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Dokumentenidentifikation DE112005000320T5 18.01.2007
Titel Verfahren zur Korrektur eines Positionsfühlers
Anmelder Electricfil Automotive, Miribel Cedex, FR
Erfinder Dufour, Laurent, Saint-Maurice de Gourdans, FR
Vertreter CBDL Patentanwälte, 80336 München
DE-Aktenzeichen 112005000320
Vertragsstaaten AE, AG, AL, AM, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BR, BW, BY, BZ, CA, CH, CN, CO, CR, CU, CZ, DE, DK, DM, DZ, EC, EE, EG, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, EP, HR, HU, ID, IL, IN, IS, JP, KE, KG, KP, KR, KZ, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LV, MA, MD, MG, MK, MN, MW, MX, MZ, NA, NI, NO, NZ, OM, PG, PH, PL, PT, RO, RU, SC, SD, SE, SG, SK, SL, SM, SY, TJ, TM, TN, TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, VC, VN, YU, ZA, ZM, ZW, BW, GH, GM, KE, LS, MW, MZ, NA, SD, SL, SZ, TZ, UG, ZM, ZW, AM, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM, AT, BE, BG, CH, CY, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, FR, GB, GR, HU, IE, IS, IT, LT, LU, MC, NL, PL, PT, RO, SE, SI, SK, TR, BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GQ, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG, BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GQ, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG
WO-Anmeldetag 04.02.2005
PCT-Aktenzeichen PCT/FR2005/000255
WO-Veröffentlichungsnummer 2005083365
WO-Veröffentlichungsdatum 09.09.2005
Date of publication of WO application in German translation 18.01.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 18.01.2007
IPC-Hauptklasse G01D 5/14(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE

Beschreibung[de]

Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrifft das technische Gebiet der Magnetfühler, umfassend ein Codierungselement, das sich in der Nähe von mindestens einem Erfassungssystem verschiebt, das dazu ausgeführt ist, mindestens eine Winkelposition im allgemeinen Sinn zu erfassen.

Der Gegenstand der Erfindung findet besonders vorteilhafte Anwendung im Automobilbereich, wo ein solcher Fühler verwendet werden kann, um die Position eines mobilen Elements beispielsweise im Rahmen der Zünd- oder insbesondere Gangschaltungsfunktionen zu erfassen.

Im Stand der Technik ist bekannt, einen Magnetfühler einzusetzen, der dazu ausgeführt ist, die Änderung der Stärke eines Magnetfeldes zu messen, wenn ein dem mobilen Element zugeordneter Codierer, dessen Position zu bestimmen ist, vor einem Erfassungssystem abläuft, das eine oder mehrere Meß- oder Erfassungszellen umfaßt. Der Codierer ist mit mindestens einem Erzeugerelement eines variablen Magnetfeldes versehen, das zwei voneinander getrennte Magnetübergänge je nach einer gegebenen Breite aufweist. Jede Erfassungszelle, wie beispielsweise eine Sonde mit Hall-Effekt oder eine Magnetwiderstandszelle, liefert ein periodisches Signal entsprechend der Entwicklung der Stärke des von den Erzeugungselementen erzeugten Magnetfeldes. Jede Erfassungszelle ist mit einem Hysterese-Niveaukomparator, wie beispielsweise einem Schmitt-Trigger, verbunden, um ein logisches elektrisches Signal zu erhalten, das Schaltfronten für unterschiedliche Werte des Magnetfeldes umfaßt, je nachdem, ob es steigend oder fallend variiert.

Bei verschiedenen Anwendungen eines solchen Rotationsfühlers zeigt sich ein großer Nachteil im Zusammenhang mit der Abweichung zwischen dem Durchgang der Magnetübergänge der Erzeugungselemente und der Position der Schaltfronten des logischen elektrischen Signals, das vom Erfassungssystem geliefert wird.

Ein solcher Nachteil zeigt sich beispielsweise in dem Fall, wenn die Position des zu erfassenden mobilen Elements eine geringe Breite in Verschieberichtung aufweist. Dies ist insbesondere der Fall bei einem Gangschaltungshebel eines Kraftfahrzeugs. Gemäß dieser Anwendung wird versucht, ein Signal zu erhalten, bei dem einer der Zustände für eine besondere Position oder eine Gruppe von Positionen repräsentativ ist, während der andere Zustand für die anderen Positionen repräsentativ ist. So kann vorgesehen sein, die Position "Leerlaufstellung" durch einen logischen Zustand 0 und die anderen Positionen durch einen logischen Zustand 1 zu erfassen. Zu diesem Zweck ist vorgesehen, einen Codierer mit einem magnetisierten Träger herzustellen, der mit dem Schalthebel verbunden ist und ein Erzeugungselement eines Magnetfeldes aufweist, das eine Magnetisierung in zu den angrenzenden Zonen entgegengesetzte Richtung aufweist. Nun hängt die Position des Schaltpunktes stark vom Wert des Magnetspaltes zwischen dem Codierer und der Erfassungszelle ab, so daß es die Variation des Magnetspaltes, die in der Praxis vorhanden ist, unmöglich macht, eine zuverlässige Erfassung der Position des mobilen Elements zu gewährleisten.

Der oben erwähnte Nachteil zeigt sich auch bei einem Positionsfühler, der dazu ausgeführt ist, mit der Funktion TOP (True Power On) kompatibel zu sein, d.h. die Fähigkeit, bei Unterspannungsetzung des Fühlers die Position des Erzeugungselements in Bezug zur Erfassungszelle zu bestimmen. Ein solcher Fühler hat den Nachteil, daß er das Erzeugungselement, d.h. den Zahn, nachdem sich dieser letztgenannte vom Fühler entfernt und bevor er sich diesem genähert hat, erfaßt, was zu einer starken Phasenverschiebung zwischen dem elektrischen Signal und dem Durchgang des Zahns des Codierers führt, da die absteigende Schaltfront des Signals zu spät ist in Bezug zum Durchgang des Zahns, während die aufsteigende Schaltfront zu früh ist.

Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung soll somit die oben erwähnten Nachteile beseitigen, wobei ein Verfahren vorgeschlagen wird, das es ermöglicht, bei einem Positionsfühler den Versatz zwischen dem Durchgang eines magnetischen Elements vor einem Erfassungssystem und dem erfaßten logischen Element zu korrigieren.

Um ein solches Ziel zu erreichen, soll der Gegenstand der Erfindung ein Verfahren vorschlagen, um bei einem Positionsfühler die Abweichung zwischen einerseits dem relativen Durchgang mindestens eines ersten und eines zweiten Magnetübergangs eines Erzeugungselements eines variablen magnetischen Feldes vor einem Erfassungssystem, das mindestens zwei Erfassungszellen umfaßt, und andererseits der Position von mindestens zwei Schaltfronten eines logischen elektrischen Signals zu korrigieren, das von dem Erfassungssystem geliefert wird, wobei die beiden Magnetübergänge untereinander um eine gegebene Breite entlang der relativen Verschieberichtung zwischen dem Erzeugungselement und dem Erfassungssystem getrennt sind.

Erfindungsgemäß besteht das Verfahren darin:

  • – die Form eines logischen elektrischen Referenzsignals zu wählen, wobei die Position von mindestens einer ersten und einer zweiten Variationsfront bestimmt wird,
  • – die Erfassungszellen in Verschieberichtung nach einem gegebenen Wert zu beabstanden, so daß eine Zelle mindestens den ersten Magnetübergang erfaßt, um ein logisches Signal mit mindestens einer Schaltfront entsprechend der bestimmten Position der ersten Variationsfront zu erhalten, während die andere Zelle mindestens den zweiten Magnetübergang erfaßt, um ein logisches Signal mit mindestens einer Schaltfront entsprechend der bestimmten Position der zweiten Variationsfront zu erhalten,
  • – und die von den Erfassungszellen gelieferten logischen Signale zu kombinieren, um ein logisches elektrisches Signal entsprechend dem elektrischen Referenzsignal zu erhalten.

Bei einer ersten Ausführungsvariante besteht das erfindungsgemäße Verfahren darin:

  • – die Form eines logischen elektrischen Referenzsignals entsprechend dem Durchgang eines Referenzerzeugungselements vor dem Erfassungssystem mit einer gegebenen Breite kleiner als jene des Erzeugungselements, das vor dem Erfassungssystem durchgeht, zu wählen,
  • – und die beiden Erfassungszellen zu beabstanden, so daß das erhaltene logische elektrische Signal mit dem Durchgang des Referenzerzeugungssystems vor dem Erfassungssystem phasengleich ist.

Vorzugsweise besteht das Verfahren darin, das Erzeugungselement mit einer Magnetisierung in zu jener der angrenzenden Zonen des Erzeugungselements entgegen gesetzte Richtung herzustellen.

Bei dieser ersten Ausführungsvariante besteht das Verfahren darin, die von den Erfassungszellen gelieferten logischen Signale unter Berücksichtigung der Teile der Signale zu kombinieren, die gleichzeitig einen selben logischen Zustand zwischen den Schaltfronten aufweisen, um das logische elektrische Signal phasengleich mit dem Durchgang des Referenzerzeugungselements zu erhalten.

Bei einer zweiten Ausführungsvariante besteht das Verfahren darin:

  • – die Form eines logischen elektrischen Referenzsignals entsprechend dem Durchgang eines Erzeugungselements vor dem Erfassungssystem zu wählen,
  • – und die beiden Erfassungszellen zu beabstanden, so daß das erhaltene logische elektrische Signal mit dem Durchgang eines Erzeugungselements phasengleich ist.

Bei dieser zweiten Ausführungsvariante besteht das Verfahren darin, die von den Erfassungszellen gelieferten logischen Signale unter Berücksichtigung der Teile der Signale zu kombinieren, die gleichzeitig einen selben logischen Zustand zwischen den Schaltfronten aufweisen, um ein logisches elektrisches Signal zu erhalten, das mit dem Durchgang eines Erzeugungselements phasengleich ist.

Vorzugsweise besteht das erfindungsgemäße Verfahren darin, die von den Erfassungszellen gelieferten logischen Signale auszuwerten, um die Drehrichtung des Erzeugungselements zu bestimmen.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung besteht darin, einen Fühler vorzuschlagen, der mindestens ein Erzeugungselement eines variablen Magnetfeldes aufweist, umfassend einen ersten und einen zweiten Magnetübergang und dazu bestimmt, vor einem Erfassungssystem abzulaufen, das mindestens zwei Erfassungszellen besitzt und ein logisches elektrisches Signal liefert, das mindestens zwei Schaltfronten umfaßt und der Entwicklung des von dem Element erzeugten Magnetfeld entspricht, wobei die Erfassungszellen mit Mitteln zur Bearbeitung der von den Erfassungszellen gelieferten elektrischen Signale verbunden sind.

Erfindungsgemäß sind die Erfassungszellen in relativer Verschieberichtung zwischen dem Erzeugungselement und dem Erfassungssystem um einen gegebenen Wert beabstandet, so daß eine Zelle mindestens den ersten Magnetübergang erfaßt, um ein logisches Signal mit mindestens einer Schaltfront entsprechend der bestimmten Position der ersten Variationsfront zu erhalten, während die andere Zelle mindestens den zweiten Magnetübergang erfaßt, um ein logisches Signal mit mindestens einer Schaltfront entsprechend der bestimmten Position der zweiten Variationsfront zu erhalten, und daß die Bearbeitungsmittel die elektrischen Signal der Erfassungszellen kombinieren, um ein logisches elektrisches Signal zu erhalten, das einem elektrischen Referenzsignal entspricht.

Bei einer ersten Ausführungsvariante sind die Erfassungszellen um einen gegebenen Wert beabstandet, so daß das erhaltene logische elektrische Signal mit dem Durchgang eines Referenzerzeugungselements phasengleich ist, das eine geringere gegebene Breite als jene des Erzeugungselements aufweist und das es ermöglicht, das elektrische Referenzsignal zu erhalten.

Die Bearbeitungsmittel kombinieren die von den Zellen gelieferten logischen Signale unter Berücksichtigung der Teile der Signale, die gleichzeitig einen selben logischen Zustand zwischen den Schaltfronten aufweisen, um das logische elektrische Signal phasengleich mit dem Durchgang des Referenzerzeugungselements zu erhalten.

Bei einer zweiten Ausführungsvariante sind die Erfassungszellen um einen gegebenen Wert beabstandet, so daß das erhaltene logische elektrische Signal mit dem Durchgang eines Erzeugungselements phasengleich ist.

Vorzugsweise umfassen die Bearbeitungsmittel Mittel zur Auswertung der von den Erfassungszellen gelieferten logischen Signale, um die Drehrichtung des Erzeugungselements zu bestimmen.

Verschiedene weitere Merkmale gehen aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen hervor, die als nicht einschränkende Beispiele Ausführungsarten des Gegenstandes der Erfindung zeigen.

1 ist eine perspektivische Ansicht, die ein charakteristisches Detail eines Codierers zeigt, der bei einer ersten Anwendung des erfindungsgemäßen Positionsfühlers eingesetzt wird.

2 ist eine Ansicht im vergrößerten Maßstab, die den in 1 dargestellten Codierer zeigt, dem Meßchronogramme zugeordnet sind.

3 ist eine Ansicht eines Referenzcodierers, der einem Meßchronogramm zugeordnet ist.

4 stellt verschiedene gemessene Chronogramme im Rahmen einer zweiten Anwendung eines erfindungsgemäßen Positionsfühlers dar.

Die 1 und 2 stellen ein erstes Anwendungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung an einem Positionsfühler 1, der die Position eines mobilen Elements entlang zweier Freiheitsgrade erfassen und eine Information liefern kann, die für die Zone repräsentativ ist, in der sich das mobile Element befindet. Die Freiheitsgrade des mobilen Elements können die Translation entlang zweier Achsen, die eine Translationsebene definieren, die Drehung um zwei Achsen oder, wie in dem dargestellten Beispiel, die Verbindung einer mit dem Pfeil T dargestellten Translation und einer Drehung R entlang einer Achse O sein. Eine mögliche Anwendung ist die Erfassung einer besonderen Position eines mobilen Elements, wie beispielsweise eines Schalthebels eines Kraftfahrzeugs.

Bei diesem Ausführungsbeispiel umfaßt der Positionsfühler 1 einen Codierer 3, umfassend mindestens ein, und in dem dargestellten Beispiel genau ein, Erzeugungselement 5 eines variablen Magnetfeldes, das dazu bestimmt ist, vor einem Erfassungssystem 6 abzulaufen. In dem dargestellten Beispiel ist der Codierer 3 von einer magnetisierten Platte mit kreisförmigem Querschnitt verbunden, die ein Erzeugungselement 5, wie beispielsweise ein Magnetisierungsmotiv mit zur Magnetisierungsrichtung der angrenzenden Zonen entgegen gesetzter Richtung, trägt. Dieses Erzeugungselement 5 umfaßt somit einen ersten T1 und zweiten T2 Magnetübergang in relativer Verschieberichtung R zwischen dem Element 5 und dem Erfassungssystem 6.

Erfindungsgemäß umfaßt das Erfassungssystem 6 eine erste 61 und eine zweite 62 Erfassungs- oder Meßzelle, die jeweils ein analoges elektrisches Signal liefern, das der Entwicklung der Stärke des vom Codierer 3 gelieferten Magnetfeldes entspricht. Die Erfassungszellen 61, 62 sind am Ausgang mit nicht dargestellten Mitteln zur Bearbeitung der von den Zellen gelieferten elektrischen Signale verbunden, die es ermöglichen, logische elektrische Signale zu erhalten.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist davon auszugehen, daß die Abmessung der zu unterscheidenden Zone in Richtung R gering ist. Daher ist die von den Zellen 61, 62 durchgeführte Induktionsmessung sehr empfindlich für die Variation des Magnetspaltes, d.h. den Abstand zwischen dem Erzeugungselement 5 und den Zellen 61, 62. So ändern sich die Schaltfronten der logischen elektrischen Signale bei kleinem bzw. großem Magnetspalt. Um diesen Nachteil zu beseitigen soll der Gegenstand der Erfindung daher ein Erzeugungselement 5 verwirklichen, das eine geringere Breite als das der zu erfassenden Zone entsprechende Erzeugungselement aufweist.

Mit anderen Worten soll der Gegenstand der Erfindung, wie insbesondere in 3 dargestellt, die Form eines logischen elektrischen Referenzsignals Sr wählen, wobei die Position von mindestens einer ersten Fv1 und einer zweiten Fv2 Variationsfront entsprechend dem Durchgang der Magnetübergänge eines Referenzerzeugungselements 5r, das eine an die zu erfassende Zone angepaßte Breite aufweist, bestimmt wird. Mit anderen Worten besteht das erfindungsgemäße Verfahren darin, die Position der Variationsfronten Fv1, Fv2 eines logischen Signals zur berücksichtigen, das durch den Durchgang eines so genannten Referenzerzeugungselements 5r, dessen Breite der Zone entspricht, in der die Position des mobilen Elements zu erfassen ist, vor dem Erfassungssystem erhalten wird.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung besteht darin, die Erfassungszellen 61, 62 in Verschieberichtung R um einen gegebenen Wert zu beabstanden, so daß es eine Zelle, beispielsweise 62, ermöglichen kann, die Position einer Variationsfront, wie beispielsweise Fv1, zu erhalten, während es die andere Zelle, nämlich 61, ermöglichen kann, die Position der anderen Variationsfront, nämlich Fv2, zu erhalten. Wie deutlich aus 2 hervorgeht, ermöglicht es jede Zelle 61, 62, ein logisches elektrisches Signal S1, S2 zu erhalten, die zueinander um den Wert ihrer Beabstandung versetzt sind und jeweils Schaltfronten (Fc1', Fc2–Fc1, Fc2') umfassen, die den Durchgängen der Magnetübergänge T1, T2 entsprechen.

Erfindungsgemäß umfassen die logischen elektrischen Signale S1, S2, die jeweils von den Zellen 61, 62 erhalten werden, mindestens jeweils eine Schaltfront Fc1, Fc2 jeweils entsprechend den Positionen der zweiten Fv2 und der ersten Fv1 Variationsfront des logischen Referenzsignals Sr.

Wie aus der vorhergehenden Beschreibung hervorgeht, werden der Abstand zwischen den Zellen 61, 62 und der Breite zwischen den Magnetübergängen T1, T2des Erzeugungselements 5 derart gewählt, daß jede Zelle an der Lokalisierung einer Variationsfront des logischen Referenzsignals Sr beteiligt ist.

Erfindungsgemäß kombinieren die Bearbeitungsmittel die von den Erfassungszellen 61, 62 erhaltenen logischen Signale S1, S2, um ein logisches elektrisches Signal St zu erhalten, das dem elektrischen Referenzsignal Sr entspricht. In dem dargestellten Beispiel berücksichtigen die Bearbeitungsmittel somit die Teile der Signale S1, S2, die gleichzeitig einen selben logischen Zustand zwischen den Schaltfronten Fc1, Fc2 aufweisen, um das logische elektrische Signal St phasengleich mit dem Durchgang des Referenzerzeugungselements 5r zu erhalten. In dem dargestellten Beispiel werden die beiden logischen elektrischen Signale S1, S2 mit Hilfe eines logischen Ports OU kombiniert, um das logische Signal St zu erhalten.

Aus der vorhergehenden Beschreibung geht hervor, daß das erfindungsgemäße Verfahren darin besteht, die Form eines logischen elektrischen Referenzsignals Sr zu wählen, die dem Durchgang eines Referenzerzeugungselements 5r, das eine gegebene Breite entsprechend der zu erfassenden Zone und geringer als jene des Erzeugungselements 5, das tatsächlich vor dem Erfassungssystem 6 abläuft, vor dem Erfassungssystem 6 entspricht. In dem Maße, als das Erzeugungselement 5 eine große Breite in Bezug auf das Referenzerzeugungselement 5r, das für die Erfassung der Position des mobilen Elements verwirklicht werden mußte, aufweist, zeigt sich, daß der Fühler einer geringe Empfindlichkeit für die Variation des Magnetspalts aufweist.

Der Gegenstand der Erfindung soll auch für einen Positionsfühler eingesetzt werden, der mit der Funktion TPO (True Power On) kompatibel ist. Bei dieser Anwendung ist bekannt, den Codierer mit einer Reihe von Erzeugungselementen 5 eines variablen Magnetfeldes, die regelmäßig auf einem Umfang angeordnet sind, herzustellen.

Bei einer ersten bekannten Ausführungsart sind die Erzeugungselemente 5 von Störelementen eines Magnetfeldes gebildet, das von einem festen Magneten erzeugt wird, der in der Nähe solcher Störelemente angeordnet ist. Beispielsweise sind solche Störelemente von Zähnen gebildet, die in einem ferromagnetischen Ring angeordnet sind. Bei einer zweiten Ausführungsart sind die Erzeugungselemente eines variablen Magnetfeldes von regelmäßig in einem gegebenen Abstand entfernten Magnetpolen gebildet. Ein solcher Codierer ist somit in Form eines mehrpoligen Magnetringes vorhanden.

Gemäß dieser Anwendung besteht der Gegenstand der Erfindung darin, die Form eines logischen elektrischen Referenzsignals Sr zu wählen, die dem Durchgang der Erzeugungselemente 5 vor dem Erfassungssystem 6 entspricht, so daß die Magnetübergänge T1, T2 jedes Erzeugungselements 5 mit den Schaltfronten Fv1, Fv2 des logischen elektrischen Signals Sr phasengleich sind.

Erfindungsgemäß sind die beiden Erfassungszellen 61, 62 derart beabstandet, daß das erhaltene logische elektrische Signal St mit dem Durchgang jedes Erzeugungselements 5 phasengleich ist. Wie genauer aus 4 hervorgeht, sind die Erfassungszellen 61, 62 in Verschieberichtung derart beabstandet, daß eine Zelle, beispielsweise 62, mindestens den ersten Magnetübergang T1 erfaßt, um ein logisches Signal S2 mit mindestens einer Schaltfront Fc1 entsprechend der bestimmten Position der ersten Variationsfront Fv1 zu erhalten, während die andere Zelle 61 mindestens den zweiten Magnetübergang T2 erfaßt, um ein logisches Signal S1 mit mindestens einer Schaltfront Fc2 zu erhalten, die der bestimmten Position der zweiten Variationsfront Fv2 entspricht.

Die von den Erfassungszellen gelieferten logischen Signale S1, S2 werden kombiniert, wobei die Teile der Signale berücksichtigt werden, die gleichzeitig einen selben logischen Zustand zwischen den Schaltfronten Fc1, Fc2 aufweisen, um das logische elektrische Signal St zu erhalten, das die Variationsfronten Fv1, Fv2 umfaßt und mit dem Durchgang jedes Erzeugungselements 5 phasengleich ist.

Gemäß einem Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, die von den Erfassungszellen gelieferten logischen Signale auszuwerten, um die Verschieberichtung des Erzeugungselements zu bestimmen. Das Vorhandensein der logischen Signale S1, S2, die zueinander leicht phasenverschoben sind, ermöglicht es nämlich, auf einfache Weise die Verschieberichtung zu bestimmen. Der Fachmann kennt beispielsweise die Verwendung einer Kippvorrichtung D zur Durchführung dieses Funktionstyps unter Berücksichtigung des logischen Zustandes eines der beiden Signale, beispielsweise S2, zum Zeitpunkt der ansteigenden Front des anderen Signals, nämlich S1. In diesem Fall nimmt der Ausgang der Kippvorrichtung D zum Zeitpunkt der ansteigenden Front des Signals S1 einen oberen oder unteren logischen Zustand an, der für die Verschieberichtung repräsentativ ist. Natürlich kann vorgesehen werden, weiter entwickelte logische Bearbeitungen zur Erfassung der Verschieberichtung einzusetzen, um rascher über die Information über die Verschieberichtung zu verfügen.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen und dargestellten Beispiele beschränkt, da verschiedene Änderungen an ihr vorgenommen werden können, ohne über ihren Rahmen hinauszugehen.

Zusammenfassung

Die Erfindung betrifft einen Positionsfühler, umfassend mindestens zwei Erfassungszellen (61, 62), die in relativer Verschieberichtung zwischen einem Erzeugerelement (5) und den Zellen um einen gegebenen Wert beabstandet sind, so daß eine Zelle mindestens einen ersten magnetischen Übergang (T1) des Erzeugungselements (5) erfaßt, um ein logisches Signal (S2) mit mindestens einer Schaltfront (Fc1) entsprechend der bestimmten Position einer ersten Variationsfront (Fv1) zu erhalten, während die andere Zelle mindestens den zweiten magnetischen Übergang (T2) des Erzeugungselements (5) erfaßt, um ein logisches Signal (S1) mit mindestens einer Schaltfront (Fc2) entsprechend der bestimmten Position der zweiten Variationsfront (Fv2) zu erhalten. Bearbeitungsmittel kombinieren die elektrischen Signale (S1, S2) der Erfassungszellen, um ein logisches elektrisches Signal (St) entsprechend einem elektrischen Referenzsignal zu erhalten.


Anspruch[de]
Verfahren, um bei einem Positionsfühler die Abweichung zwischen einerseits dem relativen Durchgang mindestens eines ersten (T1) und eines zweiten (T2) Magnetübergangs eines Erzeugungselements (5) eines variablen magnetischen Feldes vor einem Erfassungssystem (6), das mindestens zwei Erfassungszellen (61, 62) umfaßt, und andererseits der Position von mindestens zwei Schaltfronten (Fc1, Fc2) eines logischen elektrischen Signals zu korrigieren, das von dem Erfassungssystem geliefert wird, wobei die beiden Magnetübergänge (T1, T2) untereinander um eine gegebene Breite entlang der relativen Verschieberichtung zwischen dem Erzeugungselement (5) und dem Erfassungssystem (6) getrennt sind,

dadurch gekennzeichnet, daß es darin besteht:

– die Form eines logischen elektrischen Referenzsignals (5r) zu wählen, wobei die Position von mindestens einer ersten und einer zweiten Variationsfront (Fv1, Fv2) bestimmt wird,

– die Erfassungszellen (61, 62) in Verschieberichtung nach einem gegebenen Wert zu beabstanden, so daß eine Zelle mindestens den ersten Magnetübergang (T1) erfaßt, um ein logisches Signal (S2) mit mindestens einer Schaltfront (Fc1) entsprechend der bestimmten Position der ersten Variationsfront (Fv1) zu erhalten, während die andere Zelle mindestens den zweiten Magnetübergang (T2) erfaßt, um ein logisches Signal (S1) mit mindestens einer Schaltfront (Fc2) entsprechend der bestimmten Position der zweiten Variationsfront (Fv2) zu erhalten,

– und die von den Erfassungszellen gelieferten logischen Signale zu kombinieren, um ein logisches elektrisches Signal (St) entsprechend dem elektrischen Referenzsignal (Sr) zu erhalten.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es darin besteht:

– die Form eines logischen elektrischen Referenzsignals (Sr) entsprechend dem Durchgang eines Referenzerzeugungselements (5r) vor dem Erfassungssystem (6) mit einer gegebenen Breite kleiner als jene des Erzeugungselements (5), das vor dem Erfassungssystem (6) durchgeht, zu wählen,

– und die beiden Erfassungszellen (61, 62) zu beabstanden, so daß das erhaltene logische elektrische Signal (St) mit dem Durchgang des Referenzerzeugungssystems (5r) vor dem Erfassungssystem (6) phasengleich ist.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es darin besteht, das Erzeugungselement (5) mit einer Magnetisierung in zu jener der angrenzenden Zonen des Erzeugungselements entgegen gesetzte Richtung herzustellen. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es darin besteht, die von den Erfassungszellen gelieferten logischen Signale (S1, S2) unter Berücksichtigung der Teile der Signale zu kombinieren, die gleichzeitig einen selben logischen Zustand zwischen den Schaltfronten (Fc1, Fc2) aufweisen, um das logische elektrische Signal (St) phasengleich mit dem Durchgang des Referenzerzeugungselements (Sr) zu erhalten. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es darin besteht:

– die Form eines logischen elektrischen Referenzsignals (Sr) entsprechend dem Durchgang eines Erzeugungselements (5) vor dem Erfassungssystem (6) zu wählen,

– und die beiden Erfassungszellen (61, 62) zu beabstanden, so daß das erhaltene logische elektrische Signal (St) mit dem Durchgang eines Erzeugungselements (5) phasengleich ist.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß es darin besteht, die von den Erfassungszellen (61, 62) gelieferten logischen Signale (S1, S2) unter Berücksichtigung der Teile der Signale zu kombinieren, die gleichzeitig einen selben logischen Zustand zwischen den Schaltfronten (Fc1, Fc2) aufweisen, um ein logisches elektrisches Signal (St) zu erhalten, das mit dem Durchgang eines Erzeugungselements (5) phasengleich ist. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß es darin besteht, die von den Erfassungszellen (61, 62) gelieferten logischen Signale (S1, S2) auszuwerten, um die Drehrichtung des Erzeugungselements zu bestimmen. Positionsfühler, der mindestens ein Erzeugungselement (5) eines variablen Magnetfeldes aufweist, umfassend einen ersten (T1) und einen zweiten (T2) Magnetübergang und dazu bestimmt, vor einem Erfassungssystem (6) abzulaufen, das mindestens zwei Erfassungszellen (61, 62) besitzt und ein logisches elektrisches Signal liefert, das mindestens zwei Schaltfronten (Fc1, Fc2) umfaßt und der Entwicklung des von dem Element erzeugten Magnetfeld entspricht, wobei die Erfassungszellen mit Mitteln zur Bearbeitung der von den Erfassungszellen gelieferten elektrischen Signale verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassungszellen (61, 62) in relativer Verschieberichtung zwischen dem Erzeugungselement (5) und dem Erfassungssystem (6) um einen gegebenen Wert beabstandet sind, so daß eine Zelle mindestens den ersten Magnetübergang (T1) erfaßt, um ein logisches Signal (S2) mit mindestens einer Schaltfront (Fc1) entsprechend der bestimmten Position der ersten Variationsfront (Fv1) zu erhalten, während die andere Zelle mindestens den zweiten Magnetübergang (T2) erfaßt, um ein logisches Signal (S1) mit mindestens einer Schaltfront (Fc2) entsprechend der bestimmten Position der zweiten Variationsfront (Fv2) zu erhalten, und daß die Bearbeitungsmittel die elektrischen Signale (S1, S2) der Erfassungszellen kombinieren, um ein logisches elektrisches Signal (St) zu erhalten, das einem elektrischen Referenzsignal (Sr) entspricht. Positionsfühler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassungszellen (61, 62) um einen gegebenen Wert beabstandet sind, so daß das erhaltene logische elektrische Signal (St) mit dem Durchgang eines Referenzerzeugungselements (5r) phasengleich ist, das eine geringere gegebene Breite als jene des Erzeugungselements (5) aufweist und das es ermöglicht, das elektrische Referenzsignal (Sr) zu erhalten. Fühler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitungsmittel die von den Zellen gelieferten logischen Signale (S1, S2) unter Berücksichtigung der Teile der Signale, die gleichzeitig einen selben logischen Zustand zwischen den Schaltfronten (Fc1, Fc2) aufweisen, kombinieren, um das logische elektrische Signal (Sr) phasengleich mit dem Durchgang des Referenzerzeugungselements (5) zu erhalten. Positionsfühler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassungszellen (51, 52) um einen gegebenen Wert beabstandet sind, so daß das erhaltene logische elektrische Signal (St) mit dem Durchgang eines Erzeugungselements (5) phasengleich ist. Positionsfühler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitungsmittel Mittel zur Auswertung der von den Erfassungszellen (61, 62) gelieferten logischen Signale (S1, S2) umfassen, um die Drehrichtung des Erzeugungselements zu bestimmen.






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