (Ton) werden beide Leitwerte - gT und GTCOMP angeschaltet und die am Schwingkreis auftretende Spannung uon weiterhin gemessen In diesem Zustand erfolgt der Abgleich von - gT solange, bis uon=usoff somit /- gT/ = /GTCOMP/ (wobei // für Absolutwert steht) Umgekehrt kann durch Verstellen von GTCOMP auch -gT gelesen werden. Details und optionale Varianten sind im späteren Teil der Beschreibung, im Kapitel zur Erläuterung der einzelnen Figuren, im Text zu Fig.8 (und den nachfolgenden Figuren) ausführlich beschrieben. Bei der Angabe von l/RVM wurde l/RVM^' angegeben. l/RVM' enthalt zusätzlich zum zu messenden Verlust auch den Eigenverlust rs der Meßspule LM (bzw. des Meßkreises LM, Cp), wobei bei der Ermittlung des gemessenen Verlustes im nachfolgenden Meßzyklus nach Variantel oder Varιante2, der tatsächliche Verlust l/RVM über mittels Tabelle, die den Eigenverlust rs der Meßspule beinhaltet (korre ert) aus l/RVM' festgestellt wird.

Es ist evident, daß wegen uon=uoff für einen Abgleich von /- gT/ = /GTCOMP/ die Messung storspannungsunabhangig erfolgt, wenn die Anteile der Storspannung in den beiden Meßschritten ton und toff gleich groß sind, bzw trifft dies bei einer gegebenenfalls vorhandenen Hullkurve der Storsignaleinstrahlung nur zu, wenn die Messung nach der Periode der Hullkurve synchronisiert wird oder wenn das vorangehend beschriebene Korrelationsverfahren der bevorzugten Hullkurvenabtastung zur Anwendung gelangt Dabei kann das Korrelationsverfahren für die Messung der Spannungswerte uoff und uon in den Meßschritten ton und toff genauso angewendet werden, wie für die Messung der Spannungswerte usl und us2 in den Meßschritten tl und t2 Alternativen: Das Weiterbildungsverfahren zur genauen Addition eines negativen Verlustes kann jedoch auch unabhängig der Benutzung des Verfahrens einer storsignalunabhangigen Messung angewendet werden, z Bsp wenn das Problem der Storsignalunempfindhchkeit nicht gegeben ist; daher auch als unmittelbare Verbesserung der DE 42 40 739 C2 angesehen werden kann. Eine genaue Abgrenzung zum Stand der Technik ergibt sich aus folgender Argumentation: Das Verfahren wird mittels zweier hintereinander hegenden Meßphasen durchgeführt: einer Abgleichphase und der eigentlichen Meßphase. Diese Art der Durchfuhrung entspräche auf den ersten Blick dem Prinzip der im einleitenden Teil der Beschreibung zum Stand der Technik bereits zitierten DE 3248034 AI, jedoch mit dem bereits erläuterten wesentlichen Unterschied, daß auch wahrend der Abgleichphase die eigentliche Meßgroße (in unserem Fall l/RVM) an den Sensor stets angeschaltet bleibt. Das Verfahren sich somit naher am Verfahren der zitierten DE 4240 739 C2 orientiert, jedoch mit der wesentlichen Erweiterung, daß die Abgleichphase in mehreren durch die bevorzugte Relationsvorschπft verbundenen Meßschritten erfolgt Weitere Alternativen für die Verwendung eines negativen Widerstandes in vorliegendem Verfahren, als Ersatz für eine Tunneldiode, waren entsprechende Operationsverstarkerschaltungen, jedoch mit dem Nachteil ihrer niedrigen Grenzfrequenz, wie z.B. sogenannte NICs (negativ impedance Converter); wobei zwischen INICs (Richtungsumkehr des Stromes) und UNICs (Richtungsumkehr der Spannung) unterschieden wird Eine dem Schwingkreis unmittelbar oder über Transformatorankopplung parallel geschalterer INIC kann somit für niedrige Frequenzen unmittelbar die Tunneldiodenschaltung ersetzen Dagegen entspräche ein UNIC einem mit der Spule in Serie liegendem negativen Widerstand Vorschau beschriebener Anwendungsbeispiele: Das Hinzuaddieren (Entdämpfen) eines negativen Verlustes zur Verringerung des Eigenverlustes des Sensors bringt eine Vielzahl von Vorteilen:

a) es kann bei besonders niedriger Meßfrequenz mit hoher Güte und kleinster Meßleistung gemessen werden, mit dem Vorteil, daß durch die niedrige Meßfrequenz der Skineffekt bei der induktiven Einkopplung des Verlustwiderstandes eines Meßteiles (K) vermieden ist, somit die Empfindlichkeit bei einer höheren Meßfrequenz vergleichbaren Güte, insbesondere bei Meßteilen höheren spezifischen Widerstandes wesentlich ansteigt.

b) für den Spulendraht der Sensorspule kann anstelle eines Materials, das zwar einen besonders niederohmigen spezifischen Widerstand, dafür jedoch einen sehr ungünstigen Temperatur Koeffizienten aufweist, eine Legierung verwendet werden, die zwar einen vielfach höheren spezifischen Widerstand hat, dafür jedoch einen wesentlich besseren Temperaturkeffizienten (einer Kompensationslegierung) aufweist. Da der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hinzuaddierte negative Verlust besonders genau ist und in seiner Stabilität durch das bevorzugte Meßverfahren an einen standartisierten Eichwiderstand (bzw. Leitwert GTCOMP) gekoppelt ist, läßt sich die Temperaturabhängigkeit der Meßspule auf diese Weise wesentlich verbessern. Diese Anwendung ist nachfolgend in einem Zahlenbeispiel für eine Legierung, bei der die Legierung Manganin als Spulendrahtmaterial verwendet ist, näher diskutiert. Weiters können mit einer derartigen Kompensation des Spulenserienwiderstandes auch Spulendrahtmaterialien, die hohen Temperaturen standhalten, jedoch einen hohen spezifischen Widerstand aufweisen, als Meßspule (Luftspule LM) verwendet werden.

c) es können Verlustmessungen an besonders hochohmigen Widerständen oder Medien vorgenommen werden, insbesondere an Flüssigkeiten und an Gasen. Z.B. Reinheitsmessung von destilliertem Wasser über die Leitfähigkeit. Oder auch Schichtdickemessung besonders dünner Bedampfungsschichten, oder auch bei der Papierproduktion, oder auch bei der Herstellung von elektrische Strahlung abschirmender Stoffe, usw. Weiterhin ist bevorzugt, daß an Gasen die unterschiedlichsten Anwendungen durch den Sensor abgedeckt werden: z.B. Messung von Temperaturen, Druck und Leitfähigkeit. Weiters Messung zur Identifizierung der Art eines Gases als Gasmelder (bzw. Gasmolekülen), abhängig vom Skinkeffekt. Bei dieser Messung wird mit unterschiedlichen Frequenzen und jeweils gleichem Eigenverlust des Sensors der durch das Gas bedingte Verlust l/RVM gemessen. Die dabei für unterschiedliche Gase auftretenden unterschiedlichen Verluste werden für die Erzeugung eines entsprechende Meldesignals entsprechend dekodiert. Dito ermöglicht der entdämpfte Sensor Anwendungen zur Überwachung an Gas Lasern, usw. Eine weitere Anwendung wäre z.Bsp. den Selbstzündezeitpunkt eines direkt einspritzenden Hochleistungs- Benzinmotors über den Leitfahigkeitsanstieg des verdichteten Gases mit der im Hubraum messenden Sensorspule rechtzeitig zu erkennen, und bevor eine ungewollte Selbstzundung eintritt ein elektrisch gesteuertes Notventil zu offnen, und bei der nächsten Verdichtung den Ladedruck entsprechend zu reduzieren (über den Sensor zu regeln).

Die hochohmige Verlustmessung gestattet jedoch auch für Abstandsmessungen (Wegsensoren, Winkelsensoren, Schwebekorperdurchflußmesser, usw.) als den Verlust erzeugendes Kernmateπal (K, Fig.l) auch relativ hochohmige Materialien mit dafür Temperatur kompensiertem spezifischen Widerstand zu verwenden, wie er bei Legierungen auftritt, z.Bsp. für Legierungen mit besonders niedrigem Temperaturkoeffizienten (TKR) des elektrischen Teiles, das z.Bsp. aus einer Temperatur kompensierten Legierung hergestellt ist (z.Bsp. Manganin mit einem TKR von l*10(exp-5)/°C. Manganin ist eine Legierung aus 86% Cu, 12%Mn, und 2% Nickel). Das Material Manganin ist für eine Weiterbildungsausfuhrung auch für den Spulendraht der Meßspule verwendet. Eine weitere interessante Anwendung ist, mit elektrisch nur geringfügig leitenden Flüssigkeiten, z.Bsp. in geschlossenen Kapseln eingeschlossenes Wasser, einen Neigungsmesser aufzubauen Mit einer Vielzahl solcher Neigungsmesser, die miteinander vernetzt einem Computer zugeführt werden, lassen sich sehr gut seismographische Messungen durchführten, insbesondere Fruhwarnsysteme für Bergbewegungen über oder unter Tag, und zur Warnung von Murrenabgangen.

d) es können Verlustmessungen mit extrem niedriger Meßleistung an der Meßstelle realisiert werden, z.B. für die Dedektierung von Briefbomben, etc. Der Vorteil: Meßleistung und Meßfrequenz können so niedrig gehalten werden, daß die elektronische Schaltung für die Bombenauslosung dies nicht mehr erkennen kann, z.B. wenn eine Meßfrequenz in Nahe des Netzbrumms verwendet ist.

e) eine Vielzahl weiterer Anwendungen ist im einleitenden Teil der Beschreibung aufgezahlt und ab Fig 8 zu den Figuren beschrieben.

Fehlerdiskussion zur Feststellung des Temperaturganges für den kompensierten Serienwiderstand der Meßspule: Durch die Dri t freie genaue Einstellung bzw Bestimmung des an den Parallelschwingkreis (LM,Cp) angeschalteten negativen Leitwertes -gT werden für den Verlustmeßsensor nicht nur völlig neue Anwendungsgebiete erschlossen, es kann auch die unmittelbare Temperaturabhangigkeit des ohmschen Widerstandes rs der Meßspule (LM) wesentlich reduziert werden Dabei hegt der in die Meßspule (LM) transformierte negative Leitwert -gT als negativer Serienwiderstand - RtsT in Serie zum Spulenverlustwiderstand rs und ergibt somit den reduzierten Serienwiderstand Rstot der Meßspule (LM): Rstot = rs + (-RtsT). Soll z B. der unmittelbare ohmsche Serienwiderstand (rs) der Meßspule (LM) auf 10% reduziert werden (ergibt 10-fache Gute), d.h. Rstot = 0.1*rs, dann wird mit Rstot = rs + (-RtsT), bzw Rstot = rs * (1 - 0.9). Eine Drift von 10% von RtsT verursacht daher im schlechtesten Fall 0 l-(l-0.99)/0.1 = 1-0 01/0.1=0 9, das sind 90% Fehler Drift von Rstot bei einem Reduktionsfaktor für den Spulenseπenwiderstand (Fv=rs/Rstot =10) für die Gute Verbesserung von 10, nachfolgend Spulen- Verbesserungsfaktor genannt. Ein Spulen- Verbesserungsfaktor Fv von 10 ermöglicht beispielsweise die Herabsetzung der Meßfrequenz um den Faktor 10 oder eine entsprechende Verringerung des Spulendurchmessers der als Luftspule ausgeführten Meßspule bei gleichzeitiger Erhöhung der Wicklungszahl (eines entsprechend dünneren Drahtes), um einen Wert, der dem 10-fachen ohmschen Serienwiderstand der größeren Vergleichsspule entspricht (d h. Verkleinerung des Sensorbauteils) Wurde man einen Verbesserungsfaktor von Fv = 100 anstreben, dann ergäbe bereits 1% Drift von RtsT, d.h. Rstot = 0.01*Rs, bzw. Rstot = Rs *(1 - 0.99), im schlechtesten Fall einen Fehler von 0.01- (1- 0 9999)/0.01 = 99%. Wird für den negativen Leitwert -gT, bzw. für (- RtsT) beispielsweise von einer Drift von maximal 0.025% (entspricht etwa 12 bit Auflosung) ausgegangen, dann betrüge für Fv=10 die maximale Abweichung 0.1- (1- 0 900225)/0.1 = 0 2%, bzw. für Fv=100 die maximale Abweichung 0 01-(l-0.9902475)/0.01 = 2 5%. Aus dem gezeigten Rechenbeispiel geht hervor, wie wichtig es ist - gT genau zu bestimmen, um die Verringerung des Spulenserienwiderstandes mit einem negativen Widerstand sinnvoll zu ermöglichen.

Fehlerdiskussion für die Verbesserung des Temperaturganges der Meßspule (LM) und gegebenenfalls des für die Abtastung verwendeten Materials (K):

Bei dieser Ausfuhrungsvariante soll der Temperaturkoeffizient der Spule durch Verwendung einer Legierung (z.B. Manganin) entsprechend verbessert werden

Die Legierung Manganin hat im Vergleich zu Kupfer zwar den 24-fachen Widerstandswert (beim selben Drahtquerschnitt), dafür jedoch einen 393-fach besseren Temperaturkoeffizienten (TKR) Somit laßt sich die Temperaturabhangigkeit gegenüber Kupfer bei richtiger Bemessung des negativen Widerstandes um den Faktor 393/24=16 wesentlich verbessern. Der negative Widerstand, bzw. Leitwert -gT, der Tunneldiode (DT) kann dabei transformatorisch angepaßt werden, so daß für jeden Rs ein passender ohmscher Serienwiderstand für Rstot=Rs+(-RtsT) eingestellt werden kann, z.Bsp mit Fv=rs/Rstot = 24, um für eine Manganindrahtspule (Luftspule) die gleiche Gute zu erhalten wie für eine in Abmessungen und Windungszahl vergleichbaren Kupferdrahtspule (Luftspule), jedoch mit einem um den Faktor 16 besseren Temperaturkoeffizienten für den seriellen Gesamtverlustwiderstand Rstot=Rs+(-RtsT)

Die bevorzugte Prazisionsemstellung des für eine Entdämpfung des Serienwiderstandes rs verwendeten negativen Leitwertes von -gT ermöglicht es den Temperaturgang der Meßspule (LM) gegenüber einer Kupferspule um einen Faktor zu verbesseren, der dem Verhältnis von besserem Temperaturkoeffizienten zu erhöhtem Widerstand des gewählten Materials entspricht. Ausführungsalternativen: Für die dargestellte Überlegung ist der Begriff Legierung über das Verschmelzen unterschiedlicher Metalle hinaus zu verstehen, da wir lediglich die Eigenschaften des spezifischen Widerstandes mit seiner Temperaturabhängigkeit und einen homogene Wärmeübergang des als Spulendraht verwendeten Materials benötigen. Deshalb ist es ausreichend den Spulendraht aus einer Art „virtuellen Legierung" herzustellen, bestehend aus zwei parallel auf einen entsprechenden Spulenkörper (z.B. Keramik) gewickelten Drähten (die auch blank sein können) aus jeweils unterschiedlichen Materialien, von denen einer einen positiven, und der andere einen negativen Temperaturkoeffizienten des spezifischen Widerstandes aufweist, wobei die Wahl der Querschnitte der Drähte untereinander an das auf die Wickellänge der Spule jeweils entfallende Widerstandsverhältnis der beiden Materialien so abgestimmt ist, daß sich der Temperaturkoeffizient des durch das Drähtepaar gebildeten spezifischen Widerstandes aufhebt. Die aus unterschiedlichen Materialien parallel gewickelten Drähte sind dann an den Spulenenden parallel geschaltet. Für die Dimensionierung ist zu beachten, daß wir in diesem Falle die Leitwerte der spezifischen Widerstände parallel schalten (vgl. dazu auch Text zu Fig.33 für ein Beispiel einer mit gedruckten Leiterbahnen ausgeführten Spule). Um einen guten Wärmeübergang zwischen den Materialien herzustellen, kann es auch nützlich sein blanke Drähte zu verdrillen. Somit erhalten wir z.B. eine auf einen Keramikspulenkörper gewickelte kleine Meßspule (LM) die wir innenseitig (ähnlich einer Zündkerze) in einen Motorraum einsetzen können, entweder nur um das verdichtete Gas zu überwachen, oder auch in Verbindung mit einer kleinen Meßdose, mit der wir den Verdichtungsdruck unmittelbar im Hochtemperaturbereich messen können; z.B. auch der Schaltzeitpunkt von elektronisch gesteuerten Ventilen eines Explosionsmotors elektronisch abgegeglichen werden kann, da der Drucksensor eine gute Rückmeldung über die tatsächlichen Schaltzeitpunkte der Ventile an die Ventilsteuerung liefert.

Die Parallelresonanzkapazität (Cp) ist dann über entsprechende Kontaktdurchführung außenseitig thermisch über Kabel isoliert angeschlossen, dito die Sekundärseite eines zum Schwingkreis parallel geschalteten Übertragers, der den negativen Leitwert -gT der Tunneldiode einkoppelt. Genauso wie wir den Temperaturgang der Meßspule mit einer entsprechenden „Legierung" kompensieren, ist dies auch für den Temperaturgang eines entsprechend abgetasteten Materials K (z.B. für Waagen, Winkelmesser, etc.) möglich. Entweder verwenden wir eine unmittelbare Legierung, wie z.B. Manganin, oder wir nehmen sehr dünne übereinander geschichtete Schichtbleche mit entgegengesetztem Temperaturkoeffizienten ihres spezifischen Leitwertes, um den Temperaturgang zu kompensieren. Bzw. als Alternative oder in Ergänzung können wir die ab Fig.8 beschriebene Temperaturkompensation mittels weiterer Meßspule (LT mit CT) mit anwenden. Anmerkung: Entspräche für ein gewähltes Material die Verbesserung des TKR (relativ zu Kupfer) gleich dem Faktor der Widerstandsvergrößerung (Vergrößerung des spezifischen Widerstandes relativ zu Kupfer), dann ergäbe sich keine relative Verbesserung, da sich der Widerstand für beide Materialien temperaturabhängig in gleichem Maße ändern würde (wenn gleiche Windungszahlen, Abmessungen und gleicher Drahtquerschnitt der Spulen). Bei dieser Überlegung wird davon ausgegangen, daß der negative Widerstand bzw. Leitwert praktisch keine die Endgenauigkeit wesentlich beeinflußende Temperaturabweichung aufweist, was durch vorliegende Erfindung auch tatsächlich realisiert werden kann; durch Nachstellung bzw. genauer Bestimmung von -gT (bzw. -RtsT) mit einer Auflösung von 16 bit und mehr. Dabei kann z.B. der für die Nachstellung, oder auch Kompensationsmessung von -gT verwendete Widerstand, bzw. Leitwert (GTCOMP vgl. Fig.8) auch aus einer Serienschaltung oder Parallelschaltung von einem Festwiderstand und einem digital einstellbaren Widerstand bestehen mit dem nur die Drift jeweils ausgeglichen wird. In Ergänzung oder als Alternative zu den beschriebenen Maßnahmen kann der Temperaturkoeffizient des gewählten Materials für den Spulendraht auch noch durch Beschaltung mit einem Widerstand mit negativen Temperaturkoeffizienten (NTC) kompensiert werden, wobei auch ein hochohmiger NTC Widerstand dem Schwingkreis parallel geschaltet werden kann (dito ein niederohmiger der Spule in Serie). Neben der Möglichkeit den ohmschen Meßspulenwiderstand zwecks Temperaturkompensation hochohmiger auszubilden zu können, ermöglicht die Kompensation des negativen Widerstandes auch, einen weiteren Serienwiderstand unmittelbar der Meßspule in Serie zu schalten, über den der Nulldurchgang des Spulenstromes zum Zwecke der Feststellung des Spannungsmaximums am Schwingkreis (LM,Cp) mittels Operationsverstärker oder Komparator abgegriffen wird, bzw. erforderlichenfalls für die konstant Regelung der Wechselstromamplitude dieser Abgriff verwendet ist.

Weitere Maßnahmen für eine möglichst genaue Einstellung bzw. Bestimmung des negativen Widerstandes (vgl. dazu auch Text zu Fig.8):

Da unterschiedliche Amplituden des Meßsignals am Parallelschwingkreis bereits eine Driftschwankung des negativen Widerstandes ausmachen können, die durch Nichtlinearität der Kennlinie des negativen Widerstandes bedingt ist, ist es sinnvoll die Messung der Abweichung des negativen Widerstandes jeweils zu einem Zeitpunkt gesondert vorzunehmen, in denen die Signalamplitude am Parallelschwingkreis etwa bereits den Wert aufweist wie bei der späteren Messung des eigentlichen Verlustes (l/RVM). D.h. der Wert für den am Schwingkreis die Amplitude uoff=uon (vgl. vor allem auch Text zu Fig.8 und den Fig.8 nachfolgenden Beispielen) zur Bestimmung von -gT abgeglichen worden ist, wird nachfolgend auch für die Mesung von ul verwendet, wobei auch umgekehrt der Wert von ul nachfolgend für einen Abgleich von uoff=uon verwendet werden kann, und dieser Abgleich nach der Messung von u2 nochmals durchgeführt wird, siehe vor allem Text zu Fig.8, im Kapitel im Kapitel „Die einzelnen Figuren zeigen". Zusätzlich soll noch eine weitere Möglichkeit für eine Genauigkeitsverbesserung der Bestimmung von -gT angesprochen werden Dabei ist in einer Tabelle für einen vorgegebenen differentiellen Leitwert -gT als Arbeitspunkt die Abhängigkeit des Leitwertes von der Signalaussteuerung (us* in den benotigten Bereichen von usl und us2) festgehalten. Ist der Abgleich bzw. die Bestimmung von -gT zu anderen Spannungswerten als zu usl bzw us2 erfolgt, dann kann die Abweichung des differentiellen Widerstandes über die Tabelle korrigiert werden: entweder nach einer Messung von usl , us2 (in den Schritten tl, t2) rechnerisch oder vor einer Messung von usl, bzw us2 bei der jeweiligen Einstellung von -gT. Erforderlichenfalls kann diese Tabelle auch eine Temperaturabhangikeit der Tunneldiodenkennlinie bei Messung der Tunneldiodentemperatur beinhalten, oder die Tunneldiode ist in einem Thermostatgehause eingegossen. Die Einstellung von -gT erfolgt entweder über die Spannungs- Stromkennlinie der Tunneldiode, oder über eine Summenleitwerteinstellung 1/Rp + (-gT) unmittelbar digital über das digital einstellbare Leitwertnetzwerk 1/Rp (z.B. eines entsprechenden D/A-Konverters) Dabei kann GTCOMP gleichfalls durch einen D/A-Konverter Leitwertnetzwerk realisiert sein (mit binarer Abstufung der geschalteten Leitwerte). In Alternative kann anstelle des Leitwertnetzwerkes auch ein binar einstellbares Widerstandsnetzwerk verwendet werden Bei der Messung des Gesamtverlustes, z B. nach Ausfuhrungsvariante 2, wird Rp2 nach einem festen Spannungsverhaltnis usl/us2 abgeglichen (wobei usl z B. bei Rp2=unendlιch gemessen) und mit dem erhaltenen Wert von Rp2, bzw dessen Stellgroße eine Tabelle zum Auslesen des gemessenen Wertes adressiert. Hiebei ist als Meßkonstante der negative Anteil von 1/RVL = [ 1/Rp + (-gT) + 1/RS^' ] für die Messung von l/RVM bereits berücksichtigt 1/RS^{^} entspricht dem über den Schwingkreis zum Parallelverlust transformierten Serienwiderstand rs der Meßspule, ist als Konstante stabil geregelt Bei Relativmessungen, wo -gT als Abgleichvariable vorgesehen ist, ist dagegen -gT im der Werttabelle nicht berücksichtigt, da nicht der Absolutwert sondern nur Änderungswerte gemessen werden sollen, vgl. dazu auch Text zu Fιg.8. In weiterer Alternative zur genauen Einstellung, bzw Bestimmung des zu bestimmten Meßspannungen usl, us2 auftretenden negativen Widerstandes -gT ^', ist für den Abgleich von - gT ein gesonderter Schwingkreis (LgT, CgT,) vorgesehen, mit dem simultan unmittelbar vor der Messung des eigentlichen Verlustes am Meßschwingkreis (LM, Cp) der Wert von -gT eingestellt bzw. bestimmt wird Da bei einer Tunneldiode im gleichen Arbeitspunkt der Frequenzeinfluß für den differentiellen Widerstand -gT in einem weiten Bereich unwesentlich ist, kann der für die Bestimmung von -gT vorgesehene Schwingkreis (LgT, CgT) mit höherer Frequenz, als der Schwingkreis für die Messung des Verlustes (LM, Cp) betrieben werden. Zu diesem Zweck ist die Tunneldiode mit einem Umschalter (HS_gT/LM) wahlweise an den Schwingkreis (LgT, CgT) für die Bestimmung von -gT oder an den Schwingkreis (LM, Cp) für die Messung des eigentlichen Verlustes (bei standig an diesen Schwingkreis angeschaltetem zu messendem Verlust l/RVM) anschaltbar Dieser Umschaltbar wird zugleich dazu benutzt, um für die Messung von uoff (für den Abgleich) den Leitwert -gT jeweils abzuschalten zu können An den Schwingkreis (LgT, CgT) für die Bestimmung von -gT ist der Abgleichleitwert GTCOMP angeschaltet Bei abgeschaltetem Abgleichanteil (vgl Text zu Fig 8) und abgeschalteter Tunneldiode -gT, ist die Schwingkreisspannung ugT (von LgT, CgT) der Hullkurve der Schwingkreisspannung us*, welche am für die Verlustmessung vorgesehenen Schwingkreis (LM, Cp) auftritt, nachgesteuert Diese Nachsteuerung kann z B unmittelbar durch entsprechende Variation des Abgleichwiderstandes GTCOMP erfolgen Für eine besonders präzise Einstellung von -gT, ist bei dieser Nachsteuerung am Schwingkreis (LgT,CgT) für die Bestimmung von -gT, eine gegenüber der Schwingkreisspannung (us*) des Verlustmeßschwingkreises (LM, Cp) um einen Anteil erhöhte bzw reduzierte Spannung eingestellt, so daß die (Hullkurve der) Schwingkreisspannung am Schwingkreis LgT,CgT jeweils einen Wert aufweist, wie er zu einem nacheilenden Zeitpunkt bei der ansteigenden bzw abfallenden Hullkurve der Schwingkreisspannung am Verlustmeßschwmgkreis (LM,Cp), dem jeweiligen Anstieg der Schwingkreisspannung entsprechend, zu jeweils zu erwarten ist Wie bei der Abtastung der Meßwerte usl , us2 für die Bestimmung des Verlustes, verwenden wir auch hier für die Einstellung, bzw Bestimmung von -gT ein Korrelationsverfahren Die entsprechende nacheilende Zeitspanne richtet sich nach der maximalen Zeit, die benotigt wird um über einen Abgleich den negativen Leitwert -gT nach einem durch GTCOMP vorgegebenen Wert zu bestimmen, bzw nach vorgegebenen Differenzwert -gT = GTCOMP - 1/RVLo zu bestimmen, vgl Text zu Fig 8, wobei hier 1/RVLo der Verlust ist, den der einstellbare Leitwert GTCOMP bei der Nachregelung von ugT (an LgT, CgT) bis zur Umschaltung des Abgleichs zur Bestimmung von -gT hatte Anstelle der Zu und Abschaltung von GTCOMP erfolgt die zu Fig 8 erläuterte Werteveranderung Nach dem Abgleich von -gT erfolgt jeweils die Umschaltung des jeweils eingestellten negativen Leitwertes -gT an den Verlustmeßschwmgkreis (LM,Cp) um usl (in tl) nach dem bevorzugten Verfahren zu messen Wird festgestellt, daß der Abgleich des negativen Leitwertes -gT zu einem von usl abweichenden Spannungswert vorgenommen worden ist, dann kann über eine entsprechende Korrekturtabelle, in der der differentielle Widerstand als Funktion der Kleinsignalaussteuerung im Arbeitspunkt -gT abgespeichert ist, der Korrekturwert ausgelesen werden, und falls die Applikation es erfordert, über die Abgleichkaskade Rp (1/RVL) der Korrekturanteil des negativen Widerstandes entsprechend berücksichtigt werden Das Gleiche gilt für den Abgleich von -gT vor der unmittelbaren Messung von us2 Wird das Meßverfahren für die Verlustbestimmung nach der Ausfuhrungsvariante 2 vorgenommen, dann kann wegen des genau definierten Verhältnisses von usl/us2 (als Meßkonstante), die Messung von usl durch eine über Stellkaskade erfolgte Guteemstellung in einem ziemlich genauen Bereich erfolgen, dito us2 Somit nur wenige Speicherplätze für das Abspeichern einer die Kleinsignalaussteuerung des negativen Widerstandes berücksichtigenden Tabelle erforderlich sind

Ergänzungen zur Variante Transputeranwendung: Wie nachfolgend zu Fig.lOb (Blatt 25) erläutert, eignet sich der bevorzugte Sensor wegen seines enorm geringen Bedarfs an Meßleistung hervorragend für Transputeranwendungen, bei denen die Versorgungsspannung nicht über Leitungen, sondern über ein gesendetes HF-Signal zugeführt wird, dessen Frequenz und erforderliche Abstrahlungsleistung der jeweiligen Anwendung entsprechend ausgelegt ist. Es kann zwischen geschirmten (geschlossenen) Anwendungen und nicht geschirmten (offenen) Transputer Sensor Anwendungen unterschieden werden. Weiter soll noch eine besonders interessante Anwendung klassifiziert werden, bei der die Zuführung der Versorgungsspannung über eine transformatorisch gekoppelte Leiterschleife (bzw. Umwicklung) eines die Verbindung als durchgehender Draht vornehmenden Kabels erfolgt. Dabei ist das einandrige Kabel von einem HF- Strom durchflössen und überträgt induktiv die Versorgungsspannung in den HF- Empfangskreis für die Spanungsversorgung des Transputer Sensors. Diese Art der Speisung wollen wir als Induktionskabel gespeiste Transputer Sensor Anwendungen bezeichnen. Zusätzlich zur gegebenen Möglichkeit die derartig mit Spannung versorgten Sensoren untereinander über Funk kommunizieren zu lassen, besteht auch die Möglichkeit die beschriebene Datenübertragung nach dem bevorzugten Verlustmodulations- und Meßprinzip (mittels des erfindungsgemäßen Sensorverfahrens) über das für die Spannungsversorgung vorgesehene HF- Kabel vorzunehmen. Diese Art von über das gleiche Induktionskabel vorgenommener Speisung mit kombinierter Datenkombination wollen wir als Anwendung bezeichnen. Dabei erfolgt „über Induktionskabel kommunizierender Transputer Sensor" die Einspeisung der HF in das Kabel sehr hochohmig, z.B. über Streutrafo geregeltem Konstantwechselstrom, wobei längs einer Leitungsverbindung auch mehrere solche Einspeisestellen, mit den bereits besprochenen negativen Entdämpfungsleitwerten zur genauen Einstellung eines als definierter Verlustwert der Leitung gegebenen Arbeitspunktes vorgesehen werden können. Somit ist der längs des Induktionskabels der jeweils für die HF-Empfangskreise der Transputerschaltungen gegebene ohmsche Verlust einerseits stabil gehalten, andererseits durch das Übertragungsverfahren variiert, wobei die nachfolgend zu Fig.8 beschriebene dynamische Relativmessung Tür die Stabilisierung des Arbeitspunktes angewendet ist. Dabei ist bei der Auslegung des HF- Empfangskreises der Transputer Schaltung darauf geachtet, daß die durch Schwankung des Stromverbrauchs gegebene Änderung des Verlustwiderstandes sich nicht auf das Induktionskabel rückwirkend auswirkt. Hiebei soll angemerkt werden, daß die Leistung zur Entdämpfung des Induktionskabels (betreffend der Arbeitspunkteinstellung) im wesentlichen nicht von den in den Transputer Sensorsen geschalteten Tunneldioden aufgebracht wird (da es ja kein Perpetum mobile gibt), sondern von den in regelmäßigen Abständen an das Induktionskabel weiterhin ohmisch oder induktiv angeschalteten negativen Widerständen zur Leitungsentdämpfung. Zur Unterdrückung einer durch Stromaufnahmeschwankungen verusachten Verlustwiderstandsänerung der induktiv über das Induktionskabel gespeisten Transputer Sensorsen sind folgende Schaltungsmaßnahmen bevorzugt: Wie nachfolgend zu Fig.lOb erläutert, ist die am HF- Empfangskreis der Transputer Schaltung vorgenommene Querreglung so vorgenommen, daß die gleichgerichtete Hüllkurvenamplitude des HF- Empfangskreises konstant bleibt, somit bei konstanter Hüllkurve der Eingangsamplitude, die Belastung durch die Querregelung einiegermaßen konstant gehalten ist. Geringfügige Schwankungen liegen im Tiefpaßbereich entsprechend der bei der Gleichrichtung nach der Gleichrichtdiode angeschalteten Siebkapazität. Soll die primärseitig vorgenommene Daten- Verlustmodulation sich nicht auf die Regelung besonders auswirken, d.h. verhindert werden, daß die Datenübertragung mit ausgeregelt wird, dann ist für die Datenübertragung ein Modulationsverfahren zu verwenden, daß mit einem einigermaßen stabilen Tastverhältnis operiert, z.B. ein Modulo-2 Verfahren, welches ein geringes Variationsverhältnis des Tastverhältnisses aufweist. Dabei können die Wechselübergänge des Datensignals anstelle der üblichen Impulsdauervariationen von 1 :1 und 2:1 in geringerem Verhältnis definiert sein, mit einer im Datensignal entsprechend mitenthaltenen Taktfrequenz. Diese Art von Modulationsverfahren ist bekannt: aus Exclusiv- or/nor von Daten und Takt ist das Modulo-2 Datensignal erzeugt, bzw. aus den daraus entstehenden unterschiedlichen Impulslängen sind die Daten dekodiert und aus Exclusiv- or/nor von diesem Datensignal und dem Modulo-2 Signal ist das zugehörige Taktsignal dekodiert. Ist diese Taktsignal um eine wesentliches höher als die Siebwelligkeit am Siebkondensator der Versorgungsspannung des HF-Gleichrichters, dann wirkt sich die zu Fig.lOb beschriebene Regelung der Gleichspannung auf die Verlustmodulation des Datensignals nicht aus. Diese wird durch eine unmittelbar am HF- Empfangsschwingkreis mittels umgeschalteter Widerstandswerte entsprechende Belastungsvariation vorgenommen (Güteumschaltung) und durch einen am HF -Schwingkreis vorgenommene Amplitudenabtastung (vgl. usl, us2) an der Empfängerseite gemessen. Gegebenenfalls können für die Einkopplung der Versorgungsspannung und der Trägerfrequenz für die Verlustmodulation des Datensignals auch unterschiedliche Frequenzen verwendet sein. Wie zu Fig. lOb bereits erläutert worden ist, können die Transputerschaltkreise mit ihren HF- Empfangskreisen auch direkt verschaltet werden (z.B. Gegen Chasismasse), wobei das Kabel eine direkt kontaktierte oder über kapazitive Einkopplung die Speisung und die Datenverbindung vornimmt. Weiters kann gegebenenfals auch ein geschirmtes Kabel verwendet sein, bei dem an den Einkopplungsstellen jeweils die Schirmung entfernt wird. Dabei ist es für das bevorzugte Verfahren wegen der guten Störsignalunterdrückung und der hochohmigen Leitungsführung ausreichend, wenn als Schirmung eine metallische Beschichtung (z.B. durch Bedampfen) der Kunststoffisolation vorgenommen wird, z.B. auch in mehrere Schichten mit einem gesonderten Hochspannungsgbelag für den Beißschutz. Dabei kann die Verlustmessung auch verwendet sein um für den Beißschutz einen Hochspannungsimpuls bei spontaner Verluständerung an der Isolation auszulösen.

Nachfolgend sind einige Beispiele für geschirmte (geschlossene) Anwendungen und nicht geschirmte (offenene) Anwendungen, weiters für Induktionskabel gespeiste Transputer Sensor Anwendungen und über Induktionskabel kommunizierender Transputer Sensoren beschrieben. Beispiele für geschirmte Anwendungen: Verwendung des Transputer- Sensors zur Verlustmessung von in einem Gehäuse eingeschlossenen sich drehenden Teilen, z.B. für einen Drehmomentsensor nach Fig.19 wobei der Sensor an einem rotierenden Teil und der Sender für die Zufuhrung der Versorgungsspannung und der Kommunikation zum Sensor, innenseitig des stationär befestigten Gehäuses des Drehmomentsensors untergebracht ist. Eine ähnliche Anwendung ist die zu Fig.20 gezeigte Abstandsmessung des Kupplungsscheibenabstandes in Relation zum Betatigungsweg des Kupplungspedals, usw Eine weitere geschirmte Anwendung z B ist, Sensorspulen für die Abtastung der Zahnstellung von Getrieben in das Getπebegehause einzusetzen und innerhalb des Getπebegehauses durch einen zentralen HF-Sender zu speisen Oder innerhalb der Motorhaube sind eine Vielzahl von Sensoren untergebracht, wie Druckmesser, oder Fullstandsmesser für die Messung des Füllstandes der Bremsflüssigkeit, oder Sensoren für die Abtastung von Gaspedalstellungen, Kupplungspedal, Lenkeinschlag, usw. die von einem zentralen HF-Sender gespeist werden Oder am Armaturenbrett sind eine Vielzahl von Schaltern angebracht, deren Schalterstellungen als Verlust kodiert sind (Drehschalter, Kippschalter, Schiebeschalter, usw ), wobei die Schalter von einem am Armaturenbrett untergebrachten zentralen HF Sender (Zentrale) gespeist sind. Dabei ist die Karosserie eine ideale Schirmung gegen Einstreuung zur Aufrechterhaltung des Funkdatenverkehrs zwischen Sensoren und Zentrale, bzw. können weitere zentrale Sendeeinheiten durch Verkabelung entsprechend miteinander vernetzt werden Beispiele für offene Anwendungen: Überwachung der Festigkeit von am Radteller montierten Felgen entspr. Fig.22 weiters Spurstangen Vermessung, Positionsbestimmung von Teilen an denen der Sensor montiert ist in Bezug auf durch Verlust gesteuerte Begrenzungsmarken.

Bei den offenen Anwendungen zeigt sich der große Vorteil gegen Einstreuung unempflindhchen Meßprinzips des Sensors Dabei ist für die Einkopplung der Spannungsversorgung und des Datenaustausches noch eine Variante vorgesehen, die in Fig.43 veranschaulicht ist. Der Sensor weist in seinem Gehäuse eine Halterung (Öffnung oder Zylinder, etc.) auf, die im induktiven Bereich der HF-Empfangsspule der im Sensor verwendeten Transputerschaltung hegt, und um diese Halterung (bzw durch eine Loch, bzw. Zy nderkorper etc.) ist eine Leiterschleife gezogen bzw gewickelt, wobei erforderlichenfalls die Schleife einmal oder mehrmals um den induktiven Bereich der HF-Empfangsspule der Transputerschaltung gewickelt ist Durch diese Methode ist das im KFZ-Bereich wegen Korrosionsschaden bekannte Kontaktierungsproblem für die Verschaltung der Sensoren nicht mehr vorhanden, wobei die Leiterschleife, bzw die Leitung, die alle Sensoren seriell miteinander verbindet, von einem HF- Generator hochohmig gespeist ist; das Bezugspotential ist dann das Chassis des Fahrzeuges. Die Datenkommunikation kann gleichfalls über die Leiterschleife erfolgen. Dabei kann neben standartisierten Ubertragungsverfahren auch das zu Fig.37 (Blatt 15) beschriebene Verfahren einer Datenübertragung mittels Verlustvaπation und Verlustmessung (durch den Sensor) für eine storsichere Übertragung zur Anwendung gelangen Dabei weist dann die Transputersensorschaltung mindestens zwei Verlustmeßsensoren auf, einen für die eigentliche Verlustmessung (l/RVM) und einen für den Empfang der Daten Eine Vorzugsausfuhrung ist dabei für die möglichst hochohmige HF-Generator Einspeisung in die Leiterschleife eine Hochspannung zu verwenden, die über die Kapazität der Isolation beißwutige Tiere (z.B. Marder) abschreckt. Dabei kann an eine unmittelbar an der Leitungsverbindung angeschlossene Verlustmessung die beim Versuch des Anbeißens einer Leitung auftretende Verlustanderung erkennen und eine spontane Erhöhung der Hochspannung auslosen. Weitere Beispiele für offene Anwendungen betreffen den Bahnbereich für die beschriebenen Ausfuhrungsbeispiele zur Bahngleisüberwachung. Dabei ist der Sonderfall vorgesehen, daß zwar die Zuführung der Versorgungsleistung durch unmittelbare HF-Einstrahlung vorgenommen ist, nicht jedoch die Kommunikation der einzelnen Transputer Sensoren mit der Zentrale. Die Abstrahlung der Versorgungsleitung erfolgt z.B. unmittelbar über den Hochspannungsfahrdraht, dem ein entsprechendes HF-Signal zur Spannungsversorgung der längs der Gleisstrecke angeordneten Verlustmeßsensoren überlagert ist Eine Alternative dazu wäre, die Spannungsversorgung der Sensoren über längs des Geleises verlaufende bestehende Telegraphendrahtverbindungen zu fuhren, oder die für den KFZ-Bereich bereits geschilderte Variante der induktiven Ankopplung mittels einer durchgehenden Leitung bei Umwicklung des Sensors über Leiterschleife. Die Kommunikation der Sensoren mit der Zentrale erfolgt in folgender Weise: Jeder Sensor weist einen Minisender und einen Mimempfanger zur Kommunikation mit jeweils örtlich am nächsten liegenden Transputer Sensoren auf. Dabei erfolgt ein aufeinanderfolgendes Senden der Sensoren nach dem „Pmg" Prinzip (d.h. Anklopfen mit einem Initiahsierungswort). Ausgehend von einer am Beginn der Kette vorhandenen Zentrale ZTB wird vom ersten Sensor (SO, der für das Datenprotokoll der Zentrale entspricht), ein mit einer Empfangsadresse versehenes „Pmg" Signal solange ausgesendet, bis er vom empfangenden Sensor (Sl) die Empfangsquittung (ACK) erhalt Ist dies innerhalb einer bestimmten Zeitspanne (TIME-OUT) nicht der Fall, dann wird angenommen, daß ein Fehler vorliegt. Die Fehlerbehandlung wird nachfolgend noch diskutiert, eine bequeme Methode für die Eingabe der Empfangsadressenzuordnung der Sensoren wird nachfolgend noch zu Fig 23 erläutert Für das vom empfangenden Sensor ruckgesendete ACK Signal kann auch eine andere Sendefrequenz vorgesehen sein als wie für die Datenübertragung und das „Pmg" Signal, damit der sendende Sensor wahrend er das „Pmg" Signal noch sendet, für das ACK-Signal standig empfangsbereit ist Nach dem Empfang des ACK-Signals beginnt der sendende Sensor seine Daten zu senden. Welche Daten dies sind, ob die eigenen, oder zuvor von einem Nachbarsensor der Kette jeweils empfangenen, hangt vom jeweiligen Zustand (STATUS) des Protokolls ab, wobei zu jedem gesendeten Datenpaket eine Adresse hinzugefugt ist, die anzeigt, welcher Sensor für ein entsprechendes Datenpaket als Datenquelle angesehen werden kann, da sämtliche Sensoren der Kette dieses Datenpaket jeweils nur durchreichen. Dabei ist das Protokoll so ausgelegt, daß sämtliche in die Kette eingegliederte Sensoren (SO, Sl , S2, S3, S4 Sn Se) der Reihe nach, das vom eine Position vorher angeordneten Sensor erhaltene Datenpaket dem eine Position später angeordneten senden (durchreichen), bis der letzte Sensor (Se) der Kette dieses Datenpaket zur unmittelbaren Weiterleitung einer Zentrale (ZTE am Ende der Kette) erhält. Dabei sind die am Beginn der Kette und die am Ende der Kette jeweils vorgesehenen zentralen Einheiten (ZTB und ZTE) über eine entsprechend externe Datenverbindung (z.B. Funk, Glasfaserkabel, etc.) vernetzt. Auf die beschriebene Weise werden so durch Weiterreichung Protokolldaten zwischen den zentralen Einheiten übertragen. Diese Protokolldaten enthalten Informationen über die Selbsttestaussage der in der Übertragungskette sich befindenden Sensoren. Da die Endpunkte ZTB und ZTE auch unmittelbar direkt vernetzt sind, kann durch einfachen Vergleich der Protokolldaten die Überprüfung der Übertragungskette vorgenommen werden. Um die Protokolldaten auf ein Minimum zu beschränken, prüft jeder Sensor autark, ob die zu einem empfangenen „Ping" Signal (vom sendenden Sensor) jeweils mitgegebene Absenderadresse zur Empfängeradresse des empfangenden Sensors die minimale Schrittweite (z.B. von 1) aufweist. Wenn ja, dann ist das „Ping" Signal von einem dem empfangenden Sensor innerhalb der Kette unmittelbar benachbarten Sensor ausgesendet worden, und dieser Sensor daher betriebsbereit. Ist die Schrittweite der Absenderadresse zur adressierten Empfängeradresse des empfangenden Sensors jedoch höher, dann ist eine entsprechend der Schrittweite entsprechende Anzahl von Sensoren ausgefallen. Wird ein solcher Fall vom das „Ping" Signal aussendenden Sensor erkannt, dann protokolliert er die Zahl der ausgefallenen Sensoren im weitergereichten Datenprotokoll, welches er nach Erhalt des ACK Signals an den mit dem „Ping" Signal zuvor adressierten Sensor aussendet. Um dieses Verfahren der Fehlerüberprüfung durchführen zu können, und wenn möglich einen oder mehrere für die Datendurchreichung ausgefallene Sensoren direkt überbrücken zu können, wird bei Ausbleiben der zu einem gesendeten „Ping" Signals erwartenden ACK Quittung das „Ping" Signal vom betreffenden Sensor wiederholt ausgesendet, wobei die mitgegebene Empfangsadresse um einen Schritt auf den örtlich zweit nächsten noch in Empfangsreichweite befindlichen Sensor erhöht (bzw. je nach der aktuellen Übertragungsrichtung gegebenenfalls auch erniedrigt) wird. Dies wird vom das „Ping" Signal jeweils wiederholend aussendenden Sensor solange vorgenommen, als er zum ausgesendeten „Ping" Signal keine ACK Quittung empfängt und die zum „Ping" Signal mitgegebenen Empfangsadressen innerhalb der Reichweite des ausgesendeten „Ping" Signals angeordnete Sensoren (entsprechend der aktuellen Übertragungsrichtung) entsprechen. Ist dies nicht mehr der Fall (wobei die Grenzen der Reichweite des sendenden Sensors, ausgehend von seiner lokalen Empfangsadresse, durch die den Grenzen entsprechenden Empfangsadressen abgespeichert sind), dann wechselt der das „Ping" Signal wiederholt aussendende Sensor die Übertragungsrichtung und beginnt, ausgehend von seiner lokalen Empfangsadresse, den Ansprechversuch in die andere Übetragungsrichtung zu wiederholen (für die den örtlich am nächsten liegenden Sensoren entsprechenden Empfangsadressen). Dabei ist wesentlich, daß im „Ping" Signal nicht nur die Empfangsadressen, sondern auch die Ubertragungsπchtung kodiert ist, mit dem Kennzustandes eines betreffenden bits bR Durch das Kennbit bR wird dem jeweils ein „Pιng"-Sιgnal empfangenden Sensor mitgeteilt, in welche Ubertragunsπchtung er die neue Empfangsadresse, die er bei der nachfolgenden Aussendung seines „Ping" Signals mitzugeben hat, auszuwählen hat, wobei für jede mögliche Ubertragungsπchtung jeweils eine Empfangsadresse, die den jeweils örtlich nächsten Sensor bezeichnet, vorgesehen ist Für eine gerade Strecke sind daher in jedem Sensor zwei (eine in Vorwartsπchtung und eine in Ruckwartsπchtung weisende) Empfangsadresse (für die Mitgabe eines ausgesendeten „Ping" Signals) programmiert. Ist eine Stern Verzweigung, z.B eine Weiche vorgesehen, dann sind drei solcher benachbarter Empfangsadressen für an einem Stern angeordneten Sensor kodiert, bei einer Kreuzung vier, usw., so daß im Storfall eine Verzweigung in alle örtliche Richtungen, in denen die Sensoren an der Gleisstrecke angeordnet sind, möglich ist Falls bei komplexen Verzweigungsmoghchkeiten erforderlich, sind in jedem Sensor die anzusprechenden Empfangsadressen ihrer im Storfall betreffenden Priorität entsprechend abgespeichert (anstelle einer linearen Incrementierung/Decrementierung).

Somit können wir vier Falle beim Aufbau einer mittels des „Ping" Signals vorgenommenen Datenverbindung unterscheiden:

1 , den fehlerfreien Normalfall, bei dem jeweils ein Sensor seine Sendebereitschaft mit einem „Pmg" Signal und einer einem benachbarten Sensor betreffenden Empfangsadresse ankündigt, worauf der benachbarte Sensor mit einem ACK Signal antwortet und der das „Pmg Signal" aussendende Sensor zum Empfang des ACK Signals die Daten sendet. Nach beendetem Empfang der Daten wird vom betreffenden Sensor erneut ein „Ping" Signal mit einer der Fortpflanzungsrichtung der Kette entsprechenden Sensoradresse ausgesendet.

2 ,den einfachen Störfall_A, bei dem zwar die Datenübertragung einiger Sensoren in der Kette ausgefallen sind, jedoch noch innerhalb der Reichweite des sendenden Sensor ein empfangender Sensor mit funktionierender Datenübertragung erreicht werden kann, eine direkte Uberbruckung der Datenstrecke also möglich ist und die Empfangsadressen der fehlerhaften Sensoren den am Leitungsende oder Leitungsabschnitten jeweils vorgesehenen Zentralen unmittelbar gemeldet werden.

3 ,den Unterbrechungs-Störfall_B, bei dem soviele Sensoren innerhalb der Kette ausgefallen sind, daß ein empfangender Sensor in der vorgegebenen Datenubertragungsπchtung nicht mehr erreicht werden kann, jedoch die Datenübertragung vom den Störfall erkennenden Sensor beginnend in die entgegengesetzte Datenrichtung noch möglich ist. In diesem Fall erfolgt die Datenübertragung von den beiden Endpunkten der Sensorkette her Die ausgefallenen Sensoren können unmittelbar den am Leitungsende oder Leitungsabschnitten jeweils vorgesehenen Zentralen gemeldet werden.

4., den Unterbrechungs-Störfall_C, bei dem soviele Sensoren innerhalb der Kette ausgefallen sind, daß ein empfangender Sensor in der vorgegebenen Datenubertragungsπchtung nicht mehr erreicht werden kann, jedoch die Datenübertragung in die entgegengesetzte Datenrichtung noch möglich ist, jedoch nicht mehr vom den Storfall erkennenden Sensor. In diesem Fall erfolgt die Datenübertragung von den beiden Endpunkten der Sensorkette her Die ausgefallenen Sensoren können jedoch nicht unmittelbar den am Leitungsende oder Leitungsabschnitten jeweils vorgesehenen Zentralen gemeldet werden Die Zentralen müssen diesen Fall durch Ausbleiben von Quittungssignalen des Protokolls erkennen. Dieser Fall tritt sehr selten auf. Es müssen dabei soviele Sensoren gleichzeitig ausfallen, daß in beiden Ubertragungsπchtungen mit einem „Pmg" Signal keine empfangende Sensoren mehr erreicht werden können Erkennen die Zentralen das Ausbleiben von Quittungssignalen, dann wird beginnend an den Leitungsenden jeweils schrittweise jeder einzelne Sensor über eine Vor Ruckwartsadressierung der Sensorkette abgefragt Dabei beginnend von Sensor SO und Se zunächst eine Datenverbindung von ZTB zu SO und ZTE aufgebaut, anschließend eine Datenverbindung von ZTB zu Sl und ZTE zu Se-1 , usw. bis jede am Ende der Kette der Zentrale jeweils keine Ruckantwort der durchgereichten Daten mehr erhalt Bei diesem Protokoll wird von den Zentralen jeweils eine Referenzadresse mitgegeben, die nach jeder kompletten Vor- Ruckwartsadressierung incremental erhöht ist. Diese Referenzadresse betrifft jeweils die Empfangsadressen jener Sensoren, die zu einem empfangenen „Pmg" Signal, nachdem sie die zugehörigen Daten jeweils empfangen haben, zu dem von ihnen nachfolgend ausgesendeten „Ping" Signal die Ubertragungsπchtung (d h den Kennzustand von bit bR) wechseln, damit die Übertragung wieder bis zum Leitungsende zu den Zentralen zurücklauft, die im nächsten Zyklus für diese Vor Ruckwartsadressierung die Referenzadresse (zur Storstelle der Sensoren hin) erhohen Dieses Verfahren wird von den beiden am Leitungsende (oder Teilstucken der Leitung) vorgesehenen Zentralen für jeden der einzelnen Sensoren durchgeführt bis die Fehlerstelle erkannt ist

Nachfolgend ist ein Beispiel für den Inhalt eines „Pmg" Signals wiedergegeben, ein „Pmg" Signal enthalt:

Die Empfangsadresse = Adresse des empfangsberechtigten Sensors

> Die Absenderadresse=Adresse des jeweils das „Pmg Signal aussendenden Sensors

> Ein Kennbit bD , welches dem empfangsberechtigten Sensor anzeigt, das dem Ping-Smgal nach Erhalt eines ACK-Signals noch Daten nachgesendet werden, gebenenfalls auch die Anmeldung der Wortlänge, bzw. das anzeigt, das zu einem empfangenen ACK keine Daten mehr gesendet werden sollen, daher der empfangsberechtigte Sensor sofort nach dem aussenden ACK-Signals auch das Ping-Signal mit der Empfangsadresse des nächsten in der Kette angeordneten Sensors vornehmen kann.

> Ein Kennbit bR, das vom ein „Ping" Signal jeweils aussendenden Sensor mitgegeben wird und die Übertragungsrichtung (ZTB nach ZTE, bzw. ZTE nach ZTB) dem empfangenden Sensor anzeigt. In vorliegender Erläuterung ist bR nur als einzelnes bit dargestellt. Dies bezieht sich jedoch nur auf seinen log. Kennzustand. Im Übertragungsprotokoll wird dieses für das Protokoll sehr sensible bit als reduntantes Fehler erkennendes Datenwort gespesichert, gegebenenfalls mit Blockwiederholung zur absolut sicheren Übertragung des Kennzustandes von bR.

> Der geforderten Hamming Distanz entsprechende redundante bits um eine Fehlererkennung, bzw. erforderlichenfalls auch eine Fehlerkorrektur für das Ping-Signal durchführen zu können.

Nachfolgend folgen einige Beispiele:

Beispiel für den Normalfall: erhält Sensor S3 ein „Ping" Signal (mit seiner Adresse „0003" als Empfangsadresse), dann gibt er ein ACK-Signal ab, erwartet je nach Kennbit bD den Empfang weiterer Daten ab, und sendet anschließend das Pingsignal mit der ausgewählten Empfangsadresse, und zwar „0004" für bR=l (Übertragungsrichtung von ZTB nach ZTE) bzw. „0002" für bR=0 (Übertragungsrichtung von ZTE nach ZTB). Der Einfachheit halber sind die Empfangsadressen der Sensoren entsprechend fortlaufenden Abschnitten, in denen sie auf der Gleisstrecke angeordnet sind, nach steigenden Ziffern geordnet.

Beispiel für den Störfall: Solange ein gesendetes „Ping" Signal mit ACK quittiert wird, wird die über das Kennbit bR zu einem Übertragungssignal mitgegebene Übertragungsrichtung beibehalten und beim Aussenden des nächsten „Ping" Signals entsprechend mitgegeben. Wenn ein Sensor jedoch, zu einem ausgesendeten Pingsignal kein ACK Signal mehr erhält, wird die Übertragungsrichtung in der beschriebenen Weise geändert. Im Falle eines Fehlers ist also jeder Sensor der Kette in der Lage, die Übertragungsrichtung zu ändern und die Datenkette in rücklaufender Richtung aufzubauen, um die Unterbrechungsstelle zu melden. Das gleiche ist der Fall, wenn zwecks Test von der zentralen Übertragungsreinrichtung die bereits erläuterte Referenzadresse mitgegeben wird, die eine Umsteuerung der Übertragungsreinrichtung in einem betreffenden Sensor erfolgt, wenn sie gesetzt wird. Läuft beispielsweise der Datenverkehr von ZTB nach ZTE und erhält Sensor „0100" kein ACK Signal mehr auf sein ausgesendete Ping Signal, dann veranlaßt er die Datenübertragung zurück bis über Sensor „OOOO" zu ZTB und meldet, daß in der Richtung ZTB nach ZTE nur bis Sensor „0100" kommuniziert werden kann. Diese Meldung wird von ZTB über die bestehende Direktverbindung (z.B. Internet backbone, etc.) nach ZTE gegeben. Daraufhin steuert ZTE über entsprechendes Protokoll die Datenverbindung (Sensoren Steuern von ZTE bis Sensor „00F00", bzw. Sensoren Lesen von Sensor „00F00" bis ZTE) und ZTB steuert die Datenverbindung (Sensoren Steuern von ZTB bis „0100", bzw. Lesen von „0100" bis ZTB). Somit trotz Unterbrechung sämtliche Sensoren, bis auf die gestörten, mit der Zentrale ZTB/ZTE kommunizieren können und außerdem die genaue Fehlerstelle sofort automatisch festgestellt ist. Unter Sensor Steuern wird der Datentransfer zu einem betreffenden Sensor verstanden, z.B. um Selbsttestwerte zu setzen (über Rp, vgl. auch die zitierte DE 42 40 739 C2) oder um Abfragekriterien zu setzen (z.B. Setzen von Grenzwerten, die überwacht werden sollen). Unter Sensor Lesen ist die Abfrage der Werte oder Überwachungszustände zu verstehen. Dabei können z.B. auch benachbarte Sensoren gegenseitig Selbsttests durchführen, oder es kann die Umkehr der Kommunikationsrichtung auch aus Dringlichkeitsgründen über die zu einer Zentrale kürzeren Strecke von einem Sensor gewählt werden, bzw. können längs einer linearen Strecke mehrere Zentralen zwischengeschaltet sein, die sowohl über die Sensoren, als auch untereinander entsprechend kommunizieren können.

In jeder Sensorschaltung ist zudem ein Watchdog vorgesehen, der vom betreffenden Microcontroller angesteuert wird. Zeigt der Wachtdog den Absturz des Microcontrollers an, dann schaltet er unmittelbar die Ausgabemöglichkeit eines ACK Signals hardwaremäßig ab, somit der betreffende Sensor das Protokoll nicht mehr stören kann.

Durch Steuerung der Richtung der Datenkette und der jeweiligen Initialisierung des Datentransfers über jeden einzelnen Sensor, ist es möglich, daß einzelne Sensoren jeweils entsprechend der Dringlichkeit beliebige Datenblöcke zur Übertragung zu einer Zentrale einschieben können. So können immer jene Sensoren, die z.B. gerade das Gleis eines fahrenden Zuges abtasten, ihre Daten kompromiert und schnell der Zentrale übermitteln, oder Sensoren die eine gefährliche Meldung an die Zentrale durchgeben müssen. In die Übertragungskette der Sensoren kann jedoch auch noch die unmittelbare Datenübertragung zu einem im Empfangsbereich der Sensoren gerade fahrenden Zuges unmittelbar mit einbezogen werden. Dabei sendet die Sendeeinrichtung des Zuges ein entsprechend kodiertes „Ping" Signal. Erkennt ein in Nähe des Zuges sich befindlicher Sensor dieses dem Zug zugehörige „Ping" Signal, dann veranlaßt er die weiteren Sensoren über eine entsprechende Datendurchreichung über den Zug zu kommunizieren. Dabei kann z.B. auch jeder Wagon eines Zuges einen entsprechende Sende- Empfangseinrichtung aufweisen, um mit den Sensoren kommunizieren zu können Ebenso kann das gleiche Prinzip auch dazu verwendet werden um im Zug an den Waggons, bzw am Fahrwerk der Waggons montierte Sensoren kabellos zu betreiben und miteinanderkabellos kommunizieren zu lassen, bzw. kann das Verfahren auch verwendet werden um über Standart Stromleitungen der Waggons die Sensoren entsprechend zu betreiben und mit einer Zentrale zu verbinden.

Das beschriebene „Ping Signal" Verfahren hat die Eigenschaft, daß Storfalle sofort entsprechend den physikalischen Gegebenheiten (Entfernungen) lokalisiert werden können Das trifft natürlich nicht nur für Storfalle zu, da jeder Ansprechpunkt (Sensorempfagner/Sender) ein spezielles Erreignis zu seiner physikalischen Position melden kann Deshalb eignet sich dieses Verfahren auch besonders, um die zu Fιg.40 erläuterte Leitungsdiagnose an Starkstromleitungen zu unterstutzen, weiters für Alarmanlagen, in denen der Sensor eingesetzt ist Auch besonders als Bewegungsdedektoren im Grenzschutzbereich. Bei dieser Anwendung sind eine Vielzahl von Sensoren in einem Rasterfeld angeordnet und tasten ihre Umgebung auf Annäherung durch Verlustmessung ab Wird ein Verlust dedektiert, dann wird die Position mittels des bevorzugten Verfahrens weitergegeben Wird ein Sensor entfernt, dann wird dies gleichfalls gemeldet Gespeist werden diese Transputer Sensoren dann z.B. von über eine Induktionskabelverbindung induktiv hergestellte Versorgungs-Datenleitung, insbesondere über die nachfolgend beschriebene Schnellkontaktierung (um eine losbare Verbindung sicher, dauerhaft und schnell herzustellen) Das im Erdreich vergrabene Induktionskabel kann bei Bedarf jederzeit problemlos wieder zusammengeflickt werden, weiters können die Transputer-Sensoren autark auch ohne Spannungsversorung ausreichend lange kommunizieren, um bei Sabotage eine Positionsmeldung (als Absender/Empfangeradresse) durchzugeben, z B wenn zur Energiespeicherung Gold Kondensatoren verwendet werden In den Zentralen sind dann die GPS Koordinaten gespeichert, zu denen die Sensoren vergraben worden sind, z B nur mit kurzer Antenne herausragen. Wird das Induktionskabel von einem Sensor entfernt, dann hat die Zentrale unmittelbar die Position erfaßt. In diesem Zusammenhang wird weiters noch auf das nachfolgende Kapitel „sicherheitskodierte Verlustmeßsensoren" verwiesen

Fig.44 und Fig.45 veranschaulichen eine weitere Anwendung für die beschriebene Vernetzung von Verlustmeßsensoren. Für ein Beispiel, mit in die Fahrbahn eingelassenen Sensorspulen, um an exponierten Stellen die lückenlosen Erfassung des Fahrverhaltens (Überholen, Geschwindigkeitserfassung, Ampelstop, gegen die Einbahn fahren, etc ) von Fahrzeugen kostengünstig zu ermöglichen Dabei ist vorgesehen, eine aus einigen Windungen bestehende flache, sich über die Fahrbahn erstreckende Spule in die Fahrbahn einzulassen In bevorzugter Weiterbildungausfuhrung, ein einfaches sehr billig herzustellendes Flachbandkabel, dessen Enden (jeweils der äußeren Leiter nach innen fortschreitend) jeweils in Serie geschaltet sind und so die Spule ergeben. Über eine entsprechende Teststrecke sind eine Vielzahl solcher Kabelspulen in dem Erfassungsraster entsprechenden Abständen quer über die Fahrbahn gelegt in der Fahrbahn eingelassen, jeweils für jeden Fahrbahnstreifen gesondert. Eine solche Flachspule zeigt Fig.44. Die Kontaktierung erfolgt jeweils am Ende des Flachbandkabels mit den üblichen Anpreßsteckverbindern, die über eine schmale Leiterplatte, die Verschaltung vornehmen. Das zu Fig.44 dargestellte Flachbandkabel symbolisiert z.B. ein 64-poliges Kabel, von denen jedoch aus zeichentechnischen Gründen nur 6 Leitungen dargestellt sind. An der einem Fahrbahnrand entsprechenden Seite weist die Leiterplatte eine an die Flachbandkabelspule angeschlossene Koppelspule (LKT) auf, die zusammen mit dem Stecker am Ende des Flachbandkabels vergossen ist, dito ist das andere Ende des Flachbandkabels auch vergossen. Das Flachbandkabel kann mit einer Teerschutzschicht versehen sein. Um die Druckfestigkeit zu erhöhen, kann anstelle einer Kupferlitze auch eine Eisendrahtlitze, oder es können auch Volldrähte verwendet sein. Die bevorzugte Entdämpfung mittels negativem Widerstand und Störspannungs unabhängiger Messung machen einen solchen Aufbau möglich, da der hohe Eigenverlust der Kabelspule durch die bevorzugte negative Widerstandskomponente des Sensors entdämpft ist. An die Koppelspule LKTk wird der bevorzugte Sensor kontaktlos z.Bsp. durch eine billiges Einrastteil aus Kunststoff, festgeklemmt, wobei der Sensor gleichfalls eine passende Koppelspule LKTs aufweist. Durch dieses kontaktfreie Anklemmen ist ein Austausch des Sensors völlig unproblematisch. Die geringe Meßleistung der Kabelspule des bevorzugten Sensors macht diesen Aufbau möglich.

Weiters weist das durch kontaktlose Klemmverbindung (über Koppelspulen LKTk/LKTs) an die Flachbandkabelspule angeklemmte Sensorgehäuse einen zylindrischen Ansatz mit Flanschen, ähnlich einem Spulenkörper auf, der innenseitig im Sensor die vergossene HF-Kreisspule der Transputerschaltung für die induktive Zuführung der HF-Versorgungsspannung enthält. In Weiterbildung (vgl. dazu Fig.43, Fig.45), ist dieser z.B. aus Kunststoff gefertigte Spulenkörperansatz (Wickelkörper) mit einer zentrisch geführten durch Federkraft gehaltenen Abziehkappe versehen, die sich über die am Wickelkörper durch Umschlingen fixierte Wicklung des zu beiden Seiten der Abziehkappe in entsprechenden Schlitzen jeweils ein- und austretenden Induktionskabels schiebt, wobei die Abziehkappe durch die Federkraft am den äußeren Flansch des Wicklekörpers angepreßt wird. Weiters ist eine Einrastvorrichtung vorgesehen, welche nach dem Abziehen der Kappe, die Kappe gegen die Federkraft hält (z.B. durch Drehsicherung), so daß beim Auf-und Abwickeln des Induktionskabels der Monteur beide Hände frei hat. Anschließend wir durch leichte Drehung der Kappe diese Einrastvorrichtung entriegelt und die das relative in loser Umschlingung auf den Spulenkörperansatz aufgewickelte Induktionskabel ist durch die Abziehkappe ausreichend fixiert. Weiters kann der Wickelkörper noch mit entsprechenden Gewinderillen, in denen das Induktionskabel gewickelt wird, versehen werden. Es ist evident, daß eine solche Art der Kontaktierung, einschließlich des bevorzugten Verlust modulierten Datenubertragungsverfahrens sich auch sehr gut im Installationsbereich, bei der Leitungsuberwachung von Starkstromnetzten, im Flugzeugbau, Schiffsbau und vor allem im Fahrzeugbau, dito im Bahnwesen sehr gut einsetzten laßt um absolut zuverlässige, haltbare, jedoch jederzeit ohne das Kabel manipulieren zu müssen und ohne daß Steckverbinder erforderlich sind, Kontaktverbindungen für Versorgungsspannungs- und Datenleitungszufuhrung mit einem einfachen isolierten Drahtkabel herzustellen. Es ist evident, daß diese Kontaktverbindung für jede Art von Elektronikkomponente (also nicht nur für Sensoren) unter Anwendung des bevorzugten Verfahrens für eine Verlustabtastung einer durch Verlust kodierten Datenvernetzung eignet, deshalb das Ansuchen für das Schutzbegehren entsprechend allgemein sich erstreckt

Das kombinierte Versorgungs- und Datenkabel, das alle Sensoren der Reihe nach verbindet, braucht nur einmal oder mehrmals in einer Schleife um den Spulenkorperzyhnder gewickelt werden, um den Sensor zu kontaktieren Bei Austausch des Sensors wird diese Wickelung einfach abgezogen und auf den neuen Sensor aufgesteckt. Dabei ist an jedem Fahrbahnrand ein solches einfaches Induktionskabels verlegt, welches bei Verwendung des Storsignal unabhängigen Datenubertragungsverfahrens auch ungeschirmt in der Erde verlegt werden kann. An der Stelle von die Sensoren aufgesteckt sind, bzw. das Induktionskabels umwickelt ist, sind am Straßenrand, bzw. Gehsteig, entsprechende Querstreifen (die den Asphalt des Gehsteigs jeweils unterbrechen) gepflastert, so daß im Fall eines Sensor Austausches nur die Piastersteine entfernt werden müssen ohne den Asphalt aufzubrechen.

Nach diesem Verfahren ist es einfach die Straße mit derartigen sehr billig herzustellenden Flachbandkabeln zu „pflastern". Die Kosten dafür liegen unter einem Prozent der Straßenbaukosten. Die Flachbandkabelspulen hegen dabei jeweils als Querstreifen über der Fahrbahn in einem Abstand voneinander entfernt, der an die Durchschnittsautolange angepaßt ist. über die Verlustmessung wird jeweils zwischen gleichen Ereignissen (das Erreichen oder das Verlassen) eines Streifens für die darüber fahrenden Autos dedektiert Somit kann im fließenden Verkehr jedes Fahrzeug über eine derartige Kette in seinem Fahrverhalten verfolgt werden. Dabei ist auch eine von der Fahrtrichtung abhangige Dedektierung möglich Um die Fahrtrichtung unmittelbar zu dedektieren, sind für eine Meßlinie jeweils zwei parallel nebeneinander gelegte Sensorspulen vorgesehen, von denen der Fahrtrichtung entsprechend eine zuerst bedampft wird, bevor beide Spulen vom betreffenden Fahrzeug gleichzeitig bedampft werden. Für die Aufzeichnung wird dabei eine Speicherorganisation (eines Computer-RAMs) verwendet, die so viele Speicherworte hat, als es dem Erfassungsraster entspricht, das durch die Meßlinien gebildet wird. Zwischen diesen Meßlinien, welche durch die Flachbandkabelspulen jeweils gebildet sind, wird die Geschwindigkeit des darüber fahrenden Fahrzeuges jeweils gemessen und zusammen mit der virtuellen Fahrzeug Identnummer und den Fahrdaten unter dem den betreffenden Meßlinien entsprechenden Speicherplatz gespeichert. Die Fahrdaten betreffen die Geschwindigkeit und Spurwechselerkennung. Wenn es keine physikalische Überholmöglichkeit gibt, dann können bei breiteren Abständen zwischen zwei Meßlinien unter Umständen auch mehrere Autos gleichzeitig sich innerhalb der Meßlinien befinden, und auf Grund des Impulsmusters eindeutig identifiziert werden (beim Aufschließen der Fahrzeuge in die Meßlinienbegrenzung sind bei der eingangsseitigen Meßlinie kurzzeitig mehr Impulse erzeugt, als bei der ausgangsseitigen, des Meßrasters. Gibt es eine Überholmöglichkeit (auch die Überholspuren und die der Gegenfahrbahn weisen jeweils ein gesondertes Erfassungsraster auf), dann können auch beim Ausscheren, Überholmanöver dem richtigen Fahrzeug zugeordnet werden, wenn sich mehrere Fahrzeuge zwischen zwei aufeinanderfolgend angeordneten Meßlinien befinden, wir einige Zusatzkriterien und eine komplexere Mustererkennung durchführen. Dabei wird davon außgegangen, daß ein Fahrzeug innerhalb des durch die Meßlinien eingeteilten Meßrasters nicht beliebig schnell beschleunigen kann, weiters daß bei bekannter Geschwindigkeit (z.B. einer Kolonne) über die Zeitdauer der Verlustbedämpfung einer einzelnen Meßlinie auf die genaue Länge des Fahrzeuges geschlossen werden kann. Und weiters, daß beim Ausscheren eines Fahrzeuges eine Zeitlücke an den sonst in regelmäßigen Abständen eintreffenden Sensorimpulsen eintritt und, je nachdem ob auf der Überholspur ein Zusastzimpuls eintritt, die Zeitlücke durch Verzögern der Fahrzeugkolonne, oder durch Auscheren verursacht ist, das gilt auch für die in Koinzidenz ausgewertete Überholspur, ob ein Zusatzimpuls durch Beschleunigen, oder durch einscheren (Hineinquetschen) eines Fahrzeuges verursacht ist. Da bei dieser seriellen Verfolgungsabtastung der Fahrweise auch auf die jeweiligen Fahrzeuglängen geschlossen werden kann, können auch die Abstände der Fahrzeuge untereinander gut überwacht werden. Weiters, wenn z.B. sich zwei Fahrzeuge innerhalb eines von zwei Meßlinien eingeschlossenen Meßrasters befinden, dann aus den Zeitvergleichen von verlängerter Impulspause der Fahrspur zur verkürzten Impulspause der Überholspur auf das richtige Fahrzeug, das überholt hat geschlossen werden kann. Bei der Ausbildung des Überwachungsspeichers (RAMs) sind für jeden Meßrasterabschnitt soviele Speicherplätze vorgesehen, als Fahrzeuge zwischen zwei Meßlinien maximal Platz finden. Dabei werden die virtuellen Identnummern der Fahrzeuge im RAM genau so (entsprechend einem Schiebregister, bzw. FIFO first in first out) fortbewegt, wie die Sensorsignale der Abtastspulen die Impulse liefern. Für jede Fahrspur ist solch eine virtuelle Schieberegistersimulation simuliert, wobei die Reihung der Fahrspuren (bzw. die Fahrspurennummer) über den Index eines mehrdimensionalen Arrays (sozusagen als mehrdimensionales, bzw. mehrspuriges Schieberegister) erfaßt ist. Solange die Impulsfolge (der Sensorspulen) in jeder Spur entsprechend einer einigermaßen konstanten Frequenz auftritt, fahren alle Fahrzeuge ohne Überholmanöver. Wird die Impulsfolge spontan gesteuert, dann tritt an einer Spur die Vergrößerung der Impulspause, und an der anderen Spur eine etnsprechende Verzögerung der Impulspause auf. Dies wird durch einen Änderungsdedektor, der stets die Änderung der Impulsfrequenz (als erste Ableitung und auch als zweite Ableitung, d.h. wie schnell die Änderung auftritt) erfaßt, dekodiert und das Suchmuster zur Feststellung über den Zeitverlauf (bzw. aufeinanderfolgender Speicherplätze des RAM FIFOs) dieser Änderung bei einer Multiplexabfrage aller Indexe (Spuren) gestartet. Die Vergabe einer virtuellen Fahrzeugidentnummer erfolgt jeweils zu Beginn der Überwachungskette beim Überfahren der ersten Sensorspule, das Löschen, wenn keine besondere Vorkommnisse vorliegen, bzw. wenn die am Ende der Überwachungskette (irgendwo) installierte Kamera das Fahrzeug nicht erfaßt, somit die Identnummer neu vergeben werden kann. Es können dabei auch mehrere Kameras zur besseren Kontrolle vernetzt sein.

Nachfolgend soll noch eine weitere Ausführungsvariante besprochen werden:

Variante: „sicherheitskodierte Verlustmeßsensoren" . In diesem Kapitel wird ein weiterer interessanter Aspekt herausgestellt. Es ist naheliegend den erfindungsgemäßen Sensor, insbesondere bei den Kommunikationsmöglichkeiten die im vorangehenden Kapitel und nachfolgend noch beschrieben sind im Alarm- Sicherheits- und Überwachungsbereich einzusetzen. Z.B. als Bewegungsdedektoren im Grenzschutzbereich oder als Schloß- Türen- und Fenster Detektoren, usw. Dabei gilt es jedoch einiges zu beachten. Mit vorliegender Erfindung ist die Möglichkeit gegeben, positive als auch negative Verluste auszuregeln. Auf die prinzipielle induktive (transformatorische) Einkopplung von Verlusten wurde in einem speziellen Nachweisverfahren in der zitierten DE 42 40 739 C2 bereits hingewiesen. D.h. man müßte die Verlustschwankung durch Abhören des Sensors (mittels Spule) nur auskoppeln und mit dieser Meßgröße ausregeln. Eine direkte transformatorische amplitudenmäßige Ausregelung (zur Umgehung des Sensors) würde beim neuen Sensor nicht funktionieren, da er unabhängig einer absoluten Meßamplitude, bzw. Hüllkurve mißt. Damit stellt sich die technische Aufgabe, die Verlust mäßige Ausregelung (durch transformatorische Einkopplung eines positiven oder negativen Verlustes) generell zu verhindern. Dabei ist vorzugsweise vorgesehen, daß unter Benutzung der Eigenschaft eines Sensors der DE 42 40 739 C2, welche es ermöglicht, daß mittels Steuersignal eine Verlustbeeinflussung des Sensors so möglich ist, als wäre er an der Meßstelle selbst vorgenommen worden, diese Angriffsmöglichkeit des Sensors unmittelbar für die Abwehr verwendet wird. Dies wird bewerkstelligt, indem (als Lösungsmerkmal der technischen Aufgabe) der durch Stellgröße (BD, Fig.l) zur Beeinflussung des an der Meßstelle auftretenden Verlustes gesteuerte veränderbare Widerstand Rp (Verlust l/RVM) nach einem zeitlich ablaufenden Codemuster variiert wird und weiters, der mit dieser Variation überlagerte, an der Meßstelle auftretende Gesamtverlust (Summenverlust) zur Überwachung gemessen und nach dem zeitlich ablaufenden Codemuster entsprechenden Vergleichswerten geprüft (bzw. verglichen) wird. Dabei wird weiter von folgender Überlegung ausgegangen: Der Verlust wird mit dem Stellwiderstand an einem Filter, bzw. Resonanzkreis (LM,Cp) variiert, daher muß ein Abhorer gleichfalls ein Filter, bzw. einen Schwingkreis (LM.Cp) verwenden. Weiters können wir am sicherheitskodierten Verlustmeßsensor als weitere Sicherheitsoption, auch die Meßspannung des Resonanzkreises zusatzlich zur Verlustvanation noch modulieren (natürlich nach einem anderen Hullkurvenverlauf als es der Verlustvanation entspricht) Der Abhorer wird, da er sich nicht nach einer ausgekoppelten Spannung orientieren kann, sondern unmittelbar den Verlust unabhängig von absoluten Spannungswerten, bzw unabhängig einer vorhandenen Hullkurve messen muß, auf alle Falle langer brauchen um einen Verlustwert festzustellen, als die interne Verlustmessung des sicherheitskodierten Verlustmeßsensors es ermöglicht, dann ist es aber bereits zu spat, da das ablaufende Codemuster seinen Wert bereits wieder geändert hat. Dabei muß bei der internen Messung des sicherheitskodierten Verlustmeßsensors auf keinen Fall gewartet werden, bis ein Wert am Resonanzkreis eingeschwungen ist, da die Referenzwerte bekannt sind Daher die Werte bereits entsprechend dem jeweiligen Anstieg oder Abfall der Hullkurve verglichen werden können, somit ein Abhorer nicht in der Lage sich einzustellen und daher die Verlustschwankung nicht ausregeln kann. So daß ein Abhorversuch, bzw. Regelversuch, vom sicherheitskodierten Verlustmeßsensor sofort erkannt wurde. Ebenso erkennen wurde der sicherheitskodierte Verlustmeßsensor wenn der Offsetwert des Verlustes, dem die Verlustvanation über BD bzw. l/RVM überlagert ist, sich ändert

Neben den genannten Alarm Sicherungsanwendungen ist eine Ausfuhrung bevorzugt, um Teile, z.B. Flugzeug- oder Autoersatzteile, usw elektronisch kodieren zu können. Dabei ist ähnlich einer Chipkarte, der Sensor mit einer Verschlüsselung versehen, über die ausgelesen werden kann, welches Teil er schützt, bzw. noch zugehörige spezifische Daten, wie Herstellerdatum, etc., und weiterhin, ob ein Angriffsversuch, den Sensor von dem Teil zu entfernen stattgefunden hat. Ein Angriffsversuch, den Sensor von einem zu schutzenden Teil zu entfernen, wird durch Änderung des Offsetwertes des gemessenen Verlustes, dem die Verlustvariation über BD bzw l/RVM überlagert ist, jeweils festgestellt Zu diesem Zweck sind zwei grundsatzliche unterschiedliche Ausfuhrungsvarianten vorgesehen: eine, bei der das Sensormodul unmittelbar am zu schützenden Teil montiert ist und über dessen Leitfähigkeit den Verlust mißt, z B Flugzeugbleche. Motorblocke, Karosserieteile, oder auch jede Art von mit einem Metallgehause umgebenen Ersatzteil, und eine weitere Variante, bei das Sensormodul als Verschlußdedektor einer Verpackung verwendet ist, innerhalb der sich die zu schutzenden Teile befinden Für eine unmittelbare Montage des Sensors am zu schutzenden Teil, ist der Sensor z B mit einer Klebeschicht versehen und einfach auf das betreffende Teil aufgeklebt, wobei gegebenenfalls das betreffende Teil auch noch eine Einrastung zur zusätzlichen Fixierung des Teils aufweisen kann. Eine weitere Möglichkeit ist das betreffende Teil zusammen mit dem Sensor Vakuum verpackt zu fixieren, usw. Weiters ist eine einfache Ausführungsvariante bevorzugt, die sich sowohl als Verschlußdedektor einer Verpackung, als auch für die unmittelbare Montage an einem betreffenden Teil eignet: Dabei ist durch das als vergossene Moduleinheit ausgeführte Sensorgehäuse ein Band durchgezogen, auf dem der Sensor verschiebbar ist. Dieses Kunststoffband entspricht den üblichen Verpackungsbändern, die mit einer entsprechenden Schweißzange verschweißt werden können. Dieses Band hat die Eigenschaft, daß es nach dem Durchtrennen zwar wieder verschweißt werden kann, die neu Stoßstelle jedoch sich nicht verbergen läßt. Die gewählte Verpackung für die zu sichernden Teile ist z.B. eine einfache Blechschachtel, deren Deckelrand (eines Klapp- oder Abziehdeckels, etc.) jedoch Durchführungsschlitze zum Durchziehen des Bandes aufweist. Das derart um die mit dem Deckel verschlossene Schachtel gelegte Band, auf dem der Sensor über entsprechende Bandführungsschlitze des Sensorgehäuses aufgeschoben ist, wird unter Anspannung standartäßig verschweißt (z.B. in der Mitte der Schachtel). Anschließend wird der Sensor genau über die Schweißstelle geschoben und fixiert. Das Fixieren erfolgt z.B. durch seitlich des Bandes an der Unterseite des Sensors vom Sensor abstehende Abziehflächen für das Freilegen einer Selbstklebeschicht des Sensors, mit der er unmittelbar auf die Verpackungsschachtel geklebt wird. Um auch eine vorsichtiges Verschieben des Sensor gut detektieren zu können ist an der Innenseite der Schachtel ein in Bandrichtung schräg verlaufender Metallkeil vorgesehen, so daß auch ein bloßes Verschieben des Sensors (bei gelöstem Klebstoff eine Verluständerung bewirkt). Bei eine solchen Variante kann auch eine Kunststoffschachtel verwendet werden. Die Stelle wo der Sensor aufzusetzen, bzw. das Band zu verschweißen ist, ist dann durch Bedruckung markiert. Auf diese weise kann z.B. eine Schachtel mit Flugzeugbolzen durch drei Bänder, von denen jedes jeweils einen Sensor trägt gesichert werden. Nachweislich hat die Fälschung teuerer Flugzeugbolzen bereits zu Flugzeugabstürzen geführt. Schaltung: Die Schaltung des Sensors erfolgt nach der bevorzugten Transputer Sensor Variante, und beinhaltet einen nicht flüchtigen Schreib-Lesespeicher (z.B. FLASH-Speicher, EEPROM, oder Batterie gepuffertes RAM), eine Knopfzellenbatterie oder Akku, wobei gegebenenfalls als Akku auch ein Gold- Elektrolydkondensator für die Zwischenspeicherung der Energie des HF-Empfangskreises verwendet werden kann, weiters eine Überwachungsschaltung für die Versorgungsspannung (z.B. des Akkus) die bei Absinken auf einen Minimalwert, bei dem die Prozessor Schaltung noch funktioniert, in den nicht flüchtigen Speicher einen Code einschreibt, der dies anzeigt. Nach Ausfall der Versorgungsspannung kann der Tranpsuter Sensorchip durch Sende- Einspeisung einer HF über seinen HF-Kreis jederzeit wieder initialisiert werden, um unter Benutzung des Verschlüsselungsprotokolls (ähnlich einer Chipkarte), den nicht flüchtigen Speicher auszulesen. Zeigt dieser Speicher eine Unterbrechung der Versorgungsspannung an, dann wird prinzipiell davon ausgegangen, daß das betreffende Teil, an dem der Sensor befestigt ist, nicht echt ist. Ist der Chip dagegen seit seiner Initialisierung bei der Verpackung standig unter Versorgungsspannung gewesen, dann entscheiden die weiteren, aus dem Speicher gelesenen Daten ob das betreffende Teil echt ist. Das Teil ist echt, wenn kein Versuch registriert ist, das Teil zu entfernen, d.h. keine Verlustanderung außerhalb der durch das zeitliche Verlust Codemuster vorgegebenen Änderungen aufgetreten ist. Um Leistung zu sparen kann der betreffende Sensor nach jeder Generierung eines Verlust Codemusters auch eine kurze Pause einlegen (Tastverhaltnisbetneb). Im Lagerraum werden die Sensoren z.B. über die beschriebene Speisung mittels Induktionskabels geladen Wahrend des Transport kann ein zentraler HF- Sender im Frachtraum die Transputer Sensoren weiter versorgen, oder die Sensoren sind durch eingebauten Akku (bzw Batterie) gespeist. Die Kommunikation mit dem Ein Ausgabegerat erfolgt über eigene HF-Sende/Empfangsfrequenz oder auch über den für die Spannungsversorgung vorgesehenen HF-Kreis des Transputer Sensors. Die Kompensation des Temperaturganges kann auf unterschiedliche Weise erfolgen, je nach dem welches der beiden nachfolgend zu Fιg.8 beschriebenen Verfahren einer dynamischen oder einer statischen Relativmessung zur Anwendung gelangt. Bei der dynamischen Relativmessung wird jede Verlustanderung, die außerhalb des sehr langsamen Nachstellvorganges bei der automatischen Nachstellung des Arbeitpunktes auftritt, als Ansprechkriterium angezeigt. Dabei ist es sinnvoll, die zu Fιg.8 beschriebene Nachstellung mittels Zahlertakte derart zu modifizieren, daß auch die sehr langsame Nachstellung nicht in regelmäßigen Takten sondern in Taktimpulsen mit unterschiedlichen Zeitintervallen (ta, tb, tc, td, te, ... usw.) zwischen den Zahhmpulsen (za, zb, zc, zd, ze usw.) vorgenommen ist. Dabei sind die Zeitmtervalle (ta, tb, tc, td, te, . . usw.) gleichfalls nach einem vorgegebenen Codemuster eingestellt, wobei jede weitere Verlustanderung außerhalb der diesen Zeltintervallen entprechenden Zählimpulsen (za, zb, zc, zd, ze usw.) nicht als Nachstellung des Offsetwertes zur Nachstellung des Arbeitspunktes zwecks Ehmmierung des Temperatureinflusses, sondern als Versuch der Verschiebung oder Entfernung des Sensors aus seinem Soll Verlustbereich gewertet wird Dabei erfolgt dann allerdings die Messung, bzw Verlustbewertung unter Berücksichtigung der nach einem vorgegebenen Code zu erwartenden Verlustanderung BD (zur Verschlüsselung des Verlustes). Sowohl für die Variation des Summenverlustes durch Stellgroße BD (nach einem vorgegebenen CodeJ3D), als auch für das jeweilige Setzen eines (gleichfalls nach einem veränderten Code_Tz) eingestellten Zeitwertes zum Ausgleich der Temperaturdrift über entsprechende Veränderung des Offsetwertes (vgl Text zu Fig 8) können beide Codewerte (Code_BD und Code_Tz), auch durch einen Zufallsgenerator erzeugt sein. Der zu einem Zeitwert von Code_Tz (mit entsprechenden Zahlimpulsen (za, zb, zc, zd, ze usw.) jeweils veränderte Offset- Verlustwert ist dann für die Referenzbewertung des jeweils gemessenen Verlustes derart berücksichtig, indem der dem Offset Verlustwert entsprechende Anteil im Stellwiderstand Verlust l/RVM entsprechend erhalten bleibt (als Offsetwert gespeichert bleibt für Messung von usl). Das Meßverfahren ist im Prinzip auch ohne negativen Widerstandsanteil durchfuhrbar. Bei der statischen Relativmessung ist zusätzlich zur Verlustmeßspule LM (mit Cp) eine Referenzmeßspule LT (mit CT) vorgesehen, die an der Blechschachtel gleichfalls mit einem entsprechenden Band fixiert und an der Blechschachtel festgeklebt ist, oder gegebenenfalls auch innenseitig der Blechschachtel angebracht werden kann.

Weiterbildung:

Variante: Anwendung des Verlustmeßsensors für eine gegen Einstreuung völlig unempfindliche Signalübertragung. Insbesondere erstreckt sich das Schutzbegehren nicht nur auf eine Anwendung als Verlust messender Sensor zur Erfassung entsprechender physikalischer Meßgrößen, sondern da der Erfinder mit seiner Erfindung offensichtlich Neuland betreten hat, soll insbesondere die Anwendungsmöglichkeit des Sensors für eine gegen Einstreuung völlig unempfindliche Signalübertragung zur Signalauskopplung verwendet werden. In Text zu Fig.36 und Fig.37 sind, die Abgrenzung zum Stand der Technik, neue Lösungswege, und Anwendungen für eine solche Übertragung für die unterschiedlichsten Anwendungen beschrieben: Standart Datenleitungsverbindungen im Maschinenbau, Übertragung von Daten auf bestehenden Stromnetzen (extern, Überlandleitungen, Stadtleitungen) und intern (in Räumen, z.B. für die Rechnervernetzung oder Maschinenvernetzung, etc.), und weiters noch die Benutzung einer solchen Signalübertragung um mittels eines einfachen Induktionskabels (um Wickeldorn gewickelte Kabel- bzw. Stromschleife) die als Transputer Sensoren ausgeführten Sensoren zu vernetzen.

Die einzelnen Figuren zeigen:

Die Schaltung aus Fig.l ist der DE 42 40 739 C2 unmittelbar entnommen und eignet sich ohne wesentliche Veränderungen unmittelbar zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorliegender Anmeldung wenn die Software des verwendeten Micro- Controllers (MP) entsprechend modifiziert wird. Beispiele für den Verfahrensablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens sind zu Fig.2b und Fig.2c beschrieben. Dabei stellen Fig.2b und Fig.2c zwei unterschiedliche Varianten dar, welche das gleiche erfindungsgemäße Prinzip nach Anspruch 1 benutzen. Dagegen veranschaulicht Fig.2a ein Verfahren, wie es nach dem Stand der Technik in der DE 42 40 739 C2 bereits vorgeschlagen worden ist. Fig.3 bis Fig.6 betreffen Weiterbildungen der Erfindung bezüglich Schaltungsausgestaltungen. Fig.7 betrifft eine Anwendung an einer Bremsscheibe, bei der das Verfahren auch für eine Temperaturmessung beschrieben ist, wie auch bereits in der zitierten DE 42 40 739 C2 vorgeschlagen. Fig.8 zeigt eine Ersatzschaltung mit ausführlicher Erläuterung zur bevorzugten Entdämpfung der Verlustmessung mit einem negativen Widerstand, bzw. Leitwert. Die weiteren Figuren betreffen Weiterbildungsvarianten der Erfindung, die die Möglichkeiten des neuen Verfahrens für unterschiedlichste Anwendungen aufzeigen, so ist z.B. zu Fig.36 die Anwendung des Verfahrens für ein Störsignal unempfindliches Signalübertragungsverfahren beschrieben, mit den zu weiteren Figuren beschriebenen vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten

Nachfolgend sind die einzelnen Figuren näher erläutert:

Fig.l ist der DE 42 40 739 C2 entnommen und zeigt das entsprechende Prinzip.

Fig.2a veranschaulicht den Ablauf nach DE 42 40 739 C2 ohne die erfindungsgemäßen Verfahrensverbesserung anzuwenden: An Rp wird der Wert von 1/RVL innerhalb des Verfahrensschrittes (t) solange verändert bis us sich auf einen bestimmten Wert einstellt.

^.^ veranschaulicht den Ablauf der bevorzugten Störsignalunterdrückung unter Verwendung folgender Verfahrensschritte tl und t2 (Variante 1):

• tl: an Rp Wert Rpl vorgegeben (einstellen) und usl Messen

• t2: an Rp Wert Rp2 vorgegeben (einstellen) und us2 Messen

Dabei besteht die Vorzugsalternative (Option), daß zur Vereinfachung ein Wert von Rp = unendlich (d.h. abgeschaltet, vgl. HS Fig.l ). Der andere Wert von Rp ist eine Konstante. Aus dem Verhältnis Rp' * usl/us2 wird RVM (gemessener Verlust). Das Verhältnis usl/us2 stellt sich als Variable entsprechend RVM und der vorgegebenen Konstante Rp ein, wobei Rp'=l/RVL + l/RVM, wie zuvor zu Ausführungsvariante 1 beschrieben.

Fig.2c veranschaulicht den Ablauf der bevorzugten Störsignalunterdrückung unter Verwendung folgender Verfahrensschritte (Variante 2):

• tl: an Rp Wert Rpl vorgeben (einstellen) und usl Messen

• t2: an Rp Wert Rp2 solange verändern (skalieren) bis usl/us2=Konstante

Dabei besteht die Option, ein Wert von Rp = unendlich (d.h. abgeschaltet). Der andere Wert von Rp wird solange variiert (abgeglichen) bis die Konstante usl/us2 erfüllt ist. D.h. bei dieser Variante ist im zweiten Verfahrensschritt (t2) Rp eine Variable und us/us2 eine Konstante, die somit durch eine Komparatorschaltung dedektiert werden kann und usl/us2 daher nicht gerechnet werden muß, was für kleinste Mikrocontroller Vorteile hat. Dabei kann für einfache Anwendungen Rp z.B. auch ein lineares binär abgestuftes Leitwertnetzwerk sein, das unmittelbar von den CMOS Mikrocontrollerausgängen geschaltet wird (hochohmig oder gegen GND... Masse). Der Mikrocontroller enthält dann auch zugleich eine Tabelle über die das Leitwertnetzwerk so abgestuft ist, daß sich für den Abgleich usl/us2 =Konstante eine Eichung in der gemessenen physikalischen Größe ergibt z.Bsp. in °C (bzw. deg), wenn mit der Spule eine berührungslose Temperaturmessung an einem Metall (z.B. an einer Bremsscheibe) vorgenommen werden soll.

Fig.3 zeigt das zu Fig.2b genannte Ausführungsbeispiel, bei dem der Microcontroller MP unmittelbar ein binäres Leitwertnetzwerk (Go....Gn) ansteuert (geschaltet zwischen GND und offen). Go...Gn (entspricht den Widerständen Rn...Ro) und entspricht einem linear einstellbaren Leitwert 1/Rp. Für eine berührungslose Temperaturmessung, z.B. an Bremsscheiben, kann die Funktion Leitwert = Funktion (Temperatur) ausreichend genau im Microcontroller über Tabelle linearisiert werden. Das gleiche gilt auch für Abstandsmessungen. Über Ro und Verstärker V sind die Nulldurchgänge (SYNC) des Spulenstromes von LM dedektiert. Optional kann (zwecks Anpassung) über den Summenpunkt S des Leitwertnetzwerkes auch eine transformatorische Einkopplung über eine entsprechende Wicklung an LM vorgenommen sein.

Fig.4a zeigt ein Detail für ein Beispiel um das erfindungsgemäße Verfahren entsprechend Ablauf nach Fig.2b durchzuführen, bestehend aus einem S&H (Sample und hold)- A/D- Konverter, der die Spannungswerte am Schwingkreis zum Zeitpunkt des Nulldurchgangs des Resonanzkreis-Spulenstromes (=Spannungsmaximum) abtastet und dem Microcontroller zuführt, einem Schaltsignal BD (Fig.5) für den Halbleiterschalter HS, der den Stellwiderstand Rp an den Schwingkreis in beschriebener Weise anschaltet.

Fig.4b zeigt ein Beispiel um das erfindungsgemäße Verfahren entsprechend Ablauf nach Fig.2c durchzuführen, bestehend aus einer Komparatorschaltung (C) mit zwei Vergleichseingängen (a,b) von denen einer direkt und der andere über eine S&H (Sample und hold) Speicherschaltung Spannungswerte am Schwingkreis zum Zeitpunkt des Nulldurchgangs des Spulenstromes (=Spannungsmaximum) abtastet, wobei dieser Zeitpunkt durch ein Gültigkeitssignal am Komparatorausgang realisiert ist. (SYNC, vgl. auch Fig.l und DE 42 40 739C).

Die S&H (Sample und hold) Speicherschaltung ist erforderlich, damit die Spannungswerte zu unterschiedlichen Zeitpunkten aus den unterschiedlichen Meßzyklen (tl, t2) miteinander verglichen werden können. Dabei weist einer der beiden Eingänge einen Spannungsteiler (Rva, Rvb) auf, der so bemessen ist, daß für den festgelegten Konstantwert des Verhältnisses usl/us2 am Komparatorausgang Spannungsgleichheit der Eingange auftritt.

Die Dedektierung des Spulenstrom-Nulldurchganges (vgl. Cu in Fig 5) zur Feststellung des Spannungsmaximums am Schwingkreis kann neben der Verwendung eines kleinen Serienwiderstandes (Rmi) z.B auch durch Koppelspule oder Hallgenerator erfolgen.

Fig.5 zeigt ein Beispiel um den Resonanzkreisstrom konstant zu regeln, der über einen zum Innenwiderstand der Speiseschaltung in Serie geschalteten Meßwiderstand (Rmi) als Differenzspannung (DIFF) ausgekoppelt einem Komparator (Ci) zugeführt und mit einer dem gewünschten Maximalwert der Resonanzkreisstromamplitude entsprechenden

Referenzspannung (Ref=) verglichen ist Der Komparatorausgang erzeugt bei Überschreitung des Resonanzstromes (ires) eine Taktflanke (CKmiπus) für die schrittweise Nachregelung zur schrittweisen Verminderung der Resonanzkreisstromamphtude. Umgekehrt wird das Ausgangssignal eines weiteren Komparators (Cu, vergleicht gegen Null) über den Nulldurchgang des Resonanzstromes (ires=0, vgl DIFF) in eine Taktflanke (Ckplus) zur schrittweisen Erhöhung der Resonanzkreisstromamphtude umgesetzt. Beide Taktflanken sind z B. unmittelbar einem Microcontroller zugeführt (MP), der mit den Taktflanken einen entsprechenden Vor- Ruckwartszahler (Zint) bildet, dessen Ausgang (x) über ein entsprechendes Widerstandsnetzwerk (D/A) den Resonanzkreisstrom (ires) durch ausgleichende Variation der Signalspannung (Fremdspeisung an Koppelkondensator Ck des Schwingkreises) über die Versorgungsspannungsregelung (VCCosz) des einspeisenden Oszillators konstant halt. Dabei ist vorgesehen die Breite des am Ausgang von Komparator Ci auftretenden CKminus Impulses zu messen, und bei Überschreitung den Schrittzähler (Zint) mit mehreren Takten für die schnellere Ruckregelung des Resonanzkreisstromes (ires) zu takten. Für weitere Signale und Komponenten in Fig 5, vgl. Fig.4b und Fig. l . Eine besonders bevorzugte Vereinfachungsversion ist, an einen CMOS Mikrocontroller unmittelbar die Widerstände des D/A-Konverters anzuschließen, und dessen Stromausgang einem Summierverstarker zuzuführen, dessen niederohmiger Ausgang unmittelbar die Versorgungsspannung des Oszillators speist

Steuerzyklen für Nachstellung des Resonanzkreisstromes und der Meßschritte tl,t2....:

Ausgehend von einer zeitlichen Gruppierung für die Nachstellung des Spulenmeßstromes (von LM) bzw Resonanzkreisstromes in aufeinanderfolgende Periodengruppen, in denen jeweils über eine Vielzahl von Perioden ein Steuer oder Meßzyklus stattfindet wird folgendes Beispiel gegeben: Beispielsweise erfolgt die Nachstellung der Oszillatorversorgungsspannung (VCCosz) zum Zwecke der Konstantregelung des Resonanzkreisstromes (ires) nur für jeweils jede dritte Periodengruppe des Resonanzstromes, wobei in den dazwischen hegenden Periodengruppen (jeweils zwei aufeinanderfolgend) die bevorzugten Meßschritte (tl, t2) zur Bestimmung des Meßwertes ausgeführt sind und bei Verwendung der Variante für den Abgleich eines konstant vorgegebenen usl/us2-Verhältnisses (vgl. Ausführungsvariante 2), dieser Abgleich (Rp) sich auch über mehrere solcher Periodenfolgen aufgeteilt, erstrecken kann. Als Periodengruppe ist jeweils die Anzahl von Perioden zu verstehen, die der Schwingkreis (LM, Cp) benötigt, um nach einem verursachten Schritt einer Spannungsänderung (VCCosz) zur Konstanthaltung des Resonanzkreisstromes (ires) oder einem Abgleichschritt des stellbaren Widerstandes (Rp) die Einschwingzeit des Resonanzkreises zu berücksichtigen. Die Erkennung, ob bei Änderung von VCCosz ein Vorgang eingeschwungen ist (damit Meßschritte tl, t2 gültig durchgeführt werden können), kann z.Bsp. durch Bewertung des Tastverhältnisses erfolgen, mit denen sich Ckplus und Ckminus abwechseln. Sind jeweils mehr Ckplus Impulse vorhanden als Ckminus Impulse, oder ist der Ckminus Impuls zu breit, dann ist der Schwingkreis noch nicht auf den Sollwert seines Resonanzkreisstromes eingeschwungen und die Meßauslösung der Schritte tl,t2 ist verhindert.

Option phi betrifft ein vom Microcontroller (Prozessor) MP an den Speiseoszillator OSZ des Schwingkreises (LM.Cp) abgegebenes Steuersignal, das den Oszillator veranlaßt über seinen Ausgang (Koppelkondensator Ck) an den Schwingkreis LM.Cp erforderlichenfalls eine zur Phasenlage des (mit Cu) dedektierten Resonanzkreisstromes (ires) gegenphasige Erregerschwingung einzuspeisen, um die Resonanzkreisstromamphtude (ires) auf einen konstanten Wert zu halten. Dies ist dann der Fall, wenn das Störsignal so groß ist, daß der Resonanzstrom ires durch Verringerung von VCCosz sonst nicht mehr zu reduzieren wäre. Die in Fig.5 gezeigte Schaltung eignet sich vor allem, wenn der Schwingkreis (LM, Cp) von einer Fremdeinspeisung gespeist ist (OSZ), deren Phasenlage gegenüber einer von der Schwingkreisspule aufgenommenen Einstreuung durch Verschieben der Phasenlage (bzw. einer equivalenten Durchlaufzeit) durch den Microcontroller über Steuersignal verschiebbar gemacht ist.

In weiterer Ergänzung oder Variante für eine selbsterregte Schwingkreis-Oszillatorschaltung, ist im Rückkopplungspfad der Oszillatorschaltung zum Schwingkreis, ein stellbarer Phasenschieber vorgesehen, dessen Phasenlaufzeit durch ein Steuersignal des Microcontrollers steuerbar ist. Liegt beispielsweise an der Meß- bzw. Schwingkreisspule (LM) eine Einstreuung vor, die gegenphasig zur Rückkopplungsspannung des Oszillators wäre, dann würde die Rückkopplung nur mehr als Gegenkopplung wirken und die Schwingkreisamplitude unter den Regelbereich für den konstanten Speisewechselstrom absinken. Umgekehrt würde bei einer starken, zur Rückkopplungsspannung des Oszillators gleichphasig liegenden Einstreuung an der Meß- bzw. Schwingkreisspule (LM) eine Übersteuerung hervorrufen, d.h. den Regelbereich für den konstanten Speisewechselstrom überschreiten. In beiden Fällen kann durch den Phasenschieber der Microcontroller die Schwingkreisamplitude in den gewünschten Meßbereich verschieben, in dem sich der Regelbereich für die beschriebene Konstantstromregelung befindet. Somit die Wechselstrom Amplitude des Schwingkreisspeisestromes in der beschriebenen Weise konstant geregelt werden kann. Alternativ oder ergänzend dazu könnte eine Amplitudenregelung auch durch Parallelschalten von entsprechenden weiteren Verlusten (Offsetwert) erfolgen, jedoch würde dies die gesamte Meßcharakteristik (Empfindlichkeit, Auflösung) des Sensors beeinflußen.

Fig.6 zeigt ein Beispiel, in dem das Meßprinzip zur Messung eines niederohmigen Widerstandes Rx, z.B. eines Drahtes oder Dehnungsmeßstreifens, verwendet ist. Dabei kommt die völlige Unempfindlichkeit des Verfahrens gegen Störeinstrahlung dem Meßprinzip zugute. In Beispiel nach Fig.6 ist der gemessene ohmsche Widerstand über ohmsche Kontaktierung (KTK) direkt seriell in die Meßspule (LM) geschaltet.

Fig.7 veranschaulicht das Beispiel einer Anwendung an einer Bremse. Dabei ist in den Bremsbacken (1), welche den Bremsbelag (2) halten, zu einer oder beiden Seiten des Bremsbelagrandes (3) jeweils eine Sensorspule (LMla.b bzw. LM2a,b) eingesetzt, und außenseitig der Bremsbacken eine weitere Sensorspule (LM3a,b) eingesetzt. Die innenseitig eingesetzten Sensorpulen (LM1, LM2) messen einerseits den Abstand (4) zur Bremsscheibe (6) zur Ermittlung der Dicke (5) des Bremsbelages (2) und weiters die symmetrische Abnützung (bzw. assymetrische) bei fehlerhaften Bremsen. Die außenseitig eingesetzte Sensorspule (LM3) dagegen, mißt in konstantem Abstand die Temperatur der Bremsscheibe (6), wobei die

Meßwerte aO an den laufenden Mittelwert (M) bilden: M= [M * (n-1) + an ] In, wobei M... auf der rechten Seite der Gleichung der aktuelle (zuletzt ermittelte) Mittelwert ist, n...die laufende Nummer eines aktuellen Meßwertes an ist, und M... auf der linken Seite der Gleichung der unter Einbeziehung der aktuellen Messung jeweils neu gebildete Mittelwert ist. Die Temperaturmessung der Bremsscheibe (6) liefert weiters eine Korrekturgröße für die Sensorspulen (LM1, LM2) zur Messung der Bremsbelagdicke. Weiters kann auch noch ein standartmäßiger Temperatursensor (Tstandart) vorgesehen sein, der die Kühlungswirkung des auf die Bremsscheiben einwirkenden Luftstromes mißt, wobei dieser Sensor erforderlichenfalls auch unmittelbar heizbar gemacht ist, z.B. zwei thermisch verbundene Transistoren von denen einer als Temperatursensor und der andere als Heizelement verwendet ist, somit über eine durch Regelung der Heizleistung auf eine der Temperatur der Bremsscheibe entsprechenden Temperatur, über die Heizleistung eine Aussage zur Bremsleistung der Bremsscheibe gemacht werden kann. Dabei wird der Temperatursensor auf die Temperatur der Bremsscheibe (geregelt) aufgeheizt und ist an einer Oberfläche (Tstandart) montiert, die zur Umgebung etwa die gleiche Wärmeableitung aufweist, wie die Bremsscheibe. Die so erhaltene Bremsleistung wird weiterhin noch zur vom Bremssystem ausgeübten Bremskraft (z.B. gemessen über Bremskraft- bzw. Druckmeßsystem) relativiert um den Wirkungsgrad der Bremse zu messen. Bei dieser Überlegung wird davon ausgegangen, daß je größer die Erhitzung der Bremsscheibe in Relation zum aufgebrachten Bremsdruck ist, um so besser ist die Wirkung der Bremsbeläge. Unterschreitet der Wirkungsgrad einen vorgegebenen Wert, dann ist entweder die Bremsanlage defekt (ungleiche Druckverteilung der Bremsbeläge) oder die Bremsbeläge entsprechen nicht den Anforderungen. Oder, wenn die Bremsbelege und die Bremsanlage in Ordnung ist, dann ist beim Bremsen zwischen Straße und Reifen ein Dauerschlupf vorhanden, der z.Bsp. auf schlechte Reifen zurückzuführen ist, oder auf eine entsprechende schlechte Haftung der Straße. Somit läßt sich aus der beschriebenen Messung auch ein ABS Bremssystems über den steuernden Mikroprozessor gut kalibrieren, bzw. beeinflußen bevor ein Reifen noch blockiert, zur Verminderung der Bremskraftfreien Schlupfstrecken.

Die beschriebene Variante entspricht einer Weiterbildungsoption, wobei es auch schon ein großer Vorteil ist, wenn eine Überhitzung der Bremsen, oder Nachlassen der Bodenhaftung beim Bremsen, dem Fahrer akustisch oder optisch angezeigt wird, bzw. bei Gefahr einer Überhitzung eine Motorbremse einschaltet (z.Bsp. durch Absperren oder Drosselung des Auspuffs für einen Teilzeitabschnitt der Auspuffphase mit einem elektrisch geschalteten Ventil oder Schieber) bzw. ein Automatikgetriebe zurückschaltet.

Eine weitere Applikation für die Temperaturmessung ist, z.Bsp. das Messen der Temperatur an Turbinenschaufeln, was in großem Abstand vorgenommen sein kann, da der Sensor gegen Einstreuung unempfindlich ist.

Fig.8 zeigt ein Ersatzschaltbild zur Veranschaulichung des Verfahrens für die exakte Einstellung des in bevorzugter Weiterbildung für die zusätzliche Entdämpfung des Meßkreises benutzten negativen Widerstandes (bzw. negativen Leitwertes -gT). Der serielle Verlustwiderstand rs der Meßspule LM kann als durch den Parallelschwingkreis (LM.Cp) transformierter Parallelleitwert aufgefaßt werden, der durch einen zum Schwingkreis (LM, Cp) parallel liegenden negativen Leitwert -gT (z.B. einer Tunneldiode) kompensiert wird, bei ständig angeschalteter Meßgröße des zu messenden Verlustes l/RVM. Dabei ist, wie bereits zu Fig.l und zu den zugehörigen Verfahrensschritten bereits erläutert, im Wert von l/RVM^' der Verlustwiderstand rs der Meßspule LM bereits enthalten, wobei eine Tabelle für die tatsächliche Zuordnung des Meßwertes l/RVM aus dem gemessenen l/RVM^' benutzt wird. Um den Wert des negativen Leitwertes -gT genau einstellen oder messen zu können, wird in Anlehnung des bereits in DE 42 40 739C vorgeschlagenen Kompensationsmeßverfahrens, dieses Verfahren entsprechend modifiziert angewendet, unter Benutzung der in Anspruch 1 dieser Anmeldung angegebenen Relationsmeßvorschrift, in bevorzugter Ausführung durchgeführt nach Anspruch 3. Dabei erfolgt- die bevorzugte Einstellung oder Messung des zur Entdämpfung zugeschalteten negativen Leitwertes -gT völlig unabhängig vom ständig angeschalteten Verlust l/RVM'. Als Referenzwiderstand, bzw. für die Bestimmung von -gT ist ein in seinem Wert veränderbarer Eich- bzw. Kalibrierleitwert GTCOMP in Parallelschaltung zum negativen Leitwert -gT vorgesehen, wobei auch der Leitwert Null als Einstellwert vorgesehen sein kann und gegebenenfalls die Umschaltung zweier Werte ausreichend sind. Der negative Leitwert der Tunneldiode -gT ist gleichfalls in seinem Wert veränderbar, wobei der Leitwert Null als Einstellwert vorgesehen sein kann und gegebenenfalls die Umschaltung zweier Werte ausreichend sind. Ob die betreffenden Leitwerte -gT und GTCOMP durch Stellgröße innerhalb einer Wertskala verstellbar gemacht sind, oder nur zwischen zwei Werten (z.B. Null und GTCOMP, bzw. Null und -gT) umschaltbar sind, ist von der für eine gewünschte Applikation aufgestellten Relationsbedingung abhängig nach der die am Schwingkreis anstehenden Verluste zusätzlich zum bevorzugten Meßverfahren für die Störsignal unabhängige Messung eines Verlustes l/RVM (vgl. Meßschritte tl und t2 mit ul, u2) für die Bestimmung von -gT gemessen werden. Unter Bezugnahme auf Fig.8 wird das Abgleichverfahren zur Bestimmung von -gT folgendermaßen durchgeführt: 1): Bei abgeschaltetem -gT und abgeschaltetem GTCOMP wird die Schwingkreisspannung uoff am Parallelschwingkreis LM,Cp gemessen. 2): In einem nachfolgenden Schritt werden -gT und GTCOMP dem Schwingkreis zugeschaltet. Sind beide Werte gleich groß (-gT = GTCOMP), dann tritt am Schwingkreis die gleiche Spannung uon = uoff auf, wie zuvor im abgeschalteten Zustand von -gT und GTCOMP, da sich -gT und GTCOMP kompensieren. Erfolgt anstelle einer Abschaltung des Leitwertes GTCOMP nur eine entsprechende Wertverringerung (auf 1/RVLo) dann erfolgt der Abgleich auf die entsprechende Wertdifferenz -gT = (GTCOMP - 1/RVLo), siehe auch nachfolgende Tabellel . Ebenso wäre als Alternative anstelle der Abschaltung auch nur eine entsprechende Werteveränderung von -gT durchführbar, um aus den den veränderten Werten sich ergebenden Amplitudenänderungen (us*) der Schwingkreisspannung den Wert von -gT bestimmen zu können. Der Einfachheit halber ist nachfolgend für die Abgleichbedingung nur -gT = GTCOMP angegeben. Um diesen Abgleich zu erreichen, kann bei vorgegebenem GTCOMP, der negative Leitwert -gT auf den Wert von GTCOMP abgeglichen (eingestellt) werden (-gT = GTCOMP) bis die am Schwingkreis gemessene Spannung uson gleich uoff ist, oder es kann der jeweils eingestellte negative Leitwert durch Abgleich von GTCOMP ermittelt werden (GTCOMP = -gT), bis die am Schwingkreis gemessene Spannung uson gleich uoff ist (uson=usoff). Für die Durchführung des Abgleichs von -gT = GTCOMP, bzw. -gT = (GTCOMP - 1/RVLo), ist zu berücksichtigen, daß der differentielle Widerstand auch noch geringfügig abhängig ist, von der Amplitude der Kleinsignal Aussteuerung im gewählten Arbeitspunkt. Daher ist vorgesehen, bei der Bestimmung des negativen Leitwertes -gT, den Spannungswert uoff (nach dem uon abgeglichen wird), so zu wählen, daß er den bei der eigentlichen Verlustmessung auftretenden Spannungswerten usl (im Schritt tl) und us2 (im Schritt t2) entspricht. Diese Maßnahmen sind im vorangehenden Kapitel „Variante entdämpfter Sensor, Grundlagen" mit Ausführungsbeispielen ausführlich beschrieben. Es ist evident, daß wie bei der Messung des Verlustes l/RVM in den Meßschritten tl, t2 für die Feststellung von ul , u2, auch für den Abgleich von -gT (in den Meßschritten ton, toff), anstelle einer unmittelbar am Schwingkreis jeweils vorgenommenen Spannungsmessung (us* bzw. uson, usoff), auch zur Schwingkreisspannung proportionale Spannungen gemessen werden können, z Bsp. über eine an einem Serienwiderstand zum Schwingkreis abgegriffene Spannung. Da in den beiden Meßschritten ton, toff für einen erfolgten Abgleich usoπ=usoff jeweils die gleiche Spannung am Schwingkreis gemessen ist, ist das Verfahren unabhängig von einer Storsignalemstrahlung solange keine Hullkurve vorhanden ist; oder bei Vorhandensein einer Hullkurve, das Meßverfahren nach der Periode der Hullkurve synchronisiert ist; oder in weiterer Alternative, für die Messung von uson=usoff die betreffenden Spannungswerte entsprechend dem Hullkurvenverlauf korrehert sind. Es gelten dafür die gleichen Möglichkeiten und Maßnahmen, wie sie für die Messung von ul und u2 für die Meßschritte tl und t2 zu den beiden Verfahrensvarianten Ausfuhrungsvanantel und Ausfuhrungsvarιante2 beschrieben worden sind (vgl synchroner und asynchroner Modus). Für besonderes genaue Messungen gilt jedoch zu berücksichtigen, daß der Arbeitspunkt der Tunneldiode möglichst in einem linearen Bereich gelegt wird, in dem der differentielle Leitwert der Tunneldiode -gT über den bei der eigentlichen Verlustmessung auftretenden Aussteuerbereich ul und u2 konstant bleibt. Durch die transformatorische Anpassung von -gT an den jeweils benotigten Parallelleitwert kann an der Tunneldiode mit kleinsten Spannungen gearbeitet werden um -gT im geforderten Aussteuerbereich stabil zu halten. Weiters ist vorgesehen, falls erforderlich, den Leitwert von -gT für jeweils zwei unterschiedliche Werte von uoff zu bestimmen, namhch z B unmittelbar nach der Messung von ul (in tl), eine Messung von -gT für uoff=ul mit Abgleich uon=uoff vorzunehmen, wobei, da die Messung -gT unabhängig vom jeweils angeschalteten Verlust l/RVM erfolgt, die Bedingung uoff = ul über den Offsetwert von GTCOMP = 1/RVLo eingestellt, bzw. noch weiter abgeglichen werden kann Das gleiche gilt nach dem Meßschritt t2, für die Amplitude u2 der Schwingkreisspannung Je nach Erforderniß kann dabei der eigentliche Verlust (über usl, us2) im asynchronen Modus gemessen werden, der Abgleich, bzw. die Bestimmung von -gT ist jedoch im synchronen Modus nach stabilen Phasenlagen, in Bezug auf Peπodizitat der Storsignal Hullkurve des Meßsignals synchronisiert. Dabei wird nach einer Messung von usl (in tl), bzw. us2 (in t2) jeweils die Schwingkreisamphtude abgetastet, bis der Wert usl bzw dito für us2 an der Hullkurve der Schwingkreisspannung wieder wiederholt auftritt, oder zumindest ein Näherungswert. Dabei wird zu jedem der beiden Meßschritte tl (mit usl) und t2 (mit us2) eine solche Amphtudenabtastung vorbereitet, auch bei aufeinanderfolgender Messung von tl und t2 entsprechend dem asynchronen Modus (um möglichst viele Meßergebnisse zu erhalten). Dadurch braucht keine Anpassung von ul=uoff mit GTCOMP = 1/RVLo vorgenommen werden; für die Messung von u2=uoff entspricht dann der über Rp zu u2 angeschaltete Wert (um u2 für die eigentliche Verlustmessung in t2 zu erhalten), dem für die Einstellung u2=uoff erhaltenen Offsetwert GTCOMP = 1/RVLo. Für den Abgleich von uon=uoff gilt dann die entsprechende Wertdifferenz -gT = (GTCOMP - 1/RVLo), wie bereits erläutert wurde. Siehe auch vorangegangenes Kapitel „Variante entdämpfter Sensor, Grundlagen.

Ist für das Meßverfahren, z.B. nach Ausführungsvariante2, bereits ein durch Stellgröße (BD) stellbarer Verlustwiderstand Rp vorgesehen (z.B. für Abgleich nach vorgegebenem Verhältnis usl/us2=konstant), dann kann Rp auch zugleich die Funktion von GTCOMP übernehmen, ohne daß eine weitere Kaskade vorgesehen sein muß. Nach dem Einstellen von -gT kann mit Rp z.B. der Abgleich von us/us2=konstant im Verfahren nach Ausführungsvariante2 durchgeführt werden. Unter Bezugnahme auf die im Ersatzschaltbild für die elektronischen Schalter (z.B. FET- Schalter) für die Abschaltung des negativen Leitwertes -gT und des Eichleitwertes GTCOMP verwendeten Bezeichnungen HS(gT) für -gT und HS(GTCOMP) für GTCOMP, lassen sich daher folgende übergeordnete Meßschritte zusammenfassen, die sich für jede vorgenommene Verlustmessung entsprechend wiederholen:

Tabellel:

STATUS HS(gT) HS(GTCOMP) us*

1. Abgleichschritt toff offen offen oder Offsetwert 1/RVLo *1) usoff 2. Abgleichschritt ton geschlossen geschlossen*l) uson

1. Meßschritt tl geschlossen offen oder Differenz*l) usl 2. Meßschritt t2 geschlossen offen oder Differenz*!) us2

*): Anmerkung: ist GTCOMP durch Stellgröße einstellbar gemacht, dann kann anstelle der Abschaltung von HS(GTCOMP) auch eine entsprechende Wertevariation von GTCOMP bei geschlossenem (oder nicht vorhandenem) HS(GTCOMP) erfolgen: HS(GTCOMP) wird dabei in toff auf einen Wert 1/RVLo geschaltet, der während des Abgleichs von HS(GTCOMP) in den Schritten toff und ton einem ständig angeschalteten Verlustwert 1/RVLo entspricht, der die Güte und somit die Einschwingzeit des Meßschwingkreises zur Beschleunigung des Abgleichs des negativen Leitwertes -gT entsprechend reduziert. Die Einstellung von GTCOMP auf den Wert 1/RVLo entspricht daher dann dem Zustand der Abschaltung von GTCOMP in toff, wobei mit 1/RVLo der Wert von uoff auf eine der gewünschten Güte entsprechenden (vordefinierten) Amplitude von uoff (bzw. auch ul) eingestellt werden kann.

Für einen Abgleich uson=usoff im Abgleichschritt ton ist daher -gT nicht unmittelbar GTCOMP, sondern -gT = GTCOMP - 1/RVLo (die Verluste entsprechend dabei Leitwerten). Je nach gewünschter Ausbildung des Meßverfahrens kann in dem Abgleichzyklus nachfolgenden Meßschritt tl, der als Offsetwert standig angeschaltete Verlustwert 1/RVLo für die Messung von usl auch beibehalten werden, bei entsprechender Berücksichtigung für die Verlustwertermittlung im Meßschritt t2 (bei Messung von us2). Gegebenenfalls kann GTCOMP auch zugleich als Stellwiderstand Rp im Meßschritt t2 verwendet werden. Weiters konnte auch der Leitwert 1/RVLo extern angeschaltet sein und daher ein Abgleich -gT = GTCOMP erfolgen, bzw. für die meisten Anwendungsfalle ist der in die Meßspule eingekoppelte Verlust l/RVM ohnehin groß genug, um die Gute für den Abgleich von -gT = GTCOMP entsprechend einzustellen. Die Forderung nach einer Gutereduzierung für den Abgleich von -gT = GTCOMP ist dann interessant, wenn mit Meßspulen LM hoher Gute besonders geringe Verluste (bzw Leitwerte) l/RVM absolut gemessen sind, z.B. Abstandsmessungen an Materialien wie Carbonfaser, hochohmig messende Dedektoren mit kleinster Meßleistung im nW (Nanowatt Bereich) bei niedrigster Meßfrequenz um z B Briefe nach Bπefbomben gefahrlos automatisiert absuchen zu können, oder langsam integrierende Messungen an Gasen zur Feststellung einer Ionisierung, etc Dabei kann dann für den Abgleich von -gT = GTCOMP auch ein eigener Schwingkreis Lneg, Cneg, vorgesehen sein

Der unmittelbare Abgleich von -gT auf einen vorgegebenen Wert von GTCOMP ist sinnvoll, wenn -gT als konstanter Wert (bzw. Meßkonstante) zur Einstellung einer gewünschten Gute zur Reduzierung des Eigenverlustes des Meßkreises (LM, Cp) vorgegeben wird, und der zu messende Verlust l/RVM als Summenverlust zusammen mit dem negativen Leitwert -gT nach einem der beiden Verfahren Ausführungsvariantel oder Ausführungsvariante2 gemessen wird. Der tatsachlich gemessene Verlust kann dann aus einer die eingestellte Meßkonstante berücksichtigende Tabelle abgelesen werden, die z B unmittelbar in der zu messenden Große geeicht ist

Dagegen ist der unmittelbare Abgleich von GTCOMP auf einen jeweils eingestellten Wert von -gT sinnvoll, wenn der negative Leitwert -gT gelesen werden soll Daß ein jeweils eingestellter Wert des negativen Leitwertes -gT auch gelesen werden kann, ermöglicht es, daß für die Messung des zu messenden Verlustes l/RVM neben den beiden Vorzugsvarianten Ausführungsvariantel oder Ausfuhrungsvarιante2 noch eine dritte Variante Ausführungsvariante3 für die Ermittlung eines mit der Meßschaltung gemessenen Verlustes zur Anwendung gelangen kann Bei dieser Variante erfolgt zuerst der Abgleich von -gT auf den auftretenden Summenverlust l/RVM^' + (- gT), wobei der negative Leitwert etwa im Wert Null beginnend, solange in negativer Richtung schrittweise vergrößert wird, bis am Resonanzkreis eine selbstatige Schwingung (ohne einen Ruckkopplungsverstarker oder eine Fremdeinspeisung zu verwenden) einsetzt Anschließend wird der negative Leitwert -gT (des Schwingungseinsatzpunktes) in beschriebener Weise über Abgleich durch GTCOMP gemessen GTCOMP entspricht daher -gT bzw. l/RVM mkl dem als Parallelleitwert transformierten Eigenverlust der Spule (rs), der über Tabelle korreliert wird. Diese Ausführungsvariante3 wurde hier kurz beschrieben, um zu verdeutlichen, daß auch eine solche Ausgestaltung der Erfindung durch die grundsätzlichen Ansprüche abgedeckt ist (vgl. Anspruch 2).

Relativmessung: Daß über den Abgleich von GTCOMP ein jeweils eingestellter Wert von -gT unmittelbar gelesen werden kann, ist besonders für Anwendungen interessant, wo nicht der gesamte Verlust (K bzw. l/RVM), in dem sich die Meßspule LM jeweils befindet, gemessen werden soll, sondern nur die Messung geringfügiger additiver Veränderungen (dK bzw. 1/dRVM) als Relativmessung zum bestehenden Gesamtverlust. Dabei entspricht der Gesamtverlust dem Offsetwert l/RVM_Offset, der mit einem negativen Widerstand, bzw. negativen Leitwert -gT um einen entsprechenden negativen Verlust (-1/RVM_NEG) auf die verbleibende Meßkonstante 1/RVM_Q reduziert wird. Dabei mißt der Sensor den Gesamtverlust 1/dRVM + 1/RVM_Q, mit 1/RVM_Q = l/RVM_Offset + (-1/RVM_NEG), wobei in l/RVM_Offset, und somit in 1/RVM_Q die exemplarischen Streuungen des Sensoraufbaus, wie z.B. der durch den Temperaturgang des als Verlust gemessenen Materials (K) bedingte Meßfehler, mit enthalten sind. Dabei ist zu berücksichtigen, daß z.B. bei einer Reduktion des Gesamtverlustes auf 10% (d.h. 1/RVM_Q = 0.1 * l/RVM_Offset), eine 15%-tige Änderung des durch den Aufbau der Sensoranwendung vorgegebenen Gesamtverlustes l/RVM_Offset einer 150%-tigen Änderung des reduzierten Offsetwertes 1/RVM_Q entspricht, und, wenn wir zum der gewünschten Güte des Resonanzkreises entsprechenden Offsetwert 1/RVM_Q für eine volle Aussteuerung von 1/dRVM 20% (füll scale) als Relativmessung messen, bereits einen Meßfehler von 750% bezogen auf 1/dRVM erhalten würden. Weshalb die Einstellung von 1/RVM_Q automatisch erfolgt, unter Benutzung des über einen Referenzwiderstand, bzw. Eichleitwert GTCOMP genau einstellbaren, bzw. genau lesbaren negativen Verlustanteils (-1/RVM_NEG). Dabei wird zwischen zwei Varianten unterschieden, die nach Maßgabe der geforderten Anwendung jeweils auszuwählen sind, bzw. erforderlichenfalls auch über einen Umschaltmodus beide Varianten für einen Sensor zur Anwendung gelangen können.

Die Einstellung des Sensors auf den Wert des Arbeitspunktes 1/RVM_Q für die Messung von 1/dRVM, erfolgt entweder über den gesamten definierten Meßbereich automatisch, z.B. wenn ausgehend von einem niederfrequenten, oder als Gleichanteil vorhandenen Gesamtverlust l/RVM_Offset der Arbeitspunkt 1/RVM_Q sich über Nachregelung von (-1/RVM_NEG) so einstellen soll, daß in einer dynamischen Relativmessung der Verlust l/d~RVM optimal als Impuls oder höher frequentes Signal gemessen werden kann, ohne daß für eine gegebenenfalls vorhandene Drift von l/RVM_Offset bzw. 1/RVM_Q besondere Maßnahmen ergriffen werden müßten. Oder die Einstellung des Sensors auf den Wert des Arbeitspunktes 1/RVM_Q für die Messung von 1/dRVM ist für eine Nachregelung von (-1/RVM_NEG) durch einen Vergleichssensor (vgl. LT,CT) der den Temperatureinfluß gleichfalls als Verlust mißt, oder einen Minuenden, bzw. Subtrahenden einer Differenzmessung liefert, vorgenommen. Diese Variante wollen wir als statische Relativmessung bezeichnen.

Im Vergleich mit üblichen Begriffen aus der Verstärkertechnik ist die Relativmessung am besten vergleichbar mit einer Kleinsignalankopplung eines Gleichspannungs gekoppelten Summierverstärkers, wobei das Kleinsignal einen wesentlich höheren Gleichtanteil als Nullpunkt aufweist und die Nullpunktslage durch ein diesem Gleichanteil entsprechendes, dem Summierverstärker zugeführtes negatives Signal eingestellt ist. Der Unterschied zwischen dynamischer und statischer Relativmessung ist der, daß die zur Einstellung der Nullpunktslage des Kleinsignals verwendete Steuergröße bei der dynamischen Relativmessung unmittelbar aus dem Kleinsignal (l/d~RVM) dekodiert ist, insbesondere aus der den jeweiligen Verstärkungsgrad des Kleinsignals entsprechenden Hüllkurve, vergleichbar mit Dynamikkompressoren und automatischer Verstärkungsregelung. Dagegen erfolgt bei der statischen Relativmessung die Einstellung der Nullpunktslage durch ein unmittelbares Differenzsignal, im vorliegenden Fall insbesondere eines weiteren Sensores (1/dRVM), welcher die Nullpunktslage des durch den ersten Sensor abgetasteten Kleinsignals gegen Drifteinflüsse stabilisiert. Oder es kann auch unmittelbar das Differenzsignal zweier Sensoren abgetastet werden. Im Unterschied zu diesem Vergleich aus der Verstärkertechnik messen wir mit den Sensoren jedoch vorwiegend keine Amplituden, wie Spannungen oder Ströme, sondern wir messen, bzw. bestimmen unmittelbar Verluste, unabhängig vom jeweiligen Verstärkungsgrad der am gemessenen Verlust auftretenden Spannungen oder Ströme. Somit das Kleinsignal ein Verlust (l/d~RVM bzw. 1/dRVM) ist, als auch der für die Einstellung der Nullpunktslage des Kleinsignals verwendete negative Summand ein entsprechender Verlust ist (-1/RVM_NEG).

Dynamische Relativmessung: Der durch den physikalischen Meßaufbau des Sensors gegebene Offsetwert l/RVM_Offset wird über die Verstellung der negativen Verlustkomponente (-1/RVM_NEG) soweit reduziert, daß sich ein Arbeitspunkt 1/RVM_Q einstellt, zu dem die dynamische Verlustwechselgröße l/d~RVM im gewünschten Amplitudenbereich (us*) des Schwingkreises in einem gewünschten Verstärkungsgrad gemessen werden kann. Dabei kann diese Arbeitspunkteinstellung z.B. erforderlichenfalls auch in einem automatischen Kalibrierungsschritt erfolgen. Je nach Applikation kann dabei die Selbsttesteigenschaft des Sensors auch dazu benutzt werden (vgl. auch die zitierte DE 42 40 739 C2), um durch Wertevariation eines an den Schwingkreis angeschalteten steuerbaren (BD) Verlustes Rp die dynamische Verlustwechselgröße l/d~RVM so zu simulieren, als würde sie an der Meßstelle (K) auftreten (vgl. auch Fig. l). Diese Vorgangsweise ist dann zweckmäßig, wenn die zu erwartende Verlustmessung l/d~RVM auf eine bestimmte Eingangsempfindlichkeit vorkalibriert werden soll, ohne daß ein betreffender dynamisch wechselnder Verlust l/d~RVM als über die Meßspule LM eingekoppelter Meßgröße vorhanden sein muß, was z.B. beim Einschalten oder Rücksetzen des Sensors, oder beim Eintreffen eines externen Synchronsignals vorgenommen sein kann. Während der Messungen des über die Meßspule LM eingekoppelten Verlustes von l/d~RVM in der beschriebenen Weise (tl , t2 mit usl , us2; bzw. ton, toff mit uon, uoff) erfolgt die ständige Überwachung der Hüllkurve usH der Schwingkreisspannung auf Überschreitung eines Maximalwertes (REFH_MAX) und eines Minimalwertes (REFH_MIN). REFH_MAX definiert über die zulässige Maximalamplitude die zulässige maximale Güte des Schwingkreises. Bei einem Überschreiten dieser Güte würde die Bandbreite soweit reduziert, daß der dynamisch zu messende Verlust l/d~RVM nicht mehr übertragen werden kann, somit bei Dedektierung von REFH_MAX der Negativanteil des Verlustes (-1/RVM_NEG) entsprechend verringert werden muß, bis die Hüllkurve unter dem Wert von REFHJMAX absinkt. Sinkt dagegen der Minimalwert der Hüllkurve unter dem Wert von REFH_MIN, dann ist die durch den Arbeitspunkt 1/RVM_Q eingestellte Empfindlichkeit des Sensors zu gering und wird durch Erhöhen von (-1/RVM_NEG) entsprechend verringert, somit die Hüllkurve der Schwingkreisspannung wieder im Meßbereich von l/d~RVM liegt. Da diese Regelung über den Wert von (-1/RVM_NEG) erfolgt, kann die Veränderung dieses Wertes, bzw. dieser Wert gegebenenfalls auch für eine entsprechende Korrektur des erhaltenen Meßwertes l/d~RVM verwendet werden. Für die meisten Anwendungen, bei denen ein dynamisch zu messender Verlust l/d~RVM gemessen ist, ist die Auswertung der Relativität aufeinanderfolgend erhaltener Werte ausreichend. Sollen die Werte absolut erfaßt werden, dann ist die durch die Veränderung des Arbeitspunktes über (-1/RVM_NEG) verursachte Änderung der Empfindlichkeit für die Abtastung von l/d~RVM zu berücksichtigen. Z.B. unter Benutzung einer Tabelle, die in einem Lernverfahren am fertig montierten Sensor erstellt worden ist. Dabei kann der negative Anteil von (-1/RVM_NEG) wegen des zu jeder Verlustmessung vorgenommenen Abgleichs von -gT als Drift frei angesehen werden und somit unmittelbar einer Tabelle als Eingangsgröße zugeführt werden, um eine dem Temperatureinfluß entsprechende Ausgangsgröße zu erhalten. Dabei wird davon ausgegangen, daß der Nullpunkt des dynamisch gemessenen Verlustes l/d~RVM dem mit (-1/RVM_NEG) eingestellten Arbeitspunkt entspricht. Die Nachregelung von (-1/RVM_NEG) für die Einstellung, bzw. Stabilisierung des Arbeitspunktes 1/RVM_Q = l/RVM_Offset + (-1/RVM_NEG) erfolgt beispielsweise mit einem Vor- Rückwärtszähler, der über die Software des den Verlustwert (-1/RVM_NEG) steuernden Microcontrollers entsprechend implementiert ist und über Steuersignale angesteuert wird, die von der Amplitudenüberwachung REFH_MIN bzw. REFH_MAX der Schwingkreisspannung (us*) je nach Unterschreitung bzw. Überschreitung der Amplitude entsprechend dedektiert ist. Dabei kann diese Dedektierung über einfache Komparatoren erfolgen, oder auch über Operationsverstärker, wobei die Abweichung (us* von REFH_MIN bzw. REFH_MAX) dann auch die Taktfrequenz des Vor- Rückwärtszählers, der über (-1/RVM_NEG) eine der Abweichung (entsprechend der Zählrichtung) entgegenwirkende Regelung der Schwingkreisspannungsamplitude (us*) vornimmt, mitgesteuert werden (z.Bsp. über eine VCO- Schaltung, spannungsgesteuerte Oszillatorschaltung). Die Taktfrequenz und Schrittweite (von -1/RVM_NEG) mit der der Vor- Rückwärtszähler getaktet wird, hängt von der Applikation ab. Über die automatische Arbeitspunkteinstellung (bzw. Verstärkungsregelung) des Sensors kann der Arbeitspunkt der dynamischen Relativmessung sowohl für periodische Signale (z.B. Schwingungsabtastung, Körperschall- oder Vibrationsmessung, etc.), als auch für Ereignismessungen, (Messung von Einzelimpulsen oder Nadel-Impulsfolgen mit großem Tastverhältnis, etc.) stabilisiert werden. Ebenso kann z.B. der sich aus der Hüllkurvenabtastung der Schwingkreisamplitude us* ergebende Mittelwert (summierend oder über Tiefpaß festgestellt) mit einbezogen werden, je nachdem wie die Applikation es erfordert. Eine weitere Option ist, für die automatische Nachstellung des Arbeitspunktes ein enable Signal (Ermöglichungssignal) zu verwenden (z.B. zur Einschaltung / Abschaltung der Zähltakte). Betreffende Beispiele sind zu Fig.15 und zu Fig.30 beschrieben.

Statische Relativmessung: Wie bereits erläutert, ist bei 1/dRVM <« l/RVM_Offset der durch die Drift des eingestellten Arbeitspunktes 1/RVM_Q verursachte Meßfehler von 1/RVM_Q besonders groß, wenn keine Kompensation vorgenommen ist. Wie bei der dynamischen Relativmessung ist dabei die Nachstellung, bzw. Kompensation der Drift über den Negativanteil (-1/RVM_NEG) des Summenverlustes vorgenommen. Die statische Relativmessung 1/dRVM unterscheidet sich jedoch von der dynamischen (l/d~RVM) dadurch, daß die Regelgröße für das die Driftabweichung jeweils ausgleichende Nachstellen von (-1/RVM_NEG), nicht aus dem Signalverlauf des den Verlust 1/dRVM messenden Sensorschwingkreises dekodiert ist (vgl. REFH_MAX und REFH_MIN), sondern mit einem weiteren Verlustmeßschwingkreis ein Referenzverlust gemessen ist, nach dem über Nachstellung von (-1/RVM_NEG) die Drift des Arbeitspunktes für die Messung von 1/dRVM des ersten Schwingkreises nachgeregelt ist. Für die meisten Anwendungen ist die Temperaturkompensation mittels gesondert vorgesehener Sensorspule LT, bzw. Sensorschwingkreis LT.CT möglich, vgl. dazu auch die zitierte DE 42 40 739 C2. Bei einer derartigen Kompensation ist nach dem Verlustmeßprinzip der Temperatur abhängige Leitwert des über den Sensorschwinkgreis LM, Cp gemessenen Teiles (K) mit einem zweiten zur Messung der Temperaturabhängigkeit vorgesehenen Schwingkreis LT,CT gemessen, wobei die Temperaturmeßspule LT so angeordnet ist, daß über den Meßbereich, bzw. Bewegungsbereich der Annäherungsmessung des gemessenen Teiles (K) an der Temperaturmeßspule LT keine Abstands bedingte Verluständerung auftritt. Jedoch ist in der DE 42 40 739 C2 nicht von einer Entdämpfung eines Offsetverlustes Gebrauch gemacht, weshalb die dort beschriebene Temperaturkompensation ausreichend ist. Für die bevorzugte statische Relativmessung ist wegen 1/dRVM <« l/RVM_Offset auf einen besonders guten Gleichlauf für die beiden Schwingkreise LM,Cp zur Messung von 1/dRVM (über LM) und der Verlustmessung des Temperaturganges (über LT) zu achten, bei entsprechend unterschiedlichen Resonanzfrequenzen (fm und ft). Um diesen Gleichlauf zu erreichen, ist folgende Bemessung bevorzugt: Bei ansonst abgeschalteten weiteren Verlusten des im Meßfeld montierten Sensors (Rp=unendlich bzw. GTCOMP=0, und -gT=0 bzw. -1/RVM_NEG=0), d.h. nur der Verlust l/RVM_Offset der Meßspule LM, bzw. der von der Temperaturmeßspule LT erfaßte Verlust VR_T, inklusive des durch die ohmschen Spulenwiderstände rs jeweils verursachten Verlustes, sind jeweils in die Schwingkreise als Verlust eingekoppelt. Dabei ist darauf geachtet, daß die beiden Meßspulen (LM und LT) der Schwingkreise (LM.Cp bzw. LT.CT) gleiche ohmsche Serienwiderstände mit gleichen Temperaturgang aufweisen und daß die am gleichen Material des gemessenen Teiles (K) jeweils eingekoppelten Verlustwiderstände l/RVM_Offset bzw. VR_T ebenfalls gleich groß sind, und weil sie identischem Materialien entsprechen, auch gleichen Temperaturgang aufweisen. So können z.B. beide Schwingkreise identische Spulen aufweisen, wobei die unterschiedlichen Resonanzfrequenzen über die Parallelschwingkreiskapazitäten (Cp, CT) eingestellt sind. Für eine bestimmte Nominaltemperatur (z.B. 25°C) wird der Arbeitspunkt des für die statische Relativmessung (1/dRVM) vorgesehenen Resonanzkreises LM, Cp über (-1/RVM_NEG) durch entsprechende Einstellung von -gT eingestellt (1/RVM_Q), bei angenommenen l/dRVM=0 für 1/dRVM «< l/RVM_Offset. Am für die Messung des Temperaturganges vorgesehen Schwingkreis LT, CT wird der gleiche Verlustwert als negative Verlustwertkomponente entsprechend der am Resonanzkreis LM,Cp vorgenommenen Einstellung eingestellt. Beide Resonanzkreise weisen bei stabilem (-1/RVM_NEG) somit absoluten Gleichlauf auf. In einem wesentlichen Unterschied zur DE 42 40 739 C2, muß bei der Temperaturkompensation des durch eine Negativkomponente (-1/RVM_NEG) um einen wesentlichen Verlustanteil reduzierten Arbeitspunktes (1/RVM_Q = l/RVM_Offset + + (-1/RVM_NEG) nicht nur auf eine Temperaturkorrektur des Ergebnisses, sondern vor allem auch auf eine Temperatur kompensierte Nachstellung des Arbeitspunktes geachtet werden. Dabei wird unter Benutzung des bereits in der DE 42 40 739 C2 vorgeschlagenen Verfahrens (vgl. dort Ansprüche 6 und 10) am Schwingkreis LT, CT, welcher den Temperaturgang mißt, der Verlust dieses Schwingkreises konstant geregelt, was in der DE 42 40 739 C2 durch Komparatorvergleich der Schwingkreisspannung us* mit einer Referenzspannung vorgenommen ist, weshalb diese Messung nicht unabhängig von eingekoppelten Störspannungen ist. In vorliegender Erfindung wird der Komparatorvergleich zur Konstanthaltung des am Schwingkreis auftretenden Summenverlustes durch das erfindungsgemäße Störsignal unabhängige Meßverfahren ersetzt. Dabei wird zwecks Konstanthaltung des im Temperatur Meßschwingkreis (LT, CT) auftretenden Summenverlustes nicht die am Schwingkreis auftretende Meßspannung us* als die den Summenverlust anzeigende Meßgröße konstant gehalten, sondern der unmittelbar nach dem vorliegenden erfindungsgemäßen Verfahren, unabhängig vom am Schwingkreis auftretenden Absolutwert der Signalamplitude, bzw. unabhängig einer entsprechenden Hüllkurve bestimmte Summenverlust über die Stellgröße BD = (-1/RVM_NEG) zur Einstellung des Arbeitspunktes 1/RVM_Q konstant geregelt. Dieser über die Stellgröße BD (vgl. auch Fig.l) des Schwingkreises (LT,CT) für die Temperaturgangmessung der Arbeitspunkteinstellung gemessene Wert (-1/RVM_NEG) wird auch jeweils übereinstimmend für die Arbeitspunkteinstellung des Schwingkreises LM, Cp für die eigentliche Verlustmessung 1/dRVM (an LM) verwendet. D.h. bezogen auf den gesamten Summenverlust wird mit daher mit Meßspule LM gemessen: 1/dRVM + [1/RVM_Q] = 1/dRVM + [ l/RVM_Offset + (-1/RVM_NEG) ]. Der in eckige Klammer gesetzte Ausdruck entspricht dem über (-1/RVM_NEG) nachgeregelten Arbeitspunkt. Genauigkeitsdiskussion: Da der in der angegebenen Formel aufgestellte Zusammenhang l/RVM_Offset + (-1/RVM_NEG) schaltungsbedingt nicht unbedingt exakt linear ist, ist für hochgenaue Messungen eine Temperatur abhangig erfaßte Linearisierung mittels Tabelle vorgesehen, die unter Ausnutzung des über Nachregelung von BD = (-1/RVM_NEG) bereits hergestellten Gleichlaufs der beiden Meßschwingkreise (LM,Cp und LT,CT) nur wenige Zusatzspeicherplatze für die Abspeicherung der Temperaturkorrektur benotigt. Dabei wird die aus der Konstantregelung des Verlustes in der Temperaturmeßspule erhaltene jeweilige Stellgröße (-1/RVM_NEG = BD aus Fig.l) nicht nur für das Nachstellen des Arbeitspunkt- Offsetwertes für den, den eigentlichen Verlust 1/dRVM messenden Schwingkreis verwendet, sondern zusätzlich noch als Temperaturmeßgroße in der Lineaπsierungstabelle mit einbezogen Die Lmeaπsierungstabelle wird dabei durch Lernen am fertig montierten Sensor erstellt Um Speicherplatz zu sparen erfolgt die Wertzuordnung jedoch nicht unmittelbar, sondern unter Verwendung zweier Tabellen: einer ersten Tabelle, die wir als Temperatur Korrekturtabelle bezeichnen wollen, und der eigentlichen Werttabelle, in welcher der physikalische Meßwert als Funktion der Eingangsgroße für einen der Nominaltemperatur (z.B. 25°C) entsprechenden Temperaturwert gespeichert ist. Wobei als Eingangsgroße der gemessene Wert 1/dRVM, bzw wenn vorher nicht durch Rechnung normalisiert, der Wert l/dRVM+ [1/RVM_Q] als Leseadresse für das Auslesen des jeweils gemessenen physikalischen Meßwertes gespeichert ist. Durch Verwendung zweier gesonderter Tabellen, einer Werttabelle und einer Temperatur Korrekturtabelle, ist sichergestellt, daß nur für jene Summenverlustwerte 1/dRVM + [1/RVM_Q] jeweils unterschiedlichen Temperaturbereichen entsprechende Korrekturwerte abgespeichert werden, bei denen der Korrekturwert ungleich Null ist. Dabei ist je nach Anwendungserfordernis das Korrekturverfahren frei definierbar, z.B. den Korrekturwert als Faktor (Prozentwert, etc ) oder als unmittelbarer Summand jeweils zu speichern Werttabelle und Temperatur Korrekturtabelle sind folgendermaßen organisiert: Der die eigentliche Verlustmessung vornehmende Sensor (LM,Cp) adressiert unmittelbar mit den erhaltenen Meßwerten 1/dRVM + [1/RVM_Q] die Werttabelle, die den einer Nominaltemperatur (z.B 25°C) entsprechenden physikalischen Meßwert aus der Werttabelle ausliest Tabelle2: Werttabelle

ADRESSE AUSGANGSWERT (bei Nominaltemperatur)

MSB LSB physikalische Meßgröße des Sensors

1/dRVM + [1/RVM_Q] [OUTPUT]

In der Temperatur Korrekturtabelle sind nach steigender linearer Adressierung (d.h. incrementaler Adressenfortschaltung) jeweils Korrektur-Datenworte gereiht, in denen zu jeweils zugehörigen Ausgangswerten [OUTPUT] der Werteteabelle, bestimmten Temperaturbereichen zugehörige Korrekturwerte ERROR VALUE gespeichert sind wenn sie einen Korrekturwert ungleich Null aufweisen, und weiters, der Korrekturwert noch nicht innerhalb des Temperaturbereiches gespeichert ist (vgl. Tabelle 3). Diese Korrekturdatenworte sind dann jeweils mit den Temperaturbereichen (z.B. Ta, Tb, Tc, Td,.... usw.) flankiert, bzw. zwischen den die Temperaturbereiche darstellenden Temperatur-Datenworten eingeschlossen, z.B. Ta, Tb, Tc, Td,.... usw., wobei innerhalb der durch einen Vor-Rückwärtszähler durchlaufenen Temperatur Korrekturtabelle, die Temperaturwerte nach steigenden Werten geordnet sind. Und weiters, die jeweils zwischen den Temperaturwerten (innerhalb der incrementalen Adressenordnung) eingeschlossenen Korrektur-Datenworte gleichfalls nach steigenden Werten der Ausgangswerte [OUTPUT] der Werteteabelle geordnet sind. Falls erforderlich ist zur Unterscheidung von Korrektur-Datenworten und Temperatur-Datenworten ein entsprechendes Kennbit (Flag, log.O bzw. log. l) im Datenwort vorgesehen. Tabelle3: Temperatur Korrekturtabelle

ADRESSE AUSGANGSWERT

Vor- Rückwärtszähler Wortl Wort2 Flag fortlaufend

Ta=f ( BD = (-1/RVM_NEG) ) 1

[OUTPUT Wert x] ERROR VALUE xl 0

[OUTPUT Wert y] ERROR VALUE yl 0

[OUTPUT Wert z] ERROR VALUE zl 0

.usw.

Tb= f ( BD = (-1/RVM_NEG) ) 1

[OUTPUT Wert v] ERROR VALUE vl 0

[OUTPUT Wert x] ERROR VALUE x2 0

[OUTPUT Wert z] ERROR VALUE z2 0

Tc = f (BD = (-1/RVM_NEG)) 1 .usw.

Die Temperaturwerte Ta, Tb, Tc, usw. entsprechen den mit LT,CT gemessenen Verlustwerten BD = (-1/RVM_NEG) und sind nach steigenden Werten geordnet und mit einem bit FLAG=1 zur Unterscheidung von den Korrektur-Datenworten gekennzeichnet. Dabei können die Werte (-1/RVM_NEG) in Anpassung an die geforderte Genauigkeit mit entsprechend reduzierter

Bitzahl gespeichert (MSB LSB+n), bzw. gerundet werden. Zu jeder Änderung von

(-1/RVM_NEG), was durch die Software des verwendeten Microcontrollers/Signalprozessors zu jeder Messung von (-1/RVM_NEG) über die erhaltene Stellgröße (BD) des Temperaturmeßschwingkreises (LT,CT) festgestellt ist, erfolgt ein Suchlauf des Adresszählers der Temperatur Korrekturtabelle in die der festgestellten Änderung entsprechenden Richtung (bei Erhöhung in Aufwärtsrichtung, bei Reduzierung in Abwärtsrichtung) bis der nächste durch FLAG=1 gekennzeichnete Temperaturwert bzw. (-1/RVM_NEG) erreicht ist (z.B. Tb) und für die weitere Entscheidung des Verfahrensablaufs aus der Temperatur Korrekturtabelle ausgelesen ist. Der ausgelesene Temperaturwert bzw. (-1/RVM_NEG) wird mit dem aktuellen über die Messung des Temperaturmeßschwingkreises (LT,CT) erhaltenen Wert verglichen. Zeigt die Änderung an, daß die aktuell gemessene Änderung bezogen auf den alten (vorherigen) Tabellenwert (z.B. Ta) geringer ist, als die Differenz vom alten Tabellenwert (z.B. Ta) zum neu erhaltenen Tabellenwert (z.B. Tb), dann wird der Zeiger für das Lesen der Temperatur Korrekturtabelle auf den alten Temperaturwert (z.B. Ta) zurückgesetzt. Ist dagegen die aktuell gemessene Änderung bezogen auf den alten (vorherigen) Tabellenwert (z.B. Ta) größer (oder gleich), als die Differenz vom alten Tabellenwert (z.B. Ta) zum neu erhaltenen Tabellenwert (z.B. Tb), dann wird der neue Tabellenwert zum aktuellen Zeiger für das Lesen der Temperatur Korrekturtabelle. Je nach Änderungsrichtung der Temperatur, bzw. von (-1/RVM_NEG) des Temperaturschwingkreises (LT, CT), ist dieses Verfahren zur Auswahl des aktuellen Temperaturfeldes der Tabelle in beide Richtungen benutzbar. Innerhalb der zwischen den jeweiligen Temperaturdifferenzen (Tb minus Ta, Tc minus Tb; bzw. umgekehrt, wenn

Änderung in negativer Richtung abnehmend erfolgt) liegenden Speicherfelder sind die Korrektur- Datenworte gespeichert, bestehend aus einem Wort für den aus der Werttabelle zu einer Messung des für die eigentliche Verlustmessung (mit Schwingkreis LM,Cp) jeweils erhaltenen Wertes [OUTPUT] und dem zu diesem Wert zugehörigen Korrekturwert ERROR VALUE. Dabei läuft der Adresszähler der Temperatur Korrekturtabelle innerhalb der Temperatureckwerte den jeweiligen OUTPUT Eckwerten nach. Dabei gilt das gleiche Prinzip, wie für den Nachlauf der Temperatureckwerte. Zu jeder festgestellten Änderung des vom Sensor (LM, Cp) über die Werttabelle erhaltenen Wertes, wird richtungsabhängig der in der Tabelle abgespeicherte OUTPUT Wert ausgelesen, und festgestellt, ob die auf den alten (vorherigen Tabellenwert) bezogene Änderung größer oder kleiner ist, als die in der Tabelle sich aus dem alten und neu adressierten Wert von OUTPUT ergebende Differenz, wenn nein, dann wird der Zeiger für den Erhalt eines Korrekturwertes (ERROR VALUE) wieder auf den alten (vorherigen Tabellenwert) gesetzt, wenn ja dann bleibt der Zeiger für den Erhalt eines Korrekturwertes (ERROR VALUE) auf den neuen Wert gesetzt. Im Prinzip könnten anstelle der Ausgangswerte OUTPUT der Werttabelle auch unmittelbar die mit dem LM, Cp - Sensor gemessenen Verluste 1/dRVM + 1/RVM_Q gespeichert werden, jedoch würde dann mehr Speicherplatz benötigt. Das Erstellen der Tabellen erfolgt in einem Lernverfahren entsprechend dem Stand der Technik, daß für die gegebenen Erfordernisse entsprechend angepaßt wird: Über eine entsprechende Anordnung oder Vorrichtung (z.B. Spindel oder Druckerzeuger, bzw. Ventile, etc.) wird die im Lernverfahren vom zu eichenden Sensor erfaßte physikalische Meßgröße (z.B. Abstandsmessung, Druckmessung, etc.) entsprechend stetig verändert (in der Wertskala durchgestimmt) und mit einem Referenz- Eichsensor (z.B. Drucksensor bei Druckerzeugung, etc.) oder unmittelbar über die präzise Anzeige eines Eichverstellers (z.B. Spindelverdrehung bei Abstandseichung, etc.) zusätzlich zum zu eichenden Sensor gemessen. Für jede erhaltene Incrementierung (bei steigender Werteänderung) bzw. Decrementierung (bei fallender Werteänderung) um jeweils einen Auflösungsschritt (1 digit) der Meßskala, wird der Meßwert in die Werttabelle eingeschrieben, wobei die Adressierung der Werttabelle mit dem vom zu eichenden Sensor gemessenen Verlustwert 1/dRVM + [1/RVM_Q] adressiert wird. Dieses Eichverfahren wird zunächst bei der festgelegten Nominaltemperatur (z.B. 25°) für die gesamte Meßskala durchgeführt. Anschließend wird die Temperatur Korrekturtabelle erstellt. Dabei können zunächst auch nur ein in einem langsamen Eichvorgang geeichtes Muster erstellt werden und anhand dieses Musters die erhaltenen Temperaturverlustwerte beim Eichen nachfolgender Muster anstelle über unmittelbaren Temperatureinfluß durch entsprechende an die Schwingkreise angeschaltete, dem Temperatureinfluß entsprechende stellbare Leitwerte simuliert werden, um das Eichverfahren für die Serienfertigung zu beschleunigen. Beim Eichvorgang wird die Temperatur Rastererstellungstabelle folgendermaßen beschrieben: Wird die Meßskala für einen jeweils um eine Temperatureinheit (das entspricht einem Increment von MSB LSB+n des Wertes -1/RVM_NEG, bzw. der Stellgröße BD) versetzten Temperaturwert aufgenommen, dann wird in der Werttabelle nachgelesen, ob sich für diese Temperaturänderung der Ausgangswert der Tabelle abweichend von einem gemessenen Referenzwert über ein Increment hinaus ändert, wenn ja dann wird der für die Temperaturwertmessung betreffende Verlust (- 1/RVM_NEG) zusammen mit dem zugehörigen Temperaturwert abgespeichert, wenn nein, dann erfolgt keine Abspeicherung. Keine Abspeicherung des für die Temperaturwertmessung betreffenden Verlustes (-1/RVM_NEG) erfolgt auch, wenn gegenüber einer vorherigen Abspeicherung sich der Korrekturwert nicht verändert hat, denn so entstehen nur dann innerhalb der Temperaturwerte entsprechende [OUTPUT] /Korrekturwert Datenwörter, wenn eine Änderung des Korrekturwertes im Verlauf der Eichkurve erforderlich wird, um die Korrekturwerte möglichst redundant zu speichern.

Sowohl für die beschriebene dynamische Relativmessung, als auch für die statische Relativmessung kann die Regelung von -1/RVM_NEG auch bei fest eingestelltem negativem Leitwert -gT und zusätzlich parallel geschaltetem Leitwert Rp + (-gT) im negativen Bereich dieser Leitwertsumme vorgenommen werden. Für bestimmte Anwendungen läßt sich das beschriebene Kompensationsverfahren auch nur im positiven Regelbereich von BD des für die Temperatur- Kompensationsmessung verwendeten Parallelschwingkreises LT,CT regeln.

Fig.9 veranschaulicht die Kennlinie für ein Beispiel einer als negativer Leitwert -gT verwendeten Tunneldiode mit den beiden Tangentialpunkten PA und PB, in denen der differentielle negative Widerstand unendlich, bzw. Leitwert zu Null wird. Je nach Erfordernis kann als Arbeitspunkt der Bereich um PA oder um PB, bzw. der dazwischenliegende Bereich gewählt werden. Wie wir sehen, hat der Bereich um PA etwa -25mV/lmA= -25 Ohm, dagegen der Bereich um PB etwa -100mV/0.25mA= -400 Ohm, bei einer maximalen Leistungsaufnahme kleiner 0.3mW. Benötigen wir beispielsweise an der Schwingkreisspule LM einen negativen Parallelleitwert von l/10k Ohm, dann ließe dies bei der direkten Anschaltung der Tunneldiode nur einen sehr kleinen Aussteuerungsbereich zu. Um einen größeren Aussteuerungsbereich zu erhalten wird die Tunneldiode über eine Transformatorwicklung an den Parallelschwingkreis angepaßt. Im vorliegenden Fall mit dem Übersetzungsverhältnis (Wurzel aus 10.000/400= 5). Umax, Umin sind Eckspannungswerte des vorgesehenen Arbeitsbereiches.

Fig.lOa veranschaulicht eine Schaltung, bei der die Stellspannung (UV=) zum Einstellen des negativen Leitwertes der Tunneldiode über einen Vorwiderstand RV vorgesehen ist, der den Ausgangswiderstand der Stellspannung (UV=) vergrößert und relativ hochohmig sein muß, da er wechselspannungsmäßig parallel zur Tunneldiode liegt. Um RV für einen niedrigeren Leistungsverbrauch niederohmiger machen zu können, kann noch eine HF-Drossel (HF-Dr.) in Serie geschaltet sein.

Fig.lOb (auf Blatt 25) veranschaulicht eine Schaltung, die sich für die bevorzugte Weiterbildungsausführung als Transputer Schaltung sehr gut eignet, bei der die bevorzugte Tunneldiodenschaltung über eine empfangene HF-Frequenz versorgt wird. Die Speisespannung VDT der Tunneldiode wird über eine lose gekoppelte Wicklung des HF- Versorgungsempfangskreises (HFP) abgegriffen (und entsprechend gleichgerichtet, DGL). Über die Streuinduktivität der losen Kopplung ist der erforderliche hochohmige Ausgangswiderstand von VDT verlustlos erzeugt. Die genaue Einstellung des Stromes erfolgt über eine Belastungsregelung der Speisespannung durch ein digital einstellbares Leitwertnetzwerk, deren Leitwerte binär abgestuft sind, gesteuert von Prozessor MP, der auch die Eckspannungswerte der Tunneldiode innerhalb des vorgesehenen Arbeitsbereiches (umax...umin, vgl. auch Fig.9 und Fig. lOa) mißt. Der durch die Streuinduktivität gegebene Innenwiderstand der Speisespannung VDT ist so bemessen, daß bei einer minimalen Leistungseintrahlung in den Versorgungsempfangskreis HFP bei der die gesamte Schaltung noch arbeiten soll (Mindesteinstrahlung) und einer möglichst hochohmigen Einstellung des Leiternetzwerkes der erforderliche negative Leitwert der Tunneldiode (im Arbeitsbereich des Punktes PB) über die Stellgröße des Leiternetzwerkes noch sicher eingestellt werden kann. Erhöht sich die Leistungseinstrahlung im Versorgungsempfangskreis HFP über die bemessene Mindesteinstrahlung, dann wird dessen HF-Eingangsspannung über eine entsprechende Querregelung (Belastung) mittels Schalttransistor solange ausgetastet, bis der Spannungsbereich von VDT wieder im Stellbereich des Leitwertnetzwerkes liegt. Dies ist durch einen einfachen analogen Regelkreis vorgenommen, wobei über einen Referenz Spannungsvergleich der Reglerausgang des Operationsverstärkers unmittelbar einen Quertransistor zur Belastung der empfangenen HF-Spannung ansteuert, bzw. bei besonders hoher HF-Frequenz aus Einsparungsgründen der Quertransistor auch die gleichgerichtete HF- Spannung quer regeln kann.

Für die diversen Spannungs- und Stromüberwachungen (vgl. umax, umin, VDT, empfangene HF am Versorgungsempfangskreis HFP, Konstantstromspeisung IK für die Erregungsspeisung des Meßschwingkreises) wird eine Referenzspannung benötigt. Um diese Referenzspannung mit möglichst geringer Verlustleistung zu erzeugen, ist ein impulsweiser Betrieb der

Referenzspannungsdiode vorgesehen mit zu jedem Impuls erfolgender Abtastung der Referenzspannung nach dem Sample- &. Hold Prinzip.

Für eine Schaltungsvariante bei der die Induktivität des Versorgungsempfangskreises HFP z.B. durch eine auf Trägerfolie aufgedruckte Leiterbahnspirale realisiert ist, ist die lose Kopplung der zweiten Spule für die Spannungsauskopplung von VDT durch Anordnung dieser Spule auf der anderen Seite spiegelbildlich zur Empfangsspule des Versorgungsempfangskreises HFP realisiert. Der Koppelfaktor wird dabei durch die Dicke der Folie und einer geringfügigen Versetzung der Leiterbahnführung innerhalb des Abstandes der Spirale bestimmt, dito auch durch die Frequenz. Als Gleichrichter sind sowohl für den Versorgungsempfangskreis HFP, als auch für die lose angekoppelte Spule für die Erzeugung von VDT, Germaniumdioden mit niedriger Schwellspannung vorgesehen. Weiters ist am Versorgungsempfangskreis HFP gleichfalls ein durch Schalttransistor einschaltbarer Bedämpfungswiderstand vorgesehen, um die Versorgungsspannung der gesamten Schaltung einigermaßen stabil zu halten. Um mit möglichst geringem Leistungsverbrauch auszukommen, ist eine Powermanagement Umschaltung (PUS) unmittelbar dem Versorgungsempfangskreis nachgeschaltet. Diese Umschaltung schaltet die Versorgungsspannung zwischen zwei grundsätzlichen Schaltungseinheiten alternierend um: einer Versorgungseinheit, welche die Verlustmeßeinrichtung (LM, Cp), Rp, BW, mit der Tunneldiodenschaltung und dem Microcontroller MP betrifft, inklusive einer gegebenenfalls vorhandenen Empfangsschaltung (RS) für den Empfang eines über HF übertragenen Datensignals. Die zweite Versorgungseinheit betrifft ausschließlich die Sendeschaltung (SE) für das Absenden der gemessenen Sensordaten, oder gegebenenfalls weiterer Protokolldaten, wie Sensoradressen, Quittieren der Bereitschaft, usw. Diese Sendeschaltung beinhaltet noch ein an den Microcontroller kapazitiv angekoppeltes serielles Schnittstellenempfangsregister, in welches der Microcontroller MP die Sendedaten jeweils einspeichert, bevor er durch die Powermanagement Umschaltung (PUS) in den Standby- Modus oder abgeschaltet wird. Wobei dieses der Sendeschaltung zugeordnete Empfangsregister auch interne Daten Zwischenspeichern und wieder zurücklesen kann und eine ständig angeschaltete Versorgungsspannung aufweist. Die Flip- Flop gesteuerte Powermanagement Umschaltung weist zwei Steuereingänge (set, bzw. reset) auf: einen der vom Microcontroller angesteuert wird (set) für die Einschaltung der Versorgungsspannung der Sendeschaltung, bei gleichzeitiger Abschaltung der ersten Versorgungseinheit für die Verlustmessung (inklusive Microcontroller), und einen weiteren Eingang (reset), der die Wiedereinschaltung der Versorgungsspannung von Microcontroller und Verlustmessung veranlaßt, bei gleichzeitiger Abschaltung der Sendeschaltung. Ein reset Steuersignal wird von der Sendeschaltung an die Powermanagement Umschaltung abgegeben, wenn der Sendevorgang eines Datenblocks beendet ist, wobei optional noch eine Pausen Zeitgeber vorgesehen ist, um zur Einsparung von Leistung, eine Standby -Zeit einzufügen. Das durch das reset Steuersignal bedingte Anschalten der Versorgungsspannung an den Microcontroller bewirkt eine Einschaltrücksetzfunktion, wobei bei Verwendung eines kleinen Microcontrollers ohne Interrupt, der Microcontroller seine nach einem Reset jeweils anzuspringende Programmadresse in einem externen Register, z.B. dem ständig mit Spannung versorgten seriellen Register der Sendeschaltung, zurückliest, die er, bevor er über die Power Mangagement Umschaltung seine Versorgungsspannung abgeschaltet oder in den stand by Modus geschaltet hat, in das Register eingeschrieben hatte. Diese derart rückgelesene Adresse wird im Microcontroller verglichen, ob sie eine gültige Sprungposition für die Programmfortsetzung aufweist, wenn nicht, dann beginnt das Programm bei seiner eigentlichen Startposition. So wird ein Absturz des Programmes vermieden, wenn nach dem reset (Rücksetzen) des Microcontrollers keine gültige Anlaufadresse für einen entsprechenden Programmteil vorhanden ist. Nach einem Reset initialisiert der Microcontroller die Zuschaltung der Versorgungsspannung an den Verlustsensor inklusive beschriebener Arbeitspunkteinstellung der Tunneldiode und führt die beschriebenen Messungen (Einstellung von -gT, anschließendes Durchführen der Meßschritte tl, t2 usw.) durch bis die erneute Umschaltung zur Übertragung der Meßwerte erfolgt, usw.

Eine weitere Besonderheit ist, wie die Tunneldiode zu jeder Wiedereinschaltung der Versorgungsspannung VDT, gesteuert über den Microcontroller (MP) in den Arbeitsbereich (PB) gefahren wird. Dabei wird davon ausgegangen, daß die Streuinduktivität der Versorgungsspule von VDT des Versorgungsempfangskreises HFP so dimensioniert ist, daß bei minimaler Leistungseinstrahlung in den Versorgungsempfangskreis HFP die Tunneldiode den Arbeitspunkt halten kann. Dafür muß die Quelle VDT etwa bei 0.47V einen Strom von 0.7mA (0.33mW) liefern können. Beim Einschalten entsprächen jedoch 0.33mW auch 4.1mA*0.08V, d.h. dies ergäbe einen Arbeitspunkt (PP) im positiven Widerstandsbereich der Tunneldiode. Um von diesem Punkt zum Arbeitspunkt PB zu gelangen, sind mindestens 0.2V*2.5mA=0.5mW erforderlich. Ein weiterer Aspekt ist, daß die Tunneldiode generell geschützt werden muß, z.B. durch Dimensionierung der Schaltung (gegebenenfalls mit einem zusätzlichen Serienwiderstand) so, daß bei VDT von 0.6V generell nicht mehr als 1 bis 2mA fließen können. Die bevorzugte Speiseschaltung der Tunneldiode weist noch eine Serieninduktivität (Ll) auf, die den parallelen Verlustwiderstand, der durch den Innenwiderstand der Streuinduktivität für die Speisung VDT und der Belastungsregelung des digitalen Leitwertnetzwerkes gegeben ist, vergrößert. Diese Induktivität wird außerdem vorzugwseise noch dazu benutzt, um beim jeweils erneuten Anschalten der Versorgungsspannung VDT die erforderliche Leistung, bzw. den Strom zum Anfahren des Arbeitspunktes zu erzeugen. Zu diesem Zweck ist für VDT ein Abschalttransistor HSLI und für den Strompfad: Tunneldiode und Serieninduktivität (Ll), noch eine Freilaufdiode D vorgesehen, über die beim kurzzeitigen Abschalten von VDT (z.B. wenn der Arbeitspunkt PP sich im linearen positiven Teil befindet), die durch die Induktionsspannung der Serieninduktivität (oder auch der Koppelspule LS für die Schwingkreisankopplung an LM,Cp) sich ergebende Stromüberhöhung die Arbeitspunkteinstellung in PB ergibt. Damit die Tunneldiode durch Überschwingen in einen zu hohen Strombereich nicht überlastet, bzw. zerstört wird, sind mehrere Maßnahmen vorgesehen: 1. Die Anstiegsflanke für die kurzzeitige Abschaltung der Versorgungsspannung VDT ist so bemessen, daß im 0.6V Bereich der Tunneldiode der Strom generell nicht bis zur Zerstörungsgrenze der Diode ansteigen kann, 2. Es sind Kontrollbereiche durch spannungsmäßige Komparatorüberwachung (von umin, umax) der Kennlinie vorgesehen, um durch das vom Microcontroller gesteuerte Leitwertnetzwerk, den Strom begrenzen zu können. Dabei wird. z.B. mit umin über eine Zeitabfrage, wie lange es dauert bis umin erreicht ist, ein erster Begrenzungsschritt mit einer entsprechenden Leitwerteinstellung eingeleitet, umax entspricht der endgültigen Begrenzung, bei der die Regelung über das Leitwertnetzwerk hart einsetzt. Nachdem sich der Arbeitspunkt zwischen umax und umin eingestellt hat, werden die beiden Eckpunkte umax und umin während des Einstellverfahrens zur Einstellung eines definierten negativen Leitwertes -gT dazu verwendet, zu verhindern, daß der zwischen umax und umin liegende negative Bereich dabei verlassen wird. Z.B. wenn ein Meßverfahren verwendet ist, bei der mittels Umschalttransistoren die Tunneldiode an mehrere Anzapfungen der Koppelspule LS für eine Meßbereichsauswahl anschaltbar gemacht ist.

Nach dem über die Spannungsmessung umax, umin durch die Stromeinstellung der Arbeitspunkt PB ungefähr angefahren ist, kann mit dem Abgleichverfahren entsprechend der beschriebenen Kompensationsmessung für die Einstellung des genauen negativen Leitwertes -gT der Tunneldiode begonnen werden. Um anschließend mit diesem Wert das eigentliche Meßverfahren für die Bestimmung des Verlustwertes einzuleiten, muß der negative Leitwert -gT stabil gehalten werden. Zu diesem Zweck ist in Weiterbildung vorgesehen, im Abgleichverfahren, bei dem durch Regeln des Spannungsabfalls an der Streuinduktivität am Versorgungsempfangskreis HFP (durch Belastungsverstellung eines Leitwertnetzwerkes) die Stromeinstellung zur genauen Verstellung des negative Leitwertes -gT vorgenommen ist, zu dem letzten Stellschritt bei dem der Abgleichpunkt -gT = GTCOMP erreicht ist, die entsprechende Speisespannung (VDT) der Tunneldiodenschaltung mit einer Sample- und Holdschaltung zu speichern. Dieser gespeicherte Wert wird dann während der nachfolgenden Durchführung des eigentlichen Meßverfahrens für die Nachregelung zur Konstanthaltung der Tunneldiodenspannung VDT zur Einhaltung des negativen Widerstandes -gT = GTCOMP verwendet. Da zu diesem Zweck eine schrittweise Zweipunktregelung durch den Microcontroller (MP) ausreichend ist, wird der über Sample- und Hold abgespeicherte Spannungswert als Referenzspannung einem Komparator zugeführt, der diese Spannung mit der jeweils aktuellen Speisespannung VDT vergleicht, solange das Meßverfahren für die Verlustermittlung durchgeführt wird. Das Ausgangssignal des Kompararators ist dem Microcontroller zugeleitet, der es ständig abfragt und eine die Abweichung ausgleichende schrittweise Verstellung mit dem binär abgestuften Leitwertnetzwerk vornimmt. Das vom Microcontroller gesteuerte Leitwertnetzwerk wird somit zweimal verwendet, einmal um den Spannungs-bzw. Stromwert Punkt der Tunneldiode herauszufinden, in dem der Abgleich -gT = GTCOMP gegeben ist, und anschließend um den Spannungs- bzw. Stromwert Punkt der Tunneldiode während der eigentlichen Messung des Verlustes zu halten. Für die Abspeicherung von VDT wurde ein Sample &. Hold verwendet um mit möglichst kleiner Leistung auszukommen, alternativ kann natürlich auch eine A/D-Konverter für die Signalumwandlung mit anschließender Einspeisung des Wertes in den Microcontroller verwendet sein, wobei auch mehrere Sample &.Hold Funktionen unter Verwendung eines entsprechenden Eingangsmultiplexers des A/D- Konverters zusammengefaßt werden können.

Um eine möglichst lineare Abgleichcharakteristik zu erreichen, ist die Schrittweite des digitalen Leitwerknetzwerkes, die jeweils für einen linearen Schritt zur Verstellung des negativen Verlustes -gT der Tunneldiode maßgebend ist, in einer Tabelle im Microcontroller abgelegt. Nach Durchführung des Meßverfahrens zur Bestimmung des Verlustes über die fundamentalen Meßschritte tl und t2, z.B. nach Ausführungsvariantel oder Ausfuhrungsvariante2 bei gehaltener Speisespannung VDT der Tunneldiode, wird das Verfahren zur erneuten Nachstellung von -gT wieder aufgenommen um einen neuen Wert für VDT zu erhalten, anschließend folgen zu diesem neuen VDT Wert wieder die Meßschritte tl und t2, usw., ständig alternierend wechselnd zwischen Nachstellung von -gT und Durchführen der Meßschritte tl und t2 für die jeweilige Ermittlung des zu messenden Verlustes l/RVM.

Weitere Besonderheiten der Schaltung (Option): Der für die Verlustmessung verwendete fremd gespeiste Schwingkreis LM,Cp verwendet erforderlichenfalls eine Nachregelung der Speisefrequenz wodurch der Schwingkreis exakt auf Resonanz gehalten wird. Diese Nachregelung erfolgt über die Messung der Strom-Phasenbeziehung (bei Resonanz = 0°) über einen in Serie der Meßsspule geschalteten Stromauskopplungswiderstand (der über -gT gleichermaßen entdämpft wird). In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, daß das zu Fig.8 beschriebene Prinzip der exakten Entdämpfung eines Parallelschwingkreises LM.Cp (bzw. eines equivalenten Filters, Bandfilters ,etc.) auch zur Entdämpfung von Verlusten die durch die Kapazität bedingt sind, verwendet werden kann. Somit lassen sich nicht nur besonders empfindliche Feuchtigkeitsmeßsensoren nach diesem Prinzip aufbauen, es erleichtert auch den Aufbau von Schwingkreisen mit hoher Güte unter Verwendung von mit Schalttransistoren (z.B. FET) umgeschalteten (z.B. binär abgestuften) Kapazitätskaskaden, um auch Resonanzfrequenzen im unteren Frequenzbereich (als Alternative zu einer üblichen Kapazitätsdiode) am Schwingkreis nachziehen zu können. Die Fremdeinspeisung erfolgt im Ausführungsbeispiel nach Fig.lOb durch ein entsprechendes Umpolungssignal, das der jeweiligen Umpolungspolarität entsprechend eine negative oder positive Konstantstromquelle alternierend an den Parallelschwingkreis anschaltet.

Das beschriebene Beispiel verdeutlicht, wie optimal der erfindungsgemäße Sensor in den vielfältigsten Anwendungsgebieten bei extrem geringen Leistungsverbrauch ausgeführt werden kann. Dabei kann beispielsweise mit einem einzigen Chip, der als Alternative noch einen weiteren Oszillator vorsieht, mit dem der HF- Versorgungsempfangskreises (HFP) durch eine externe Verbindung gespeist werden kann, dito über externe Verbindungen serielle Datenein- und Ausgänge vorhanden sind, sowohl eine Vielzahl von Transputer-Sensoranwendungen abgedeckt werden, als auch über Kabelverbindung vernetzte Sensoranwendungen. Weiters eignet sich die Schaltung gut, um über den HF- Versorgungsempfangskreises (HFP) zugleich die Datenkommunikation vorzunehmen. Details dafür sind im Kapitel „Ergänzungen zur Variante Transputeranwendung" weiterhin beschrieben.

Fig.ll veranschaulicht ein Anwendungsbeispiel für eine hochgenaue Messung einer dynamisch wechselnden Verlustgröße l/d~RVM (vgl. dynamische Relativmessung nach Fig.8) einer Rad-, bzw. Reifenüberwachung für ein Schienenrad, z.B. für einen Eisenbahnzug. Dabei tastet der an der Radaufhängung über einen entsprechenden Haltebügel befestigte Sensor mit seiner Meßspule LM den Radreifen, der aufgezogen sein kann, oder auch aus dem gleichen Material wie das Rad hergestellt sein kann, außenseitig unmittelbar über den dem Rad vorgezogenen Reifen ab, wobei nicht der absolute Abstand gemessen ist, sondern nur die Änderung des Abstandes über jeweils eine Radumdrehung. Geht man davon aus, daß der Reifen auch innenseitig einen homogen verlaufenden Innendurchmesser aufweist, dann wird durch das beschriebene Verfahren der Offsetwert des Verlustes über den negativen Verlustanteil - 1/RVM_NEG (eingekoppelt über -gT) automatisch soweit zurückgeregelt, bis bedingt durch die Oberflächenrauhigkeit bzw. Fertigungstoleranzen diese Toleranzen als dynamisch wechselnde Verlustgröße l/d~RVM auftreten. Dabei darf der Verlust 1/RVM_Q für die Arbeitspunkteinstellung jedoch nicht unter einem Wert geregelt werden, daß die Güte des Parallelschwingkreises so groß wird, oder sogar unendlich oder negativ wird, daß der Schwingkreis eigenständig schwingt oder seine Bandbreite für die Übertragung der abzutastenden dynamisch wechselnden Verlustgröße l/d~RVM nicht mehr ausreicht. Weshalb der negative Anteil -1/RVM_NEG, der mit -gT oder mit (-gT + Rp) eingestellt wird, auf einen entsprechenden Eckwert begrenzt ist, um für 1/RVM_Q einen minimalen positiven Wert zu gewährleisten, der die maximal zulässige Güte des Meßschwingkreises LM, Cp begrenzt. Wird durch eine spontane Unregelmäßigkeit des innenseitig gemessenen Radreifendurchmessers eine dynamisch wechselnden Verlustgröße l/d~RVM erkannt, so kann dadurch auf einen spontanen Riß im Material geschlossen werden. Weiters ist noch ein Modus bevorzugt, in dem der Nachregelvorgang der Arbeitspunkteinstellung 1/RVM_Q mit der Winkeldrehung des Rades (von 0° bis 360°) synchronisiert ist, und zwar derart, daß die maximal Aussteueramplitude der Hüllkurve der Schwingkreisspannung us* jeweils auf einen bestimmten Winkel festgelegt wird. Dabei wird dieser Winkel, beginnend bei 0° nach jeder Radumdrehung um eine Segementeinheit versetzt (z.B. in Rastereinheiten um 10°), wobei jedoch der Abgleich nicht auf die maximale Aussteueramplitude, sondern nur auf einen Bruchteil, z.B. 30% festgelegt wird, somit bezogen auf einen jeweils festgelegten Winkelwert, Schwankungen um 300% bei einem Meßbereich von 10% bis 100% von l/d~RVM bewertet gemessen werden können, bzw. auch darüber liegende Schwankungen (durch Übersteuerung des Schwingkreises) noch erkannt sind. Dabei kann der Bruchteil für die Festlegung der maximalen Aussteuerungsamplitude beim Abgleich von 1/RVM_Q im Standartmodus ermittelt werden, indem für eine volle Radumdrehung jeweils das Verhältnis von maximaler zu minimaler Amplitude der Hüllkurve der Resonanzspannung us* festgestellt wird, bei entsprechend schrittweiser Verschiebung des Arbeitspunktes 1/RVM_Q. Dieses Beispiel veranschaulicht, daß für das beschriebene Verfahren zur Abtastung einer dynamisch wechselnden Verlustgröße l/d~RVM, die Verlustgröße nicht unbedingt eine periodisch wechselnde Größe sein muß, sondern, daß es sich dabei auch um spontane Einzelimpulse von Verlustschwankungen l/d~RVM handeln kann. Es ist evident, daß das beschriebene Verfahren für die Abtastung des Rundlaufs einer jeden Zylinderwand eines Rades, Zylinders, dito auch eine stirnseitiger Abtastung des Rades erfolgen kann, um Unregelmäßigkeiten festzustellen. Weiters beinhaltet diese Überwachung auch das rechtzeitige Feststellen, ob ein Radlager schadhaft ist. Weiters kann mit diesem Sensor auch (bei entsprechender Einstellung des Arbeitspunktes 1/RVM_Q) die Abtastung von Vibrationsschwingungen oder Köperschall, etc. vorgenommen werden. Für das beschriebene Ausführungsbeispiel der Abtastung des Rundlaufs eines Schienenrades ist der Sensor durch die ständige Nachregelung absolut Temperaturstabil und die Auflösung bis zur Rauschgrenze voll benutzbar. Dadurch kann sogar noch die Last abhängige Verformung des Schienenrades erkannt werden. Dabei ist evident daß ein Sensor, der im durch die Achse gehenden senkrechten Lot (vert) unter der Achse angeordnet ist und den Radreifen abtastet den minimalen Innenradius des Reifens abtastet, bzw. ein Sensor der über der Achse oder im durch die Achse gehenden waagrechten Lot (horiz) angeordnet ist und den Radreifen abtastet den maximalen Innenradius des Reifens abtastet. Dabei wird ein Stahlreifen eines Schienenrades während des Rundlaufs im Prinzip genau so verformt, wie ein Gummireifen (natürlich in wesentlich geringerem Ausmaß). Die Verformung entspricht während einer jeweiligen Umdrehung des Schienenrades dem Verhältnis von maximalen zu minimalen Innendurchmesser des Reifens. Das Ausmaß der Verformung richtet sich nach dem Elastizitätsmodul des Materials und nach der Last. Wie bei einem Gummireifen, kann auch der Stahlreifen eines Schienenrades nur bis zu einer bestimmten Geschwindigkeit belastet werden, abhängig davon wie schnell die im Stahlreifen auftretenden Materialverschiebungen seiner beim Radumlauf gegebenen Verformung folgen können. Mit einem in vertikalem Achsenlot (vert) und horizontalem Achsenlot waagrechten Lot (horiz) jeweils angeordneten Sensorpaar kann daher während des Radumlaufs das Ausmaß der Verformung, als auch deren zeitlicher Verlauf über eine Radumdrehung jeweils gemessen werden. Treten dabei besondere Abweichungen auf dann verläuft die Verformung inhomogen und das Rad oder Lager ist gefährdet. Weiters kann zusätzlich noch das in der Regel bei älteren Rädern, bzw. Schienen vorhandene Quietschgeräusch als eine dem Körperschall des Rades entsprechende Schwingung mit abgetastet werden. Die Entdämpfung des Sensors durch die negative Verlustkomponente mit der automatischen Drift Nachregelung des Arbeitspunktes macht dies möglich.

Fig.l2a,b betreffen beispielsweise Anwendungsbeispiele für die zu Fig.8 beschriebene kompensierte Güteeinstellung 1/RVM_Q = l/RVM_Offset + (-1/RVM_NEG) zur Messung einer gegenüber dem eingestellten Offsetwert geringfügigen statischen Verluständerung 1/dRVM, welche die zu Fig.8 beschriebene Temperaturkompensation aufweist (vgl. statische Relativmessung). Fig.12a zeigt eine Schraube, Fig.l2b zeigt eine Mutter, beide haben die Eigenschaft, daß sie in der bevorzugten Transponder Ausführung des Sensors eine Messung ermöglichen, die anzeigt, wie fest die Schraubverbindung sitzt, dabei kann eine beliebige Menge solcher Schraubverbindungen über eine Überwachungszentrale kabellos über die Transponder Verbindung miteinander vernetzt sein, oder auch über die zu Fig.43 beschriebene induktive Kopplung mittels eines Induktionskabels.

Der durch den Aufbau des Sensors gegebene Verlust l/RVM_Offset ist entsprechend hoch, da die Metallschraube, bzw. Mutter unmittelbar durch das Zentrum der Sensorspule LM geht. Dagegen ist die über eine sehr massive nur geringfügig federnde Beilagscheibe (jeweils für Schraubenkopf und für Mutter) von der Anzugsfestigkeit der Schraubverbindung abhängige federnde Durchbiegung der Beilagscheibe sehr gering, welche als nur im geringen Maß sich ändernde Verlustgröße 1/dRVM gemessen ist. Die federnde Beilagscheibe ist dabei am Außenrand etwas tiefergesetzt, wobei der Außenrand der Beilagscheibe am Befestigungsteil, welches durch die Schraubverbindung gehalten ist, fest plan am Befestigungsteil andrückt, und nicht federnd anliegt und nur das Zentrum der Beilagscheibe einen geringfügigen Federweg aufweist, um den sich der Abstand zwischen Schraubenkopf, bzw. Mutter und Befestigungsteil anhängig von der Anzugsfestigkeit der Schraubverbindung ändert. Bei einer statischen Messung, welche eine direkte Zuordnung der Anzugsfestigkeit der Schraubverbindung zur Durchbiegung der Beilagscheibe verwendet, muß noch der durch das Material der Schraubenverbindung einschließlich der Beilagscheibe verursachte Temperaturgang berücksichtigt werden. Was durch eine zweite Sensorspule (LT), welche den Schraubenkopf, bzw. die Mutter am nichtaufliegenden Ende in festen Abstand abtastet, erfolgen kann, vgl. dazu auch die zitierte DE 42 40 739 C2. Dabei weist die spezifische Leitfähigkeit der verwendeten Beilagscheibe den gleichen Temperaturkoeffizienten auf, wie die Schraubverbindung (bzw. Mutter und Kopf)- Um die geringe Meßgröße 1/dRVM messen zu können, wird der durch die Schraube verursachte große Verlust l/RVM_Offset in der zu Fig.8 beschriebenen Weise mit (-1/RVM_NEG) entdämpft (eingestellt mit -gT, wobei -gT variabel oder (-gT + Rp), wobei Rp variabel. Somit l/RVM_Offset auf den Wert 1/RVM_Q reduziert ist.

Eine weitere Möglichkeit, die ohne Temperaturgangkompensation auskommt, ist anstelle einer statischen Messung von 1/dRVM, die zu Fig.l l beschriebene Messung einer dynamischen wechselnden Verlustgröße l/d~RVM zu messen, wie sie bei einer Vibration der Schraubverbindung entsteht. Durch entsprechende Auswertung der über den bevorzugten Sensor an der Schraube und an der Mutter abgegriffenen Vibrationssignale (verursacht durch geringfügige Abstandsänderung zum Sensor entsprechend der Schwingung der Beilagscheibe), z.Bsp. durch einen Phasenvergleich der am Schraubenkopf abgegriffenen Schwingung mit der an der Schraubenmutter abgegriffenen Schwingung (oder auch Fourier-Analyse, etc.), kann durch ein nach dem Stand der Technik bekanntes Verfahren, die Festigkeit der Schraubverbindung unter Benutzung des bevorzugten Sensors bestimmt werden.

Fig.13 zeigt eine Applikation für die Messung der jeweiligen Belastung einer Stoßdämpferfeder (FSP). Auch hier ist der durch den Aufbau des Sensors gegebene Verlust entsprechend hoch. Im Unterschied zu nach dem Stand der Technik ausgeführten Federweg Sensoren, welche die Feder als Spule in einem Resonanzkreis unmittelbar messen, wobei dieses Prinzip nicht nur wegen der außerordentlichen Störempfindlichkeit aller innerhalb der Bandbreite des Resonanzkreises liegenden Frequenzen unbrauchbar ist, sondern außerdem noch die schwere Stahlfeder zumindest an einer Seite eine isoliert werden müßte (bei einigen Tonnen Traglast !), kann der erfindungsgemäße Sensor ausgezeichnet in bestehende Stoßdämpferkonstruktionen integriert werden. Die außen liegende Stahlfeder (FSP) des Stoßdämpfers bildet dabei für eine in einem entsprechenden Luftspaitabstand auf den Kern Kover des Stoßdämpfers (Teleskopstange) aufgesetzte Meßspule (LM) den zu messenden Verlust 1/dRVM, der jedoch da er sich außerhalb der Meßspule LM befindet, im Verhältnis zum Verlust des durch das Zentrum der Meßspule (in einem Luftspaitabstand dx) durchgeschobenen Stoßdämpferkerns Kover wesentlich gering ist. Vgl. 1/dRVM « 1/RVM_Q, wobei 1/RVM_Q Bestandteil des mit (-1/RVM_NEG) entdämpften Verlustes l/RVM_Offset ist. Somit l/RVM_Offset dem im Zentrum der Spule vorhandenen Verlust des Stoßdämpferkerns Kover entspricht.

Wie zu Fig.8 für die beschriebene Temperaturkompensation bereits erläutert, weist der Sensor zwei Meßspulen LM und LT auf, die jeweils in einen Schwingkreis (LM, Cp bzw. LT,CT) mit jeweils unterschiedlichen Resonanzfrequenzen jedoch identischen Resonanz Verlustwiderständen (bei Nominaltemperatur Tm und l/dRVM=0) geschaltet sind. Die für die Temperaturmessung verwendete Meßspule ist unterhalb des (unteren) Stütztellers (TELL), wo die Stahlfeder (FSP) abgestützt, bzw. montiert ist, befestigt. Dabei ist wie bei der Meßspule LM für die Messung der durch die Federstauchung bedingten Verlustvariation 1/dRVM, die Temperaturmeßspule LT für die Messung eines Verlust bedingten Temperaturganges (vgl. VR_T, Text zu Fig.8, Fig.8_T) auf den Stoßdämpferkern (Telekopstange) in entsprechendem Luftspaitabstand (dx) aufgeschoben. Die spezifische Leitfähigkeit des Stütztellers (TELL) und die Stahlfeder (FSP) haben jeweils gleichen Temperaturgang, somit über den Verlust des Stütztellers (TELL) der Temperaturgang der Stahlfeder (FSP) mit erfaßt ist. Da die Temperaturmeßspule LT unterhalb des Stütztellers (TELL), an dem die Stahlfeder unbeweglich fest montiert ist, den Verlust VR_T mißt, ist dieser Verlust unabhängig von der jeweiligen Stauchung der oberhalb des Stützteller (TELL) montierten Stahlfeder (FSP). Die oberhalb des Stütztellers (TELL) gleichermaßen auf den Stoßdämpferkern (Telekopstange) in entsprechendem Luftspaitabstand (dx) aufgeschobene Meßspule (LM) mißt den Verlust 1/dRVM der Stahlfederbewegung derart, daß beim Zusammendrücken der Stahlfeder (TELL) sich mehr elektrisch leitendes Volumen, bzw. Material in den die Meßspule außenseitig umgebenden Feldlinienbereich befindet als beim Entspannen der Feder. D.h. beim Zusammendrücken der Feder wird der gemessene Verlust 1/dRVM entsprechend erhöht, beim Entspannen der Feder entsprechend verringert. Dabei ist unproblematisch, daß die Veränderung des Verlustes von 1/dRVM in Bezug auf den durch den sich im Zentrum der Spule befindenden Stoßdämpferkern erzeugten Verlust l/RVM_Offset (inklusive 1/dRVM) nur sehr gering ist, da l/RVM_Offset durch die negative Komponente (-1/RVM_NEG), eingestellt mit -gT, auf einen beliebig einstellbaren Wert 1/RVM_Q (vgl. Fig.8) reduziert ist. Das gleiche gilt auch für den Schwingkreis der Temperaturmeßspule (LT). Dabei soll jedoch bei der für die Einstellung gleicher Resonanz Verlustwiderstände (bei Nominaltemperatur Tm und l/dRVM=0) darauf geachtet werden, daß die beiden Schwingkreise (LM,cp und LT.CT) auch ohne negativer Entdämpfung, d.h. bei 1/RVM_NEG=0, gleicher Resonanz Verlustwiderstände aufweisen. Die Annahme von l/dRVM=0 entspricht dabei einer bestimmten Federwegstellung, bei der der durch die Stahlfeder in die Meßspule LM eingekoppelte Verlust etwa gleich dem durch den Stützteller in die Meßspule LT eingekoppelte Verlust ist, bei angenommen etwa gleichen innenseitig der Spulen vorhandenen Verlusten durch die durch die Spulen (mit Luftspalt x) durchgeschobener Teleskopstange des Stoßdämpfers (evtl. Dimensionierungsabgleich der Unterschiede durch entsprechende Luftspaltanpassung x durch entsprechende Wahl des Innendurchmessers der Spule). Diese optiomale Gleichlaufbedingung gewähröeistet, daß der durch Lernen vorgenommen Eichvorgang der Tabelle (vgl. auch Text zu Fig.8_T) möglichst wenig Speicherplätze für die Fehlerkorrektur der Gleichlaufabweichung der beiden Resonanzkreise (LM,Cp bzw. LT,CT) benötigt. Stimmen die Resonanz Verlustwiderstände bei Nominaltemperatur Tm und l/dRVM=0, und weiters angenommener 1/RVM_NEG=0 nicht exakt überein, dann werden entsprechend mehr Speicherplätze für die Gleichlaufkorrektur benötigt.

Neben der guten Anwendbarkeit für Stoßdämpfer und Waagen, kann mit der beschriebenen Sensorik einerseits die Last absolut gemessen werden, andererseits ist diese Sensoranordnung bestens geeignet um Differenzsensormessungen durchzuführen, bei denen die unterschiedliche Stoßdämpferbelastung zwischen jeweils zu rechter und linker Seite gegenüberliegenden Stoßdämpfern während der Kurvenfahrt gemessen ist, somit eine gute Aussage über die auftretende Zentrifugalkraft gemacht werden kann um z.B. hydraulisch gesteuerte Federwege bei höherer Zentrifugalkraft härter zu steuern. Oder auch eine solche Differenzmessung an Eisenbahnwaggons, oder auch Trailerfahrwerken vorzusehen, um während der Fahrt zu hohe Kurvengeschwindigkeiten und überladene Container zu registrieren.

Eine weitere Anwendung ist die Wegerfassung an mittels Liπearmotoren motorisch gesteuerten Teleskopführungen.

Fig.14 zeigt als Beispiel die Abtastung einer Blattfeder.

Fig.15 betrifft eine weitere Anwendung des Sensors für den Bahnbereich, bei der der Sensor in sehr kurzer Distanz zur Schiene für die Abtastung von Bahngleisen verwendet ist. Dabei wird der Sensor den hohen Anforderungen gegen Störeinstrahlung bestens gerecht, da die Schienenausgleichströme gewaltige elektromagnetische Felder bilden, die in die an der Abtastseite offene Sensorspule einstreuen. Zweck dieser Anwendung ist das Schienenprofil auf seitliche Verschiebung (x) sowie auch auf Änderung der Höhenlage (y) abzutasten. Zu diesem Zweck sind außenseitig des Schienenprofils in entsprechenden Streckenabschnitten Sensorhalterungen in das Erdreich des Bahnkörpers eingesteckt, wobei diese Halterung den Bezugspunkt für eine zweidimensional ausgerichtete Abstandsmessung des Sensorkopfes zum Schienenprofil bildet. Der Sensorkopf mißt hiebei mit zwei durch unterschiedliche Resonanzfrequenzen (fx, fy) voneinander entkoppelten Sensorspulen LMx, Lmy (der Meßschwingkreise LMx, Cpx und Lmy.Cpy) in waagrechter und senkrechter Koordinatenrichtung. Die Abtast-Stirnfläche von LMx ist parallel zum senkrecht stehenden Schienen- Profilteil seitlich in das Profil eingreifend in geringem Abstand von der Schienenwand ausgerichtet, die Abtast-Stirnfläche von LMy ist parallel zum unteren waagrecht am Bahnkörper (bzw. den Schwellen Hölzern) aufliegenden Schienen- Profilteil (Schienenauflagefläche) in geringem Abstand zur Innenseite der Schienenauflagefläche ausgerichtet. Beide Sensorspulen LMx, Lmy sind in einem gemeinsamen Haltekopf untergebracht, der von einem von der Außenseite in das überstehende Schienenprofil eingreifenden waagrechten Halterohr gehalten ist. Das Halterohr ist in seiner waagrechten Ausrichtung drehbar an einem senkrecht im Erdreich verankerten Bolzen angebracht, wo es auf den Bolzen über das Drehgelenk von oben her aufsteckbar ist. Das Drehlager dient dem Zweck, daß zuerst die Bolzen im Erdreich senkrecht befestigt werden können, anschließend zu jedem Bolzen das waagrechte Halterohr des Sensorkopfes am Drehgelenk aufgesetzt und in den seitlichen Hohlraum des Schienenprofils außenseitig der Schiene eingeschwenkt werden kann, und anschließend das Drehgelenk gegen Verdrehung fixiert werden kann. Dabei sind die Sensoren in der Transputer Version ausgeführt, wobei die Spannungsversorgung über eine HF-Einspeisung in den Fahrdraht und die Datenkommunikation über Funk, oder auch z.B. über die zu Fig.43 beschriebene induktive Kopplung mittels eines Induktionskabels vorgenommen sein kann.

Die in entsprechenden Abschnitten über die Schienenstrecke angeordneten Sensoren erfüllen folgenden Zweck: Der in waagrechter (x) Richtung die Schiene seitlich abtastende Sensor (LMx) mißt die durch die Zugbelastung jeweils seitlich federnd nachgebende Verschiebung der Schiene, insbesondere verursacht durch die Zentrifugalkraft in Kurven. Der in senkrechter (y) Richtung die Schiene von ihrer Auflagefläche innenseitig von oben her abtastende Sensor (LMy) mißt die durch die Zugbelastung jeweils senkrecht federnd nachgebende Bewegung der Schiene. Wobei z.B. anstelle der älteren Schienenhalterungen, moderne Federstahldrähte (Klammern) in ihrer Wirkungsweise gut überwacht werden können, insbesondere ob die Schienen mit gleich verteilten Befestigungskräften gehalten werden.

Sämtliche Sensoren sind zu einer zentralen Auswerteinrichtung vernetzt, wodurch während der Zug eine Strecke befährt folgende Aussagen gemacht werden können: Die Belastungsfestigkeit des Bahnkörpers wird ständig überwacht, wobei eine genaue aussage gemacht werden kann, welche Züge mit welcher Geschwindigkeit eine Strecke befahren können, ohne den Gleiskörper oder die Sicherheit zu gefährden; durch instabile Verschiebungen im Erdreich verursachte Bahnkörperschäden können rechtzeitig erkannt werden; Sabotageakte sind rechtzeitig angezeigt und sofort lokalisiert; neu errichtete Bahnkörper insbesondere sensible Hochgeschwindigkeitsstrecken können sofort über die gesamte Strecke diagnostiziert werden; der auf den Bahnkörper schädliche Einfluß schlecht gewarteter Züge, insbesonders Güterzüge (durch schadhafte Radlager, etc.) kann vom Sensorsystem ebenfalls erkannt und protokolliert werden. Unter Verwendung eines dynamisch messenden Systems mit automatischer Nachsteuerung des Arbeitspunktes 1/RVM_Q, wie zu Fig.l la bereits ausführlich beschrieben, kann die Abstandsmessung (über Verlustmessung l/d~RVM) Schienenbewegungen bis in den nm (Nanometer) Bereich erfassen. Das System eignet sich nicht nur für den klassischen Bahnbetrieb, sondern vor allem auch für die sensorische „feed back" Unterstützung moderner Neigetechnik. Temperaturkompensation: Für die Anwendung der Bahngleichabtastung können beide Varianten, eine dynamische Relativmessung oder eine statische Relativmessung zur Anwendung gelangen. Bei einer statischen Relativmessung ist ein entsprechender Temperaturmeßsensor mit seiner Sensorspule (LT) einfach in festem Abstand von der Schienenwand montiert, z.B. oberseitig der unteren Auflagefläche der Schiene an die Schiene angeschweißt, bzw. montiert. Dabei können die für die Temperaturkompensation entsprechenden Meßwerte auch über die Datenschnittstelle zum Sensor (LM,Cp), der den eigentlichen Verlust (l/RVM) mißt übertragen werden. Bei einer dynamischen Relativmessung ist für die ständige Nachsteuerung des Arbeitspunktes ein Steuersignal vorgesehen (enable- Signal), das die automatische Einstellung des Arbeitspunktes während der Vorbeifahrt eines Zuges abschaltet, ansonsten ständig aktiviert. So ist nur für die kurze Zeitdauer der Gleisabtastung während der Zugfahrt die Temperaturnachstellung ausgeschaltet. Die Erkennung wann ein Zug vorbeifährt ist z.B. durch weitere Sensoren vorgenommen, die die Räder des Zuges mit einer relativ hohen Verlustschwankung (z.B. gleichfalls in einer dynamischen Relativmessung) abtasten, die wesentlich größer ist als die sensible absolute Relativmessung der Gleisbewegung.

Fig.16 zeigt in Ergänzung zu Fig.15 die Erweiterung mit Vernetzung von Sensoren, die die Räder des Zuges auf der Schiene abtasten. Die Ergänzung mit solchen Sensoren hilft nicht nur Zugunglücke zu vermeiden, sondern ermöglicht auch die Aufzeichnung der Stelle, wo ein Zug gegebenenfalls entgleist, was durch das Aussetzen der sonst in regelmäßigen Zeitabständen (zu jeder Verlustmessung eines Rades) eintreffenden Impulse dedektiert ist. Dabei kann die Kommunikation über die benachbarten Sensoren direkt zur Zentrale, oder unmittelbar mit dem Zug, oder über ein Induktionskabel unmittelbar mit der Zentrale (im Partyline Betrieb) erfolgen.

Fig.17 zeigt in Ergänzung zu Fig.15 die Erweiterung mit Vernetzung von Sensoren, die die Funktion einer Weiche überwachen. Dabei ist der Verlustmeßsensor jedoch innenseitig der Schiene unterhalb des Rollbereiches der Räder am Bahnkörper, bzw. der Schiene montiert.

Fig.18 zeigt ein Beispiel für eine Druckmeßdose, bestehend aus einem mit federnden Sicken versehenen Rohr. Die Durchmesser der Sicken sind parallel zum Rohrquerschnitt und geben dem Rohr somit eine in axialer Richtung federnde Eigenschaft für eine Längenausdehnung des Rohres. Das Rohr ist an einem stirnseitigen Ende des Rohres verschlossen, wobei die axiale Bewegung dieses Rohrendes von der Verlustmeßspule LM des bevorzugten Sensors abgetastet wird. Dieser stirnseitige Abschluß des Sickenrohres ist aus dem gleichen Material wie das Rohr, um die bevorzugte Temperaturkompensation zu ermöglichen. Diese Meßspule ist innenseitig in ein weiteres Halterohr eingeschoben und von diesem gehalten. Das Halterohr (als Gehäuse des Drucksensors) ist lose über das mit Sicken versehene Rohr übergeschoben und von einer am Sicken Rohr vorgenommenen Verbreiterung vor dem Sickenansatz gehalten, so daß die Sicken frei beweglich sind, und im Falle eines Risses in den Sicken, das Halterohr den Drucksensor gegen Explodieren schützt. Das andere, glatte Ende des Sickenrohres (ohne Sicken) weist den Druckeinlaß auf. Z.B. eine Gewinde zur Befestigung. Somit der die Längenausdehnung des Sickenrohres verursachende Druck, der Differenzdruck zum außenseitig des Sickenrohres vorherrschenden Druck ist. Ist diese Außenseite zum Luftdruck hin offen, messen wird den Differenzdruck zum Luftdruck, ist sie geschlossen, den Differenzdruck zum Innendruck des Gehäuses. Diese beiden Varianten sind bei Druckmessern üblich. Die Temperaturmeßspule LT ist über vor dem Sickenansatz über das Sickenrohr übergeschoben, so daß das Sockenrohr mit seinem glatten Zylinderwandteil durch das Zentrum der Temperaturmeßspule geht. Für den gewählten Arbeitspunkt erfolgt die Gleichlaufeinstellung von Temperaturmeßspule LT und Verlustmeßspule LM so, daß die durch die eingekoppelten Verlustwerte des Sickenrohres (für LM an der Stirnseite des Sickenrohres, bzw. für LT an der Zylinderaußenwand) für beide Spulen LM, LT gleich sind. Vgl. dazu die zu Fig.8, im Kapitel „statische Relativmessung" zur Temperaturkompensation gegebenen Erläuterungen. Die Gleichlaufeinstellung der mit unterschiedlichen Resonanzfrequenzen betriebenen Spulen (LM, LT) erfolgt durch Einstellen der Kopplung zum Sickenrohr (stirnseitig für LM, bzw. Abstand des Innendurchmessers von LT zur Rohrwand). Für Anwendungen, bei denen der Temperaturverlauf des Rohres vom Einschraubende her gesehen abnimmt, ist die Temperaturmeßspule LT an einem verlängerten glatten Ende des Sickenrohres (ohne Sicken) unmittelbar in Nähe der sirnseitigen Abschlußfläche auf das Sickenrohr aufgeschoben fest angeordnet (vgl. Fig.lδb). Hinweise für die Eichung des Sensors: Neben der Möglichkeit jeden hergestellten Sensor unmittelbar mit einem Referenzdruckmesser bei durchgefahrener Druckscala exemplarisch zu eichen, ist vorgesehen, bei der Herstellung auf gute Reproduzierbarkeit der eingewalzten Sicken zu achten, so daß nur für ein Exemplar der Druck durch ein Lernverfahren eingeeicht werden muß, wobei die Längenausdehnungals Funktion des Druckwertes aufgezeichnet ist. Für eine schnelle Eichung der weiteren Serienexemplare ist es dann ausreichend, einen z.B. über Meßspindel oder Pneumatisch durch die Einlaßöffnung des Sickenrohres bewegten Bolzen, der am geschlossenen Ende des Sickenrohres andrückt und das mit seinem Gewindeflansch in eine entsprechende Vorrichtung eingeschraubten Sickenrohr der Länge nach ausdehnt. Dabei ist ein etnsprechendes Längenmeßsysten für die Bolzenverschiebung vorgesehen, z.B. ein nach dem erfindungsgemäßen Prinzip arbeitendes bei dem ein kegelförmiger Bolzen durch eine Sensorspule hindurchgeschoben ist. (Dieses Längenmeßsystem ist dann mit einer Präzisionsspindel gleichfalls geeicht worden). Da das Meßprinzip aufgrund seiner Entdämpfung durch einen negativen Widerstand, bzw. Leitwert, auch eine sehr hohe Meßfrequenz zuläßt, können auch sehr schnelle Druckschwankungen über das pneumatische Betätigen des Bolzens simuliert werden. Ein solcher Drucksensor kann z.B. ähnlich wie eine Zündkerze in die Zylinderköpfe eines Verbrennungsmotors eingeschraubt werden, um durch schnelle Druckaufzeichnung das Spiel der Ventile in Relation zur Kurbelwellenverdrehung zu überwachen, bzw. weitere aus dem Druckverlauf der verschiedenen Takt-Phasen sich ergebende Motorparameter abzulesen, wie Wirkungsgrad, Verbrennungsdauer des Kraftstoffes, usw. Der Vollständigkeit halber soll auch die Herstellung des Sickenrohres kurz beschrieben werden: Das Rohr ist in einer Rotationsvorrichtung (z.B. Spannvorrichtung einer Drehmaschine) eingespannt, wobei stirnseitig des Rohres ein Dorn eingreift, vgl. Fig.lδc. Dieser Dorn besteht aus (vom Querschnitt her gesehen) drei gleichen Segmenten (einer 120° Teilung), wobei bezogen auf die Teillinien (sym_120°) der Segmente ein Zwischenraum (ZWI) vorgesehen ist, wodurch der Dorn bei Zusammenrücken des Zwischenraumes in seinem Druchmesser entsprechend verringert werden kann. Auf seinem maximalen Durchmesser, bei entsprechenden Zwischenräumen (ZWI) gehalten ist der Dorn durch eine Zentrische Bohrung in die ein Zentrierbolzen (ZB) eingesetzt ist, der z.B. noch nach dem Prinzip einer Spannzange an seinen Enden die zentrische Bohrung jeweils auseinanderdrückt, wodurch die Zylinderaußenwand des in drei Segmente aufgeteilten Domes fest an die Innenwand des mit Sicken zu versehenden Rohres auseinander gedrückt wird. Dabei weist die Zylinderausenwand des Domes Rillen von der Form (Welligkeit) der Sicken auf, die in die Außenwand des zu bearbeitenden Sockenrohres mit einer entsprechenden Vorrichtung mit einer entsprechenden Vorrichtung hineingedrückt werden sollen. Diese Vorrichtung greift von außen her mit drei (bezogen) auf den Querschnitt um jeweils 120° versetzten Rollenreihen (ADRL) an, die während der Umdrehung des Rohres die Rohrwand von außen her eindrücken. Dabei sind die Rollen genau deckungsgleich zu den Rillen der Zylinderausenwand des in das Rohr eingeschobenen Domes angeordnet, so daß die Sicken präzise eingewalzt werden können. Dabei kann kalt gewalzt werden, oder z.B. in einem Mikrowellenofen auch heiß gewalzt werden. Anschließend wird das mit Sicken versehene Rohr entsprechend weiterbearbeitet (Gewindeansatz, etc.) federhart gehärtet und verschlossen. Dabei ist vorgesehen, die Verschlußseite durch Einpressen oder über eine mit einer Dichtung versehenen Gewindekappe abzuschließen.

Fig.19 zeigt das Ausführungsbeispiel für einen Drehmomentsensor, bestehend aus einer Welle und einer über die Welle geschobenen, gegen die Welle mit eingesetzten Kugellagern verdrehbar gelagerten Hülse, wobei die Welle das erste Anschluß-Wellenende, und die Hülse das zweite Anschluß-Wellenende des Drehmomentsensors bildet. Die Übertragung des Drehmomentes zwischen Welle und Hülse erfolgt durch eine in die Welle eingesetzte Plattfeder, die in der Hülse in einen Führungsschlitz eingreift und im Schlitz durch über Federkraft zentrierte Kugellager gehalten wird. Für eine billigere Version kann anstelle der Plattfeder auch ein harter Stahlstift in einen mit Gummi belegten Führungsschlitz eingreifen. Gemessen wird die Verdrehung der Welle gegen die Federkraft, bezogen auf die gleichfalls mit der Welle rotierenden Hülse. Die Hülse selbst ist z.B. Kugel gelagert in einem entsprechenden Gehäuse stabilisiert, wobei das Gehäuse beim Einbau des Drehmomentsensors entsprechend stationär (z.Bsp. Anflanschen an einen Motor oder ein Getriebe) zu befestigen ist. Das Gehäuse weist dann den HF-Sender auf, der das HF-Signal als Speisesignal des in der Hülse untergebrachten Transputer Sensors einspeist, dessen HF-Empfangswicklung auf der Hülse (in entsprechendem Abstand von der Hülsenwand) aufgesetzt ist. Die auf der Hülse aufgesetzte HF-Empfangswicklung läuft innerhalb der HF- Sendewicklung, die innerhalb der stirnseitigen Abdeckung des Gehäuses untergebracht ist. Dabei kann der Datenaustausch zwischen Transputer Sensor und HF-Sender des Gehäuses auch über die auf der Welle sitzenden HF-Empfangswicklung erfolgen. Die Anbringung der Sensorspule LM für die Messung des der Hülsenverdrehung entsprechenden Verlustes ist aus der Schnittzeichnung (Fig.19) ersichtlich: Die Welle weist ein überstehendes schmales Segment auf (Zapfen ZPF), der innerhalb des zwischen Welle und Hülse vorgesehenen Spiels, sich entsprechend der Wellenverdrehung konzentrisch bewegt und dessen zur Stirnfläche einer in der Hülseinnenwand untergebrachten Sensorspule (LM) projizierte Fläche, in der Sensorspule (LM) einen Verlust erzeugt. Die Größe des Verlustes ist jeweils abhängig von der Übereinstimmung der Stirnseitenfläche der Spule LM zur entsprechend der Verdrehung der Welle gegebenen Projektionsquerschnittes der Eingreiffläche des schmalen Zapfens (ZPF). Die Messung der Temperaturabhängigkeit erfolgt genauso, jedoch ist der hiefür vorgesehene Zapfen (ZPFT) der Welle breiter ausgebildet, und zwar so breit, daß bei Verdrehung der Hülse (gegenüber der Welle), die projizierte Fläche der in der Hülseninnenwand gleichfalls eingelassenen Temperatur Meßspule (LT) ständig den gleichen Verlust über den Zapfen (ZPFT) einkoppelt. Der Zapfen ist dabei als entsprechend überstehendes Kreissegement der Welle ausgebildet mit einem zur Meßspule LT hin gerichteten konzentrischen Bewegungsverlauf. Die Gleichlaufeinstellung der mit unterschiedlichen Resonanzfrequenzen betriebenen Spulen (LM, LT) erfolgt durch Wahl des entsprechenden Abstandes der Stirnseite der innenseitig der Hülse jeweils eingelassenen Meßspulen (LM, LT) so, daß die eingekoppelten Verlustwerte für beide Spulen (LM, LT) gleich sind. Vgl. dazu die zu Fig.8, im Kapitel „statische Relativmessung" zur Temperaturkompensation gegebenen Erläuterungen. Die Verkabelung von LM und LT kann so erfolgen, daß beide Spulen am gleichen Transputer Sensorchip angeschlossen sind. Am Gehäuse kann beispielsweise, die zu Fig.43, Fig.36d und Fig.37 beschriebene Variante für eine Vernetzung der Sensoren mittels einem Induktionskabel angebracht werden, wobei der im Gehäuse des Drehmomentsensors untergebrachte HF-Sender, dann mit einer solchen Schnittstelle versehen ist.

Fig.20 zeigt das Beispiel eines Kupplungsspielsensors, das elektrisch nach dem Prinzip von Fig.19 ausgeführt ist. Da wir jedoch nicht nur das Kupplungsspiel messen wollen, sondern auch eine Überwachung vornehmen, ob die Kupplungsteller tatsächlich exakt plan anliegen, verwenden wir drei Sensoren (LM1, LM2, LM3), die zur Welle im Winkel von jeweils 120° angeordnet sind. Auf einer Seite der Kupplung weist die Halterungsplatte des Kupplungstellerbelages für jeden Sensor jeweils ein kleines Loch auf, die von den elektrisch nicht leitenden Kupplungsflächen abgedeckt sind und durch die der Sensor jeweils zur anderen Halterungsplatte der Kupplung hindurchmessen kann, somit erhalten wir eine Abstandsmessung, bei der die hinter der Halterungsplatte einer Seite jeweils angeordneten Sensoren den Abstand zur anderen Halterungsplatte (durch den Kupplungsscheibenbelag hindurch) über die Messung ihres Verlustes messen können. Dabei ist hinter der Halterungsplatte, deren Verlust gemessen ist, eine Sensorspule, bzw. Sensor für die Temperaturmessung (LT2) angebracht und hinter der Halterungsplatte, an der die Verlustmeßsensoren (LMl, LM2, LM3) durch entsprechende Löcher jeweils hindurchmessen, ist gleichfalls eine Sensorspule, bzw. Sensor für die Temperaturmessung (LT1) angebracht. Mit dieser Spule LT1 wird über das durch Konstanhaltung des Verlustes (an LT1 , CT1) erhaltene Verlustmeßergebnis BD = (-1/RVM_NEG), vgl. dazu im Kapitel statische Relativmessung zu Fig.8, die Abweichung des Arbeitspunktes der auf der gleichen Halterungsplatte angebrachten Verlustmeßsensoren (LMl, LM2.LM3 mit jeweils Cp*) ausgeglichen [(1/RVM_Q = l/RVM_Offset + (-1/RVM_NEG)], und zwar so daß die Schwingkreise der Verkustmeßsensoren (mit LM1,LM2,LM3) jeweils einen Gleichlauf für identische Verlusteinkopplung durch den dem Verlust der Halterungsplatte, an dem die Sensoren jeweils befestigt sind, entsprechenden Offsetwert l/RVM_Offset aufweisen. Dagegen ist der, der Temperaturabhängigkeit der anderen Halterungsplatte (gemessen über Sensorspule LT2 mit CT2) entsprechende Verlustwert als Korrekturgröße für die Tabellenkorrektur des Meßwertes verwendet (vgl. auch Text zu Fig.8). Eine andere Applikation nach diesem Prinzip ist die Prüfung der Verbindungsfestigkeit zweier übereinander geschraubter Bleche, oder eines an einem Blech montierten Teiles, etc. Dabei ist in einem der betreffenden Bleche ein Loch vorgesehen, durch welches der Sensor den Verlust hindurchmißt (zum hinter dem Loch befindlichen Teil).

Fig.21 zeigt ein Beispiel für eine Winkelabtastung, z.B. an einem Eisenbahnrad. Zu diesem Zweck ist ein Zahnkranz in ein Standartrad eingesetzt, der an einer Stelle eine etwas breitere Zahnlücke aufweist, über die durch Zeitvergleich der Messung aller jeweils benachbarter Zahnlücken bei Überschreitung einer Wertschwelle, die breitere Zahnlücke als Rücksetzsignal für das Abzählen der Zahnlücken erkannt wird. Der Zählerstand der abgezählten Zahnlücken entspricht dem Verdrehwinkel. Dabei ist noch vorgesehen, den der geometrischen Form eines Zahnes entsprechenden zeitlichen Verlauf des Verlust Meßergebnisses zu interpolieren, um zwischen den Zähnen entsprechende weitere Werte zu erhalten. Diese Werte sind dann durch Lernen eingeeicht. Im Bahnwesen hat dieser Sensor den Vorteil der einfachen Nachrüstung. Dabei kann die Bremseigenschaft eines Waggons derart verbessert werden, daß während des Blockierens (oder auch geringfügigen Blockierens), bzw. vor allem beim Teilblockieren (Gleiten der Räder auf den Schienen) über die ungleiche Drehzahl (bzw. Drehwinkel) auf ungleich wirkende Bremsen geschossen werden kann, und so die Symmetrie besser ausgeregelt werden kann. Selbstverständlich eignet sich diese Winkelabtastung auch für allgemeinste Verwendung, z.B. als Ersatz für die optische Scheibe bei ABS Systemen, usw. Die Störsignal sichere Verlustmeßabtastung ist nicht nur absolut unempfindlich gegen Verschmutzung, sondern auch viel kostengünstiger als die Verwendung optischer Scheiben und insbesondere auch bei leichten Unfällen ist der Sensor absolut sicher zu testen und für einige $ kostengünstig schnell zu wechseln, während die optischen Scheiben oft nicht ausgetauscht werden und so oft ein unkontrolliertes bei Versagen des ABS Systems zur Folge haben. Bei einer KFZ Anwendung kann das Verzahnungsprofil z.B. unmittelbar innenseitig des Bremsrandes einer Bremsscheibe angeordnet sein, wobei dann zur eingangs zu Fig.21 beschriebenen Ausführung diese Ergänzung vorgenommen sein kann (vgl. auch DE 42 40 739 C2). Auch hier ist die Störsignal unempfindliche Messung ein großer Vorteil.

Fig.22 zeigt ein weiteres, im Automobilbau schon dringend benötigtes Bauteil. Das absolut störsichere Messen des Sensors macht es möglich. Fig.22 betrifft die Anwendung des Sensors als Radbefestigungsdedektor. Der Sensor ist dabei in den Radteller eingelassen, oder als Alternative am Haltearm, der das Radlager mit dem Radlager trägt. Die unmittelbare Anbringung in den Radteller hat den Vorteil, daß die am Radteller aufliegende Felde stets an den gleichen Stellen (z.B. jeweils 120° versetzt bei Verwendung dreier Sensoren) abgetastet ist, dagegen bei Anbringung am Haltearm die Innenseite der Felge ständig am Sensor vorbeirotiert, bei unpräziser Fertigung daher zwischen einem Schlagen der Felge und einer ungenügenden Befestigung mit den Radschrauben unterschieden werden muß. Sieht man beide Varianten vor, dann ist eine gute Aussage gegeben, ob das Rad z.B. wenn an einen Randstein gedrückt wurde in der Werkstätte inspeziert werden muß, um eine spätere schwere Unfallmöglichkeit auszuschließen. Bzw. kann über den Sensor am Haltearm eine Aussage über das Radlager gemacht werden (wenn das Rad z.B. schlägt). Eine weiterer Vorzug ist, daß der Sensor auch unmittelbar einen Alarm auslösen kann, wenn ein nicht legitimierter Felgen- bzw. Radwechsel stattfindet, der z.B. auch durch Lagededektoren des Fahrzeuges (beim Abstützen und Ablassen der Reifenluft) nicht erkannt werden kann. Der HF-Sender für die Trasputerversorung wird dann z.B. oberhalb des Stoßdämpfer untergebracht, der folgende Sensoren versorgt, bzw. die Daten austauscht, Stoßdämpferfeder Bewegungsabtastung, Temperaturkompensation der Stoßdämpferfedermessung, die Sensoren für den Radbefestigungssdedektor, gegebenfalls mit weiteren Überwachungssensoren vernetzt ist.

Fig.23 veranschaulicht ein weiteres interessantes Anwendungsgebiet des Sensors, das insbesondere den Großkundenkreis der Autoindustrie, die Autovermieter interessieren dürfte. Oft kommt es bei der Rückgabe von Fahrzeugen vor, daß kleine Teilen, die nur beigenauem Hinsehen vom Fachmann als Schaden erkannt werden, bei der Rückgabe der Fahrzeuge entweder nicht erkannt werden, bzw. der Fahrzeugmieter die Verursachung des Schadens bestreitet. Abhhilfe schafft der mit Hilfe des Sensors aufgebaute Verbeulungssensor, der unmittelbar innenseitig der Karosserie untergebracht ist, und von innen her die Außenwand der Karosserie mit einer Abstandsmessung bzw. Verlustmessung) abtastet und absolut Störsignal sicher mißt (ein wichtiges Argument, damit es vor Gericht keine Ausreden gibt). Mit einem solchen Verbeulungssensor können auch Unfallsschäden protokolliert werden, die nach Instantsetzung mit nicht mehr sichtbar wären, ein potentieller Käufer jedoch kann über den Bordcomputer des Fahrzeuges das Außmas eines Unfallschadens einsehen. Einbezogen werden, kann z.B. ein Verbeulungsschaden, der im Seitenauprallschutz, für den Käufer innerhalb der Karosserie nicht sichtbar, entstanden ist. Durch diese Maßnahmen kann der Wiederverkaufswert eines Fahrzeuges bei Qualitätsnachweis hochgehalten werden. Somit ist die vorgeschlagene Maßnahme auch für Leasing Firmen sehr interessant, wenn ein fester Rückkaufwert vereinbart wurde. Weiters ist die vorgeschlagene Maßnahme in der Lage einen Unfallhergang komplett aufzuzeichnen, um abzuspeichern, in welchen Zeitintervallen, welche Karosserieteile entsprechend verformt wurden. Voraussetzung ist wieder das absolut störsichere Messen, unabhängig von Einstreuungsmöglichkeiten (damit es vor Gericht keine Ausreden gibt). Die bei einem Unfall abgespeicherten Daten (dazu kann mit dem erfindungsgemäßen Sensor z.B. auch noch die Lenkradbewegung, bzw. mittels seismographischer Sensorik das Schleuderverhalten usw. abgefragt werden) sind dann in einem innerhalb der Karosserie fest eingeschweißten Mikroprozessor gesteuerten Fahrtenschreiber Speicherzentrale gespeichert. Dabei kann diese Speicherzentrale gegen Manipulation derart gesichert werden, daß die im vorangegangenen Kapitel „sicherheitskodierte Verlustmeßsensoren" vorgeschlagenen Maßnahmen angewendet werden können. Dabei enthält die in der Karosserie eingeschweißte Fahrtenschreiber Speicherzentrale einen entsprechenden sicherheitskodierten Verlustmeßsensor, der die Karosseriewand (z.B. an relativ sicherer Stelle am Unterboden in der Mitte) abtastet. Wird er von der Karosseriewand entfernt, dann wird dieser Zustand zu den gespeicherten Daten mit eingeschrieben. Die Daten innerhalb des Fahrtenschreiber Speichers sind verschlüsselt gespeichert, die Ankopplung erfolgt über einen HF-Kreis nach dem Transputerprinzip, wobei der HF-Empfangskreis durch primärseitig anti parallel geschaltete Dioden einen Überspanungsschutz aufweist. Für die Vernetzung der Sensoren innenseitig der Karosserie, gibt es wieder die Möglichkeit die als Transputer ausgeführten Sensoren außschließlich mit innenseitig der Karosserie untergebrachten zentralen HF-Sender zu versorgen, weiters ein Protokoll zu verwenden, welches im vorangehenden Kapitel „Ergänzungen zur Variante Transputeranwendung" unter „Ping Signal" Verfahren beschrieben ist, bzw. eine Variante mit einem Induktionskabel als Versorgungs-und Datenkommunikationsleitung vorzusehen (vgl. auch Verbindungsbauteil nach Fig.43. In beiden Fällen kann über das „Ping Signal" Protokoll ein ausgefallener Sensor sofort automatisch lokalisiert werden und über den zentralen Mikroprozessor als Service Information gemeldet werden. Dabei betrifft dies nicht nur die Datenkommunkationsbereischaft, sondern auch die 100% Selbsttestmöglichkeit der Sensoren, der auch von benachbarten Sensoren gut gegenseitig durchgeführt werden kann. In diesem Zusammenhang soll noch ein bevorzugtes Verfahren für die Programmierung der Empfangs- /Sendeadresse der Sensoren durch ein Lernverfahren kurz beschrieben werden. Zu diesem Zweck werden sämtliche mit einer lokalen Adresse zu kodierende Sensoren zunächst installiert, und anschließend über das Protokoll in den Adressenzuordnungsmodus geschaltet. Dabei wird überprüft, ob alle Sensoren innerhalb ihres Meßbereiches sind, was in den bevorzugten Meßverfahren dynamische Relativmessung und statische Relativmessung wegen der automatischen Einstellung des Arbeitspunktes ohnehin der Fall ist. Danach wird durch direkte Annäherung mit einem entsprechend elektrisch leitenden Gegenstand (z.B. Einschieben eines Blechs in den Meßschlitz, bzw. Meßabstand der Spule LM) ein Verlust im Übersteuerungs- bzw. Sättigungsbereich ausgelöst, der im Status des Adressenzuordnungsmodus als Erkennungssignal (Strobe Signal) dedektiert ist. Dieses Erkennungssignal übernimmt im Protokoll des Adressenzuordnungsmodus eine von allen Sensoren gleichzeitig empfangene Adresse, z.B. durch unmittelbare HF-Quelle der mit einer Adresse zu versehenden Sensoren. Nachdem die entsprechenden Sensoren mit einer Empfangsadresse versehen sind, wird über die Datenkommunikation in eines der Betriebsprotokolle zurückgeschaltet. Der Adressenzuordnungsmodus ist für jeden Sensor wiederholbar, falls erforderlich durch eine Verschlüsselung für die Protokoll eröffnung gesichert. Weiters kann die Adressenvergabe mit einem Modus für eine Autodecrementierung/-lncrementierung ausgestattet sein, oder der Übernahme einer vollständig eingegeben Adresse. Der Aufbau des Verbeulungssensors ist sehr einfach: in jedem Karosserieteil, dito hinter der Stoßstange. ect. ist ein in einem entsprechenden Blechgehäuse untergebrachter Sensor innenseitig der Innenwand angeschweißt, oder aufgesteckt (bzw. alternativ befestigt) und tastet mit seiner Sensorspule frontseitig die Innenwandseite der Karosserieaußenwand ab. Wird eine dynamische Relativmessung (vgl. Text zu Fig.8) durchgeführt, was für diese Anwendung gegebenenfalls auch ohne negativen Widerstandsanteil möglich ist, dann wird einfach die innerhalb eines durch das Nachstellverhalten des Arbeitspunktes definierten Frequenzgangs, ein dynamisches Erreignis, nämlich das spontane Einbeulen der Karosserie oder Stoßstange, etc. dedektiert und im Unfallrekorder entsprechend aufgezeichnet.

//^.^ veranschaulicht einen Beschleunigungsmesser zur Feststellung des Schleuderverhaltens bei einem Unfall. Dabei ist ein Pendel verwendet, z.B. eine an einem Faden aufgehängte Kugel, die in einer Ölflüssigkeit schwimmt. Abgetastet wird die Bewegung der Kugel durch ein die Kugel (als Zentrum) einschließendes Vieleck (Dreieck, oder Viereck, oder Sechseck, usw.), dessen Seiten von jeweils für jede Seitenbegrenzung vorgesehener Sensorspule (LMl, LM2, LM3) gebildet ist. Die Sensorspulen bilden dabei eine die Messung aller in den Sensorspulen zu unterschiedlichen Resonanzfrequenzen jeweils auftretenden Verluste.

Fig.25 veranschaulicht einen hochempfindlichen Seismographen, daß ein bekanntes Experiment benutzt. Es ist bekannt eine Kugel zwischen zwei Elektromagnetpolen, von denen einer über der Kugel und einer unter der Kugel angeordnet ist, schweben zu lassen. Dabei können wird um die Pole noch jeweils Meßspulen anordnen, die erfindungsgemäß entdämpft sind, um die Regelung so zu verbessern, daß die Abstände der Kugel von den Polen in Bruchteilen von um (Bruchteilen von Mikrometer) stabil bleiben. Eine Sensor Meßspulenanordnung nach Fig.24, die mit der Vorrichtung der Elektromagnetpole eine massive stationäre Einheit bildet, wobei diese Vorrichtung beispielsweise über einen Eisenstab im Erdreich eines Bergwerks verankert ist, tastet die Kugel, die sich im Zentrum der durch die Meßspulen gebildeten Begrenzung des Vielecks befindet, ständig ab. Die Vibrationen des Erdreichs übertragen sich auf die Vorrichtung. Da die Kugel durch das Magnetfeld auch zentriert wird, überträgt sich die Vibration auch auf die Regelung der Kugel, und zwar als Änderung (Differentierung) der Regelgröße. Vorausgesetzt, daß die Kugel z.B. durch ein Schauglas vor Luftströmung geschützt ist, weiters die Regelung durch den besonders genauen Sensor bis in den nm Bereich auflösen kann, und wir zusätzlich zur Abweichung der Regelgröße noch durch seitliche Differenzmessung der Meßspulen die Abweichung aus dem Zentrum messen können, kann auch ein langsamer Impuls einer sehr geringfügigen Erdbewegung als einmaliger Signalimpuls erkannt und in der Meßamplitude genau quantisiert werden. Werden nun eine Vielzahl solch kostengünstiger Vorrichtungen in einem Bergwerk aufgestellt und vernetzt, dann kann durch Laufzeitmessung zwischen den Meßpunkten, die Quelle (der Unruheherd) der Erdbewegung geortet werden.

Fig.26 zeigt das Beispiel für einen Flüssigkeitsstandmesser unter Verwendung einer mit dem vorzugsweise verwendeten negativen Verlust entdämpften Meßspule (LM, mit Cp). Die Referenzspule (LT) mißt dabei nicht nur den Temperaturgang, sondern vor allem einen Referenzwert für den Leitwert der Flüssigkeit (Scheibenwischerwasser, Bremsflüssigkeit, etc.). Dabei ist die Referenzspule (LZ) im unteren Bereich des Behälters angebracht und somit ihr Feld-Zentrum ständig in der Flüssigkeit, dagegen die Meßspule im oberen Bereich des Behälters angebracht und mißt somit den Flüssigkeitsspiegel. Beide Spulen können direkt auf den Zylinderkörper des Behälters gewickelt sein.

Fig.27 Ein weiteres Beispiel ist, unmittelbar an Auspuff (am Motorblock) eine Temperaturmeßspule auf das Auslaßrohr zu wickeln, gegebenenfalls durch einen Keramikzylinder im geringem Abstand von der Außenwand des Rohrflansches. Die Spule mißt über den Verlustwiderstand des durch die Auspuffgase aufgeheizten Rohrflansches die Temperatur der Auspuffgase, z.B. für Wirkungsgradbestimmung und reglungstechnischen Maßnahmen.

Fig.28 betrifft die Abtastung von Blechen, wie Landeklappen an Flugzeugen, Feststellung der Stellung des Umkehrschubschiebers, usw., wobei immer eine Spule den Temperatureinfluß mißt und die andere Spule durch Abstandsmessung die Winkelstellung.Dito die Festeilung der Fahrwerkbereitschaft, usw. Fig.29 betrifft die Relativmessung eines Drehankers (Winkelmessung mit Differenzmessung der Spulen Lma, LMb) der aus Schichtblechen zweier oder mehrerer im Vakuum leicht zusammengepreßter und am Rand verklebter Materialien (MAT1, MAT2) besteht. Die beiden Materialien haben entgegengesetzte Temperaturkoeffizienten ihrer spezifischen Leitwerte und sind in ihrem Querschnitt jeweils so angepaßt, daß für die Verlustmessung (Abstandsmessung) der Temperatureinfluß der Leitwerte sich kompensieren. Diese Variante ist eine Alternative für die Verwendung von Manganin als Kernmaterial, da die Legierung Manganin ihre Eigenschaft eines kompensierten Temperaturkoeffizienten des spezifischen Leitwertes, bei einer mechanischen Bearbeitung (z.B. Stanzen) verliert und weiters bei der Verwendung von Schichtblechen auch kleinste dünne Bleche zusammen mit einem gleichfalls dünnen, jedoch gehärteten Stahlblech zur Vermeidung der Verformung durch Beschleunigung, verwendet werden können.

Fig.30 betrifft die Anwendung für die Temperaturmessung an einer standartgemäßen, für den erweiterten Zweck nur geringfügig modifizierten Herdplatte. Dabei wird unmittelbar die Temperatur des Kochgefäßes gemessen. Die vorzugsweise erfindungsgemäße Entdämpfung mittels negativem Leitwert gestattet es, erstens den Sensor im Zentrum, in einem Loch der Herdplatte zu versenken, und den Verlust durch das Loch zu messen. Das Loch ist. z.B. mit Keramik oder Glas verschlossen. Der große Streuverlust der Herdplatte ist dabei kompensiert. Weiters kann der Meßbereich der Sensorspule in einem weiten Bereich automatisch eingestellt werden (vgl. automatische Einstellung des Arbeitspunktes in Text zu Fig.8, insbesondere auch die Verwendung eines enable Signals), wobei die beschriebene dynamische Relativmessung für die Auslösung dieses automatischen Kalibriervorganges verwendet ist. Dabei ist eine differentielle Erkennung für die spontane Änderung des gemessenen Verlustes als Ereignismessung vorgesehen. Ein solches Ereignis tritt ein, wenn das Kochgefäß auf die Herdplatte gestellt wird, oder wieder entfernt wird. Dabei sind spezielle Kochgefäße verwendet, deren Bodenplatte unmittelbar in der Temperatureinheit (z.B.°C oder Fahrenheit) geeicht ist, die am Herd an einer über jedem Regulier-Drehknopf einer betreffenden Herdplatte angezeigt wird. Wird ein solches Ereignis erkannt, dann wird der Nachstellvorgang zur Einstellung des Arbeitspunkes ausgelöst, um die Verlustmessung in einem Arbeitspunkt einzustellen, in dem die Temperatur des abzutastenden Materials entsprechend gemessen werden kann. Dabei ist weiterhin von der zu Fig.8 beschriebenen statischen Relativmessung Gebrauch gemacht, die mittels einer weiteren Sensorspule (LT mit CT), den unerwünschten Temperaturgang des Offsetwertes (der in diesem Fall durch die unmittelbare Herdplatte gegeben ist) kompensiert. Deshalb messen wir mit der die Temperatur des Kochgefäßes erfassenden Sensorspule (LM) durch das Loch der Herdplatte und mit der Sensorspule (LT) für die Erfassung Temperaturgang des Offsetwertes messen wird direkt den Verlust der Herdplatte, abseits des Zentrums. Beide Spulen (LM, LT) sind unterhalb der Herdplatte untergebracht. Als Meßspulen eignet sich z.B. besonders die bereits beschriebe Manganin Ausführung, weil für eine solche Spule der Eigentemperaturgang sehr gering ist. Das beschriebene Beispiel läßt sich Einfach auch für Keramikplattenherde adaptieren, wenn anstelle der Herdplatte dann unmittelbar die Heizspirale mit der Spule LT abgetastet, bzw. mit der Spule LM im Zentrum durch das Loch der Heizspirale gemessen wird. Eine weitere Variante ist für die Ausgestaltung der Kochgefäße vorgesehen. Neben der unmittelbaren Verwendbarkeit von Metallgefäßen, sind Keramik oder Glasgefäße vorgesehen, die einen Metall-Einsatz (z.B. gelochte Blechauflage) aufweisen, auf dem das Kochgut gelegt werden kann, z.B. dünnsten von Gemüse. Dabei mißt die Sensorspule (LM) den Verlust des Metalleinsatzes um auf die Temperatur des Kochgutes zu schließen und regelt so die Temperatur des Kochguts. Das Prinzip durch eine elektrisch leitende Platte durch Löcher hindurch zu messen, bei entsprechend abgeglichenem Offsetwert 1/RVM_Q = l/RVM_Offset + (-1/RVM_NEG), vgl. dazu Text zu Fig.8, ist übrigens mehrfach in unterschiedlichsten Applikationen anwendbar, wie das zu Fig.20 am Beispiel eines Kupplungsspielsensors bereits beschrieben worden ist.

Fig.31 zeigt ein anderes Beispiel, das sich auch als Erweiterung für die zu Fig. 30 beschriebene Anwendung eignet. Dabei ist von der Transputer Sensor Ausführung Gebrauch gemacht. Der Transputer Sensor (Chip) befindet sich im Griff einer längeren Metallnadel (ähnlich einer Stricknadel, jedoch mit Griff). Diese Nadeln können in Brat- oder Backgut, (Fleisch, Torte) oder Kochgut (Eier, etc.) eingesteckt werden, wobei der Sensor den elektrischen Verlust der Nadeln mißt. Dabei ist es unproblematisch elektrisch nicht leitendes Kochgeschirr (Glas, Keramik) zu verwenden. Der durch die Umgebung (z.B. Bleche des Backrohres) gegebene Offset Verlust wird durch die erfindungsgemäße Entdämpfungsmöglichkeit bis zum Erreichen einer gewünschten Meßgüte kompensiert. Dabei kann ein betreffendes enable Signal zum Auslösen des automatischen Kalibrierungsvorganges (d.h. Einstellen von -1/RVM_NEG entsprechend einer zu Fig.8 erläuterten dynamische Relativmessung, z.B. durch Takten eines entsprechenden Zählers um die Meßamplitude entsprechend einem dazu erhaltenen Verlustergebnis einzustellen) z.B. jeweils durch öffnen des Backrohres ausgelöst werden, wobei der zuletzt gemessene Temperaturwert als Ausgangswert für die Messung nach der Kalibrierung des Offsetwertes 1/RVM_Q = l/RVM_Offset + (-1/RVM_NEG) verwendet ist. Die Rücksetzung des Ausgangswertes für die Temperaturmessung auf einen der Umgebungstemperatur des Backrohres entsprechenden Anfangswert, erfolgt beispielsweise beim Einschalten des Backrohres durch eine Zusatzfunktionstaste, deren Status über eine Lampe angezeigt ist (Temperaturmessung über Nadeln eingeschaltet). Die Umgebungstemperatur des Backrohres ist dann durch einen im Backrohr eingelassenen Temperatursensor (z.B. der z.B. auch als Verlustsensor die Blechtemperatur des Backrohres mißt) gemessen. Fig.32a betrifft die Sicherung einer Verpackungsschachtel in einem Beispiel entsprechend der zu Kapitel „sicherheitskodierte Verlustmeßsensoren" gegebenen Erläuterungen. Dabei kann z.B. eine standartgemäße feste Kartonschachtel verwendet sein, die über einen geteilten Deckel verschließbar ist. An der Teilungslinie des Deckels ist zu beiden Seiten jeweils ein Metallblech in den Karton des Deckels eingeschoben oder innenseitig angeklebt. Außenseitig ist in einem flachen Kunststoff oder Metallgehäuse ein Sicherheitsverschlußstück übergelegt, welches auf einer Deckelseite unlösbar festgeklebt, bzw. festgenietet ist und über die andere Deckelseite hinausragt, wobei dieser hinausragende Teil eine Abziehfolie zum Freilegen einer Selbstklebeschicht des Sicherheitsverschlußstückes aufweist. Nach Abziehen dieser Folie kann somit bei Verschließen des Deckels das Sicherheitsverschlußstück wie ein Siegel auf der Nahtstelle aufliegen. Es ist evident, daß ein solches Chip-Siegel z.B. auch zum Verschließen von Dokumenten, Einheft oder Ringmappen (über einen Umlegefalz am offenen Ende) etc. angewendet werden kann, wobei die Selbstklebeschicht durch einen wieder zu öffnenden Verschluß, z.B. Druckknopfverschluß, Klettbandverschluß, etc. ersetzbar ist (Fig.32b). Im Chip- Siegel, bzw. Sicherheitsverschlußstück, sind dann zwei Meßspulen (LM, LT) als Bestandteil eines Transputer Sensors angeordnet, die das unterseitig im Karton eingesetzte Metallblech abtasten. Gemessen wird dabei die relative Änderung des Verlustes in jeder Spule entsprechend einer dynamische Relativmessung und die Differenz des Verlustes zwischen der an der festgenieteten Seite angebrachten Sensorspule (LT) und an der beim Verpacken zu verschließenden Seite angebrachten Sensorspule (LM) entsprechend einer statischen Relativmessung gemessen (vgl. dazu Text zu Fig.8). In der Schachtel mitverpackt wird der Akku gebutterte HF-Sender, der das als Transputer Sensor ausgeführte Chip Siegel über dessen HF- Empfangskreis mit Spannung versorgt. Dabei kann dieser Sender auch in einem Tastverhältnis betrieben werden, um Strom zu sparen, jedoch die Pausen kurz genug sein müssen, damit im Transputer Sensor des Chip-Siegels die Aussetzdedektierung (der Watch dog Funktion) nicht anspricht (vgl. Kapitel „sicherheitskodierte Verlustmeßsensoren"). Dabei ist es sinnvoll, die Sende- Pausenfunktion des HF-Senders mit dem Datensender des Chip-Siegels zu synchronisieren, z.B. sendet der HF- Sender seine HF-Trägerfrequenz für die Spannungsversorung des Chip Siegels für eine gewisse Dauer, in der sich z.B. ein im Chip Siegel untergebrachter kleiner Gold Kondensator auflädt und die Senorspulenkreise (LM und Cp, LT und CT) die Verlustmessung vornehmen. Nach jeweils beendeter Messung sendet das Chip Siegel ein kurzes Beendigungssignal an den HF-Sender, der daraufhin intern eine Pause erzeugt und nach dieser Pause erneut das HF-Trägersignal aussendet, bis er wieder vom Chip Siegel unterbrochen wird, usw. Bei der Anwendung als Siegel für eine Dokumentenmappe, erfolgt die Spannungsversorgung dann über HF-Sender, die in den Büroräumen entsprechend installiert sind. Der Zugang kann dann beispielsweise über Chipkarte eines entsprechend mit dem Kommunikationssender vernetzten Lesegerätes erfolgen. Fig.32c und Fig.32e betreffen die Abänderung eines Chip Siegels für eine Dokumentenmappe, wobei Fig.32c ein Beispiel für einen Ringverschluß; Fig.32d ein Beispiel für einen Ordnerverschluß; und Beispiel Fig.32e ein Beispiel für einen Schnellfhefter (Klammern-) Verschluß zeigt. Bei allen drei Varianten dedektiert das Chip-Siegel, ob aus der Dokumentenmappe ein Dokument entnommen worden ist, und speichert diese Information ab, oder sendet eine entsprechende Meldung an die Überwachungsstation, die auch die HF- Speisung des Transputer Sensor vornimmt. Je nachdem ob eine zusätzliche Temperaturmeßspule (LT) für die Metallabtastung vorgesehen ist oder nicht, ist eine statische oder dynamische Relativmessung vorgenommen.

Fig.33 betreffen die Anwendung des Transputer Sensor Prinzips für ein Akten Überwachungssystem, wobei gleichermaßen jede Art von Akten, Ordnern, Büchern, Zeitschriften, Schriftstücken, etc. mit einem Chip-Siegel ausgestattet werden kann. Der im Chip- Siegel untergebrachte Transputer Sensor kann durch Verwendung der bevorzugten Entdämpfung auch bei relativ niedriger Frequenz größere Distanzen messen. Die Verwendung einer niedrigeren Frequenz hat den Vorteil, daß die Bemessung durch Handbewegungen nicht beeinträchtigt wird. Dabei ist auf die Aktendeckel, Buchdeckel, etc., das auch sehr flach (mit Mäander Spulen für HF- Empfangskreis und Verlust Meßspule LM) auszubildende Chip-Siegel aufgeklebt und mißt den Verlust der Umgebung. Dieser Verlust besteht aus Leiterschleifen, z.B. in entsprechenden Fächerabständen um das Stellbrett eines Regales gewickelte Leiterschleifen, die z.B. bei Turm-Drehregalen auch sternförmig angeordnet sein können. Die Leiterschleifen weisen dann innerhalb des Regalbrettes eines entsprechende Verkleidung auf. In besonders bevorzugter Ausführung sind diese Leiterschleifen durch unmittelbar auf die Regalbeschichtung oder einer als Regalbeschichtung verwendeten Folie, etc. als Kohlebahn aufgedruckt, die an der hinteren Schmalseite des jeweiligen Regalbrettes ihre Kontaktierungsmöglichkeit aufweist. Diese hochohmige Auslegung der Verlustmessung (l/RVM_Offset) über relativ weite Distanzen wird durch Entdämpfung der Verlustmessung über eine bevorzugte negative Verlustwiderstand Komponente (-1/RVM_NEG) erreicht, wodurch im Arbeitspunkt 1/RVM_Q = l/RVM_Offset + (-1/RVM_NEG) empfindlich gemessen werden kann. Die Messung selbst erfolgt durch Messung des Abstandes zwischen den in der Akte eingeklebten Transputer Sensor, bzw. Chip-Siegel, und der nächstliegenden Leiterbahnschleife, bzw. Kohlebahn, welche jeweils einen Fachabstand markieren. Wobei die nächstliegende Leiterbahnschleife durch Scannen jeweils in folgender Weise gefunden wird. Jedes in einer Akte vorgesehene Chip Siegel weist eine Adressenkodierung auf (vgl. das bereits beschriebene Beispiel für das im Kapitel Ergänzungen zur Variante Transputeranwendung bereits erläuterten „Ping Verfahren"), wobei diese Adresse beispielsweise nach der zu Fig.23 beschriebenen Methode unter Benutzung einer Kennwort Sicherung programmiert werden kann. Durch diese Adresse über den in den Räumen jeweils angebrachten HF-Sendern die Zentrale Steuerung kommunizieren, bzw. jedes einzelne Chip-Siegel ansprechen. Dabei erfolgt z.B. die ständige aufeinanderfolgende Abfrage der in den Akten, Büchern, oder beliebig anderen Gegenständen, etc., angebrachten Chip-Siegel, derart, daß der in einem Chip-Siegel enthaltene Transputer Sensor in seiner Messung aktiviert wird, wobei alle Akten, Bücher, etc., der Reihe nach über das Chip-Siegel in ihrer Position abgefragt werden, durch sogenanntes scannen. Ein derartiger Scanvorgang erfolgt dabei unter Mitwirkung der an der hinteren Schmalseite des jeweiligen Regalbrettes verschalteten Leiterbahnschleifen, so daß die ansonst hochohmigen offenen Leiterbahnschleifen (Lextl Lextn), über eine entsprechende

Dekoderansteuerung angesteuert, jeweils unabhängig von den anderen Leiterbahnschleifen der Reihe nach jeweils einzeln in sich geschlossen werden. Dabei wird für das durch die Zentrale initialisierte Chip Siegel (bzw. den Transputer Sensor), der Verlust ständig gemessen, und für einen innerhalb des Durchlaufs aller Leiterbahnschleifen jeweils erhaltenen zwei größten Maximalwerte, dies der Zentrale gemeldet, die die Adressen der betreffenden Leiterbahnschleifen als den Leiterbahnschleifen entsprechende Fachbezeichnung abspeichert. Dabei sind die Zwischenräume der Leiterbahnschleifen, bzw. Kohlebahnen, am Regelbrett (z.Bsp. an der vorderen Schmalseite) mit entsprechenden Zeichen, bzw. Nummern bezeichnet. Somit durch eine oder mehrere in Nähe des Regals oder auf einem Computerbildschirm vorgesehenen Anzeigen, die Positionierung der mit dem Chip-Siegel versehenen Gegenstände, bzw. Akten, bzw. Bücher, etc. genau eingesehen werden kann. Das Scanen aller Regalpositionen wird als Inventurzyklus bezeichnet, der jederzeit von einem Suchzyklus einer direkten Anfrage unterbrochen werden kann. Bei einer direkten Anfrage spricht die Zentrale die Empfangsadresse des betreffenden Chip-Siegel Transputer Siegels direkt an und startet den Suchlauf aller durch Leiterbahnschleifen markierten Fachpositionen. Dabei können diese Leiterbahnschleifen nicht nur an Regalen, sondern auch in einer Schreibtischplatte, weiters in Schubladen, etc. vorgesehen werden. Eine Fachposition muß nicht unbedingte eine physikalisches Fach sein, sondern bezeichnet einfache den als Zwischenraum zweier benachbarter Leiterbahnschleifen gegebenen Suchbereich. Bei der zu Fig.32b bis Fig.34 verwendeten Transputer Sensorschaltung kann die Spule auch möglichst groß direkt auf ein dem Format der Akte oder des Buches entsprechendes Blatt oder direkt auf die Akte in Kohlebahnen aufgedruckt werden, um auch ohne Eisen eine möglichst hohe Induktivität zu erhalten (damit die Meßleistung wegen der fehlenden Eisenverluste klein bleibt). Die Verluste an der Tunneldiode belaufen sich dann auf etwa 0.35 mW, bei einer getasteten Messung von 1 :10, 35 nW (nano Watt), bei beliebige einstellbarer Güte für die aus dünnster Kohlepastebahn hergestellte Spule. Dabei kann auch das im Kapitel „Variante entdämpfter Sensor, Grundlagen" beschriebene Prinzip für die Kompensation des Temperaturganges des Spulenwiderstandes (rs) zur Anwendung kommen, wenn z.B. neben jeder Kohlepastebahn (die einen negativen Temperaturkoeffizienten aufweist) eine Silberpastebahn (die einen positiven Temperaturkoeffizienten aufweist) aufgedruckt wird, bei entsprechender Querschnittswahl (Leiterbahnbreite, Druckdicke) zum Ausgleich des Temperaturganges der Leiterbahnspule. An den Enden ist das die Bahnen Paar durch entsprechende Bedruckung (z.B. mit Silberpaste) jeweils parallelgeschaltet. Eine alternative wäre z.B. Kohlepaste und Silberpaste Bahnen direkt übereinander zu drucken. Bei der Dimensionierung ist zu beachten, daß wir auf die entfallende Bahnlänge nicht Widerstandswerte sondern Leitwerte kompensieren. D.h. wenn ein Material einen 10-fach größeren Temperaturkoeffizienten aufweist, als das andere Material (der benachbarten Bahn), dann das Material mit dem 10-fach größeren Temperaturkoeffizienten, auf die entfallende Länge nur 1/10 des Leitwertes aufweisen darf (entsprechend des Querschnittsverhältnisses betreffend der Bahnbreite und Bahndicke der Bahnen). Die Kontaktierung des Transputer-Sensor Moduls (bzw. Chip-Siegels) kann auch über Leitkleber oder Leitplastik erfolgen, um die auf Papier gedruckte Spule (LM) anzuschließen. Weiters kann das Chip-Siegel sowohl in Doppelfunktion als Verschlußsicherung eines Kartons, wie auch als Lokalisierungssensor für die Lagepositionserkennung verwendet sein. Die HF-Spule für die Speisung des Tramsputer- Sensors kann beipielsweise mit Silberpaste gedruckt sein, oder als flexible gedruckte Schaltung (auf Folie) ausgeführt sein. Das beschriebene Beispiel eignet sich auch sehr gut, um die allgemeine Lagerhaltung zu verbessern, wenn wir z.B. auf jede Schachtel ein entsprechendes Chip-Siegel zur Kennzeichnung aufkleben, z.B. in einem Supermarkt. Das System ist dann in der Lage auch bei geänderten Lagepositionen, die genaue Lage der Waren zu orten, über einen zentralen Rechner in das Internet einzuspeisen, damit der Kunde sich bereits vorab eine Einkaufsliste zusammenstellen kann, über die er mit den angegebenen Regal Nummern die Artikel schnell suchen kann. Dabei sind die HF-Sender für die Spannungsversorgung und Kommunikation an entsprechenden Stellen des Ladens angebracht und kommunizieren mit dem zentralen Computer. Die Nummernschilder können beispielsweise durch auf den Fußboden aufgedruckte Leitnummern (Straßennummern) oder Buchstaben noch unterstützt werden. Eine weitere Variante für die Lagepositionserkennung vtäxe, von der durch Filter, bzw. Resonanzkreis vorgenommenen Kodierung eines Verlustes Gebrauch zu machen. Dabei geht dann das Scanen, bzw. die Messung von den die Fächerung des Regales bildenden Leiterbahnschleifen (als aufeinanderfolgend jeweils aktivierte, in einen Serienschwingkreis geschaltete Meßspulen LM) aus, wobei der Verlust nur jeweils in dem Transputer-Sensor (Chip-Siegel) des kodierten Gegenstandes aktiviert ist, dessen Position gerade bestimmt werden soll. Die für die Verlustmessung erforderliche Meßfrequenz kann dabei vom Sensor her oder auch von den Leiterbahnschleifen her eingespeist sein.

Fig.34 zeigt ein Beispiel für eine Anwendung eines Schalters. Die Entdämpfung der Meßspule ermöglicht kleinste Bauform für die Abtastspule (LM), die die Zackenspitzen eines metallisch bedampften Kunststoff stern abtastet. (Es könnte natürlich auch ein Blechstern verwendet sein) und so die Schalterstellung dedektiert. Dabei sind die Zacken nicht gleich lang. Jede Zacke weist einen etwas unterschiedlichen Abstand zu Meßspule LM auf. Die gleichfalls sehr klein ausgebildete Temperaturmeßspule LT ist mit ihrer Halterung direkt auf den Stern aufgesteckt, bzw. kann in den Stern auch der Wickelkörper für die Temperaturmeßspule LT mit angeflanscht sein. Eine andere Variante ist, den Kunststoffstem mehrlagig mit entsprechenden Blechen für die Temperaturkompensation vorzusehen, vgl. auch Fig.29.

Fig.35 betrifft ein Beispiel, das gleichfalls von der Reduktion des Eigenverlustes der Meßspule durch hinzufügen eines negativen Verlustanteils profitiert. Ein kegelförmiger Stahlkern (K), der nicht aus hochpermeablem verlustfreien Material sein muß, sondern auch ein Temperatur beständiger Stahlkern sein kann, trägt die Wicklung der Meßspule (LM). Dabei ist der im wesentlichen durch den Stahlkern (K) gegebene Verlust der Spule zur Einstellung einer gewünschten Güte entsprechend kompensiert. Die Stahlspitze kann dann punktförmig einen entsprechenden Verlust (z.B. eines Rillenprofils oder einer Verzahnung) auch für hohe Temperaturen abtasten.

Fig.36 bis Fig.39 betrifft eine weitere Applikation, bei der der gegen Störsignal unempfindliche Verlustsensor für eine gegen Einstreuung völlig unempfindliche Signalübertragung zur

Signalauskopplung verwendet ist; bestehend aus einer Vielzahl von an einem Leitungsstrang angeschlossenen Teilnehmern mit entsprechenden Signalein- bzw. Auskopplungsstellen. Dabei erfolgt die Signaleinkopplung über eine gesteuerte Verluständerung eines durch das zu übertragende Signal modulierten Widerstandswertes und die Signalauskopplung, bzw. Signalabtastung, durch Messung des einem Amplitudenwert des zu übertragenden Signals jeweils entsprechenden Verlustwertes. Ein ähnliches Prinzip ist bekannt seit es Telefon gibt, die Verluständerung erfolgt hiebei auf der Sendeseite durch Kohlekörner, die im Rhythmus der Schallwellen eine Widerstandsänderung erzeugen, die am anderen Leitungsende über eine Konstantstromspeisung abgegriffen ist. Jedoch ist bei einem solchen Verfahren der auf der Sendeseite modulierte Verlust auf der Empfangsseite nicht unabhängig von der auf der Leitung vorherrschenden Signalamplitude gemessen, wie es der erfindungsgemäße Verlustsensor ermöglicht, sondern es sind im Empfangssignal auch die durch Einstreuung und Leitungsreflexion gegebenen Störpegel mit enthalten. Somit ist die bevorzugte Anwendung für die Signalübertragung erfinderisch und neu. In Weiterbildung benutzt das Verfahren auch die vorgeschlagene Korrelation eines gegebenen Hüllkurveneinflusses, so daß eine gute Ausnutzung der verwendeten Bandbreite gegeben ist. Ebenso kann die in Weiterbildung für den Verlustsensor bereits bevorzugte Ausgestaltung mit einem Parallelschwingkreis (oder auch Bandfilter, vergleichbares Filter, etc.) übernommen werden. Der Parallelschwingkreis ist zwar nicht zwingend erforderlich; es können alle Schaltungen verwendet werden, mit denen sich das bevorzugte Meßverfahren des Sensors durchführen läßt. Die unmittelbare Verwendung eines Parallelschwingkreises (oder äquivalenter Filter, Bandfilter, etc.) für die Durchführung des Verfahrens einer Signalübertragung mittels Kodierung durch Verlustmodulation (Rp_MOD) und Dekodierung durch reflexions- und störsignalunabhängige Verlustmessung bringt jedoch große Vorteile, wenn mehrere Frequenzen nach Art einer Trägerfrequenztechnik in die Leitung eingespeist werden. Im Unterschied zum Stand der Technik, müssen diese Frequenzen nicht von den eigentlichen Sendestationen eingespeist werden, sondern es können unmodulierte Trägerfrequenzen an beliebigen Stellen der Leitung eingespeist sein, was um die Dämpfung der Leitung auszugleichen auch über mehrere Abschnitte der Leitung versetzt vorgenommen sein kann. Die eingespeisten Frequenzen enthalten somit keine Nachricht. Dagegen wird für die Kodierung der Nachricht (gemessen am Stand der Technik) erstmals eine unmittelbar frequenzkodierte Modulation eines Verlustes verwendet. Dabei weist der auf der Senderseite (SVS) die Modulation des Verlustes vornehmende (durch Stellgröße BD_S variierbare) Verlustwiderstand RpJVlOD einen auf die verwendete Trägerfrequenz abgestimmten Resonanzkreis Ls,Cs (bzw. alternatives Filter, etc.) auf, der auf die gleiche Resonanzfrequenz abgestimmt ist, wie auch der auf der Empfangsseite (EVS) verwendete Verlustsensor ihn als Parallelresonanzkreis verwendet (LM,Cp). Je nach Schaltung, kann auf der Sendeseite ein Serien- oder (über Serienwiderstand) angekoppelter Paralelschwinkreis LM, Cp verwendet sein. Das interessante bei dieser neuen Art von Trägerfrequenztechnik ist, daß die Modulation des Verlustes für jede einem Schwingkreis jeweils entsprechende Resonanzfrequenz, bzw. Trägerfrequenz unabhängig von den jeweiligen Verlustwerten der anderen Resonanz- bzw. Trägerfrequenzen vorgenommen werden kann. Physikalisch können wir uns das einfach so plausibel machen: Jeder Schwingkreis transformiert nur über seine Resonanzfrequenz den an ihn angeschalteten Verlust Rp_MOD in Serienschaltung seines Ankopplungswiderstandes Rk, Ck in die Leitung, da nur bei dieser Frequenz im an den Schwingkreis angeschalteten Verlust die erforderliche Spannung für einen Stromfluß auftritt. Dabei können an Sendeseite (wo der Verlust moduliert wird) und Empfangsseite (wo der Verlust Frequenz spezifisch gemessen, d.h. wieder demoduliert ist auch bei empfangsseitig und sendeseitig völlig identischen Schwingkreisen LM.Cp durchaus unterschiedliche Hüllkurven- und Amplitudenspannungsverläufe auftreten, die jedoch durch das erfindungsgemäße Meßverfahren bei der Verlustbestimmung keinen Einfluß auf das Meßergebnis aufweisen. Dabei erfolgt die Dekodierung unabhängig von absoluten Beträgen der auf der Übertragungsstrecke vorherrschenden Amplitudenwerte, wie Dämpfungsverluste, Einstreuungen, Reflexionen, etc. Somit jede frei verfügbare offene Telefondrahtleitung, jede Starkstromleitung, oder sogar auch jedes Stück Gartenzaun, für eine störsignalsichere, und auch abstrahlungssichere Signalübertragung benutzt werden kann, bis hinauf in den Giga Herz Bereich. Dabei ist es ausreichend auf der Leitungsstrecke mit kleinsten Signalen zu arbeiten, z.B. mit kleinsten Signalspannungen (z.B. 0.1V) an relativ hochohmigen Widerständen (z.B.10 kOhm Gesamt-Resonanzwiderstand für einige tausend Teilnehmer). D.h. an der Leitung treten nur geringste Leistungen (uW, Mikrowatt) auf. Die Signaleinspeisung an der Leitung kann dabei nicht nur an einer Stelle, sondern auch an mehreren Stellen, in regelmäßigen Abständen versetzt vorgenommen sein. In Weiterbildung können die Phasenlagen der an den Einspeisestellen vorgesehenen Oszillatoren z.B. auch durch ein Uhren Funksignal, oder durch das Leitungssignal selbst synchronisiert sein, um gegenphasige Einspeisung zu vermeiden. Die Anschaltung der Parallelschwingkreise erfolgt sowohl für die Sendeschaltungen, als auch für die Empfangsschaltungen über einen Entkopplungswiderstand Rk und/oder erforderlichenfalls über eine Entkopplungskapazität Ck. Dadurch ergibt sich, daß die Güte eines angeschalteten Parallelschwingkreises jeweils durch seine Eigengüte (das ist die Güte, wenn der Parallelschwingkreis nicht angeschaltet wäre) und dem zum Resonanzkreis nahezu parallel liegenden Entkopplungswiderstand Rk bestimmt wird. Dabei liegt der Entkopplungswiderstand Rk nicht unmittelbar zum Fußpunkt des über ihn angekoppelten Parallelschwingkreises parallel, sondern über den Verlustwiderstand RVJine der für die Signalübertragung verwendeten Leitung. Dieser besteht aus der Parallelschaltung aller jeweils über einen Widerstand Rk angekoppelten Schwingkreise, von denen sich ein Teil zu einem betreffenden Schwingkreis jeweils in Resonanz und der andere Teil nicht in Resonanz (also einen induktiven oder kapazitiven Impedanzanteil hat) befindet. D.h. der Verlustwiderstand der Leitung RVJine stellt einen sehr niederohmiger Widerstand, bzw. sehr hohen Verlust (l/RV_line) für alle an die Leitung jeweils über einen Entkopplungswiderstand Rk angekoppelten Schwingkreise dar, so daß die Änderung des über einen betreffenden Parallelschwingkreis LM, Cp eines sendenden Teilnehmers (SVS) variierten Verlustes (jeweils über Rp_MOD) sich auf den (bzw. die) Parallelschwingkreis(e) eines, bzw. der empfangenden Teilnehmer (EVS) nur minimal auswirken würde. Um den an der Leitung auftretenden Anteil l/d~RVM des über einen betreffenden Parallelschwingkreis LM,Cp eingekoppelten Verlustes Rp_MOD gegenüber dem statischen Verlustwiderstand RVJine der Leitung relativ groß zu machen, erfolgt in vorzugsweiser Weiterbildung eine Entdämpfung des Leitungsverlustes RVJine durch entsprechende Parallelschaltung eines negativen Leitwertes (NIC, negativ Impedance Controller, bzw. negativer Impedanz Controller), der so eingestellt wird, daß sich eine Reduzierung des Offsetwertes des Verlustes ergibt, wie auch bereits zu Fig.8 für das Beispiel zur Entdämpfung eines Verlust Meßsensors beschrieben: l/RVM _Q = l/RVM Offset + (-1/RVMJJEG), wobei für eine Leitungsentdämpfung 1/RVM_Q dem für eine gewünschte Güte verbleibenden Leitungsverlust entspricht, und 1/RVMJDffset dem zu entdämpfenden Verlust 1/RVJine entspricht. 1/RVMJ2 stellt somit den Arbeitspunkt ein, um den die Verlustgröße l/d~RVM (vgl. Fig. l l) wechselt. l/d~RVM ist der jeweils an einem bestimmten Resonanzkreis, bzw. für eine bestimmte Resonanzfrequenz eines Senders variierte Verlust, der die zu übertragende Nachricht enthält. Falls erforderlich kann auch die Eigengüte der einzelnen Schwingkreise durch unmittelbare Anschaltung eines zusätzlichen negativen Widerstandes, bzw. Leitwertes jeweils verbessert werden. Die an unterschiedlichen Leitungsabschnitten jeweils angeschalteten Entdämpfungsglieder (NICs) enthalten nehmen auch zugleich die Einspeisung der unmodulierteπ Trägerfrequenzen vor. Die Verlustwerteinstellung 1/RVM_Q des Arbeitspunktes wird so vorgenommen, daß für die betreffenden Trägerfrequenz sich die gewünschte Betriebsbandbreite einstellt. Dabei erfolgt die automatische Nachstellung von 1/RVMJJ derart, daß die Entdämpfungsglieder (NICs) gleichfalls eine Verlustmessung an der Leitung über jeweils entsprechend angekoppelten Parallelschwingkreis vornehmen, unter Benutztung des erfindungsgemäßen Verfahrens, weiters nach diesem Verfahren auch den für einen vorgegebenen Verlustwiderstand einzukoppelnden negativen Leitwert bestimmten (rechnerisch oder über Tabelle) und nach dem bevorzugten Verfahren den negativen Leitwert entsprechend eintstellen, dabei kann wie bei positiven Leitwerten der negative Leitwert sich auch durch Parallelschaltung mehrerer, an unterschiedlichen Leitungsabschnitten (jeweils an einer Trägerfrequenzeinspeisestelle) solcher negativer Leitwerte sich zusammensetzen, wobei, da jeder einzelne Leitwert durch Schaltelement (vgl. in Fig.) abschaltbar, jeder einzelne negative Leitwert genau einstellbar ist. Die Realisierung eines Entdämpfungsgliedes (NICs) kann unter Verwendung einer Tunneldiodenschaltung genauso erfolgen, wie bereits für die Entdämpfung des bevorzugten Verlust Meßsensors angegeben. Die Aussteuerung der für die Übertragung der Nachricht genutzten Verluständerung l/d~RVM ist gegenüber dem Verlust des Arbeitspunktes 1/RVM_Q gering (Kleinsignalaussteuerung des Verlustes), so daß sich die Variationen der einzelnen Verluste l/(l+x) + 1/(1— y) genauso wie bei der bekannten Überlagerung von Signalen unmittelbar addieren (1-x) + (1+y) usw. (mit x «1, y«l). Daher die Verluste selbst ohne

Verwendung mehrerer Trägerfrequenzen, für eine trägerfrequenzartige Bandunterteilung (mit unmittelbarer Filterung durch Prozessor, oder über Singalwandlung, etc.) benutzt werden können. Weiters ist bei Bedarf eine in einer Tabelle festgehaltene Linearisierungsfunktion vorgesehen, über die der Zusammenhang von Verlustwert und linearer Signalabtastung festgehalten ist.

Weiters kann das beschriebene Verfahren auch in den verschiedensten Vereinfachungsvarianten zur Durchführung gelangen. Z.B. unter Verwendung nur einer Trägerfrequenz, d.h. sämtliche Parallelschwingkreise aller Teilnehmer (Sender sowie Empfänger) sind ständig auf Resonanz, entsprechend der verwendeten Trägerfrequenz (Einspeisefrequenz). Beispielsweise für die Anwendung für eine Computervemetzung über die bestehende Elektroinstallation. Die Verwendung mehrerer Trägerfrequenzen, mit einer jeweils für Sende- und Empfangsteilnehmer vorgesehenen entsprechenden Anzahl von Parallelschwingkreisen ermöglicht jedoch die gleichzeitige Übertragung mehrerer paralleler bits eines Datenstromes, wobei für jede Spur (bzw. jedes Gewicht eines Datenwortes) eine unterschiedliche Trägerfrequenz eingespeist ist. Dabei sind für eine digitale Übertragung bestimmte Schwellwerte der jeweils variierten, bzw. gemessenen Verluste den digitalen Pegeln (log. l, log.O) zugeordnet.

Auch im Partyline Betrieb (darunter versteht man jedes beliebige Protokoll, welches jeweils wahlweise einen zu sendenen Datenblock eines Teilnehmer alternierend zu den anderen Teilnehmern aufschalten kann, während die anderen Teilnehmer alle jeweils auf Empfang sind bzw. horchen) bringt die Mehrfrequenztechik Vorteile, so kann z.B bei schlechter Leitungsverbindung mit großer Hamming Distanz gearbeitet werden, um bei Bedarf Blöcke mit fehlerkorrigierenden Codes zu wiederholen, während bereits neu aufgebaute Verbindungsblöcke von anderen Stationen mit anderer Trägerfrequenz gesendet werden. Auf diese Weise lassen sich sehr schnelle und Daten sichere Internetverbindungen realisieren. Auch können z.B. bestehende alte Telefonleitungen dazu genutzt werden, um die Gespräche mit dem neuen Verfahren zu übertragen und zusätzlich noch einen breitbandigen Internetkanal und mehrere digitale Fernsehkanäle zu übertragen. Diese Vielseitigkeit bietet eine enorme Kostenersparnis von zum Teil Bandbreiten mäßig nicht immer voll ausgenutzten Glasfaserkabeln, bzw. bietet das Verfahren die ideale Ergänzung um breitbandige Datennetze an Büros und Haushalte unmittelbar anzuschließen.

Fig.36a bis Fig.36d und Fig.37 (auf Blatt 15) zeigen ein Beispiel: Die den Empfangsstufen (E0....En) für jeden Teilnehmer jeweils zugeordneten Parallelresonanzkreise (LM.Cp für EO,

El En) werden jeweils über einen Entkopplungswiderstand Rk und/oder

Entkopplungskapazität Ck gespeist. Die Ausführung des durch Stellgröße BDJ5 variierbaren Verlustwiderstandes RpJVlOD richtet sich nach dem Anwendungszweck. Für die Übertragung eines Digitalpegels ist die Umschaltung von RpJVlOD zwischen zwei Widerstandswerten ausreichend, für eine analoge Quantisierung kann z.B. das Leitwertnetzwerk eines vom Microcontroller oder Signalprozessor angesteuerten D/A- Konverters verwendet sein, oder auch eine Feldplatte, Feldeffekttransistor, u.s.w., d.h. alle dem Stand der Technik bekannten Alternativen um einen steuerbaren Widertstand zu realisieren.

Neben der gegebenen allgemeinen Anwendbarkeit ist ein bevorzugtes Hauptanwendungsgebiet die Verwendung von Starkstromleitungen als Datenleitung für interne Vernetzung von Computersystemen in Gebäuden (über die bestehende Elektroinstallation). Oder auch die Übertragung von Daten- Fernseh- oder Telefonsignalen über bestehende Starkstrom Bahn- Oberleitungen, bzw. Starkstromleitungen jeder Art einschließlich Erdkabel.

Weitere Details zu Fig. 36a bis Fig.36d und Fig.37: SVS (Sendende Station) mit +/-G zur Einstellungsmöglichkeit des erforderlichen Offsetwertes, EVS (Empfangende Station) mit +/-G zur Einstellungsmöglichkeit des erforderlichen Offsetwertes. TFE (Trägersignal Einkopplungsstation), welche folgende Komponenten beinhaltet: +/-G zur Einstellungsmöglichkeit der Leitungsgüte, einen Fühlereingang (f- Messen) zum Nachmessen des Einflußes einer geringfügigen Veränderung der als konstant Wechselstrom (i~const.) eingespeisten Frequenz, um mit einer Kapazitätskaskade (bzw. auch Kapazitätsdiode) eine sich durch die jeweils nicht auf Resonanzfrequenz befindlichen Resonanzkreise sich ergebende Verstimmung auszugleichen, damit die betreffenden Resonanzkreise sich weiterhin auf Resonanz befinden. SNCR. Bedeutet eine Synchronleitung, die entweder als Leitung oder über das Protokoll der bereits bestehenden Signalleitung eine Synchronisation für die Umschaltung der Verlustseite Rpl , Rp2 in Anpassung zu den Meßzyklen auf der Empfangsseite (usl, us2) vornehmen. Die Umschaltung für die entsprechende Beeinflussung an der Meßstelle erfolgt hier ausschließlich auf der Verlusteinspeiseseite, d.h. auf der Sendeseite SVS, damit mehrere gleichzeitig hörende Verlust Sensoren auf der Empfangsseite (EVS) sich nicht gegenseitig behindern. Fig.36b veranschaulicht die Verlustanschaltung aller auf der Leitung befindlichen Sensoren, von der jeweils (aktiven) Sendeseite SVS gesehen. Die Leitungsentdämpfung -G (bzw. vergleichbar +/-g in Fig.36a) gleicht dabei den Verlust der quasi nahezu als Parallelschaltung existierenden Vorwiderstände Rk aus. Dabei ist Z' die Impedanz, die sich durch die jeweils nicht der Trägerfrequenz (eines bestimmten Frequenz kodierten Verlustes) entsprechenden Resonanzkreise ergeben: Die dadurch bedingte Verstimmung der Resonanzkreise wird ausgeglichen durch die in Fig.36a vorhandene Kapazitätskaskade, die gegebenenfalls über entsprechende Schaltungen auch induktiv die Leitung belasten (ausregeln) können, falls erforderlich, jeweils ausgehend von einem Mittelwertanteil an TFE, um den jeweils geregelt wird. Fig.36c... wie Fig.36b, jedoch ist der Gesamtverlust einer Empfangsseite her gesehen. Wie Fig.36a veranschaulicht, können die Komponenten am Schwingkreis von Senderseite (SVS) und Empfangsseite (EVS) entsprechend zusammengefaßt werden, somit mit einem Schwingkreis LM.Cp jeweils die Sendeseite, als auch Empfangsseite realisiert werden (die getrennte Darstellung wurde nur wegen des besseren Verständnisses gewählt). Fig.36d betrifft die Anwendung dieses Prinzips auf eines serielle Einspeisung über die bevorzugte Variante eines Induktionskabels bei Ausführung der Sensoren als Transputer Sensoren. Deshalb die Entdämpfung (-G) über durch Netzteil NT versorgte Einheiten erfolgt. Das Ersatzschaltbild dazu zeigt Fig.37 (auf Blatt 15): dabei bedeuten -rL der über die Schwingkreisankopplung (transformierte) negative Leitwert (-G), der als Serienwiderstand -rL die Leitung entdämpft. RMOD entsprechen den als Serienwiderstände in die Leitung transformierten Modulationsleitwerte. Das Beispiel entspricht dem zu Fig.44, Fig.45 beschriebenen Beispiel für eine gerasterte Straßen Verkabelung mittels Flachbandkabel.

Fig.38 veranschaulicht ein Beispiel für die Verwendung einer Elektroinstallation als Datenleitung. Jeder Verbraucher ist durch eine serielle HF-Sperrdrossel (HFS) von der Versorgungsleitung HF- mäßig entkoppelt. Für eine interne Anwendung in Gebäuden ist die HF- Sperrdrossel (HFS) jeweils in den Steckdosen integriert. Wird das Verfahren für die Datenübertragung an Bahnoberleitungen benutzt, dann ist an jedem Stromabnehmer der Triebwägen eine entsprechende HF-Sperrdrossel (HFS) vorgesehen. Bei einer internen Anwendung von Gebäuden ist die Induktivität des Stromzählers in der Regel ausreichend um die Verluste der vor dem Stromzähler liegenden elektrischen Verbraucher ausreichend abzublocken; wenn nicht, dann muß eine entsprechende Sperrdrossel zugeschaltet werden. Weiters ist bei Bedarf noch die Variante vorgesehen, eine bestehendes Stromverteilungsnetz für die HF- Übertragung in mehrere Teilnetze zu unterteilen. Dabei wird der Leitungsstrang HF- mäßig in mehrere Teilstücke getrennt. Bei Gebäude internen Installationen ist zu diesem Zweck an den Schaltdosen, wo die Installation der Leitung ohnehin jeweils eine geeignete Unterbrechungsklemme vorsieht, zwischen den Unterbrechungsstellen eine serielle HF- Sperrdrossel (HFS) geschaltet, die für den Starkstrom praktisch keine nennenswerte Impedanz aufweist, die Netze also verbindet, dagegen HF- mäßig die Netze trennt. Die getrennten Netze sind dann durch eine in betreffender Schaltdose mituntergebrachte Koppeleinrichtung verbunden, die als aktiver in seiner Übertragungsrichtung umschaltbarer Richtkoppler bezeichnet werden kann. Jedoch ist dieser neuartige Richtkoppler nicht für eine verzerrungsfreie Signalübertragung, sondern für die verzerrungsfreie Übertragung von Verlusten bei zulässiger Signalverzerrung (betreff. Einstreuung, Störsignaleinstreuung in den Leitungen, u.s.w.) ausgelegt. Dabei synchrioniesieren die zu beiden Seiten der über die HF-Sperrdrossel (HFS) getrennten Netze jeweils vorgesehenen Sendeeinrichtungen (über Verlustmodulator RpJVlOD bzw. der damit erzeugten Verlustvariation l/d~RVM) das Übertragungsprotokoll derart, daß an jeder der durch den Richtkoppler verbundenen Netzseiten eine Seite jeweils sendet und die andere gleichzeitig dazu empfangt, bei alternierende Umschaltung von Senden und Empfangen auf jeder Seite, mit einer dazu synchronen Umschaltung der Übertragungsrichtung des Richtkopplers. Der Richtkoppler weist dann zusätzlich zu den vorhandenen Sendeeinrichtungen (jeweils RpJVlOD) mit der er die Verlustmodulation einer betreffenden (gerade) sendenden Seite auf die andere (jeweils gerade) empfangende Seite überträgt, noch die Verlust Meßsensoren für den Empfang an jeder Seite auf.

Fig.38 bis Fig.39 betreffen Weiterbildungsvarianten für die Ausgestaltung der Steckdosen mit einer zusätzlichen Datenverbindungsfunktion. Die Steckdosen stehen dabei von der Wand gering über und weisen am überstehenden schmalen Rand 0 eine Datenanschlußverbindung (z.B. BNC- Stecker ) auf. Dabei kann die bevorzugte Verlustmodulations- Demodulationseinrichtung in der Steckdose komplett integriert untergebracht sein, so daß jede Standart PC-Netzkarte unmittelbar an die BNC-Buchse anschließbar ist, oder es sind die betreffenden Zusatzfunktionen in der Netzkarte oder einem Zusatzgerät integriert. Folgende Besonderheit ist in Weiterbildung noch vorgesehen: Oft ist es wünschenswert von der Steckdose das Netzspannungskabel, als auch das Datenkabel zu verlängern (z.B. auch eine Verteilerleiste anzuschließen). Zu diesem Zweck weist der Stecker des Verlängerungskabels, bzw. der Verteilerleiste, einen zusätzlichen Kontaktstift 0 auf, der beim Einstecken des Steckers in die an der Wand montierten Datensteckdose in ein entsprechendes Loch 0 zusätzlich zu den Anschlußkontakten 0 f^ur die Netzspannung eingeschoben ist und innerhalb der Steckdose eine Kontaktbrücke schließt. Über diese Kontaktbrücke ist durch den Stift eine Überbrückung der in die Phasenleitung der Netzspannung zwischengeschalteten HF-Sperrdrossel (HFS) vorgenommen, somit die zu dekodierende Verlustmodulation des als Datensignal verwendeten HF- Trägersignals in der angeschlossenen Verteilerleiste vorgenommen werden kann, die dann die entsprechenden elektronischen Komponenten einschließlich der erforderlichen HF-Sperrdrossel (HFS) für das Abblocken der an die Verteilerleiste angeschlossenen Verbraucher und die Datenanschlußverbindung aufweist. Falls erforderlich, können auch zwei solche Überbrückungskontaktstifte vorgesehen sein, wenn sowohl Phase als auch Nulleiter eine zwischengeschaltete HF-Sperrdrossel (HFS) aufweisen. Der Kontaktstift der Steckers der Verteilerleiste verhindert auch das verkehrte Einstecken des Steckers, somit der Fußpunkt verwendeter Parallelschwingkreise immer an den Nulleiter geschaltet werden können.

Fig.40 betrifft eine Variante, bei der die Eigenschaft des Sensors, daß unmittelbar auch sehr kleine mit der Meßspule in Serie geschaltete Verluste genau gemessen werden können für die Leitungsdiagnose, z.B. an Starkstromleitungen verwendet ist. Dabei sind in entsprechenden Leitungsabschnitten die bevorzugten Verlustmeßsensoren mit ihrer Meßspule (LMs) jeweils in Serie in die Leitung geschaltet, wobei die Meßspuleninduktivität für den Starkstrom kaum einen nennenswerten Widerstand darstellt. Parallel zur Meßspule (LMs) ist ein entsprechender Schwingkreiskondensator (Cps) geschaltet. Die für diesen Sensor eingestellte Resonanzfrequenz ist weit unter den gegebenenfalls für eine Datensignalübertragung verwendete Trägerfrequenzen eingestellt, so daß gegebenenfalls für eine Datensignalübertragung verwendete Trägerfrequenzen von den in Serie geschalteten Parallelschingkreisinduktivitäten nicht behindert werden. Erforderlichenfalls sind diese Schwingkreise durch einen Schützkontakt (der zur Vermeidung einer strommäßigen Überlastung entsprechend hochohmiger ist, als die Meßspuleninduktivität), überbrückbar gemacht, um ein über die Stromleitung für eine Datenübertragung übertragenes HF-Signal nicht zu behindern. Weiters sind zwischen den einzelnen Leitungen (Phasen, Nulleiter, etc.) der Starkstromleitung durch Schütze zuschaltbare Querkondensatoren vorgesehen, um für die Meßfrequenz wahlweise einen Kurzschluß legen zu können und auf diese Weise über die seriellen Schwingkreise zwischen dem Steckenabschnitten eine Leitungsunterbrechung ausmessen zu können.

Fig.41 zeigt das beschriebene Beispiel für ein Paketband- Chipsiegel.

Fig.42zeigt das Beispiel für den Sicherungsdurchziehschlitz des Paketbandes.

Fig.43 zeigt das beschriebene Beispiel für die Ankopplung des Induktionskables. Die abziehkappe ist dabei durch eine Druckfeder (drückt auf den Ziehbolzen der Teleskopführung) geschlossen gehalten, gegebenenfalls ist auch noch ein Sicherungsgewinde, Bajonettverschluß, vorgesehen.

Fig.44 und Fig.45 veranschaulichen die Kontaktierung und Verschaltung der als Asphaltkabel ausgeführten, bevorzugten Fahrzeug Detektorsensorspule (LM) Fig.46 betrifft eine Variante, bei der Verlust einer besonders dünnen Meßnadel durch die Sensorspule LM abgetastet ist. Die Nadel mißt dabei die Temperatur, wobei der sonstige Aufbau dem zu Fig 18a beschriebenen Druckmesser gleicht, und der Sensor auch als Kombinationssensor ausgeführt und wie eine Zündkerze in den Zylinderkopf eines Motors eingeschraubt werden kann.

Fig.47 veranschaulicht, wie eine durch HF Sperrdrosseln in mehrere HF-Datenleitungen getrennte Netz Leitung (mit z B unterschiedlichen Tragerfrequenzen), durch entsprechende Verlustsende- und Verlustempfangsstufen in bidirektionaler Datenrichtung vernetzt werden kann

Fig.48 betrifft die Variante, bei der die Meßspule (LM) außerhalb des Filter- bzw. Schwingkreises durch Seπenschaltung in die Schwingkreisspule (LM^') angeschaltet ist.

Fig.49 betrifft die Veranschaulichung der beschriebenen Hullkurvenkorrelation.

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Verlustmessung, bei dem mit einer Sensorschaltung (LM,Cp) durch galvanische oder kapazitive Anschaltung, oder durch induktive Einkopplung über eine Sensorspule (LM), oder über eine Kapazität (Cp), ein Verlust (l/RVM) gemessen ist, wobei die Schaltung die Eigenschaft aufweist, für eine als Resonanzfrequenz verwendete Meßfrequenz den Verlust an einem rein ohmschen Widerstand (z.B. an einem Schwingkreis LM,Cp oder äquivalenten Filter bei Resonanzfrequenz oder einer Brückenschaltung) zu messen und die Schaltung weiters die Eigenschaft aufweist, daß der an der Meßstelle gemessene Verlust durch einen über Steuersignal (BD) veränderbaren oder schaltbaren Widerstand (Rp), bzw. Verlust (1/RVL), so beeinflußbar ist, als wäre dieser Einfluß an der Meßstelle vorgenommen worden, wobei der zu messende Verlust (l/RVM) stets angeschaltet bzw. eingekoppelt ist und der Summenverlust (l/RVM + 1/RVL) bestehend aus dem zu messenden Verlust an der Meßstelle (l/RVM) und dem über Steuersignal (BD) beeinflußten Verlust (1/RVL) gemessen ist und über eine Bewertung (BW) aus dem Wert des verstellbaren Widerstandes (Rp), bzw. dessen Stellgröße (BD), und einer Amplitudenmessung (us) an der Sensorschaltung, bzw. gegebenenfalls Meßspule (LM bzw. LM,Cp), der eingekoppelte Verlust als Meßwert (mp) ermittelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Verlustmessung unabhängig vom absoluten Wert der an der Sensorschaltung (LM.Cp) auftretenden Meßspannung über mehrere Meßschritte (tl , t2) vorgenommen ist, in denen über den durch Steuersignal (BD) beeinflußbaren Verlust der Summenverlust unterschiedlich verändert wird (vgl. Rpl, Rp2) und zum in den einzelnen Meßschritten (tl, t2) jeweils unterschiedlich auftretenden Summenverlust, an der Sensorschaltung (LM,Cp) die jeweils zugehörigen entsprechenden Spannungswerte (usl , us2) gemessen sind, wobei durch eine Relations- bzw. Korrelationsvorschrift aus der Beziehung zwischen den in den einzelnen Meßschritten jeweils gemessenen Spannungswerten (usl , us2) und den einen unterschiedlichen Summenverlust jeweils mit erzeugenden, durch die Stellgröße (BD) einstellbaren Widerstandsbzw. Leitwerten, der Meßwert (mp) des eigentlich zu messenden Verlustes (l/RVM) bestimmt (festgestellt) ist.

2. Verfahren zur Verlustmessung nach Anspruch 1 oder nach dem Oberbegriff des Anspruch 1, oder für eine allgemeine Meßvorrichtung, wo der durch die Meßvorrichtung eingekoppelte Verlust stört (also nicht gemessen werden soll), dadurch gekennzeichnet, daß ein in die Meßstelle bei anstehendem zu messenden Verlust (l/RVM) eingekoppelter Zusatzverlust einen genau einstellbaren bzw. genau messbaren negativen Anteil hat (- gT bzw. -1/RVMJ*IEG), der zu dem Summenverlust als Meßkonstante hinzuaddiert ist [l/RVM + (-1/RVMJMEG) bzw. [l/RVM + 1/RVL + (-1/RVMJ4EG)].

3. Verfahren zur Verlustmessung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der negative Anteil (- gT bzw. -1/RVMJJEG) des veränderbaren, bzw. schaltbaren Widerstandes, bzw. Leitwertes oder Verlustes durch einen positiven Anteil (GTCOMP bzw. GTCOMP - 1/RVLo) kompensierbar ist, wobei diese Kompensation für die Einstellung, bzw. Messung des Wertes für den negativen Widerstandsanteil (- gT bzw. -1/RVMJ^EG) verwendet ist.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompensation für die Einstellung, bzw. Messung des Wertes für den negativen Widerstandsanteil (- gT bzw. -1/RVMJvlEG) in zwei Meßschritteπ erfolgt (toff, und ton), in denen in einem Meßschritt der negative Widerstandsanteil (- gT bzw. -1/RVM_NEG) abgeschaltet (toff), und im anderen Meßschritt angeschaltet (ton) ist und für den abgeglichenen Zustand in beiden Meßschritten (toff, ton) jeweils übereinstimmende Spannungswerte (Maximalwerte, oder Hüllkurvenwerte uoff bzw. uon mit uoff=uon) zu einer dieser Übereinstimmung entsprechenden Veränderung des positiven Widerstandsanteils (GTCOMP, bzw. GTCOMP=0, bzw. GTCOMP - 1/RVLo) an der entsprechenden Sensorschaltung (z.B. Schwingkreis LM, Cp; Bandfilter, Signalleitung, etc.), gemessen sind.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß durch Abgleich des positiven Widerstandsanteils (GTCOMP, bzw. GTCOMP=0, bzw. GTCOMP - 1/RVLo) der Wert des negativen Widerstandsanteils (- gT bzw. -1/RVMJ EG) gemessen ist.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der negative Widerstandsanteil (- gT bzw. -1/RVMJMEG) durch Steuergröße (z.B. durch Wahl des Arbeitspunktes des den negativen Widerstand repräsentierenden Bauelementes) verstellbar ist und durch Abgleich nach einer vorgegebenen Meßkonstante, die dem für den Erhalt eines Abgleichs (uoff = uon) zu verändernden positiven Widerstandsanteil (GTCOMP, bzw. GTCOMP=0, bzw. GTCOMP- 1/RVLo) entspricht, eingestellt ist.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das einem der Ansprüche 2 bis 6 entsprechende Verfahren jeweils zwischen den Verfahrensschritten einer nach Anspruch 1 vorgenommenen Verlustmessung zur ständigen Nachkalibrierung, bzw. Messung, des der Verlustmessung zugrunde gelegten negativen Widerstands- bzw. Verlustanteils (-gT bzw. GTCOMP bzw. -1/RVM_NEG) durchgeführt ist.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zu einer Verstellung des über Steuersignal (BD) veränderbaren oder schaltbaren Widerstandes (Rp, bzw. - gT), jeweils vorgenommene Messung der an der Sensorschaltung (LM,Cp) auftretenden Spannungswerte (usl, us2, bzw. uon, uoff), zu periodischen, gegebenenfalls vorhandenen Hüllkurvenverlauf entsprechenden Wiederholungszeitpunkten der gemessenen Spannungswerte (z.B. Maximalwerte) vorgenommen ist, wobei zwei Varianten (Modi) mit gegebenenfalls vorgenommener Umschaltung zwischen diesen Varianten (Modi) vorgesehen sind: • ein Modus, in dem die Messung der Spannungswerte zu einer entsprechend vorgenommenen Veränderung des über Steuersignal (BD) veränderten oder geschalteten Widerstandes, synchronisiert nach der Periodizität sich wiederholender Spannungswerte innerhalb einer gegebenenfalls vorhandenen Hüllkurve vorgenommen ist,

und

• ein Modus, in dem die Messung der Spannungswerte zu einer entsprechend vorgenommenen Veränderung des über Steuersignal (BD) veränderten oder geschalteten Widerstandes, über eine Korrelation der gemessenen Werte entsprechend dem Hüllkurvenverlauf (z.B. Interpolation entsprechend dem Anstieg) einer gegebenenfalls vorhandenen Hüllkurve erfolgt, und die für die Korrelation (bzw. Interpolation) entsprechenden Wertepaare jeweils zu identisch (über Rp, bzw. GTCOMP, bzw. - gT) eingestellten Summenverlusten gemessen sind und die Periodizität durch Überprüfung der Korrelationsbedingung interpolierter Werte erfolgt,

wobei gegebenenfalls beide Modi vorgesehen sind, und abhängig von der Frequenz der Hüllkurve und oder abhängig vom Ergebnis der Korrelationsbedingung interpolierter Werte eine Umschaltung der Modi vorgenommen ist, und gegebenenfalls im Modus, in dem für einen Teil der Hüllkurvenperiode brauchbare Meßwerte erhalten sind, für einen anderen Teil jedoch nicht (z.B. in unmittelbarer Nähe des Nulldurchganges der Hüllkurve bei 100% Modulationsgrad durch ein gegebenenfalls vorhandenes Störsignal), die brauchbaren Meßwerte für die Ableitung (Bestimmung) des Meßergebnisses aus der entsprechenden Werterelation (usl , us2) verwendet sind, die unbrauchbaren jedoch nicht, ohne daß deshalb (z.B. bei niedriger Hullkurvenfrequenz) in den anderen Modus umgeschaltet wird (abhängig von der jeweiligen Anwendung des Sensors).

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren an einem hochohmigen Meßfilter (Parallelschwingkreis LM, Cp, Bandfilter, etc.) als Sensorschaltung durchgeführt ist, wobei über das Meßfilter eine induktive, oder kapazitive oder durch galvanische Kontaktanschaltung vorgenommene Einkopplung des zu messenden Verlustes (l/RVM) vorgenommen ist und als Verlust die im Bereich des Wechselfeldes einer Meßspule (LM) vorhandene elektrische Leitfähigkeit (eines Teiles, bzw. Materials, einer Flüssigkeit, auch Blut, etc., eines Gases, etc.) gemessen ist, oder als Verlust ein an die Meßspule (LM) galvanisch angeschalteter Widerstandswert gemessen ist, oder als Verlust die Güte des am Meßfilter verwendeten Kondensators (z.B. für Feuchtigkeitsmessung) gemessen ist, oder als Verlust an definierten Stellen über induktive Koppelspulen oder Antennen vorhandene geschaltete Widerstandswerte gemessen sind.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren an einer Übertragungsleitung für die Übertragung eines Signals vorgenommen ist, bei der die Signalkodierung durch eine mittels stellbarem Widerstand vorgenommene Verlustwertevariation erfolgt, und die Dekodierung durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9 vorgenommen ist.

11. Verfahren zur Verlustmessung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, oder Verfahren zur Verlustmessung in einer Meßspulenanordnung (LM), bzw. einem entsprechenden Sensor, bestehend aus:

einer Wechselfeldspule (LM), deren Verlust von einem elektrisch leitenden Meßteil (K mit Verlust l/RVM, Fig.l) in ihrem elektromagnetischen Feld einer induktiv eingekoppelten Meßstelle mitbestimmt, oder (als Alternativanwendung) an einem über Meßkontakte ohmisch angeschalteten Verlust (Rx Fig.6) mitbestimmt wird, und zusätzlich durch einen gesteuert veränderbaren weiteren Verlust (1/RVL) bestimmt wird, der einem durch Steuersignal (BD) stellbaren ohmschen Widerstand (Rp) bzw. Leitwert entspricht, der an die Wechselfeldpule (LM) elektrisch angeschaltet ist und den in der Spule auftretenden Summenverlust (1/RVM+ 1/RVL) entsprechend dem Steuersignal variiert,

und einer Bewertungseinrichtung (BW), die den Meßwert (mp) aus dem bekannten Verlust des durch Steuersignal (BD) eingestellten ohmschen Widerstandes (1/RVL) und der den Summenverlust (1/RVL + l/RVM) entsprechenden Amplitudenwert-Messung (us) bildet,

wobei die Meßspulenanordnung, bzw. der Sensor die Eigenschaft aufweist, daß genanntes den stellbaren Widerstand (Rp) beeinflußendes Steuersignal, den von der Meßspule (LM), bzw. Sensor erfaßten Summenverlust (1/RVL + l/RVM) so beeinflußt, als wäre dieser Einfluß an der Meßstelle selbst (l/RVM) vorgenommen worden und die dem zu messenden Verlust des Meßteils (l/RVM) entsprechende Meßgröße (mp) aus dem durch Steuersignal (BD) eingestellten, dem zu messenden Verlust (l/RVM) hinzuaddierten Widerstandswert (1/RVL bzw. Rp) und dem am Summenverlust (1/RVL + l/RVM) auftretenden, dieser Einstellung dazu entsprechenden Amplitudenwert (us) bestimmt (festgestellt) wird,

dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Summenverlust (1/RVL + l/RVM) unabhängig vom absoluten Wert der an der Meßspuleπanordnung (LM) auftretenden Meßspannung in zwei oder mehreren aufeinanderfolgenden Schritten, bzw. Meßzeitpunkten (tl, t2), bei über diese Zeitpunkte fortdauernder Anschaltung des zu messenden Verlustes (l/RVM) und jeweils in den einzelnen Zeitpunkten (tl, t2) über das Steuersignal (BD) unterschiedlich eingestellten Werten des Summenververlustes (1/RVL + l/RVM) derart gemessen ist, daß die Meßgröße (mp) des zu bestimmenden Verlustwertes (l/RVM) aus der Relation der über die Zeitintervalle (tl, t2) vorgenommenen Einstellung des Summenververlustes (1/RVL + l/RVM) und zugehöriger Relation der an, bzw. in der Wechselfeldspule auftretenden Amplitudenwerte (usl, us2) ermittelt, bzw. gemessen ist, wobei das Verfahren in beide Richtungen folgendermaßen alternativ durchführbar ist:

a) zu vorgegebenen durch Steuersignal (BD) eingestellten Relationen (Rpl, Rp2) des Summenverlustes sind die zugehörigen Amplitudenwerte (usl, us2) gemessen und aus der Relation zwischen Amplitudenwerten und zugehörigen über Stellgröße (Steuersignal) eingestellten Summenverlustwerte ist die Meßgröße (mp) ermittelt,

und/oder

b) zu vorgegebenen Relationen unterschiedlicher Amplitudenwerte (usl, us2) wird die Relation der durch Steuersignal (BD) veränderten Summenverlustwerte passend eingestellt und aus der gegebenen Relation zwischen Amplituden und der zugehörigen über Stellgröße (Steuersignal) eingestellten Summenverlustwerte ist die Meßgröße (mp) ermittelt.

12. Verfahren nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, daß die durch das Steuersignal (BD) vorgenommene Änderung des Summenverlustes (1/RVL + l/RVM) bei entsprechender Messung zugehöriger Amplitudenwerte (us) nach folgenden Relationen für die Ermittlung des Meßwertes (mp) vorgenommen ist: Die dem zu messenden Verlust des Meßteils (l/RVM) entsprechende Meßgröße (mp) wird über zwei oder mehrere Schritte (tl, t2), aus den durch Steuersignal (BD) jeweils in diesen Schritten eingestellten Widerstandswerten (1/RVL bzw. Rpl, Rp2) und den dazu am Summenverlust (1/RVL + l /RVM) auftretenden Amplitudenwerten (us=usl, us=us2) derart gemessen, daß über diese Schritte das Verhältnis der zu diesen Schritten auftretenden Amplitudenwerte (usl, us2) gebildet und zu dem Verhältnis der (diesen Amplitudenwerten usl, us2) entsprechenden Widerstandswerte (1/RVM1, 1/RVM2 mit Rpl bzw. Rp2, bzw. Stellgrößenwerte (BD) in Relation gesetzt wird, wobei aus der entsprechenden mathematischen Beziehung der unbekannte Verlust des Meßteils (l/RVM) bestimmt wird und die durch Steuersignal (BD) erfolgte Umschaltung der Widerstandswerte mit Abtastung zugehöriger Amplitudenwerte so schnell erfolgt, daß sich der zu messende Verlust des Meßteils (l/RVM) über die Dauer dieser Umschaltungen nicht wesentlich ändert.

13. Verfahren nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, daß durch Abgleich (schrittweise oder in successiver Approximation) des verstellbaren Widerstandes (Rp) über die Meßschritte (tl, t2) ein definiertes Amplitudenverhältnis (usl/us2) der die Meßschritte (tl, t2) betreffenden Amplitudenwerte (usl, us2) hergestellt wird, wobei die Ermittlung des über die Meßspule an der Meßstelle eingekoppelten Verlustes aus der Werteverstellung des verstellbaren Widerstandes (Rp) abgeleitet wird und die durch Steuersignal (BD) erfolgte Umschaltung der Widerstandswerte mit Abtastung zugehöriger Amplitudenwerte so schnell erfolgt, daß sich der zu messende Verlust des Meßteils (l/RVM) über die Dauer dieser Umschaltungen nicht wesentlich ändert.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die durch Steuersignal (BD) erfolgte Umschaltung der Widerstandswerte (Rpl, Rp2) mit Abtastung (usl, us2) oder Abgleich (us2) zugehöriger Amplitudenwerte jeweils zu stabilen Phasenlagen der Meßsignalamplitude (in Bezug auf Periodizität) erfolgt oder daß jeweils eine Korrelation der betreffenden Amplitudenwerte in Bezug auf einen gegebenen Hüllkurvenverlauf vorgenommen ist.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, insbesondere Verfahren nach Anspruch 12 oder Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der zu messende Verlust (l/RVM bzw. mp) jeweils aus zwei Meßschritten (tl, t2) bestimmt wird, bzw. über zwei Meßschritte gemessen ist, wobei die Meßschritte entsprechend unterschiedliche Widerstandswerte (Rpl, Rp2) des mit dem Steuersignal (BD) verstellten Widerstandswertes aufweisen und bei Verwendung eines Kalibrierverfahrens zur Einstellung bzw. Bestimmung eines negativen Widerstandsanteils entsprechend einem der Ansprüche 2 bis 8 und/oder bei Verwendung eines Korrelationsverfahrens nach Anspruch 8 oder Anspruch 14, die für die Kalibrierung des negativen Widerstandsanteils, bzw. für die Korrelation gemessener Werte erforderlichen Meßschritte innerhalb der Meßschritte (tl, t2) für die Verlustmessung passend eingefügt sind.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die in einem der beiden Meßschritte (tl, t2) über genanntes Steuersignal (BD) vorgenommene Umschaltung der Widerstandswerte durch jeweilige Abschaltung des als zusätzlicher Verlust mittels genanntem Steuersignal (BD) angeschalteten Widerstandswertes (Rp=unendlich) im entsprechenden Meßschritt vorgenommen ist, wodurch sich die genannten, in den einzelnen Meßschritten (tl , t2) unterschiedlich vorgesehenen Widerstandswerte (Rpl,Rp2) ergeben (l/RVM für Rp=unendlich, bzw. 1/RVM+l/RVL für Rp=Rp).

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß zur Durchführung des Verfahrens ein hochohmiges Filter (z.B. Parallelresonanzkreis LM, Cp oder Bandfilter, etc.) verwendet ist, dessen Induktivität der Wechselfeldspule (LM) entspricht oder zumindest Bestandteil der Filterinduktivität ist (z.B. eines einfachen Parallelschwingkreises oder auch eines Bandfilters, etc.), wobei in dieses Filter (bzw. Schwinkgreis LM, Cp) der gegebenenfalls vorhandene negative Widerstand, bzw. Leitwert (- gT) eingekoppelt und erforderlichenfalls durch ein entsprechendes Übersetzungsverhältnis der Filterinduktivität (LM) transformatorisch auf den gewünschten Wertebereich angepaßt ist.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitpunkt stabiler Phasenlagen, insbesondere der Zeitpunkt zur Feststellung eines der Filter- bzw. Schwingkreisspannung entsprechenden Spannungsmaximums durch Abtastung des Nulldurchganges der Stromamplitude über einen mit der Meßspule in Serie liegenden Serienmeßwiderstand RM erfolgt, wobei durch den in den Ansprüchen 2 bis 8 genannten negativen Widerstandsanteil (- gT bzw. -1/RVMJMEG) eine Entdämpfung des Meßwiderstandes und gegebenenfalls auch des Spulenserienwiderstandes (rs) erfolgt.

19. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Speiseamplitude des Filter- bzw. Parallelresonanzkreiswechselstromes über die Dauer der in unterschiedlichen Meßschritten (tl, t2) über unterschiedliche Stellwerte (BD) des verstellbaren Widerstandes (Rp) jeweils unterschiedlich eingestellten Summenverlustwerte (1/RVL + l/RVM), konstant geregelt ist.

20.Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung des Filter- bzw. Parallelresonanzkreiswechselstromes über die Versorgungsspannung des Speiseoszillators (OSZ) erfolgt.

20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß eine Fremdspeisung des Filterbzw. Parallelresonanzkreises vorgesehen ist, wobei die Fremdspeisung durch Einspeisung einer entsprechend der Resonanzfrequenz jeweils alternierend umgeschalteten Konstantstromquellen- und Konstanstromsenken Speisung vorgenommen ist.

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßspulenanordnung (LM) für eine elektrisch leitende Messung eines niederohmigen Widerstandes verwendet ist, der als Serienverlustwiderstand (Rkontakt) in die Meßspuleninduktivität (LM) bzw. Resonanzkreisspuleniduktivität in galvanischer Verbindung geschaltet ist.

22. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 21 oder Verfahren mit einer berührungslosen Temperaturmessung (durch die Meßspule LM) an einer Bremsscheibe, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich ein Temperatursensor (Tstandart) zur Erfassung der Kühlungswirkung des Fahrtwindes vorgesehen ist, der heizbar gemacht ist, wobei mit diesem Sensor die Kühlungswirkung des Fahrtwindes gemessen ist und unter Einbeziehung der Fahrtwindkühlung und der ausgeübten Bremskraft der Bremse über die gemessene Temperatur der Bremse auf die Funktion der Bremse geschlossen wird.

23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der in der Fahrtwindkühlung der Bremsscheibe sich befindende heizbare Temperatursensor über Regelung auf eine Temperatur aufgeheizt ist, die der gemessenen Temperatur der Bremsscheibe entspricht, wobei über die aufgewendete Heizleistung des Sensors auf die Bremsleistung der Bremsscheibe geschlossen wird.

24. Verfahren nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren, bzw. die Anordnung in ein ABS- Bremsregelsystem mit eingebunden ist.

25. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 21 unter Verwendung einer Meßspule (LM), dadurch gekennzeichnet, daß durch den genau einstellbaren bzw. genau messbaren negativen Anteil (- gT bzw. -1/RVMJ^EG) des gemessenen Summenverlustes l/RVM + 1/RVL + + (-1/RVMJMEG), eine der gewünschten Güteeinstellung der Meßspule (LM), bzw. eines durch die Meßspule mitbestimmten Filters (bzw. Schwinkgreises LM, Cp) entsprechende Teilkompensation des durch den Spulenwiderstand der Meßspule (LM) und/oder durch den physikalischen Aufbau des über die Meßspule (LM) gemessenen Verlustteiles (K) vorgegebenen Offsetwertes (des gemessenen Summenverlustes l/RVM + 1/RVL + [-1/RVMJMEG] ) vorgenommen ist (wobei Offset Verlust in l/RVM enthalten).

26. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß für den Wickeldraht (bzw. die Windungen, Leiterbahnen etc.) der Meßspule (LM) und/oder für das zu messende Verlustteil (K) ein Material (z.B. eine Legierung wie Manganin, etc.) gewählt ist, das im Vergleich zu einem standartisierten Material (Kupferspule, bzw. Aluminium oder Stahlblech für das zu messende Teil, etc.) zwar einen (um Faktor X) wesentlich höheren spezifischen Widerstand hat, jedoch dafür einen wesentlich geringeren (entsprechend Faktor X) Temperaturkoeffizienten aufweist (durch an der Legierung beteiligte Materialien mit entsprechend entgegengesetzt verlaufenden Temperaturkoeffizienten des spezifischen Widerstandes, bzw. Leitwertes).

27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierung für die Temperaturkompensation der Meßspule (LM), bzw. für die Temperaturkompensation des zu messenden Verlustteils (K), keine unmittelbare Materialverbindung in physikalischen Sinne betrifft, sondern der Draht, bzw. gegebenenfalls die Leiterbahnen der Meßspule (LM) aus parallel geschalteten (gebündelten) Drähten, bzw. Leiterbahnen aus unterschiedlichen Materialien mit jeweils entgegengesetzt verlaufenden Temperaturkoeffizienten ihres spezifischen Widerstandes sich zusammensetzt, bzw. für das zu messenden Verlustteil (K) das gemessene Verlustteil (K) aus mehreren Schichten aus unterschiedlichen Materialien mit jeweils entgegengesetzt verlaufenden Temperaturkoeffizienten des spezifischen Leitwertes sich zusammensetzt.

28. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung des im Summenverlustes [ l/RVM + 1/RVL + (-1/RVMJMEG) ] enthaltenen negativen Verlustanteils (- gT bzw. -1/RVMJ EG) durch gesteuerte Veränderung eines positiven Widerstands,- bzw. Leitwertanteiles (Rp bzw. 1/RVL) bei konstant gehaltenem negativem Verlustanteil vorgenommen ist.

29 Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung des im Summenverlustes [ l/RVM + 1/RVL + (-1/RVMJMEG) ] enthaltenen negativen Verlustanteils (- gT bzw -1/RVMJJEG) unmittelbar durch gesteuerte Veränderung des negativen Verlustanteils über die Wahl des jeweiligen Arbeitspunktes des den negativen Verlustanteil -1/RVMJ^EG) repräsentierenden Bauelementes (z B einer Tunneldiode) zur Einstellung des negativen differentiellen Widerstandes, bzw. Leitwertes des Bauelementes (- gT), vorgenommen

30 Verfahren nach einem der Ansprüche 25, 28, oder 29, dadurch gekennzeichnet, daß durch Nachregelung des im Summenverlust l/RVM + 1/RVL + (-1/RVMJMEG) bei der Verlustmessung enthaltenen negativen Verlustanteils (- gT bzw -1/RVMJ1EG) die für die Verlustmessung erforderliche Meßspannung (usl , us2) im für die jeweilige Anwendung entsprechenden Meßbereich (us*) gehalten ist, wobei die Regelgroße für die Nachregelung des negativen Verlustanteils (- gT bzw -1/RVMJJEG) aus dem Aussteuerbereich der Meßspannung (z B über Tiefpaßfunktion oder Komparator) dedektiert ist (vgl dynamische Relativmessung in der Beschreibung)

31. Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachregelung des im Summenverlust l/RVM + 1/RVL + (-1/RVMJMEG) enthaltenen negativen Verlustanteils (- gT bzw. -1/RVMJJEG) durch ein auf die jeweilige Anwendung abgestimmtes Ereignisanzeigesignal (Strobe Signal, enable Signal) gesteuert ist, wobei als Ereignis die außerordentliche Änderung des gemessenen Verlustes (differentiell, oder absolut) dedektiert und für die Einschaltung oder Ausschaltung der Nachregelung des negativen Verlustanteils (- gT bzw -1/RVMJMEG) verwendet ist, bzw gegebenenfalls auch externe Schaltsignale (entsprechend einer Ablaufsteuerung, etc ) als Ereignissignal gewertet werden können

32. Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachregelung des im Summenverlust l/RVM + 1/RVL + (-1/RVMJJEG) enthaltenen negativen Verlustanteils (- gT bzw. -1/RVMJ4EG) durch eine vor- rückwärts Zahlung der den negativen Verlustanteil entsprechenden Auflosungsemheiten vorgenommen ist, wobei Zahlrichtung, Schrittweite und Schrittgeschwindigkeit (bzw Zahltakt) entsprechend der gemessenen Abweichung der Meßspannung (us*) von den Amplituden Eckwerten entsprechend der Definition des zulässigen Aussteuerungsbereichs (REFHJVIIN bzw REFHJVIAX) abgeleitet sind, um die Meßspannung entgegen einer gegebenenfalls vorhandenen Drift des Offsetwertes im vorgegebenen Meßbereich (us*) zu halten

33. Verfahren nach einem der Ansprüche 25, 28, oder 29, dadurch gekennzeichnet, daß durch Nachregelung des im Summenverlust l/RVM + 1/RVL + (-1/RVMJMEG) bei der Verlustmessung enthaltenen negativen Verlustanteils (- gT bzw -1/RVMJMEG) die für die Verlustmessung erforderliche Meßspannung (usl , us2) im für die jeweilige Anwendung entsprechenden Meßbereich (us*) gehalten ist, wobei die Regelgröße für die Nachregelung des negativen Verlustanteils (- gT bzw. -1/RVMJJEG) durch Messung einer Ausgleichgröße über eine weitere Sensorspule (LT) für das Nachstellen des negativen Verlustanteils (- gT bzw. -1/RVMjiEG) dedektiert ist (vgl. statische Relativmessung in der Beschreibung).

34. Verfahren nach Anspruch 33, wobei die genannte weitere Temperatur Sensorspule (LT) eine Temperaturmessung am zu messenden Verlustteil (K) derart vornimmt, daß sich für eine Bewegungsabtastung des zu messenden Verlustteils (K) durch die Verlust Meßspule LM, der durch die Temperatur Sensorspule (LT) gemessene Verlust nicht ändert (vgl. DE 42 40 739 C2), dadurch gekennzeichnet, daß der Summenverlust in der Temperaturmeßspule (LT), welche gleichfalls einen in den Summenverlust mit einbezogenen, durch Stellgröße (BD_T) stellbaren Widerstand (Rp_T) als stellbaren Verlust [ 1/RVLJ^", bzw. gegebenenfalls 1/RVLJT + (-1/RVMJMEG) ] aufweist, konstant geregelt ist und die bei dieser Regelung erhaltene Stellgröße (BD_T) als den Temperaturgang (bzw. die Drift) des Offsetwertes in der Verlust Meßspule LM ausgleichender Wert über eine die Drift ausgleichende Miteinbeziehung des Summenverlustes der Meßspule LM (durch entsprechende Regelung, bzw. entsprechendes stellen von 1/RVL an LM) ausgeglichen ist, wodurch die Meßsignalspannung (us*) an der Meßspule (LM) im vorgegebenen Meßbereich gehalten ist.

35. Verfahren nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß die durch Konstanthaltung des von der Temperatur Sensorspule (LT) gemessenen Verlustes erhaltene Stellgröße BD_T, als Korrekturwert in einer Korrekturtabelle des Sensors verwendet ist.

36. Verfahren nach Anspruch 10 unter Verwendung eines Verfahrens nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der für die Datenkodierung verwendete stellbare Widerstand Rp seine Verlustwertvariation (l/RVM) über ein entsprechendes Meßfilter (z.B. Schwingkreis LM, Cp mit Serienwiderstand) auf einer auf die Leitung entsprechend angeschalteten Sendeseite vornimmt, wobei diese Verlustwertvariation von einem entsprechenden, den Verlust messenden Sensor (LM.Cp) einer auf die Leitung entsprechend angeschalteten Empfangsseite gemessen wird und eine Vielzahl solcher Empfangsseiten zum Mithörern des von der Sendeseite gesendeten Signals vorgesehen sein können.

37. Verfahren nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspeisung der Meßfrequenz für die Verlustmessung, bzw. dito für die Verlustwertvariation (-1/RVM), durch ein unmoduliertes Trägerfrequenzsignal erfolgt, wobei längs der Leitung auch mehrere solche Einspeisestellen vorgesehen sein können.

38. Verfahren nach Anspruch 36 und Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl auf unterschiedliche Filterfrequenzen, bzw. Resonanzfrequenzen abgestimmte Filter vorgesehen sind, wobei auch mehrere jeweils auf gleiche Filterfrequenz abgestimmte Filter vorgesehen sein können, daß die den Verlust messenden Sensoren für die Verlustmessung als auch die die Verlustwertvariation (-1/RVM) vornehmenden Stellwiderstände, aufeinander entsprechend abgestimmte Filter (z.B. Parallelschwingkreise LM.Cp) verwenden, und daß eine den Filterfrequenzen der Filter entsprechende Anzahl von unmodulierten Trägerfrequenzen eingespeist ist, wobei längs der Leitung auch mehrere Einspeisestellen für die Einspeisung unterschiedlicher unmodulierter Trägerfrequenzen vorgesehen sein können.

39. Verfahren nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß jede der miteinander kommunizierenden Empfangs- bzw. Sendestufen eine Vielzahl von jeweils auf unterschiedliche Filterfrequenzen, bzw. Resonanzfrequenzen abgestimmte Filter für die Signalübertragung gleichzeitig verwendet, wobei jede Filterfrequenz, bzw. Trägerfrequenz, einem Bit eines aus n-Bit bestehenden Datenwortes entspricht, und die Bits eines Datenwortes somit durch die den Filterfrequenzen entsprechenden unterschiedlichen Trägerfrequenzen simultan (gleichzeitig) übertragen sind.

40. Verfahren nach Anspruch 10 unter Verwendung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9, oder 25, oder 28 bis 39, dadurch gekennzeichnet, daß in die für die Signalübertragung verwendete Leitung ein negativer Verlustanteil (-1/RVMJMEG) eingespeist ist, wobei längs der Leitung auch mehrere Einspeisestellen für die Einspeisung unterschiedlicher unmodulierter Trägerfrequenzen vorgesehen sein können, bzw. gegebenenfalls die Verlustmeßsensoren den Summenverlust mit einem entsprechenden negativen Verlustanteil messen, wobei gegebenenfalls ein Verfahren nach Anspruch 30 zur Anwendung kommen kann (für die Arbeitspunkteinstellung).

41. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 oder 36 bis 40, oder Verfahren nach einem der Ansprüche 30 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren für eine auf bestehenden Elektroinstallationsleitungen vorgenommene Datenübertragung (z.B. Rechnervernetzung, Maschinenvernetzung, etc.) verwendet ist, wobei die Verbraucher jeweils über Sperrfilter (z.B. Sperrdrossel) von der Trägerfrequenz abgeblockt sind.

42. Verfahren nach Anspruch 41 , dadurch gekennzeichnet, daß genanntes Sperrfilter jeweils in den Steckdosen der bestehenden Elektroinstallation untergebracht ist, wobei die Steckdose zusätzlich zur Standart gemäßen Steckvorrichtung noch die Steckverbindung für das Anschließen der Datenverbindung aufweist.

43. Verfahren nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß genannte Steckdosen eine Modifikation der Standart gemäßen Steckvorrichtung derart aufweisen, daß zusätzlich zu den Kontaktierungslöchern (mit den entsprechenden Kontaktfedern), noch ein weiteres Kontaktierungsloch mit entsprechenden Kontaktfedern vorgesehen ist und diese Kontaktfedern (bzw. Kontaktfedernpaar) über einen am in die Steckdose jeweils einzusteckenden Netzstecker vorgesehenen Einsteckstift, eine Überbrückung der als Sperrfilter vorhandenen Sperrdrossel (bzw. Sperrinduktivität) vornimmt, wobei zweierlei Varianten von solchen Netzsteckern vorgesehen sind, für die erste Variante, ein Standart gemäßer Netzstecker ohne Einsteckstift, somit ohne Überbrückung des in der Steckdose vorhandenen Sperrfilters (bzw. Sperrdrossel), und für die zweite Variante, der genannte modifizierte Netzstecker den vorgesehenen Einsteckstift für die Überbrückung des in der Steckdose vorhandenen Sperrfilters (bzw. Sperrdrossel) aufweist.

44. Verfahren nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß über den genannten modifizierten Netzstecker mit dem vorgesehenen Einsteckstift für die Überbrückung des in der Steckdose vorhandenen Sperrfilters (bzw. Sperrdrossel), ein Verlängerungskabel oder eine Verteiler Steckdosenleiste angeschlossen ist, wobei das andere, für das Anstecken des Verbraucherkabels (bzw. dessen Standart gemäßen Netzsteckers) vorgesehene Ende (bzw. Steckdose) des Verlängerungskabels, bzw. der Verteiler Steckdosenleiste, das genannte Sperrfilter, bzw. Sperrdrossel und die Steckverbindung für das Anschließen der Datenverbindung aufweist, und gegebenenfalls ein weiteres Einsteckloch mit Kontaktfedernpaar für eine gegebenenfalls weitere Überbrückungsmöglichkeit des Sperrfilters (bzw. der Sperrdrossel).

45. Verfahren nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, daß über den genannten modifizierten Netzstecker mit dem vorgesehenen Einsteckstift für die Überbrückung des in der Steckdose vorhandenen Sperrfilters (bzw. Sperrdrossel) unmittelbar das Gerät angeschlossen ist, über welches die über das Stromnetz vorgenommene Datenübertragung vorgenommen werden soll (z.B. Vernetzung von Computern) und in diesem Gerät das Sperrfilter, bzw. die Sperrdrossel und die Datenabtrennung vorgenommen ist, wobei der modifizierte Netzstecker wahlweise in genannte Steckdose der Elektroinstallation oder in ein nach Anspruch 44 genanntes Verlängerungskabel eingesteckt werden kann, und das betreffende Gerät durch Auswechseln des Netzanschlußkabels über den betreffend Standart gemäß ausgeführten Kaltgerätestecker auch an jede Standart Steckdose oder an die genannte mit einem Sperrfilters (bzw. der Sperrdrossel) versehener Steckdose angeschlossen werden kann, bei Zuführung des Datensignals über eine externes Kabel (via Daten- Netzkarte, externen Dekoder, etc.)

46. Verfahren nach einem der Ansprüche 41 bis 45, dadurch gekennzeichnet, daß über die bestehende Installation mehrere, für das Trägerfrequenzsignal der genannten Datenübertragung durch ein Sperrfilter (bzw. eine Sperrdrossel) getrennte Datennetze vorgesehen sind, wobei das Sperrfilter (bzw. die Sperrdrossel) für die bestehende Elektroinstallation eine Verbindung mit vernachlässigbarer Impedanz, bzw. Widerstand, darstellt, und daß zwischen den durch Sperrfilter (bzw. Sperrdrossel) getrennten Datennetzen eine bidirektionale Richtkopplerschaltung als aktive Signalüberbrückung vorgesehen ist, die an jedem durch das Sperrfilter (bzw. durch die Sperrdrossel) jeweils getrenntem Ende der Signalleitung, bzw. Datenleitung, eine entsprechend Anspruch 10 bzw. einem der Ansprüche 36 bis 40 ausgeführte Verlustmodulationseinrichtung als Sender, bzw. Verlustmeßeinrichtung (Sensor) als Empfänger aufweist.

47. Verfahren nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, daß die durch Sperrfilter (bzw. Sperrdrossel) getrennten Datennetze zueinander unterschiedliche Trägerfrequenzen verwenden, wobei das Sperrfilter (bzw. Sperrdrossel) sämtliche verwendete Trägerfrequenzen sperrt und die bidirektionale Richtkopplerschaltung, bzw. aktive Signalüberbrückung, jeweils für die verwendeten Trägerfrequenzen ausgelegt ist.

48. Verfahren nach Anspruch 46 oder Anspruch 47, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrfilter (bzw. die Sperrdrossel) zur Trennung der Datennetze (jeweils) in den standartmäßig vorhandenen Installationsdosen bzw. Klemmdosen der Eletroinstallation untergebracht ist.

49. Verfahren nach einem der Ansprüche 46 bis 48, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung zur Einspeisung der unmoduherten Trägerfrequenz(en) (jeweils) in den standartmäßig vorhandenen Installationsdosen bzw. Klemmdosen der Eletroinstallation untergebracht ist.

50. Verfahren nach einem der Ansprüche 40 bis 49, dadurch gekennzeichnet, daß die (in Anspruch 40) genannte Einspeisung eines negativer Verlustanteiles (-1/RVMJ1EG) (jeweils) in den standartmäßig vorhandenen Installationsdosen bzw. Klemmdosen der Eletroinstallation untergebracht ist.

51. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 50, dadurch gekennzeichnet, daß für die genannte Verlustmessung des Summenverlustes [l/RVM + 1/RVL], bzw. [l/RVM + 1/RVL + (-1/RVMJ4EG)] eine Transputerschaltung verwendet ist, welche den genannten Sensor mit einer zur Sensorspule (LM) weiteren HF-Spule enthält, die von einem externen HF-Sender gespeist wird, wobei eine Sendeeinrichtung zur Datenausgabe und eine Empfangseinrichtung zur Dateneingabe vorgesehen ist, die gleichfalls über HF-Sender kommuniziert.

52. Verfahren nach Anspruch 51 , dadurch gekennzeichnet, daß die externe HF-Speisung über ein Induktionskabel erfolgt, welches um ein einen am Sensorgehäuse vorgesehenen Wickelkörper gewickelt ist, innerhalb dem die zum umwickelnden Induktionskabel eine induktive Kopplung aufweisende HF-Spule der Transputerschaltung vorgesehen ist.

53. Verfahren nach Anspruch 52, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenübertragung nach einem der Ansprüche 10, oder 36 bis 40 vorgenommen ist, wobei über die HF-Spule des Transputer Sensors eine in das Induktionskabel eingespeiste serielle Verlustwiderstandsvaπation des Senders vorgenommen ist, bei einer entsprechenden Arbeitspunkteinstellung (für den Verlust) durch den gegebenenfalls in das Induktionskabel eingespeisten seriellen negativen Widerstand (z.B. über die Einspeisung der unmoduherten Tragerfrequenz(en) ) und eine Vielzahl nach Anspruch 52 seriell in das Induktionskabel eingekoppelter Sender, bzw Transputer Sensoren vorgesehen sein können, die über die HF-Spule auch eine Verlustmessung des durch die Sender für eine Datenübertragung modulierten Verlustes für den Datenempfang vornehmen können, wobei die unmoduherte Tragerfrequenz zugleich die Speisung der über das Induktionskabel vernetzten Transputer Sensoren vorgenommen ist

54. Verfahren nach einem der Ansprüche 51 bis 53, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren untereinander der Reihe nach innerhalb einer von den Sensoren gebildeten Kette kommunizieren und von Sensor zu Sensor die Daten eines jeweiligen Sensors über die Sensoren Kette bis zu an den Enden der Kette jeweils angeschalteten Zentralen weiterreichen, wobei im Datenprotokoll die Datenubertragungsπchtung kodiert ist und im Fehlerfall für eine an beliebiger Stelle der Kette auftretende Unterbrechung, der betreffende Sensor die Datenubertragungsπchtung im Datenprotokoll ändert und somit einen im Datennetz noch freien Weg innerhalb der vernetzten Kette zu einer am Ende der Kette vorhandenen Zentrale für die Weitereichung der Daten benutzt (Datenumlenkung), wobei der betreffende Sensor über seine im Datenprotokoll verwendete Adresse durch die Zentrale identifiziert ist

55. Verfahren nach Anspruch 54, dadurch gekennzeichnet, daß durch Vergleich der Daten zwischen den am Ende der Kette jeweils vorgesehenen und direkt miteinander vernetzten Zentralen, und den über die Sensoren Kette an die Zentralen weiter gereichten Daten, die Betriebssicherheit für die Datenübermittlung getestet wird

56. Verfahren nach Anspruch 54 oder 55, dadurch gekennzeichnet, daß durch entsprechende Zuordnungsspeicherung, die ortliche Lage der Sensoren zu ihrer Diagnoseanzeige, als auch im Falle einer Datenumlenkung im Storungsfall, oder bei einem negativen Selbsttest, in einem oder mehreren zentralen Computern jeweils erfaßt ist

57. Verfahren nach einem der Ansprüche 51 bis 56, dadurch gekennzeichnet, daß die Transputer Sensoren in einer der folgenden Anwendungen angewendet sind:

a) einem Feld von Transputer Sensoren für die Geländesicherung zur Erkennung von

Bewegungen, wobei die Bewegungen einer oder mehreren entsprechend vernetzten Zentralen gemeldet wird, b) längs einer Schienenstrecke (z.B. im Bahnbereich) angeordnete Sensoren zur Überwachung der Schienen,

c) für Alarmanlagen zur Alarmauslösung über Abstandsmessung, wobei der Abstand zu einem entsprechend elektrisch leitenden Verlust (z.B. eines Bleches) dedektiert ist,

d) zur Echtheitszertifizierung von mit den Sensoren markierten Gegenständen oder Verschlußsicherung von Verpackungen,

e) zur Vernetzung von in die Fahrbahn eingelassenen Sensorspulen für die

Fahrzeugüberwachung,

f) zur Lagekodierung für die Überwachung und Auffindung der Ablagestellen für mit den Sensoren kodierten Gegenständen (Akten, Ordner, Bücher, Schachteln, etc.),

gj für die allgemeine Sensorvernetzung, z.B. in Fahrzeugen (z.B. Karosserie),

h) für die Überwachung und Durchmessen von Starkstromnetzen zur Aufsuche von Unterbrechungen und Kurzschlüssen.

i) als Sensor zur Schwingungsaufnahme, insbesondere Körperschall Sensor und Vibrationssensor.

58. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren eine an der Meßstelle über den genannten durch Stellgröße (BD) veränderbaren Widerstand (bzw. Verluststeuerung 1/RVL) durch entsprechende Variation der Verlustwerte nach einem Codemuster eine Sicherheitskodierung vornimmt, die über die Eigenschaft einer Verlustmessung des Sensors nachgeprüft wird (d.h. zuerst jeweils Verstellen und dann Nachmessen) um ein Ausregeln des jeweils vom Sensor gemessenen Verlustes durch induktive externe Einspeisung eines Verlustes (positiv und/oder negativ) zu verhindern, wobei das Verfahren für eine betreffende Sicherheitsanwendung vorgesehen ist (z.B. entsprechend einer Anwendung nach Anspruch 57).

59. Verfahren nach Anspruch 57f oder nach einem der Ansprüche 1 bis 56, dadurch gekennzeichnet, daß betreffender Sensor durch einen zentralen HF- Sender versorgt wird, und zu benachbarten durch über Schaltelement in ihrem Verlust steuerbaren Leiterschleifen (z.B. Leiterschleife offen, oder geschlossen, bzw. über Serienwiderstand geschlossen) den Verlust für alle vorhandenen Leiterschleifen der Reihe nach mißt, wobei der aus allen Messungen für eine Leiterschleife, bzw. einem entsprechenden Paar von Leiterschleifen erhaltene maximale Verlustwert, jene Leiterschleife bzw. jenes Paar von Leiterschleifen anzeigt, die (bzw. das) dem betreffenden Sensor am nächsten hegt, bzw. wo der betreffende Sensor sich zwischen den betreffenden Leiterschleifen eines entsprechenden Paares von Leiterschleifen sich befindet, und die Leiterbahnschleifen (z.B. in paralleler Reihung einer Facherung entsprechend auf einem Regalbrett) der Reihe nach selektiv ihren Verlust durch jeweiliges Schließen der Schleife jeweils einzeln anschalten, bei einer entsprechenden Sende- Empfangs- Kommunikation der in Nahe, bzw. zwischen den Leiterbahnschleifen (bzw. in Nahe der Leiterbahnschleifen) sich befindenden Transputer Sensoren, die an den gelagerten Gegenstanden (Schachteln, Akten, Ordner, etc.) jeweils angebracht sind.

60. Verfahren nach Anspruch 59, dadurch gekennzeichnet, daß die in ihrem Verlust steuerbaren Leiterbahnschleifen der verwendeten Meßfrequenz entsprechende Filtereigenschaften aufweisen, wobei die Einspeisung der Meßfrequenz über die Leiterbahnschleifen oder über die Transputer Sensoren der kodierten Gegenstande erfolgen kann.

61. Verfahren nach Anspruch 57e, dadurch gekennzeichnet, daß die in die Fahrbahn eingelassenen Spulen mit ihrem Abtastergebnis eine Zielverfolgung vornehmen, bei der in einem Computerspeicher für die innerhalb der von den Spulen erfaßten Rasterpositionen entsprechende Speicherplätze vorgesehen sind, die für die Abtastung des Fahrverhaltens der durch die Spulenabtastung verfolgten Fahrzeuge so verwendet sind, daß das verwendete Programm die Fahrzeuge durch die vorgesehenen Speicherplätze so durchschleust, wie die Abtastung der Fahrzeuge, bezogen auf das an den Rasterpositionen durch die Spulen sich ergebende Zeitraster, durch die Spulen vorgenommen ist, wobei die Speicherpatze entsprechend einem virtuellen Schieberegister, bzw. FIFO (first in first out) adressiert sind und für jede Fahrspur eine Speicherspur des virtuellen Schieberegisters vorgesehen ist, und entsprechende spontane Aussetzer der Abtastimpulse (der Spulen Verlustmessung) dem Verlassen einer Fahrspur, bzw spontane Zusatzimpulse (der Spulen Verlustmessung) dem Einscheren in eine Fahrspur zugeordnet sind, und daß entsprechende Erfassungsmaßanhmen zur Registrierung der Fahrzeuge (Kamera, bzw. Kamera's) vorgesehen sind

62. Schaltung für die Durchfuhrung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 2 bis 60, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung als Transputerschaltung ausgeführt ist, welche einen genau einstellbaren oder genau messbaren negativen Anteil hat (- gT bzw. -1/RVMJ EG), der zu dem Summenverlust als Meßkonstante hinzuaddiert ist [l /RVM + 1/RVL + (-1/RVMJ^EG)] und der negative Anteil des Verlustes (- gT) durch eine Tunneldiode erzeugt ist, daß die Regelung der Spannung der Tunneldiode zur Einstellung ihres Arbeitspunktes über die Sättigung der HF-Transformatorιnduktιvιtat der HF-Empfgangsspule für die Versorgungsspannungserzeugung erfolgt (durch Simmen), daß nach einer jeweiligen Einstellung oder Nachregelung des differentiellen Widerstandes bzw. Leitwertes der Tunneldiode (- gT) der betreffende Spannungswert des Arbeitspunktes gespeichert wird und über eine entsprechende Nachregelung während der Verlustmessung des Sensors gehalten wird und daß eine für einen Datenaustausch erforderliche Sende- bzw. Empfangsstufe vorgesehen ist.

63. Schaltung nach Anspruch 62, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung eine Power Management Unit (Leistungs Management Einheit) aufweist, welche wahlweise zwischen dem Sendebetrieb des Transputer Sensors (zum Senden seiner Daten) und dem Meßbetrieb (für die Messung des Verlustwiderstandes, bzw. Eichung und Einstellung des negativen Widerstandes bzw. Leitwertes (- gT) ) umschaltet, und gegebenenfalls auch eine über die Datenkommunikation synchronisierbare Pause, in der der Transputer Sensor jeweils in den Standby geschaltet ist, erzeugt.

64. Schaltung für Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 63, Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß als negativer Widerstand der differentielle negative Leitwert (-gT) einer wechselstrommäßig unmittelbar oder transformatorisch über ein Übersetzungsverhältnis (Tu) parallel an das hochohmige Meßfilter (z.B. Parallelschwingkreis LM, Cp) angekoppelten Tunneldiode, oder ähnlichen Bauelementes verwendet ist.

65. Schaltung nach einem der Ansprüche 61 bis 64, zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 3 bis 8 sowie nach Anspruch 12 oder Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der zur Bestimmung des differentiellen negativen Widerstandes, bzw. Leitwertes (-gT) der Tunneldiode für den Abgleich (uon = uoff) verwendete Spannungswert (uon) jeweils den für die Messung des Summenverlustes [l/RVM + 1/RVL + (-1/RVMJ^EG)] auftretenden Spannungswert (usl bzw. us2) entsprechen, wobei für jeden der diesen Spannungswerten (usl, us2) jeweils betreffenden Meßschritte (tl, t2) ein Abgleich zur Bestimmung des differentiellen negativen Widerstandes, bzw. Leitwertes (-gT) der Tunneldiode erfolgt.

66. Schaltung nach Anspruch 65, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bestimmung des differentiellen negativen Widerstandes, bzw. Leitwertes (-gT) der Tunneldiode, bzw. eines äquivalenten Ersatzbauelementes, für den Abgleich (uon = uoff) ein zusätzlich zum Filterkreis (z.B. Schwingkreis LM,Cp) für die Verlustmessung des Summenverlustes [l/RVM + 1/RVL + (-1/RVMJMEG)] vorgesehener weitererer Filterkreis, bzw. Schwingkreis (Lneg, Cneg) für den Abgleich des differentiellen Widerstandes, bzw. Leitwertes (-gT) der Tunneldiode vorhanden ist, dessen Amplitude (uoff) auf die bei der Messung des Summenverlustes [l/RVM + 1/RVL + (- 1/RVMJMEG)] auftretenden Spannungswerte (usl bzw. us2) jeweils nachgeregelt ist, wobei diese Regelung während der Bestimmung des differentiellen negativen Widerstandes, bzw. Leitwertes (-gT) auf den hiebei vorgenommenen Abgleich (uon = uoff) umgeschaltet ist und das Bauelement für den negativen differentiellen Widerstand (z.B. Tunneldiode) gleichfalls zwischen den beiden Schwingkreisen (LM,Cp bzw. Lneg, Cneg) entsprechend umgeschaltet ist.

67. Schaltung nach einem der Ansprüche 41bis 50, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerfrequenz für die genannte Signalübertragung mittels Verlustvariation und Verlustmessung als Bezugspotential den Schutzleiter der Elektroinstallation verwendet.

68. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, nach diesem Verfahren durchgeführt ist.

69. Verfahren nach einem der Ansprüche 10, oder 36 bis 40, oder Anspruch 53, oder 68, dadurch gekennzeichnet, daß die Veränderung des Verlustes für die bei der empfangsseitig vorzunehmenden Verlustmessung (EVS, Fig.36a bis Fig.37) benötigte Verlustvariation (Rpl, Rp2) auf der Senderseite (SVS) erfolgt, wobei einem Codewert auf der Senderseite (SVS) so viele Verlustwerte (z.B. jeweils zwei entsprechend Rpl, Rp2) zugeordnet sind, als auf der Empfängerseite (EVS) Meßschritte (tl , t2 mit usl , us2) für die Dekodierung des Codewertes erforderlich sind, wobei zwischen Sendeseite und Empfangsseite eine Synchronisation für die Umschaltung der entsprechenden Meßschritte vorgesehen ist.

70. Verfahren nach Anspruch 69, dadurch gekennzeichnet, daß die Synchronisation (SYNCR. Fig.36a) durch eine externe, für die Synchronisation vorgesehene Leitung, oder durch ein entsprechendes Protokoll auf der verwendeten Signalleitung (z.B. Start-Stopp Prinzip mit Erkennung des Startschrittes durch Zeitabfrage, oder Frequenzkodierung oder Pegelewerteabfrage, usw.) erfolgt.

71. Applikation (Anwendung) für ein Verfahren, bzw. eine Schaltung nach einem der Ansprüche 9 bis 21 bis 40, oder 51 bis 56, oder 61 bis 64, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßspule (LM), welche in den Filterkreis (z.B. Parallelschwingkreis LM, Cp) geschaltet ist, aus der Serienschaltung einer Spule (LMÜ bzw. LM in Fig.48), welche gegebenenfalls das Übersetzungsverhältnis für die Transformatorische Einkopplung des negativen Widerstandes, bzw. Leitwertes aufweist und der eigentlichen Meßspule (LMM) besteht (die z.B. gegebenenfalls als Hochtemperatur Spule ausgeführt ist).

72. Applikation (Anwendung) für ein Verfahren, bzw. eine Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, oder 25 bis 40, oder 51 bis 56, oder 61 bis 64 oder 67, dadurch gekennzeichnet, daß der Verlust durch ein Loch eines elektrisch leitenden Materials hindurchgemessen ist, wobei der Sensor (z.B. Spulenzentrum der Meßspule LM) in Fluchtlinie des Loches angeordnet ist.

73. Applikation nach Anspruch 72, gekennzeichnet durch Verwendung des Sensors in einer der folgenden Anwendungen: a) der Sensor mißt durch das Loch einer Herdplatte, um über den Verlust des metallischen Kochgeschirrs, oder den Verlust eines im nicht metallischen Kochgeschirr verwendeten Metalleinsatzes, die Temperatur zu messen,

b) der Sensor mißt durch Löcher einer Kupplungsplatte (Trägerplatte des Belags), um die Haftung der Kupplung festzustellen,

c) der Sensor mißt durch das Loch eines metallisch leitenden Materials um die Haftung eines weiteren auf diesem Material aufliegenden Material festzustellen.

74. Applikation (Anwendung) für ein Verfahren, bzw. eine Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 21 , oder 25 bis 40, oder 51 bis 56, oder 61 bis 64 oder 67, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor, insbesondere für eine Transputeranwendung zur Festigkeit- Abstandsmessung einer Schrauben- oder Bolzenverbindung über eine Annäherungsmessung der Durchbiegung einer Beilagscheibe (betreffend Kopf, und/oder Mutter) verwendet ist.

75. Applikation (Anwendung) für ein Verfahren, bzw. eine Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, oder 25 bis 40, oder 51 bis 56, oder 61 bis 64 oder 67, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor eine Temperaturmessung über eine sehr dünne Nadel vornimmt, die durch das Zentrum der Meßspule geführt und entsprechend gehalten ist (z.B. durch Keramikhalterung).

76. Applikation (Anwendung) nach Anspruch 75, dadurch gekennzeichnet, daß dem Sensor noch ein Drucksensor weiterhin angeordnet ist, wobei dieser Kombinationssensor in einem Rohrgehäuse, ähnlich einer Zündkerze im Motorraum eingeschraubt ist, und die Daten für die Aufzeichnung des Druckdiagramms, bzw. Temperaturdiagramms des Motors aufzeichnet.

77. Applikation (Anwendung), für ein Verfahren, bzw. eine Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, oder 25 bis 40, oder 51 bis 56, oder 61 bis 64 oder 67, dadurch gekennzeichnet, daß als Sensorspule (jeweils) eine Flachbandkabel verwendet ist, und solche Sensorspulen zum Wecke der Erfassung von Fahrzeugbewegungen in die Fahrbahn in entsprechenden Rasterabständen eingelassen sind.

78. Kontaktierungsvorrichtung für Kontaktierung eines Induktionskabels nach Anspruch 53, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung einen Wickelkörper (Fig. 43) aufweist, um welches das Induktionskabel in einer oder mehreren Schleifen umwickelt ist wobei als Abziehsicherung eine Abdeckkappe vorgesehen ist, die über den Wickelkörper übergeschoben ist, und daß die induktive Kontaktierung über eine innenseitig des Wickelkörpers fest angeordnete Spule (HF- Spule) vorgenommen ist (die sich somit im Zentrum der Schleife des Induktionskabels befindet).

79. Applikation (Anwendung) nach Anspruch 77, dadurch gekennzeichnet, daß die Flachbandkabel jeweils an beiden Seite durch Preßsteckverbinder kontaktiert sind, die auch die Leiterplatte mit der entsprechenden Verschaltung des Flachbandkabels aufweisen (Fig. 44, Fig.45) und daß die Steckverbinder aller Kabel, welche sich jeweils außenseitig der Straße am Straßenrand befinden, jeweils die Schaltung des Transputer Sensors für die Verlustmessung über das Flachbandkabel (LM) aufweisen und für die Kontaktierung eine Kontaktierungsvorrichtung nach Anspruch 78 aufweisen sowie durch ein durchgeschleiftes Induktionskabel vernetzt sind.

80. Applikation (Anwendung) für ein Verfahren, bzw. eine Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, oder 25 bis 40, oder 51 bis 56, oder 61 bis 64 oder 67, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren jeweils innenseitig einer Fahrzeugkarosserie angeordnet sind, und eine Abstandsmessung zur Innenwand vornehmen, wobei die Sensoren miteinander vernetzt und an einem Unfallrekorder zur zeitlichen Aufzeichnung des Meßergebnisses verbunden sind, wobei die Aufzeichnung beginnt, wenn ein Sensor ein entsprechendes Ereignis anzeigt.

81. Applikation nach Anspruch 80, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren jeweils eine Kontaktverbindung nach Anspruch 78 aufweisen, wobei das Induktionskabel durch die Sensoren durchgeschleift und an einer entsprechenden Zentrale mit einem HF-Signal versorgt ist, bzw. mit der Datenaustauscheinrichtung dieser Zentrale entsprechend kommuniziert.