[发明专利]接近度传感器和用于测量与物体的距离的方法

权利要求书

1.用于测量范围从零开始的与物体(12)的距离(D)的接近度传感器，所述接近度传感器具有提供传输波(16)作为输出信号(54)的微波振荡器(52)，所述接近度传感器(10)在所述物体(12)的方向上将所述传输波发射作为自由空间传输波(16c)，导电或至少具有导电表面的所述物体(12)将所述自由空间传输波反射作为自由空间反射波(30a)，并且所述接近度传感器(10)将所述自由空间传输波接收作为反射波(30)，其中从所述传输波(16)和所述反射波(30)确定所述反射系数(Γ)，所述接近度传感器(10)提供所述反射系数作为所述距离(D)的测量，所述接近度传感器的特征在于，所述传输波(16)在波导(22)中被引导为波导传输波(16b)，所述传输波(16)以一波模式注入到所述波导(22)，这使所述波导(22)的前端的孔(26)处所述波导传输波(16b)分离成所述自由空间传输波(16c)并使所述自由空间传输波(16c)朝向所述物体(12)传播。

2.根据权利要求1所述的接近度传感器，其特征在于，在使用圆形波导时，TE11模式提供为波模式。

3.根据权利要求1所述的接近度传感器，其特征在于，所述波导(22)被设计成圆形柱形。

4.根据权利要求1所述的接近度传感器，其特征在于，电介质窗(28)提供在所述波导(22)的所述前端的所述孔(26)处。

5.根据权利要求1所述的接近度传感器，其特征在于，所述波导(22)用电介质材料填充。

6.根据权利要求1所述的接近度传感器，其特征在于，至少一个模式变换器(20)提供用来确定所述波导(22)中的所述波导传输波(16b)的所述波模式。

7.根据权利要求1所述的接近度传感器，其特征在于，正交混频器(58)提供用来从所述传输波(16)和所述反射波(30)确定所述反射系数(Γ)。

8.根据权利要求1所述的接近度传感器，其特征在于，6栅极技术提供用来从所述传输波(16)和所述反射波(30)确定所述反射系数(Γ)。

9.根据权利要求1所述的接近度传感器，其特征在于，所述波导(22)、所述模式变换器(20)以及信号处理布置(14)形成单部分式单元。

10.根据权利要求9所述的接近度传感器，其特征在于，所述单部分式单元的外壳为所述波导(22)。

11.用于测量范围从零开始的与物体(12)的距离(D)的方法，其中微波振荡器(52)的输出信号(54)提供作为传输波(16)，所述传输波在所述物体(12)的方向上发射作为自由空间传输波(16c)，所述传输波由导电或至少具有导电表面的所述物体(12)反射作为自由空间反射波(30a)并且接收作为反射波(30)，其中所述反射系数(Γ)从所述传输波(16)和所述反射波(30)确定，并且提供作为对所述距离(D)的测量，所述方法的特征在于，所述传输波(16)在波导(22)中被引导为波导传输波(16b)，所述传输波(16)注入到所述波导(22)中是以一波模式进行，这使所述波导(22)的前端的孔(26)处所述波导传输波(16b)分离成所述自由空间传输波(16c)并使所述自由空间传输波(16c)朝向所述物体(12)传播。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，在使用圆形波导时，TE11模式提供为波模式。

13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，针对所述传输波(16)的一个频率、及一个波模式进行对所述距离(D)的所述确定。

14.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，为了确定所述距离(D)，针对所述传输波(16)的至少两个不同频率交替进行对所述微波振荡器(52)的调谐，并且对所述距离(D)的所述确定针对至少两个不同频率及波模式进行。

15.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，至少一个第二波模式提供用于相对于第一波导来交替地将所述传输波(16)注入到所述波导(22)中。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，针对所述传输波(16)的一个频率、及至少两个不同的波模式进行对所述距离(D)的所述确定。