CN101416029A - 用于电机的传感装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的是提供一种用于为可移动电机进行位置测定的低成本传感系统，其中，传感器信号具有过零点。这个目的例如通过一种传感装置(1)而达成，所述传感装置具有一个U形磁轭(3)和一个传感器(10)，所述传感器布置在所述磁轭(3)中/所述磁轭(3)上以用于对磁值进行检测。所述磁轭(3)的一个自由端上布置有复数个相反磁化或可相反磁化的磁体(6至9)。依据所述磁体(6至9)相对于电机组件(2)的其中一个极齿(11，12，13)的位置可在所述磁轭(3)中产生相反定向的并可被所述传感器(10)检测到的磁通。借此可获得大致为正弦形的例如可对直线电动机进行控制的传感器信号，而无需使用多个测量传感器。

Description

用于电机的传感装置
技术领域
本发明涉及一种用于电机的传感装置，所述电机具有配有极齿的电机组件，所述传感装置用于对相对于所述电机组件的运动进行检测。所述传感装置配有U形或E形磁轭和传感器，所述传感器布置在所述磁轭中/所述磁轭上以用于对磁值进行检测。
背景技术
这种类型的传感装置适用于任何一种电机，例如直流电动机、交流电动机和三相交流电动机。此处，这种类型的传感装置同样既适用于旋转电动机，又适用于直线电动机。特别的，在使旋转电动机转动特定的旋转角或使直线电动机移动特定的距离时，必须对当前旋转角或当前距离进行测量。这种测量应尽可能精确，以便借助适当的调节设备可精确、迅速地转动相应的旋转角或移动相应的距离。对于同步电机而言，位置信息的获得也是准确地为电动机通电的必要条件。
直线电动机通常使用光学测量系统进行位置测定。但光学测量的缺点在于其实现成本较高，还极易受到直线电动机或其周围环境中的污垢的影响或者因此而无法进行光学测量，从而导致调节设备失灵。
此外，后续公开的专利申请10 2005 045 374.0中公开过一种带有测量头的测量装置，所述测量头用于测定初级部分在次级部分上的位置。初级部分和次级部分构成直线电动机，测量头与初级部分固定相连。次级部分建构为齿条形状，用铁磁材料制成，在优选方向上具有等距布置的齿。测量头可在这个优选方向和与此相反的方向上进行运动。测量头和齿条之间存在有气隙，测量头具有至少一个传感器，借此可以位置测定为目的进行磁场测量。测量头可以通过磁阻旋转变压器、“静态”磁场传感器(例如霍耳传感器)或磁控电阻器而实现。其中，需要使用两个差动连接的测量头(in Differenzgeschaltete )来产生带有过零点且优选至少为近似正弦形的轨迹信号，这是因为一个测量头的信号不具有过零点。更确切地说，一个测量头的信号只会在正最小值和正最大值之间波动。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于可移动电机的低成本传感系统，其中，依据位置提供具有过零点的信号。
根据本发明，这个目的通过一种用于电机的传感装置而达成，所述电机具有一个配有极齿的电机组件，所述传感装置具有U形磁轭或磁轭段及传感器，用于对相对于所述电机组件的位置或运动进行检测，所述传感器布置在所述磁轭段中/所述磁轭段上以用于对磁值进行检测，其中，所述磁轭段的自由端上布置有两个相反定向或可相反定向的磁体，以便依据所述磁体相对于所述电机组件的其中一个极齿的位置来使所述磁轭段中产生相反定向、可被所述传感器检测到的磁通。本文件中的“磁轭段”这一概念也可理解为整个磁轭。
根据本发明，当传感装置相对于电机组件进行移动时，可使磁轭或磁轭段内部的磁通方向发生改变。通过这种方式可获得带有过零点的信号，根据这个信号可更精确地测定所述位置。可能获得的正弦/余弦信号对还适用于普通的正弦/余弦传感器分析。借助两个本发明的传感装置就可产生这样一个信号对，这两个传感装置沿运动方向彼此错开四分之一极对长度或次级部分的四分之一电气周期。
用于检测磁值的传感器可以是(例如)霍耳传感器或测量线圈。借助这些传感器可足够精确地测定磁轭内的磁通或磁通变化。
在将霍耳传感器用作所述传感器的情况下，磁轭或磁轭段自由端上的磁体可以是永磁体。在此情况下，就无需以电气方式产生磁通来进行位置测定。在将测量线圈用作所述传感器的情况下，磁轭或磁轭段自由端上的磁体可以是通交流电的激励线圈。在此情况下，测量线圈中会产生交流电压，有利方案是先以适当方式对这个/这些交流电压进行检波。
U形磁轭段的两个自由端上优选各布置有两个相反定向或可相反定向的磁体。借此可相应增强磁轭内的磁通。
磁轭段上可添加其他边脚，从而产生E形磁轭。通过这种方式可提高信号的对称度。其中，所述传感器优选布置在E形磁轭或磁轭段的中间边脚中/上。
此外，通过将U形磁轭段垂直于运动方向布置，还可将本发明的传感装置用于横向磁通电机。磁轭段自由端上的磁体须沿传感装置的运动方向前后布置，从而使磁轭段或传感器气隙中的磁通的方向在传感装置移动过程中发生改变(类似于图1所示的传感装置采用纵向磁通配置时的情况)。
另外，根据本发明，上述目的还通过一种用于电机的传感装置而达成，所述电机具有一个配有极齿的电机组件，所述传感装置具有U形磁轭段、布置在所述磁轭段中或所述磁轭段上用于在所述磁轭段中产生磁通的磁装置和布置在所述磁轭段中/所述磁轭段上以用于对磁值进行检测的传感器，所述传感装置用于对相对于所述电机组件的位置或运动进行检测，其中，所述传感器具有两个布置在所述磁轭段自由端上的传感元件，当穿过所述磁轭段的磁通相同时，这两个传感元件内会产生不同定向的电压，以便依据所述传感元件相对于所述电机组件的其中一个极齿的位置来使所述传感元件上产生相应大小和相应定向的电压。
采用这种实施方式时，磁轭其中一个自由端上的两个电磁线圈中的磁通比会发生变化。在传感元件中不同定向的电压的基础上，可获得相应的精确且可能带有过零点的位置信号。
此处的这两个传感元件也可建构为霍耳传感器或测量线圈。霍耳传感器和测量线圈购置成本低，但却足够精确。
采用这种建构方案时，也可在磁轭段上添加其他边脚，从而产生E形磁轭，此外，这个添加的边脚的自由端上同样可布置两个上述类型的传感元件。通过这种配置可获得两个相移90并带有过零点的信号。
采用这种实施方式时，如果在磁轭段的两个具有自由端的边脚上分别布置两个用于提供相应定向的电压的传感元件，也是有利的。在此情况下，通过将这些传感元件前后相接，可产生较高的电压。
除此之外，本发明还提供一种用于电机的传感装置，所述电机具有一个配有极齿的电机组件，所述传感装置具有一个在垂直于运动方向对称分成两个磁轭部分的E形磁轭、布置在两个磁轭部分之间的传感器和布置在两个磁轭部分末端的定向或可定向磁体，所述传感装置用于对相对于所述电机组件的位置或运动进行检测。
通过这种实施方式可借助单独一个磁体实现本发明的原理。这样就只需对单独一个磁公差进行测量。
将本发明应用于直线电动机特别有利，其中，上文所述的电机组件相当于次级部分，传感装置固定在初级部分上或者是初级部分的一部分。借此可以较低成本提供直线电动机的位置调节系统。
附图说明
下面借助附图对本发明进行详细说明，其中：
图1为本发明采用第一实施方式的传感装置的纵向剖面图；
图2为采用第二实施方式的传感装置的纵向剖面图，所述传感装置具有E形磁轭；
图3为采用第三实施方式的传感装置的纵向剖面图，所述传感装置具有单独一个永磁体；
图4为本发明采用第四实施方式的传感装置的纵向剖面图；
图5为本发明的传感装置配置的转变图；
图6为本发明的传感装置的第五实施方式的纵向剖面图；
图7为第六实施方式的3D视图；以及
图8为图7所示的实施方式的正视图。
具体实施方式
下文将要详细说明的实施例是本发明的优选实施方式。这些实施例涉及的是直线电动机，但也可以类似的转用于旋转电动机，特别是力矩电动机。
图1所示的直线电动机的纵向局部剖面图显示的是传感头1或初级部分的一个区段和次级部分2。初级部分1具有基本成U形的磁轭3。磁轭3的自由端4和5上布置有用作极齿的永磁体6、7、8和9。所有永磁体6至9均沿着从传感头1到次级部分2的方向或与此相反的方向发生极化。自由端4、5中的每个上均布置有两个永磁体6、7及8、9，这两个永磁体的极化方向相反，且彼此平行。
磁轭3中设置有霍耳传感器10，其位于两个自由端4和5之间。必要时，霍耳传感器10将磁轭3分成两半。
次级部分2由带有齿11、12和13的齿条构成。次级部分2的齿的间距与传感头1的齿6和8及7和9的间距相等。
磁轭3和次级部分2用铁磁材料制成。这二者优选建构为叠片结构。
在图1所示的位置上，即当初级部分的永磁体6和8位于次级部分2的齿11和12上方时，磁场或磁通101“从左向右”穿过霍耳传感器10。如果传感头1(即传感装置)进一步沿运动方向18向左运动，穿过霍耳传感器10的磁场就会进一步衰减，直至其变为零。在这种进一步的运动过程中，磁场方向发生变换，磁场最终达到最大值。这就是当传感头所处的位置使得永磁体7和9位于次级部分的齿11和12上方时的情况。在进一步向左运动的过程中，磁场再次发生衰减，变换方向，并当永磁体6和8位于齿13和11上方时，最终再次达到最大值。这种移动距离为一个齿距的运动正好为一个带有过零点的传感器信号周期。
图2显示的是图1所示实施例的改进实施方式。这个改进方案采用了多个改进步骤，这些改进步骤既可单个实施，也可以两两结合的方式加以实施。
第一改进步骤是只在磁轭的单独一个自由端上布置永磁体6、7。由于永磁体6布置在次级部分2的一个极齿的上方，且产生一个在图2中方向朝上的磁场，因而会产生附图所示的穿过霍耳传感器10的磁通102。另一方面，如果位于次级部分2的极齿上方的是磁化方向朝下的永磁体7，磁通就会以相反方向穿过霍耳传感器10。
第二改进步骤是，霍耳传感器并非布置在U形磁轭的两个具有自由端的边脚之间的连接边脚中，而是布置在其中一个具有自由端的边脚中。
第三改进步骤是在磁轭上添加一个具有自由端的第三边脚。在图2所示的实施例中，由此产生一个一体式E形磁轭14。但对运动测定或位置测定有决定性影响的磁通基本上只穿过单独一个U形磁轭段，除非位置传感器处于一个与次级部分2的极齿对称的位置上。
图3显示的是本发明的传感装置的另一实施方式，所述传感装置具有E形磁轭。所述磁轭被对称地分成两半磁轭15和16。这两半磁轭之间存在一个气隙，霍耳传感器10布置在这个气隙中。因此，中间边脚17由彼此平行的两半边脚构成，这两半边脚被其中布置有霍耳传感器10的气隙隔开。这两半边脚的自由端上布置有单独一个永磁体19。在图3所示的实施例中，这个永磁体19朝上磁化，从而产生附图所示的磁通103。由于边脚17的左边一半位于次级部分2的极齿11的上方，因此，磁通在该左半边脚中朝上流动，并从左向右穿过霍耳传感器10。如果中间边脚17的右半部分位于极齿11或另一极齿的上方，磁通就基本在该右半部分中流动，并从右向左穿过霍耳传感器10。在此情况下，产生一个代数符号相反的测量电压。这种实施方式的优点在于只需为传感装置设置单独一个永磁体。
本发明的测量原理也可转用于依据磁阻旋转变压器原理进行工作的电感测量头，其实现方式是用相应的线圈代替永磁体和霍耳传感器。据此，如图4所示，替代传感装置20配有多个布置在其磁轭21的自由端上的激励线圈22、23、24、25。由于布置在磁轭21的自由端上的采取此种建构方式的电磁体须具有不同的磁化方向，因此，这些电磁体采用了相应的电气接线方式。在本实施例中，激励线圈22至25串联连接。为实现彼此相反的磁化方向，在线圈22至25绕线方向相同的情况下，将这些线圈以这样一种方式串联连接，使得线圈22的下部接头与线圈23的下部接头相连，线圈23的上部接头与线圈24的下部接头相连，线圈24的上部接头与线圈25的上部接头相连。激励信号被施加在线圈22(尚未连接)的上部接头和线圈25(尚未连接)的下部接头上。
连接磁轭21的两个带有自由端的边脚的连接边脚上缠绕有测量线圈26。所述测量线圈26上可分接一个在磁轭21中流动的磁通所产生的电压。
直线驱动装置的次级部分27的形状与图1所示的次级部分2的形状相同。同样地，初级部分或传感装置20的几何形状也与图1所示的部分1的几何形状相同。
图4所示的传感装置20的作用原理与图1所示的装置的作用原理基本相符。在这个实施例中，永磁体仅由激励线圈代替，霍耳传感器由测量线圈代替。由于电磁体22至25是用交流电进行工作，因而只在相应的较小的时隙内存在与图1所示实施例的等效性。也就是说，在这个较小时隙内，磁轭中的磁通的方向直接取决于电磁线圈相对于电机组件的极齿的位置。
图2所示的实施例中所使用的线圈也可以相反的功能进行工作。也就是说，线圈26可用作激励线圈，布置在磁轭21的自由端上的线圈22至25可用作测量线圈。在此情况下，单个线圈的测量信号相加成一个总测量信号。当齿位于次级部分27的齿的上方时，这个总测量信号也会达到其最大值。在此之间则像图1所示的实施例那样产生过零点。
如上文所述，可以将带有霍耳传感器和永磁体的配置转变成依据磁阻旋转变压器原理进行工作的配置。测量线圈和激励线圈也同样可以互换。这种配置变动一般可通过图5中的示意图加以说明。从带有如图1所示的霍耳传感器和永磁体的配置A1出发，通过互换霍耳传感器和永磁体可实现配置A2，其中，霍耳传感器布置在磁轭的自由端上，永磁体则位于磁轭中。如果用测量线圈替换配置A2中的霍耳传感器，用激励线圈替换永磁体，就能实现配置A3。如果将配置A3中的测量线圈与激励线圈互换，就能获得如图4所示的通过激励线圈22至25和测量线圈26加以说明的依据磁阻旋转变压器原理进行工作的配置A4。如果用霍耳传感器替换配置A4中的测量线圈，用永磁体替换激励线圈，就可再次实现配置A1。当然，组件的替换和互换也可以相反顺序进行。“霍耳传感器”这一概念在此代表一般的“静态”磁场传感器，“永磁体”这一概念代表用于产生就当时的时间而言的恒磁场的装置。如果在组件替换或互换过程中产生了带有多个霍耳传感器的配置，就须相应将这些霍耳传感器的输出信号相加或相减。
图6显示的是本发明的传感装置的另一实施例。借助这个传感装置可产生两个相移90且各自带有过零点的信号，而非只能产生单独一个信号。为此须在E形磁轭30的中间边脚上缠绕激励线圈31。磁轭30的左边脚的自由端上布置有两个用于产生余弦信号的测量线圈32和33。磁轭30的右边脚的自由端上同样布置有两个用于产生正弦信号的测量线圈34和35。在绕线方向相同的情况下，测量线圈32和33以这样一种方式串联连接，使得两个线圈的下部接头彼此相连。测量线圈34和35也同样如此连接。
为达到优化测量信号的目的，磁轭30的尺寸与极对长度PPL和次级部分2的电气周期相匹配。据此，磁轭30的外侧边脚的中心距为2.25PPL。在此情况下，借助单独一个传感头就可产生各自带有过零点的用于位置测定的正弦信号和余弦信号。
本发明传感装置的如图6所示的实施方式也可根据图5所示的原理加以改进。但此处只能进行垂直方向上的转变，这是因为此处进行一次激励会产生两个测量信号。
上文结合图1至图6所说明的配置适用于所谓的纵向磁通电机的次级部分，即适用于电动机所产生的磁通在次级部分中沿运动方向闭合的电机。这类纵向磁通电机的次级部分的特点在于，次级部分的各个齿导磁相连。而在横向磁通电机中，由于电动机所产生的磁通垂直于运动方向闭合，即在一个相应的齿内闭合，因此，齿40以非导磁方式彼此相连。图7以俯视图的形式显示了一种适用于这种由多个彼此磁绝缘的齿40构成的次级部分的配置。图8显示的是相应的正视图。此处的磁轭41或磁轭段同样基本呈U形。磁轭41的自由端上分别布置有两个永磁体42、43和44、45。磁体42和43的磁化方向彼此相反，磁体44和45的磁化方向同样是彼此相反。布置在磁轭41中部的霍耳传感器46用于记录磁通。当磁轭41带着其磁体沿移动方向15在次级部分的极齿40上方移动时，穿过霍耳传感器46的磁通方向也会发生变化。
通过对传感头或传感装置1、20以及必要时通过对次级部分2、27进行相应建构，可使传感器信号的正弦形状得到优化。其中，不但极齿的构造会起作用，极齿的间距也会产生影响。
只需在磁轭3、21的单独一个自由端上布置永磁体或线圈，就可实现本发明。磁轭3、21的另一自由端并非必须配备磁体。但这种实施方式会使传感器信号的品质降低。
通过以本发明的方式对传感装置进行建构，可相对于现有技术而言有利地使传感装置得到简化。尤其是可以实现带有单独一个传感器的配置，并可以提供带有过零点的传感器信号。

Claims (16)

1.一种用于电机的传感装置(1)，所述电机具有一个配有极齿(11，12，13)的电机组件(2)，所述传感装置用于对相对于所述电机组件的位置或运动进行检测，并具有
一个U形磁轭段(3，30，41)，以及
一个传感器(10，26)，所述传感器布置在所述磁轭段(3，30，41)中/所述磁轭段(3，30，41)上以用于对磁值进行检测，
其特征在于，
所述磁轭段(3，30，41)的一个自由端上布置有两个相反定向或可相反定向的磁体(6至9，22至25)，以依据所述磁体相对于所述电机组件(2)的其中一个极齿(11，12，13)的位置来使所述磁轭段(3，30，41)中产生相反定向的并可被所述传感器(10，26)检测到的磁通。
2.根据权利要求1所述的传感装置，其中，所述传感器(10，26)是一个霍耳传感器或一个缠绕在所述磁轭段上的测量线圈。
3.根据权利要求1或2所述的传感装置，其中，所述磁轭段(3，30，41)的两个自由端(4，5)上分别布置有两个相反定向或可相反定向的磁体(6至9，22至25)。
4.根据上述权利要求中任一项权利要求所述的传感装置，其中，布置在所述磁轭段(3，41)的自由端(4，5)上的复数个磁体(6至9)是永磁体。
5.根据权利要求1、2或4所述的传感装置，其中，所述磁轭段上形成有一个其他边脚，从而产生E形磁轭(14)。
6.根据权利要求5所述的传感装置，其中，所述传感器(10)布置在所述E形磁轭(14)的中间边脚中/上。
7.根据上述权利要求中任一项权利要求所述的传感装置，其中，布置在所述磁轭段(41)的自由端上的复数个磁体沿所述传感装置的运动方向(18)前后布置。
8.一种用于电机的传感装置(20)，所述电机具有一个配有极齿的电机组件(27)，所述传感装置用于对相对于所述电机组件(27)的位置或运动进行检测，并具有
一个U形磁轭段(21)，
一个磁装置(26)，所述磁装置布置在所述磁轭段(21)中或所述磁轭段(21)上，用于在所述磁轭段(21)中产生磁通，以及
一个传感器(22至25)，所述传感器布置在所述磁轭段中/所述磁轭段上以用于对磁值进行检测，
其特征在于，
所述传感器(22至25)具有两个布置在所述磁轭段的一个自由端上的传感元件，当穿过所述磁轭段(21)的磁通相同时，所述两个传感元件内产生不同定向的电压，以依据所述传感元件相对于所述电机组件的其中一个极齿的位置来使所述传感元件上产生相应大小和相应定向的电压。
9.根据权利要求8所述的传感装置，其中，所述两个传感元件是两个霍耳传感器或两个测量线圈。
10.根据权利要求8或9所述的传感装置，其中，所述磁轭段上形成有一个其他边脚，从而产生E形磁轭(30)，所述其他边脚的自由端上同样布置有两个所述类型的传感元件(32，33)。
11.根据权利要求8至10中任一项权利要求所述的传感装置，其中，所述磁轭段(21)的两个具有自由端的边脚上分别布置有两个所述类型的传感元件。
12.一种用于电机的传感装置，所述电机具有一个配有极齿的电机组件(2)，所述传感装置用于对相对于所述电机组件的位置或运动进行检测，并具有
一个E形磁轭，所述E形磁轭在垂直于所述运动方向(18)对称分成两个磁轭部分(15，16)，
一个传感器(10)，所述传感器布置在所述两个磁轭部分(15，16)之间，以及
一个定向或可定向磁体(19)，所述磁体布置在所述两个磁轭部分的末端。
13.根据权利要求12所述的传感装置，其中，所述传感器(10)是一个霍耳传感器或一个缠绕在所述磁轭段上的测量线圈。
14.根据权利要求12或13所述的传感装置，其中，布置在所述两个磁轭部分(15，16)的末端上的所述磁体(19)是永磁体。
15.一种电机，所述电机具有一个根据上述权利要求中任一项权利要求所述的传感装置(1，20)。
16.根据权利要求15所述的电机，且其建构为一个直线电动机，其中，带有复数个所述极齿的电机组件(2，27)相当于次级部分，所述传感装置(1，20)固定在初级部分上或者是初级部分的一部分。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103280292A (zh) * 2013-06-08 2013-09-04 无锡隆盛科技股份有限公司 开关型霍尔传感器用磁性组件
CN103430017A (zh) * 2011-02-11 2013-12-04 西门子能量股份有限公司 用于叠片铁芯的故障检测
CN110277889A (zh) * 2019-05-28 2019-09-24 安徽大学 一种定子永磁式旋转变压器
CN115343501A (zh) * 2022-10-18 2022-11-15 四川新川航空仪器有限责任公司 一种变磁通式转速传感器

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7868511B2 (en) * 2007-05-09 2011-01-11 Motor Excellence, Llc Electrical devices using disk and non-disk shaped rotors
FR2936307B1 (fr) * 2008-09-24 2010-09-17 Moving Magnet Tech Mmt Capteur de position lineaire ou rotatifa aimant permanent pour la detection d'une cible ferromagnetique
JP2012508549A (ja) 2008-11-03 2012-04-05 モーター エクセレンス， エルエルシー 横方向および／またはコンミュテート式磁束システムの固定子の概念
US8395291B2 (en) 2010-03-15 2013-03-12 Electric Torque Machines, Inc. Transverse and/or commutated flux systems for electric bicycles
WO2011115634A1 (en) 2010-03-15 2011-09-22 Motor Excellence Llc Transverse and/or commutated flux systems having phase offset
US8053944B2 (en) 2010-03-15 2011-11-08 Motor Excellence, Llc Transverse and/or commutated flux systems configured to provide reduced flux leakage, hysteresis loss reduction, and phase matching
EP2390676B1 (en) * 2010-05-28 2015-11-11 Tyco Electronics Belgium EC BVBA Electromagnetic coil structure having a flat conductive track, magnetic core and magneto electronic angle sensor
EP2641316B1 (en) 2010-11-17 2019-02-13 Motor Excellence, LLC Transverse and/or commutated flux systems having segmented stator laminations
WO2012067895A2 (en) 2010-11-17 2012-05-24 Motor Excellence, Llc Transverse and/or commutated flux system coil concepts
US8952590B2 (en) 2010-11-17 2015-02-10 Electric Torque Machines Inc Transverse and/or commutated flux systems having laminated and powdered metal portions
US8531191B2 (en) * 2010-11-22 2013-09-10 General Electric Company Sensor assembly and methods of measuring a proximity of a machine component to a sensor
CN102410806B (zh) * 2011-08-09 2013-08-14 万向钱潮（上海）汽车系统有限公司 磁感应检测abs齿圈节距误差的装置
JP6042694B2 (ja) * 2012-10-23 2016-12-14 オリンパス株式会社 慣性駆動アクチュエータ
JP5870973B2 (ja) * 2013-07-29 2016-03-01 株式会社安川電機 リニアモータ
EP2908097B1 (de) * 2014-02-13 2016-11-16 iwis antriebssysteme GmbH & Co. KG Reluktanz-Kettensensor sowie Verfahren zur Messung der Kettenlängung
JP6561914B2 (ja) * 2016-05-20 2019-08-21 株式会社デンソー 位置センサ
US20180094463A1 (en) * 2016-10-05 2018-04-05 Huf North America Automotive Parts Mfg. Corp. Door handle assembly with a magnetic field detector
US10620017B2 (en) * 2017-01-31 2020-04-14 Rockwell Automation Technologies, Inc. Curvilinear encoder system for position determination
FR3070914B1 (fr) * 2017-09-14 2019-09-06 Faurecia Sieges D'automobile Mecanisme de reglage de siege de vehicule automobile
GB2580117A (en) * 2018-12-21 2020-07-15 Bombardier Primove Gmbh An antenna arrangement and a method of operating an antenna arrangement
US10829201B2 (en) * 2019-03-20 2020-11-10 Pratt & Whitney Canada Corp. Blade angle position feedback system with extended markers
US11306519B2 (en) * 2019-04-19 2022-04-19 Inteva Products, Llc Metal traces for hall-effect sensor activation in a vehicle latch
CN113811661B (zh) * 2019-04-29 2023-04-07 有信制造巴西汽车系统有限公司 车门打开组件
DE102021212186A1 (de) 2021-10-28 2023-05-04 Mahle International Gmbh Transversalflussmaschine, insbesondere für ein Kraftfahrzeug

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2100443A (en) * 1981-05-15 1982-12-22 Fuji Heavy Ind Ltd Magnetic linear or rotary position transducer
US4935676A (en) * 1987-04-17 1990-06-19 General Signal Corporation Method of moving head to correct for hysteresis
US5880547A (en) * 1997-07-17 1999-03-09 Reliance Electric Industrial Company Internal torque tube for superconducting motor
DE19941860A1 (de) * 1999-09-02 2001-03-29 Siemens Ag Verbesserungen an einem mit Magnetfeld-Sonde arbeitenden Magnetfeldsensor
DE10103478A1 (de) * 2000-01-27 2001-08-02 Vladimir Vladimirovich Sharski Positionssensor für den Anker eines elektromagnetischen Schrittmotors

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1217085B (de) 1957-04-25 1966-05-18 Siemens Ag Induktiver Messfuehler zur Umsetzung insbesondere linearer Bewegungen in elektrische Groessen
GB979788A (en) * 1961-02-01 1965-01-06 Gen Electric Co Ltd Improvements in or relating to electrical position-encoding apparatus
US3457482A (en) * 1967-10-30 1969-07-22 Bruce A Sawyer Magnetic positioning device
GB1302507A (zh) * 1970-10-16 1973-01-10
US4075551A (en) * 1974-11-14 1978-02-21 Robert Bosch Gmbh Inductive displacement sensor
US3961214A (en) * 1975-06-18 1976-06-01 International Telephone & Telegram Corporation Velocity pick-off with noise cancellation
DE3147819A1 (de) * 1981-12-03 1983-06-16 Herbert Prof. Dr.-Ing. 3300 Braunschweig Weh Erfassung der fahrzeugposition durch abzaehlen von nuten
JPH0726857B2 (ja) * 1989-04-03 1995-03-29 サンケン・エアパクス株式会社 移動物体の移動状態検出器
JPH0415518A (ja) * 1990-05-10 1992-01-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd 移動検出装置
US5880541A (en) * 1997-06-19 1999-03-09 Northern Magnetics, Inc. Sensing and controlling the location of elements of a linear motor
JP3064293B2 (ja) * 1997-02-18 2000-07-12 トヨタ自動車株式会社 回転センサ
JPH10300763A (ja) * 1997-04-28 1998-11-13 Murata Mfg Co Ltd 磁気センサ
JPH1138030A (ja) * 1997-07-18 1999-02-12 Toyota Motor Corp 回転検出装置
JP2001264346A (ja) * 2000-03-16 2001-09-26 Shinano Kenshi Co Ltd 回転体の回転数若しくは位置検出装置とリラクタンスモータ
DE10117460A1 (de) 2001-04-06 2002-11-07 Siemens Ag Impulsgekoppelter Transmissionsantrieb
WO2002093179A1 (de) 2001-05-11 2002-11-21 Siemens Aktiengesellschaft Gebersystem für einen ferraris bewegungsgeber
DE10139379A1 (de) * 2001-08-10 2003-03-06 Siemens Ag Vorrichtung zum Erfassen einer Bewegung
DE10149794B4 (de) * 2001-10-09 2005-10-20 Siemens Ag Vorrichtung zum Erfassen einer Bewegung
DE10156782C1 (de) 2001-11-19 2003-04-17 Siemens Ag Gebersystem für einen Ferraris-Bewegungsgeber
DE10216635B4 (de) 2002-04-15 2008-03-13 Siemens Ag Bewegungsdetektor nach dem Ferrarisprinzip
DE10219091A1 (de) 2002-04-29 2003-11-20 Siemens Ag Drehbewegungsdetektor
US6873152B2 (en) * 2002-12-30 2005-03-29 General Electric Company Differential sensor apparatus and method for laminated core fault detection
DE10329150A1 (de) 2003-06-27 2005-01-20 Siemens Ag Elektrische Maschine
DE10329651A1 (de) 2003-07-01 2005-02-10 Siemens Ag Polygonartige Bauform eines Linearmotors mit Ringwicklung
DE102004045992A1 (de) * 2004-09-22 2006-04-06 Siemens Ag Elektrische Maschine
DE102004046824B4 (de) * 2004-09-27 2016-06-16 Siemens Aktiengesellschaft Geschwindigkeitsmessung bei einer elektrischen permanenterregten Synchronmaschine
DE102006035678A1 (de) * 2006-07-31 2008-02-14 Siemens Ag Linearmotor mit Kraftwelligkeitsausgleich

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2100443A (en) * 1981-05-15 1982-12-22 Fuji Heavy Ind Ltd Magnetic linear or rotary position transducer
US4935676A (en) * 1987-04-17 1990-06-19 General Signal Corporation Method of moving head to correct for hysteresis
US5880547A (en) * 1997-07-17 1999-03-09 Reliance Electric Industrial Company Internal torque tube for superconducting motor
DE19941860A1 (de) * 1999-09-02 2001-03-29 Siemens Ag Verbesserungen an einem mit Magnetfeld-Sonde arbeitenden Magnetfeldsensor
DE10103478A1 (de) * 2000-01-27 2001-08-02 Vladimir Vladimirovich Sharski Positionssensor für den Anker eines elektromagnetischen Schrittmotors

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103430017A (zh) * 2011-02-11 2013-12-04 西门子能量股份有限公司 用于叠片铁芯的故障检测
CN103280292A (zh) * 2013-06-08 2013-09-04 无锡隆盛科技股份有限公司 开关型霍尔传感器用磁性组件
CN110277889A (zh) * 2019-05-28 2019-09-24 安徽大学 一种定子永磁式旋转变压器
CN110277889B (zh) * 2019-05-28 2021-11-02 安徽大学 一种定子永磁式旋转变压器
CN115343501A (zh) * 2022-10-18 2022-11-15 四川新川航空仪器有限责任公司 一种变磁通式转速传感器

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Publication number Publication date
JP5014415B2 (ja) 2012-08-29
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DE102006016503A1 (de) 2007-10-18

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