用于感应传感器的线圈、测力元件和涂敷该线圈的方法
阅读：798发布：2023-01-22
专利汇可以提供用于感应传感器的线圈、测力元件和涂敷该线圈的方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且用于感应 传感器 的线圈(13)，特别是在根据用于将施加到测 力 元件(1)上的 载荷 所产生的力的量转换成电 信号 (Icmp)的电磁力补偿原理进行操作的传感器中使用的线圈，其设置有防止 水 分渗透的保护装置。该保护装置包括保护 覆盖 物，该保护覆盖物包括涂敷到线圈(13)上的表面光滑的内涂层(21)，并且在内涂层(21)上涂敷了一种作为防止水分渗透的保护涂层(22，25)的第二 覆盖层 。，下面是用于感应传感器的线圈、测力元件和涂敷该线圈的方法专利的具体信息内容。
1.用于感应传感器的线圈(13)，其中线圈(13)设置有防止水分渗透的保护装置，该保护装置包括一种保护覆盖物，且该保护覆盖物具有使线圈表面变得平坦的第一覆盖层(21)和布置在第一覆盖层(21)顶部上的并作为防止水分渗透的保护涂层(22，25，30)的第二覆盖层；以及
保护涂层(25)具有一系列的包括屏障层(26)和中间层(27)的两层形成的多个层。
2.如权利要求1所述的线圈，其特征在于，屏障层(26)由无机材料构成并且中间层(27)由聚合物材料构成。
3.如权利要求1所述的线圈，其特征在于，屏障层(26)和中间层(27)都由无机材料构成。
4.如权利要求3所述的线圈，其特征在于，屏障层(26)和中间层(27)包括不同的无机材料和/或包括至少两种组分的无机材料的不同的化学计量成分。
5.如权利要求1所述的线圈，其特征在于，保护涂层(30)具有在涂层厚度上连续地变化的一种或多种材料参数，所述材料参数包括涂层的化学成分。
6.如权利要求1至5之一所述的线圈，其特征在于，线圈(13)布置在线圈架(16)上，并且线圈架(16)同样由保护覆盖物至少部分地覆盖。
7.如权利要求6所述的线圈，其特征在于，线圈(13)具有封装设备(17)和至少没有由封装设备(17)密封的部件，和/或在线圈架(16)和封装设备(17)之间的边界区域(24)由保护覆盖物覆盖。
8.如权利要求1至5之一所述的线圈，其特征在于，保护涂层(22，25，30)设置有覆盖涂层，用于屏蔽所述保护涂层免受额外的机械作用。
9.如权利要求1所述的线圈，其特征在于，所述线圈是在根据用于将施加到测力元件(1)上的载荷所产生的力的量转换成电信号(Icmp)的电磁力补偿原理进行操作的传感器中使用的线圈。
10.如权利要求3所述的线圈，其特征在于，屏障层(26)和中间层(27)包括结构参数不同的无机材料。
11.如权利要求7所述的线圈，其特征在于，线圈(13)具有连接线(19)。
12.具有力传递机构和传感器的测力元件(1)，其中该传感器根据用于将称量载荷所产生的力的量转换成电信号(Icmp)的电磁力补偿原理进行操作，其中传感器包括在永久磁铁(10)的磁场中的一维方向上可移动的线圈(13)，并且线圈(13)依照权利要求1至11之一进行配置。
13.将保护覆盖物涂敷到如权利要求1至11之一所述的线圈(13)的方法，其特征在于，所述第一覆盖层(21)是表面光滑的覆盖层并且涂敷到线圈(13)上，并且所述第二覆盖层作为一种防止水分渗透的保护涂层(22，25)沉积在所述第一覆盖层(21)上。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，涂敷表面光滑的覆盖层(21)这一步骤通过浸入处理来实现。
15.如权利要求13或14所述的方法，其特征在于，涂敷保护涂层(22，25，30)这一步骤通过等离子增强化学汽相沉积的方法来实现。
16.如权利要求13或14所述的方法，其特征在于，涂敷保护涂层(22，25，30)这一步骤通过汽相沉积或喷溅来实现，其中线圈(13)在涂敷过程期间进行旋转。
用于感应传感器的线圈、测力元件和涂敷该线圈的方法
技术领域
[0001] 本发明涉及用于感应传感器的电磁感应线圈，特别是在根据电磁力补偿原理进行操作的传感器中使用的类型的线圈，其中线圈设置有防止水分渗透的保护装置。本发明还涉及具有这类线圈的测力元件和一种用于将保护涂层涂敷到线圈上的方法。
背景技术
[0003] 在测力元件中优选使用的其它类型的感应传感器中，电流流经在永久磁铁的均一磁场中移动的线圈。作用在线圈上的力导致线圈的位移，该位移由光学位置传感器检测到，于是伺服控制电路就将线圈中流动的电流改变为用于将线圈重新夹持在它的初始位置上所需的量值。电流的变化与通过测力元件测量的力相匹配。这个测量原理被称作电磁力补偿。
[0004] 例如在称重技术领域中应用的根据上述电磁力补偿原理操作的测力设备包括具有平行导向机构以及在许多情形下还具有用于省力例如减小被传递的载荷的杆机构的力传递设备。传感器包括具有气隙的永久磁铁，并且线圈沉浸在永久磁铁的气隙中的磁场内。如果测力设备具有杆机构，那么线圈优选布置在最后杆的较长的杆臂处。在此使用类型的线圈具有一种或多种通常为铜线的绝缘金属线的绕组。需要对线进行电绝缘以便避免相邻绕组之间的电接触。
[0006] 根据电磁力补偿原理工作的测力元件，特别是如果它们设计用于较高的测量分辨率，例如在装备有测力元件的秤的操作期间，通常必须符合不可改变的高灵敏度的要求。
[0007] 除在此未具体提及的其它参数之外，线圈还是测力元件灵敏度改变的一个影响因素，其原因特别在于包住线圈导线的绝缘材料会吸收水分。另外，绝缘体的水分吸收导致测力元件的零点漂移。几乎在所有情形下线圈导线的绝缘体都包括聚合物例如聚氨酯、聚酰亚胺或聚酰胺酰亚胺(polyamidimide)。
[0008] 线圈导线绝缘材料对水分吸收、或通常取决于测力元件的环境湿度的绝缘材料水分含量的变化会导致例如绕组之间的电流泄漏。水分吸收或水分释放的另一个可能的结果是绝缘材料会膨胀或冷缩。结果是在两种情形下线圈的几何形状都发生变化，尤其是相邻绕组之间的间隔，这还会导致产生线圈内部的机械应力。水分含量的变化还伴随着线圈重量的改变。
[0009] 随着时间的推移所有这些与水分相关的影响将会导致测量结果发生变化，如果这类线圈在感应测量传感器中使用的话。特别是在测力元件根据电磁力补偿原理操作的情况下，线圈导线绝缘材料的水分吸收是确定测量元件灵敏度的因素之一。
[0010] 现有技术包括已经提出的或在实际中使用的用于避免或至少抑制线圈中的水分吸收的多种测量。
[0011] 例如，铝制的环形套筒冷缩装配在缠在线圈架上的线圈上。由于在加热套筒时产生的热膨胀，套筒可以装配在已经缠了线圈的线圈架上，然后在随后的冷却中，铝套筒本身紧缩从而紧贴线圈和线圈架，藉此就实现了防止与环境进行水分交换的特定密封效果。在某些情形下，如果要求高度的密封不透性，那么套筒就要焊接到线圈架上，仅仅留下用于使导体通向线圈的通道开口，该开口需要通过涂漆另外密封。
[0012] 对于为了提高在湿度波动相对较高、例如相对空气湿度在20％和80％之间的环境下的测量结果的努力而言，通过使用直接涂敷到线圈并且通过热处理固化的厚涂漆涂层可以实现满意的结果--至少在具有相对较低的灵敏度要求测力元件中可以。
[0013] 电磁秤中电磁元件的线圈部件的防水封装在JP 2518171Y2中公开了。线圈布置在线圈架上，该线圈架配置成使线圈绕组位于线圈架的凹部中的方式。线圈通过装配到线圈架上的防水环形套筒包在线圈架的凹部空间内。牢固的保持紧密连接位于线圈架和防水的环形套筒之间。
[0014] 用作密封外壳的环形套筒的缺点是线圈的整个重量增大，但是它们最主要的缺点是线圈的几何尺寸尤其是线圈的厚度被扩大了很多倍，这样永久磁铁的气隙宽度将不得不因此而改变。然而，否则将不会发生改变的磁铁系统的气隙的扩大会削弱气隙中的磁场，这对传感器灵敏度具有负面的影响。如果扩大了气隙之后仍要保持相同的灵敏度，那么就需要更大的磁铁系统，然而更大的磁铁系统将会更难处理并且制造费用更加昂贵。
[0015] 另外，依照现有技术密封的线圈还需要在用于使导体通向线圈的通道开口处采取特殊的密封措施。上述的涂漆密封不能提供所需的密封不透性以实现较低的水分吸收量，而在测力元件具有较高的测量分辨率的情况下，较高的灵敏度要求水分吸收值量。上述具有涂漆涂层的整个线圈的密封方法也是如此。
发明内容
[0016] 因此本发明的目的是提供具有简单并且高效地防止水分的保护屏蔽物的线圈。
[0017] 依照本发明提出的用于感应传感器的线圈可以实现上述的目标。
[0018] 用于感应传感器的线圈，特别是在根据用于将施加到测力元件上的载荷所产生的力的量转换成电信号的电磁力补偿原理进行操作的传感器中使用的这类线圈，设置有防止水分渗透的保护装置。该保护装置包括保护覆盖物，该保护覆盖物包括涂敷到线圈上从而使线圈表面变得平坦的内涂层，以及涂敷在第一层顶部上作为一种防止水分渗透的保护涂层的第二覆盖层。
[0019] 第一覆盖层作为表面光滑的基底覆盖物分别黏附地涂敷到线圈的绕组或其绝缘体上。表面光滑的基底覆盖物填满了各个绕组之间的间隙，其中各个绕组通过比线圈表面减小了很多的表面结构生成平面表面。光滑表面用作实际的防潮涂层的基底。
[0020] 保护涂层可以根据包括线圈的传感器的灵敏度的需求而改变。与表面光滑的基底覆盖物相比，保护涂层很薄，因为它位于光滑表面的顶部上。
[0021] 一种具有测力设备和传感器的测力元件，其中该传感器根据用于将称量载荷所产生的力的量转换成电信号的电磁力补偿原理进行操作，并且线圈在永久磁铁的磁场中沿着一维方向移动，在该测力元件中使用线圈的有利实施例中，线圈设置有防止水分渗透的保护措施。这些措施包括保护涂层，该保护涂层具有直接涂敷到线圈上的第一表面光滑的基底覆盖物，和第二保护涂层，该第二保护涂层充当防止水分渗透的屏障并且沉积在第一表面光滑的基底覆盖物的顶部上。
[0022] 在有利的实施例中，所述的这类保护涂层在涂层厚度范围的上方配置不均一。这抑制了保护涂层中毛细裂缝或微孔的产生。
[0023] 在一个特殊的实施例中，保护涂层是多层的涂层，该多层涂层包括具有交替次序的很强屏障特性的层和中间层。中间层的目的是密封各个相邻的屏障层中剩余的微孔和毛细裂缝或裂纹。因此，微孔和毛细裂缝将不会经由涂层的整个厚度继续，但是会处在下一个屏障层中的不同位置上，藉此设立了一种防止水分渗透的曲径式密封装置。
[0024] 在强烈弯曲的表面中，本来因为局部应力特别是热应力，无机屏障层特别容易产生上述微孔或毛细裂缝，并且微孔和毛细裂缝具有自身附着的特殊趋势，但是，作为使用表面光滑的基底遮盖垫起的多层保护涂层的一种有益作用，一方面强烈弯曲的表面通过保护涂层的下基底变圆，由此微孔和微裂纹的出现从一开始就被抑制了，而另一方面微孔和毛细裂缝通过中间层覆盖藉此就设立了上述的防止水分渗透的曲径式密封效果。
[0025] 在本发明的有利的实施例中，保护涂层具有一系列的与中间聚合物层相交替的屏障层。中间聚合物层特别是如果它们从液相或者液体溶液中沉积出来时，它们就具有如下的优点，即它们进一步增强了表面光滑的内涂层的展平作用，这样随后的屏障层沉积在表面粗糙度逐渐减小的表面上。
[0026] 在尤其有利的实施例中，保护涂层全部由无机材料形成。在这种情形下多层涂层可以配备有一系列的交替的不同的无机材料和/或一系列的交替的不同的包括至少两种组分的无机材料的不同化学计量成分，和/或一系列的结构参数不同的交替变化的无机材料。
[0027] 多层的无机保护涂层尤其有利的方面是它们可以分别在单个工作操作中和单个涂层沉积设备中进行生产。
[0028] 如果涂层作为一种多层涂层来配置，那么这些无机保护涂层特别是后者的各个层具有如下的特殊特性，即当它们通过等离子增强化学汽相沉积(PECVD)涂敷时它们具有优选的在它们的下底面上以均匀方式生长的趋势。这意味着涂层具有大体上恒定的不依赖于角度的厚度，该角度为在沉积过程期间下底面的不同位置相对于源的朝向的方向。因此，甚至例如在线圈端部上的更加弯曲的表面也可以通过保护涂层接收相同数量的覆盖物，因为线圈端面通过光滑的基底覆盖至少部分变平滑了。因此，优化了防止水分渗透的保护作用。
[0030] 在另一个优选实施例中，特别是无机类型的保护涂层配备有在涂层厚度范围上方的特别是涂层材料化学成分的一种或多种参数连续变化的保护涂层。
[0031] 该连续变化一方面可以在多层涂层中以如下方式产生，即涂层参数不会突变，而是它们的轮廓类似于正弦函数。另一方面，不均一性可以在保护涂层整个厚度上方的连续过渡中作为一种或多种涂层材料参数的梯度而产生。这个变量尤其优选用于生产薄保护涂层。
[0032] 在用于生产具有至少一种连续变化参数的保护涂层的方法的实施例中，源在沉积过程期间改变了它的材料组分，或者保护涂层从沉积速率不同的两种源中沉积，即作为时间的函数一个源的速率增大而另一个源速率减少，和/或反之亦然。
[0033] 不言而喻，保护涂层的涂层厚度根据需要的屏障作用来确定，该屏障作用在传感器具有较高的测量灵敏度的情况下需要更强，这与对于精度和/或灵敏度要求略松的应用所使用的传感器的需要相反。在称重技术领域中，例如具有较高的灵敏度感应传感器优选使用在用于正式验证秤或者检验秤的测力元件中。然而，屏障作用还由用于保护涂层的材料以及它们布置在保护涂层上的方式来决定。换句话说，屏障作用依据保护涂层的结构和配置来决定。保护涂层还应该具有充分高的弹性这样它才符合由于热膨胀而引起的线圈微小尺寸的变化，而不会因此丧失它的防止水分渗透的屏障作用。这可以通过薄无机保护涂层或者保护涂层内部的屏障层来非常好地实现。当然，经济因素也在确定保护涂层的最佳涂层厚度和/或确定保护涂层中使用的层数目中具有影响作用。
[0034] 优选起保护涂层作用的覆盖物的第二覆盖层的厚度在从几百纳米到几微米的范围内，并且各个层的厚度量级在100纳米至500纳米之间。第一表面光滑的基底覆盖的厚度依照根据导线直径的线圈表面结构来确定。内涂层可以具有几微米至一百微米的厚度。
[0035] 如上所述感应传感器中的线圈可以是空气线圈或者具有其上缠了一个或多个线圈导线的线圈架的线圈，其中空气线圈指的是绕组通过粘合剂材料以线圈形状夹持在一起。在前一种情形下，整个线圈周围需要提供保护涂层，而在后种情形下仅仅线圈绕组的暴露部需要覆盖，但是涂层也可以在整个线圈架上方延伸。
[0036] 装备有根据本发明的保护涂层的线圈通常不再需要上文所描述的现有技术类型的封装。因此，具有更大数目绕组的线圈可以用在具有给定宽度的永久磁铁的气隙中，或者对于具有给定数目的线圈绕组的传感器可以选取具有较窄气隙永久磁铁。两个措施都会导致感应传感器的灵敏度的显著提高。
[0037] 在另一个实施例中，在封装不可缺少的情形下，优选布置在设置有封装设备的线圈架上的线圈以及线圈的不通过封装密封的至少一部分例如连接导线和/或封装与线圈架之间的边界都由保护涂层覆盖。
[0038] 在本发明的概念的具体实际应用中，保护涂层设置有主要保护免受额外的机械因素作用的覆盖层。用于覆盖层的材料特别包括具有极低的水分吸收率的聚合物，还包括硅树脂。
[0040] 接下来将参照在附图中以示意性图示出的实例对本发明进行描述，其中：
[0041] 图1显示了测力元件的原理，其中测力元件以侧视图示出，它根据电磁力补偿的原理运行；
[0042] 图2显示了优选在根据图1中的测力元件中使用的该类型线圈的配置，其中图2a)以透视图显示了现有技术的封装；图2b)是沿着图2a)的线I-I剖开的剖视图；图2c)是图2b)中由圆圈A框出的部分的详细视图，其中在通往电导线的通道开口区域中有保护涂层；
并且图2d)是由图2b)中的圆圈B框出的部分的详细视图；
并且图2d)是由图2b)中的圆圈B框出的部分的详细视图；
[0043] 图3a)给出了布置在线圈架上的线圈的透视图，其中该线圈没有类似于图2a)至2c)中的所示出形式的封装，图3b)描绘了布置在线圈架16上的线圈13沿着线II-II剖开的剖视图，图3c)描绘了图3b)中的细节A的放大视图；
[0044] 图4a)、4b)和4c)显示了与图3a)至3c)的形状相似的空心线圈，其中该线圈没有类似于图2a)至2c)中的所示形式的封装；
[0045] 图5以放大很多倍的剖视图显示了布置在最外部绕组层上的具有表面光滑的内涂层的多层涂层；
[0046] 图6以放大很多倍的剖视图显示了布置在最外部绕组层上的具有表面光滑的内涂层的多层涂层，它的特征是一个或多个材料参数连续地变化。
具体实施方式
[0047] 图1以明显的示意说明特征显示了适合于在称重技术领域里使用的一类测力元件1，其中该测力元件1根据电磁力补偿原理运行。该测力元件1包括具有平行导向机构的力传递装置，其中平行导向机构具有静止部2和沿垂直方向的移动部3，该移动部3可动地由经由弯曲接头5连接到静止部2和沿垂直方向移动部3上的一对导向构件4约束住。该垂直移动部3包括用于承受将测量的载荷的悬臂式伸出部15。由称量载荷导致的力的垂直分矢量从垂直移动部3经由耦合元件9传递到杆6的短杆臂8上。杆6通过弯曲支轴7在静止部2的一部分上可支撑地枢转。该测力元件还包括杯状的永久磁铁系统10，该永久磁铁系统10经由固定连接安装在静止部2上并且具有气隙11。连接到杆6的较长杆臂12上的线圈13布置在气隙11中。补偿电流Icmp流径该线圈13，其中电流Icmp的量值取决于作用在杆6上的力的量值。杆6的位置由连接到伺服设备上的电光测量装置14进行测量，该伺服设备用于对接收的测量信号进行响应进而调节补偿电流Icmp，这样杆6总是夹持在相同的位置上或者在它已经由于称量载荷的变化而改变位置之后又返回到该相同的位置。
[0048] 图2a)显示了优选在根据图1中的测力元件中使用的该类型线圈的配置，其中通过与现有技术类似的密封套筒环17进行封装；线圈13布置在环形线圈架16上通过端头与线圈架16齐平的密封套筒环17严密封装以防潮。仅仅用于使电导线19进入线圈13而通过的开口18在封装上是例外的，因此该开口18形成了允许水分到达线圈特别是线圈的绝缘材料的进入通道，由此就导致了在开头所提到的所不希望发生的结果，例如相邻线圈绕组之间的泄漏电流或线圈几何结构方面的变化，特别是由于绝缘材料膨胀而导致相邻绕组之间的间隔。
[0049] 图2b)在通过沿着图2a)中的线I-I剖开的剖视图中显示了各个绕组20是如何布置在封装内的，其中该封装在一边由线圈架16构成另一边由密封套筒环17构成。图2c)显示了由图2b)中的圆圈A框出的部分的详细视图，图2d)显示了由图2b)中的圆圈B框出的部分的详细视图。图2c)显示了在开口18的区域中线圈架16是如何由具有表面光滑的内涂层21和保护涂层22的保护性覆盖物盖在顶端上的。开口还可以使用涂漆来隔离，或者将表面光滑的涂层材料通过使涂漆隔离开口的方式涂敷在开口区域上。如果线圈架16的整个顶侧和下侧设置有保护覆盖物，那么线圈架16和密封套筒环17之间的边界区域24将同样地被密封。在线圈架16和密封套筒环17仅仅通过表面接触而连接的情形下，现已发现以这种方式来密封边界区域24是非常有用的抑制水分渗透的方法。
[0050] 图3a)给出了没有封装的线圈13的透视图，其中线圈13布置在线圈架16上。在此配置中使用的线圈架16优选由非磁性材料例如铜或铝构成。图3b)描绘了布置在线圈架16上的线圈13沿着线II-II剖开的剖视图，图3c)描绘了图3b)中的细节A的放大视图。图3c)解释了具有表面光滑的内涂层21和保护涂层22的保护覆盖物是如何布置在线圈13外部以及线圈架16顶侧(以及类似地下侧)的至少一部分上的。假定线圈架16由金属例如公知的防潮的铜构成，那么线圈架16也不必非得全部被覆盖。
[0051] 图4显示了与图3的形状相似的空心线圈。在本文中的空心线圈或空气线圈都是指没有通过线圈架16支撑的线圈13。在这种情形下也包含表面光滑的内涂层21和保护涂层22的保护覆盖物需要沉积在空气线圈13的所有表面上。
[0052] 保护涂层22中的材料并不必是同质的成分、化学分量或结构。如所显示的那样，不均一的保护涂层具有对防止水分渗透具有非常有效的屏障作用。可以认为不均一的涂层包括多层的涂层和其中一种或多种材料参数特别是化学成分在涂层厚度范围上连续变化的涂层。
[0053] 多层的涂层包括具有很强屏障作用的各层材料，例如与中间聚合物层以交替次序布置在保护涂层中的无机材料。中间聚合物层用于遮盖相邻的屏障层的微孔以及毛细裂缝以便使保护涂层总体上获得很强的屏障作用。
[0054] 图5显示了线圈上形式为多层涂层的保护的实例，其中以很大的放大倍数详细地显示了线圈表面与具有绝缘体29的线28的绕组20的外层。绕组的外层设置有具有表面光滑的内涂层21和多层涂层25的保护覆盖物。所示实例中的多层涂层25包括四个单独的层。然而，多层涂层25中的层的数目并不是作为一个先验规定的值来确定的，而是依据整个涂层的最大容许水分渗透率的要求来确定的，并且它也是所用的材料的函数。具有三个、四个、五个或多个单独层的多层涂层都是可以的。
[0055] 多层涂层25的第一层是屏障层26。第一屏障层26后紧跟着例如中间聚合物层27。中间聚合物层27具有稳定第一屏障层26以及覆盖微孔或毛细裂缝的功能，因此能够抑制跟随中间层27的另一个屏障层26中产生这些缺陷。微孔或毛细裂缝数目的减少是由于中间聚合物层具有特定的表面光滑效果。
[0056] 然而，中间层会特别防止仍然会在第二屏障层26中产生的少量微孔或毛细裂缝，这些微孔或毛细裂缝会将它们自己附着到第一屏障层26的微孔或毛细裂缝上，在此种情况下也有利于水分的进入。然而，由于微孔或毛细裂缝在第一屏障层26和另一个屏障层26中的各不相同的位置中产生，所以就设立了一种防止水分进入特别是水或是在较少程度上的溶剂分子的曲径式密封装置。在具有次序交替的屏障层26和中间层27的多层保护涂层25中，这个曲径式密封作用可以导致水分渗透的急剧减少。
[0057] 保护涂层25的屏障层26和中间层27并非必须以规则的次序跟随彼此，虽然出于制造过程的简化而优选采用规则的次序。
[0058] 用于屏障层26的材料可以从大量已知的能够通过不同的沉积过程涂敷的主要为无机绝缘材料的材料中选取。在此提到的实例是氧化物、氮化物、氟化物、碳化物、硼化物、或其组合，特别是含氧的氮化物、氧化物的混合物、或陶瓷混合物。特别是氧化硅、氧化钛、氧化钽、氧化锆、氧化铪、氧化铝、氧化铬、氮化铝、氮化硅、氮化钛、氟化钛和碳化硅已经证明是适合用于屏障层26的材料。所谓的“钻石状碳”层同样可以用作屏障层26。
[0060] 除丙烯酸盐聚合物或无机-有机混合聚合物(例如在EP 0610832A2中所描述的)之外还有另一种可以用于中间层27的聚合物材料。可以列举例如聚合酰胺、醇酸树脂、苯乙烯、亚二甲苯基、亚苯基、醛、酯、聚氨脂、环氧化物、酰亚胺、苯酚、酮和氟聚合物或共聚物，而这仅仅是一个没有明确规定的列表。最后，通过对具有中间层27的屏障层26的屏障作用、相容性例如黏附到彼此上以及沉积方法的经济性方面之间的折衷进行优化来决定分别对屏障层26和中间层27使用哪一种材料。
[0061] 另外，也可以对图5中所示类型的多层保护涂层25的中间层27使用无机材料。要考虑的材料包括占主导地位的无机绝缘材料。可以作为实例提出的无机保护涂层25具有一系列的氮化硅和氧化硅薄层，其中100至200纳米的氮化硅(屏障层26)、100纳米的氧化硅(中间层27)、100纳米的氮化硅(屏障层26)、100纳米的氧化硅(中间层27)以及
100纳米的氮化硅(屏障层26)的次序表示了一种优选的配置，因为特别是氮化硅是一种防止水分渗透的非常有效的屏障。虽然氧化硅这种材料同样可以具有屏障特性，但是氧化硅层在多层涂层内部具有隔离氮化硅层中可能产生的微孔或毛细裂缝的主要功能。因此，多层涂层25至少包括三层无机材料，优选具有五层无机材料。
100纳米的氮化硅(屏障层26)的次序表示了一种优选的配置，因为特别是氮化硅是一种防止水分渗透的非常有效的屏障。虽然氧化硅这种材料同样可以具有屏障特性，但是氧化硅层在多层涂层内部具有隔离氮化硅层中可能产生的微孔或毛细裂缝的主要功能。因此，多层涂层25至少包括三层无机材料，优选具有五层无机材料。
[0062] 多层的保护涂层25的层26、27也可以包含无机材料，该无机材料至少包括两种组分，其中组分的化学计量成分一层与下一层不同。作为适合用于包括次序交替的层26、27的多层涂层25的材料的实例，其中两层的化学计量成分不同，可以列举硅氧氮化物，其中一层与另一层中氧化物和氮化物的各自含量不同。
[0063] 对于纯粹的无机保护涂层25应该选取相对较小的层厚，因为这些材料甚至对于薄层氮化硅也展示出很强的屏障作用，而另一方面应注意刚度，这样如果有必要的话保护涂层可以调节本身来适应线圈的热膨胀并且不会出现缺损。当注意到后种约束条件时，在多层涂层具有50至500纳米的层厚度的情况下，应该优选纯粹的无机保护涂层25涂敷成总厚度为几百纳米至几微米。
[0064] 对于多层涂层25的涂敷有多种沉积方法可选取。在此应该列举的生产屏障层26和/或上述无机中间层27的实例包括真空中的汽相沉积、空气中的汽相沉积、等离子沉积、微波等离子沉积、喷溅、溶胶凝胶方法、化学汽相沉积(CVD)、燃烧化学汽相沉积(CCVD)、等离子增强化学汽相沉积(PECVD)、等离子脉冲化学汽相沉积(PICVD)以及特别对金属沉积使用的电化学沉积。
[0066] 在预计有急剧的机械磨损的情形下，保护覆盖设置有主要屏蔽保护涂层22、25免受额外的机械作用的覆盖涂层(未显示)。为此特别优选具有特别低的水分吸收率的聚合物例如聚丙烯酸酯、无机-有机混合聚合物或硅树脂。
[0067] 用于保护感应传感器中的线圈13的涂层的优选实施例具有表面光滑的无机-有机混合聚合物内涂层21。这种表面光滑的内涂层21可以通过浸入过程来涂敷，其中圆柱形线圈13停留在滚筒上而线圈的圆柱形外表面浸入在以溶液形式提供的液体混合聚合物中。当滚筒旋转时，线圈沿着相反的方向旋转，这样整个圆周区域由液体聚合物均匀地覆盖住。在内涂层21暴露在80℃和130℃之间的升高的温度下的硬化阶段之后，线圈置入PECVD涂层设备中并且设置有包括几层交替的氮化硅与氧化硅的保护涂层，其中在硬化阶段无机-有机混合聚合物发生交联。等离子增强化学汽相沉积(PECVD)具有如下的优点，即线圈13可以在涂层设备中的简单支架设备中设立，因为等离子围绕着整个线圈表面并且因此涂层材料以表面均匀的方式沉积在线圈上的所有地方。
[0068] 图6以放大很大倍的剖视图显示了在最外具有保护涂层30的线圈13，其中保护涂层30包括在表面光滑的内涂层21上方由灰色阴影表示的一种或多种材料参数连续变化的涂层。在该实施例中材料的参数变化在整个涂层厚度上连续地产生。该变化描绘了材料化学成分的梯度。保护涂层30在PECVD涂层设备中生产出，其中涂层材料从具有不同沉积速率即一种为氧化硅另一种为氮化硅的两种源沉积得出。作为时间的函数，一种源的速率增大而另一种源的速率减小。
[0069] 如果用于保护涂层22的涂层材料例如是汽相沉积或通过喷溅涂敷的，其中由于阴影效应不能生成均匀的保护涂层，那么情况就不同了。这个问题可以通过旋转线圈13来解决，这样需要覆盖的所有表面可以转向材料源。
[0070] 在优选实施例中已经描述并且显示了线圈13或线圈配置23，该线圈13或线圈配置23配备有前述的具有表面光滑的第一覆盖层21的覆盖物之一，其中在第一覆盖层21上涂敷第二覆盖层22作为一种防止水分渗透的保护涂层。然而，基于本发明的示教，本领域的技术人员可以实现其它的实施例。为了列举特定的实例，在图1中已经描述的并且设置有覆盖线圈的测力元件1不必非得装备有省力的杆系统，因为感应传感器也可以直接连接到垂直移动部3上。
[0071] 参考符号列表
[0072] 1 测力元件
[0073] 2 静止部
[0074] 3 垂直移动部
[0075] 4 导向构件
[0076] 5 弯曲接头
[0077] 6 杆
[0078] 7 弯曲支轴
[0079] 8 短杆臂
[0080] 9 耦合元件
[0081] 10 永久磁铁系统
[0082] 11 气隙
[0083] 12 较长杆臂
[0084] 13 线圈
[0085] 14 电光测量设备
[0086] 15 悬臂式伸出部
[0087] 16 线圈架
[0088] 17 环形密封套筒
[0089] 18 通道开口
[0090] 19 通向线圈的连接器
[0091] 20 绕组
[0092] 21 表面光滑的内涂层、基底覆盖物
[0093] 22 保护涂层
[0094] 23 线圈配置
[0095] 24 边界区域
[0096] 25 多层涂层
[0097] 26 屏障层
[0098] 27 中间层
[0099] 28 线
[0100] 29 线的绝缘体
[0101] 30 具有一种或多种材料参数连续变化的保护涂层
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