[发明专利]微波位置测量装置和位置测量方法

权利要求书

1.用于可移动地安装在致动器外壳(13)的作用空间(12)中的致动器(11)的致动器元件(14)的位置检测的微波位置测量装置，它具有高频微波天线结构(34)，用于将具有至少两种不同频率(f1，f2，f3)的微波发射到作用空间(43)，并且用于接收来自作用空间(12)的通过在致动器元件(14)上至少部分反射的发射的微波(43)所形成的反射微波(44)，并且具有评估装置(42；42′)，用于借助于通过反射微波(44)形成的测量信号(50)形成表示致动器元件(14)的特定位置(X)的位置信号(52)，其特征在于，用于形成位置信号(52)的评估装置(42；42′)是通过对测量信号(50)的分量(Ug11a，Ug12a，Ug13a；Δ1，Δ2；Ug11ar；Ug11br)进行加权进行测量的，所述分量取决于至少两种不同频率(f1，f2，f3)，并且取决于致动器元件(14)的特定位置(X)。

2.如权利要求1的微波位置测量装置，其特征在于，所述测量信号(50)的与频率有关的分量(Ug11a，Ug12a，Ug13a；Δ1，Δ2；Ug11ar；Ug11br)是按照它们的特定梯度加权的，其中，与具有较少梯度数量的分量(Ug11a，Ug12a，Ug13a；Δ1，Δ2；Ug11ar；Ug11br)相比，所述评估装置(42；42′)赋予具有较大梯度量的测量信号(50)的分量(Ug11a，Ug12a，Ug13a；Δ1，Δ2；Ug11ar；Ug11br)更大的权重。

3.如权利要求1或2的微波位置测量装置，其特征在于，如果它的梯度数量低于预定值，所述评估装置(42；42′)将测量信号(50)的至少一个与频率有关的分量(Ug11a，Ug12a，Ug13a；Δ，Δ2；Ug11ar；Ug11br)确定为零。

4.如上述权利要求中任意一项的微波位置测量装置，其特征在于，所述评估装置(42；42′)为了形成位置信号(52)，由测量信号(50)的至少两个加权的与频率有关的分量(Ug11a，Ug12a，Ug13a；Δ1，Δ2；Ug11ar；Ug11br)形成平均值。

5.如上述权利要求中任意一项的微波位置测量装置，其特征在于，它具有混合装置(48；71)，用于混合，特别是倍增反射微波(44)的发射的微波(43)，其中，由所述混合装置(48；71)的输出信号(49；72)形成测量信号(50)或它的一部分。

6.如上述权利要求中任意一项的微波位置测量装置，其特征在于，它具有至少一个传播延时元件(70)，用于改变信号(63)的相位，用于发送微波(43)和/或借助于接收到的反射微波(44)发生的信号(64)。

7.如权利要求5或6的微波位置测量装置，其特征在于，所述传播延时元件(70)改变信号(63)的相位，以便传送微波(43)通过90°，由此形成信号(73)，该信号被输送给混合装置(71)，借助于接收到的反射微波(44)与所产生的信号(64)混合。

8.如上述权利要求中任意一项的微波位置测量装置，其特征在于，所述测量信号(50)包括相位特性曲线，特别是发射的微波和接收到的反射微波(44)之间的相位差。

9.如权利要求8的微波位置测量装置，其特征在于，所述测量信号(50)根据致动器元件(14)的特定位置(X)的相位特性曲线或相位差进行加权。

10.如权利要求8或9的微波位置测量装置，其特征在于，所述测量信号(50)包含直流值或直流电压值乘以相位差的余弦值或正弦值。

11.如权利要求9的微波位置测量装置，其特征在于，为了形成位置信号(52)，评估装置(42；42′)赋予包含余弦值或正弦值的具有较大梯度数量的测量信号(50)更大的权重。

12.如上述权利要求中任意一项的微波位置测量装置，其特征在于，为了形成位置信号(52)，评估装置(42；42′)对测量信号(50)所包含的复合反射因素的实部和/或虚部进行加权。

13.如上述权利要求中任意一项的微波位置测量装置，其特征在于，所述评估装置(42；42′)评估测量信号(50)的与频率有关的分量(Ug11a，Ug12a，Ug13a；Δ1，Δ2；Ug11ar；Ug11br)，以便确定致动器元件(14)的位置和/或借助于最小方差方法确定它们的相应的权重。