CN103998941B - 传感器轴承组件 - Google Patents

传感器轴承组件 Download PDF

Info

Publication number
CN103998941B
CN103998941B CN201280062957.8A CN201280062957A CN103998941B CN 103998941 B CN103998941 B CN 103998941B CN 201280062957 A CN201280062957 A CN 201280062957A CN 103998941 B CN103998941 B CN 103998941B
Authority
CN
China
Prior art keywords
sensor
converter unit
unit
signal
transducer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201280062957.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103998941A (zh
Inventor
K.施密特
J.多尔南巴尔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SKF AB
Original Assignee
SKF AB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SKF AB filed Critical SKF AB
Publication of CN103998941A publication Critical patent/CN103998941A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103998941B publication Critical patent/CN103998941B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D11/00—Component parts of measuring arrangements not specially adapted for a specific variable
    • G01D11/02—Bearings or suspensions for moving parts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/52—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with devices affected by abnormal or undesired conditions
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P1/00—Details of instruments
    • G01P1/02—Housings
    • G01P1/026—Housings for speed measuring devices, e.g. pulse generator
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
    • G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
    • G01P3/44—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
    • G01P3/443—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed mounted in bearings
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • G01D5/142—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices
    • G01D5/145—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices influenced by the relative movement between the Hall device and magnetic fields

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)

Abstract

一种传感器轴承组件，其包括滚动元件轴承和至少一个传感器。所述滚动元件轴承包括内圈、外圈、以及布置在所述内圈与外圈之间的滚动元件。所述至少一个传感器布置成将一个或多个物理量转换成电传感器信号。所述传感器直接或间接地连接至所述滚动元件轴承。所述组件还包括转换器单元。所述转换器单元布置成将所述电传感器信号转换成输出信号，所述输出信号不同于与电传感器信号有关的形式、类型和/或幅度。所述转换器单元还封装在单独的外壳中，即转换器单元不与传感器共用一个壳体/外壳。

Description

传感器轴承组件
技术领域
本发明涉及传感器轴承组件，更具体地，涉及包括一个或多个传感器及其接口的滚动元件轴承。
背景技术
滚动元件轴承包括内圈、外圈以及安装在这两个圈之间的多个滚动元件或体。这些滚动元件可以是滚珠、滚柱或滚针。在本发明的含义中，滚动轴承和滚动元件轴承例如可以是球轴承、滚柱轴承或滚针轴承。
在滚动元件轴承的领域中，已知的是连接一个或多个传感器来测量一个或多个物理参数并将这些物理参数转换成电信号。一个这样的示例是使用转速表，以便确定由滚动轴承所支承的构件的旋转速度。例如，卡车举升机配备有电动马达来向上或向下移动卡车的叉。为了安全起见可以控制叉的位置和速度。在本上下文中，已知的是使用仪表化滚动元件轴承组件，以相对于框架支承电动马达的旋转轴，并且向可变电压调节器提供一些有关旋转轴旋转参数的信息。这种仪表化滚动轴承组件包括传感器(以电子元件比如霍尔效应单元的形式)，以及用于处理这种传感器输出信号的可能的一些其他电子元件。仍然有改进的空间。
发明内容
本发明的目的是定义一种方式来创建挠性传感器轴承组件。
上述目的是根据本发明由转换器单元来实现。所述转换器单元布置成将电传感器信号转换成输出信号，所述输出信号不同于与电传感器信号有关的形式、类型和/或幅度。所述转换器单元还封装在单独的外壳中，即转换器单元不与传感器共用一个壳体/外壳，所述转换器单元容纳在其自己的外壳中。
在一些实施例中，对于所述电传感器信号来说，所述转换器单元通过电缆与所述传感器电联接。在其他实施例中，对于所述电传感器信号来说，所述转换器单元通过匹配编码的可分离连接器即传感器侧编码连接器和转换器单元输入侧编码连接器与所述传感器电联接。编码是物理编码，比如匹配的阳/阴连接器。所述编码连接器可以就何种类型的信号被输送和期望而进行编码，其是取决于信号类型的不同物理特性。对于电传感器信号来说，所述转换器单元可通过传感器与传感器侧编码连接器之间和/或所述转换器单元与转换器单元输入侧编码连接器之间的电缆与所述传感器进一步电联接。在一些实施例中，所述转换器单元侧编码连接器集成到所述转换器单元的单独的外壳。所述外壳本身然后在一些实施例中可以是编码的部分，其是仅允许匹配连接器的外壳的物理形状。
有时对于所述输出信号来说，所述转换器单元通过电缆与其他设备电联接。在其他实施例中，对于所述输出信号来说，所述转换器单元通过匹配编码的可分离连接器即其他设备侧编码连接器和转换器单元输出侧编码连接器与其他设备电联接。所述转换器单元可通过所述其他设备与其他设备侧编码连接器之间和/或所述转换器单元与转换器单元输出侧编码连接器之间的电缆与所述其他设备进一步电联接。或者所述转换器单元侧编码连接器可以集成到所述转换器单元的单独的外壳。在这种情况下可能有利的是，外壳形状同样是编码的一部分。
适当地，所述转换器单元还包括电源调节装置。这样的调节装置可以包括电源转换和/或电干扰过滤装置。
在一些实施例中，所述转换器单元的转换器将模拟传感器信号转换成数字传感器信号，或者将数字传感器信号转换成其他的数字传感器信号。在其他实施例中，所述转换器单元的转换器将数字传感器信号转换成模拟输出信号。
在一些版本中，所述转换器单元的转换器将传感器信号线性化，也就是将非线性传感器输出变成线性输出信号。线性化然后可以通过传递函数和/或查寻表来完成。同样，在一些版本中，如果传感器信号是线性的且所希望的是非线性输出的话，则所述转换器可以将线性信号去线性化，这同样可以根据本发明通过传递函数和/或查寻表来完成。
根据本发明的转换器单元/解密器的不同附加的改进可以以任何期望的方式组合，前提是只要不将矛盾的特征进行组合。
上述目的还根据本发明由电源调节/转换器单元/解密器来实现。电源转换器单元布置成转换/调节可用电源至适于传感器轴承单元的传感器单元的电源。电源调节/转换器单元/解密器包括电源转换和/或电干扰过滤装置。电源转换器单元封装在单独的外壳中，即电源转换器单元不与传感器共用一个壳体/外壳，电源转换器单元容纳在其自己的外壳中。
在一些实施例中，对于至传感器的电源来说，所述电源转换器单元通过电缆与所述传感器电联接。在其他实施例中，对于至传感器的电源来说，所述转换器单元通过匹配编码的可分离连接器即传感器侧编码连接器和电源转换器单元输入侧编码连接器与所述传感器电联接。编码是物理编码，比如匹配的阳/阴连接器。所述编码连接器可以就何种类型的电源被输送和期望而进行编码，其是取决于电源类型的不同物理特性。所述电源单元可通过传感器与传感器侧编码连接器之间和/或所述电源转换器单元与电源转换器单元输入侧编码连接器之间的电缆与所述传感器进一步电联接。在一些实施例中，所述电源转换器单元侧编码连接器集成到所述电源转换器单元的单独的外壳。所述外壳本身然后在一些实施例中可以是编码的一部分，其是仅允许匹配连接器的外壳的物理形状。
适当地，所述电源转换器单元还提供通过用于传感器信号。有时所述电源转换器单元通过电缆与其他设备电联接。在其他实施例中，所述电源转换器单元通过匹配编码的可分离连接器即其他设备侧编码连接器和电源转换器单元侧编码连接器与其他设备电联接。所述电源转换器单元可通过所述其他设备与其他设备侧编码连接器之间和/或所述电源转换器单元与电源转换器单元侧编码连接器之间的电缆与所述其他设备进一步电联接。或者所述电源转换器单元侧编码连接器可以集成到所述电源转换器单元的单独的外壳。在这种情况下可能有利的是，外壳形状同样是编码的一部分。
根据本发明的电源转换器单元的不同附加的改进可以以任何期望的方式组合，前提是只要不将矛盾的特征进行组合。
上述目的是根据本发明由包括滚动元件轴承和至少一个传感器的传感器轴承组件来实现的。所述滚动元件轴承包括内圈、外圈、以及布置在所述内圈与外圈之间的滚动元件。所述至少一个传感器布置成将一个或多个物理量转换成电传感器信号。所述传感器直接或间接地连接至所述滚动元件轴承。根据本发明，所述组件还包括转换器单元。所述转换器单元布置成将所述电传感器信号转换成输出信号，所述输出信号不同于与电传感器信号有关的形式、类型和/或幅度。所述转换器单元还封装在单独的外壳中，即转换器单元不与传感器共用一个壳体/外壳，所述转换器单元容纳在其自己的外壳中。
在一些实施例中，对于所述电传感器信号来说，所述转换器单元通过电缆与所述传感器电联接。在其他实施例中，对于所述电传感器信号来说，所述转换器单元通过匹配编码的可分离连接器即传感器侧编码连接器和转换器单元输入侧编码连接器与所述传感器电联接。编码是物理编码，比如匹配的阳/阴连接器。所述编码连接器可以就何种类型的信号被输送和期望而进行编码，其是取决于信号类型的不同物理特性。对于电传感器信号来说，所述转换器单元可通过传感器与传感器侧编码连接器之间和/或所述转换器单元与转换器单元输入侧编码连接器之间的电缆与所述传感器进一步电联接。在一些实施例中，所述转换器单元侧编码连接器集成到所述转换器单元的单独的外壳。所述外壳本身然后在一些实施例中可以是编码的一部分，其是仅允许匹配连接器的外壳的物理形状。
有时对于所述输出信号来说，所述转换器单元通过电缆与其他设备电联接。在其他实施例中，对于所述输出信号来说，所述转换器单元通过匹配编码的可分离连接器即其他设备侧编码连接器和转换器单元输出侧编码连接器与其他设备电联接。所述转换器单元可通过所述其他设备与其他设备侧编码连接器之间和/或所述转换器单元与转换器单元输出侧编码连接器之间的电缆与所述其他设备进一步电联接。或者所述转换器单元侧编码连接器可以集成到所述转换器单元的单独的外壳。在这种情况下可能有利的是，外壳形状同样是编码的一部分。
适当地，所述转换器单元还包括电源调节装置。这样的调节装置可以包括电源转换和/或电干扰过滤装置。
在一些实施例中，所述转换器单元的转换器将模拟传感器信号转换成数字传感器信号。在其他实施例中，所述转换器单元的转换器将数字传感器信号转换成模拟输出信号。
在一些版本中，所述转换器单元的转换器将传感器信号线性化，也就是将非线性传感器输出变成线性输出信号。线性化然后可以通过传递函数和/或查寻表来完成。同样，在一些版本中，如果传感器信号是线性的且所希望的是非线性输出的话，则所述转换器可以将线性信号去线性化，这同样可以根据本发明通过传递函数和/或查寻表来完成。
根据本发明的传感器轴承组件的不同附加的改进可以以任何期望的方式组合，前提是只要不将矛盾的特征进行组合。
本发明的主要目的是提供一种装置，其能够关于什么作为输出信号被输送而使传感器轴承组件适应不同的要求，并且还能够就使用何种连接器且例如输送何种类型的电源而适应不同的要求。这是根据本发明通过让转换器单元在单独的外壳中、在解密器中来获得的。并且为了确保正确的解密器用来能够编码解密器的连接器以仅匹配连接器，其匹配解密器/转换器单元、传感器、以及环境/传感器轴承组件旨在所连接至的其他设备的电特性。在一些实施例中，信号转换和电源被分到两个不同的解密器中，每个都有其自己的外壳，以及适当的其自身编码的连接。根据详细说明，本发明的其他优点将变得显而易见。
附图说明
下面参照以下附图对本发明进行更加详细地说明，用于示例性且没有任何限制的目的，其中
图1示出了仪表化滚动元件轴承，
图2示出了根据本发明的仪表化滚动元件轴承，
图3A-3C示出了根据本发明的仪表化轴承的另一实施例，
图4示出了温度传感器的输出的示例，
图5A-5B示出了根据本发明的带有转换器的仪表化滚动元件轴承的不同输出的示例，例如采用根据图4的温度传感器进行仪表化，
图6示出了非线性温度传感器的输出的示例
图7示出了根据本发明的仪表化滚动元件轴承的线性输出的示例，例如采用根据图6的非线性温度传感器进行仪表化，
图8示出了根据本发明的解密器的方框图的基本示例，
图9示出了根据本发明的解密器的方框图的另一示例，
图10示出了根据本发明的转换器单元/解密器和电源转换器单元/解密器的方框图。
具体实施方式
为了阐明根据本发明的方法及装置，下面将结合图1至10对其使用的一些示例进行说明。
图1示出了仪表化滚动元件轴承100，其具有外圈102、滚动元件104、内圈106以及传感器装置120。传感器装置120将包括至少一个传感器单元12，其将经由电缆126通过连接器124输送其输出。如果传感器单元122处于活动状态，则其将最有可能也通过连接器124接收任何必要所需的电能。通过连接器124的传感器输出将被供给至其他设备/单元，它们将使用该输出/信息用于确定轴承100的一个或多个参数。这些参数可以是轴承100的不同部件或连接至轴承100的单元/部件的温度、速度、加速度、振动、负荷、应变中的一个或多个。将仪表化轴承100连接至其他设备/单元需要仔细注意。例如，如果是所连接的轴的旋转速度的问题，则该传感器可能输送每转许多个脉冲。仪表化轴承100旨在所要被联接124的其他设备/单元在一些情况下例如可能期望4至20毫安的线性信号，以及在其他情况下的脉冲宽度调制的12伏信号。这将会要求两个不同的传感器单元122，一个包括电子器件来产生4至20毫安的线性信号，而另一个包括电子器件来产生脉冲宽度调制的12伏信号。当传感器单元122与该轴承紧密地集成时，这是指两个不同的仪表化轴承需要被制造并贮藏。这不是最优的。
图2示出了根据本发明的仪表化滚动元件轴承200。根据本发明的仪表化轴承200还包括外圈202、滚动元件204、内圈206、传感器单元222以及至其他设备/单元的连接器224。根据本发明，新型转换器230联接在传感器单元222和至其他设备/单元的连接器224之间。转换器230将来自所述传感器的电传感器信号转换/转化成适于连接器旨在被连接至任何的电信号。按照上面的示例，根据本发明，一种类型的仪表化轴承需要被贮藏，包括用于速度的传感器单元，但是没有连接器。根据客户的需要，将产生所需输出信号的合适转换器在输送前被连接至传感器单元。在图2的示例中，转换器230通过电缆连接到传感器单元222和至其他设备/单元的连接器224。
图3A、3B和3C示出了包括进一步改进的根据本发明的仪表化滚动元件轴承300的另一实施例。图3A示出了具有传感器单元343的滚动元件轴承300，其具有根据替代实施例的集成编码连接器。该编码连接器适于与根据本发明第一替代实施例的转换器332的编码连接器344配合。如图3A所示，编码连接器344集成到转换器322。本实施例的另一版本是让编码连接器344通过电缆与转换器322联接。另外，传感器单元342的编码连接器可以通过采用电缆而得以延伸。
编码可能采取匹配的电连接器的形式，比如在数字和形状/尺寸方面。该编码也可能采取连接器壳体的形式，其封装具有不同的物理尺寸和形状比如圆形、矩形、三角形或心形的连接器。在一些实施例中，可能存在就连接器及壳体的物理编码的组合。作为一种辅助，其他类型的可视编码比如颜色可用于帮助匹配两端。
编码对于避免人为错误至关重要，因为就什么是至少电期望的将有对两端的匹配。例如，传感器单元342期望被供给有12V稳压DC(直流)，而转换器332期望传感器单元342输送5V脉冲作为所连接轴的旋转速度的指示。因此，传感器单元442编码例如可以表示一个或多个其是什么样的传感器、什么样的输出信号以及需要什么类型的电源需求(如果有的话)。转换器332的物理编码须匹配这一点。
图3B示出了使用根据本发明的转换器单元334的物理编码来避免在将仪表化滚动元件轴承300联接至其他设备/单元中的任何人为误差，其中所述其他设备/单元期望和/或需要某些输入并且就水平和质量提供期望类型的电源。在本实施例中，转换器334包括编码连接器354，其适于与反过来又联接至其他设备/单元的匹配的编码连接器352相配合。编码上述可能采取的是匹配的电连接器的形式，如在数目和形状/尺寸。如上所述，编码可能采取匹配的电连接器的形式，比如在数字和形状/尺寸方面。该编码也可能采取连接器壳体的形式，其封装具有不同的物理尺寸和形状比如圆形、矩形、三角形或心形的连接器。在一些实施例中，可能存在就连接器及壳体的物理编码的组合。作为一种辅助，其他类型的可视编码比如颜色可用于帮助匹配两端。
另外在本实施例中，对于转换器334来说重要的是，要知道就电源而言其可以期望被供给有例如12V稳压DC。同样重要的是，联接至匹配的编码连接器352的其他设备/单元接收所期望类型和范围的电信号并输送正确的电源。因此，转换器334的编码连接器352可以例如表示一个或多个什么样的输出信号将会产生以及需要什么类型的电源(如果有的话)。其他设备/单元的编码连接器352的物理编码须匹配此。如图3B所示，编码连接器354集成到转换器334。本实施例的另一版本是让编码连接器354通过电缆与转换器324联接。
图3C示出了一实施例，其通过转换器336基本上组合如关于图3A和3B所示的实施例，该转换器包括编码连接器344，其适于与传感器单元342的匹配的编码连接器相配合；以及编码连接器354，其适于与联接至其他设备/单元的匹配的编码连接器352相配合。本实施例的其他版本是通过电缆与转换器336联接的编码连接器354和通过电缆与转换器336联接的编码连接器344中的一个或二者。另外，传感器单元342的编码连接器可以通过采用电缆而得以延伸。
图4示出了就输出电压492相对于测量温度490的温度传感器的输出470的示例。可以看出，输出470是线性的，具有一定的偏移。来自这样的温度传感器的所需输出可能是电压，但具有不同于传感器所给出的温度与输出电压之间的关系，或者所需的输出可能是在一些预定义的温度之间的标准4至20毫安。图5A和5B示出了根据本发明的仪表化滚动元件轴承的不同输出575、577的示例，其采用例如根据图4的温度传感器进行仪表化。图5A示出了使用根据本发明的转换器，其将产生采用预定斜率在电压592与温度590之间归一化的关系/曲线575。图5B示出了在所需输出是相对于温度590的在4-20毫安594范围内的关系/曲线577时使用根据本发明的转换器。
作为另一示例，图6示出了基于由非线性温度传感器所测量的温度690的电压692输出672。这通常不是温度传感器的所期望的行为，并且将在大多数情况下仅使在其中温度传感器显示一些线性的窄的温度范围内使用是实际的。根据本发明，可以通过转换器来将非线性传感器的输出线性化成所希望的输出。例如，这可以通过公式或查寻表来完成。图7示出了相对于根据本发明的仪表化滚动元件轴承的测量温度790的线性电压792输出779的示例，采用例如根据图6的非线性温度传感器进行仪表化。
图8示出了根据本发明一实施例的转换器单元/解密器830的方框图的基本示例。如在图2和3A至3C所示，转换器单元与传感器单元分离。因此具有传感器侧联接/连接装置861来将转换器单元830联接至传感器单元。传感器侧连接装置961例如可以是如图3A和3C所示的编码连接器，或者其可以是连接装置，用于连接将转换器830联接至传感器单元的电缆，如图2和3B所示。传感器侧连接器装置861将如从其他设备/单元侧联接/连接器装置862所接收的功率810传输至传感器单元。该传感器侧连接器装置还将从传感器单元所接收的传感器信号815传输至转换器电子器件863。转换器电子器件863将把传感器信号815转换/转化成转换的输出信号816，其是在其他设备/单元侧联接/连接器装置862所期望的类型和范围的。例如，这可以包括将模拟传感器信号815转化成数字输出信号816。在一些实施例中，可以简单地通过或衰减它们或放大它们来改变模拟传感器信号815的水平，以得到所期望的输出信号816。单独地或组合地，所示转换器电子器件还可以只改变输出阻抗。其他设备/单元侧联接/连接器装置862将联接/连接具有转换器单元830的根据本发明的仪表化轴承至其他设备/单元比如测量设备和状态监测设备。
图9示出了根据本发明的转换器单元/解密器930的方框图的另一示例。根据本发明的转换器单元/解密器930的此版本/实施例除传感器侧联接961之外包括其他设备/单元侧联接962；转换器电子器件964，其将拿取传感器信号915并创建转换的输出信号916；以及电源调节装置/调节器/保护器单元965，其将从所接收到的未调节的电源线910创建所调节的电源线912。电源调节装置/调节器/保护器单元965例如可以具有主动或被动的保护/过滤，和/或具有用于向上或向下转换、和/或创建多个电压比如例如从5伏输入创建正负12伏的装置。适当地，将有从电源调节装置/调节器/保护器单元965至转换器电子器件964的内部电源连接911。传感器单元及连同应用和仪表化轴承将在什么样的环境中操作的特定要求将决定电源调节装置/调节器/保护器单元965将包括什么。传感器单元对电噪声敏感吗、用于特定应用的环境是电噪声的吗、传感器单元的拗造型要求是什么、特定应用可以/将输送什么样的电源？本发明的一大优势就是可以改变转换器单元930，而无须连同改变传感器单元/仪表化轴承。这意味着，如果一个应用表明比所预计的更加电噪声，则转换器单元930可以与具有更多电噪声过滤/保护的另一个进行交换。
进一步的实施例是通过将转换器电子器件和电源调节装置/调节器/保护器单元分到单独的外壳/解密器中来实现的。图10示出了这样实施例的方框图，其中所述转换器电子器件和电源/调节装置/调节器/保护器单元在单独的外壳/解密器1030、1031中。转换器单元/解密器1030类似于如关于图8所述的转换器单元/解密器。因此具有传感器侧联接/连接装置1061来将转换器单元1030联接至传感器单元。传感器侧连接装置1061可以是物理编码的连接器，以仅匹配/连接相应的传感器单元，或者其可以是连接装置，用于连接将转换器1030联接至传感器单元的电缆。传感器侧连接器装置1061将如从联接/连接器装置1082所接受的功率1011传输至传感器单元。传感器侧连接器装置1061将从传感器单元所接收的传感器信号1015额外地传输至转换器电子器件1063。转换器电子器件1063将传感器信号1015转换/转化成转换的输出信号1016，其是在联接/连接器装置1082的另一端所期望的类型和范围的。例如，这可以包括将模拟传感器信号1015转换成数字输出信号1016或者将数字转换成模拟。在一些实施例中，其可以通过衰减传感器信号1015、转换传感器信号1015或放大传感器信号1015来改变模拟传感器信号1015的水平以获得所需的输出信号1016。单独地或组合地，转换器电子器件1063还可以改变输出阻抗。联接/连接装置1082将允许仪表化轴承通过转换器单元1030而被正确地连接/联接至其他设备/单元比如测量设备或状态监测设备，或者如图10所示，同样通过适当地包括电源调节装置/调节器/保护器1066的电源转换器单元/解密器1031。根据本发明的一实施例，转换器单元/解密器1030通过匹配的联接/连接器1081、1082而联接至电源转换器单元/解密器1031。适当地，电源转换器单元/解密器1031的其他设备/单元侧联接/连接器1066与其他设备/单元侧联接相同，和/或联接至转换器单元/解密器1030的电源转换器单元/解密器1082。在这种类型的实施例中，电源转换器单元/解密器1031是可选的，并且如果需要调节电源可用的话则可以被添加。根据本发明的电源转换器单元/解密器1031除传感器侧联接和/或转换器单元/解密器联接1081之外包括其他设备/单元侧联接1062；电源调节装置/调节器/保护器单元1066，其将从所接收到的未调节的电源线1010创建所调节的电源线1012。电源调节装置/调节器/保护器单元1066例如可以具有主动或被动的保护/过滤，和/或具有用于向上或向下转换、和/或创建多个电压比如例如从12伏输入创建正5伏的装置。传感器单元及连同应用和仪表化轴承将在什么样的环境中操作的特定要求将决定电源调节装置/调节器/保护器单元965将包括什么。传感器单元对电噪声敏感吗、用于特定应用的环境是电噪声的吗、传感器单元的拗造型要求是什么、特定应用可以/将输送什么样的电源？根据该实施例的本发明的一大优势就是可以仅改变转换器单元/解密器1031，而无须甚至改变转换器单元/解密器1030。这意味着，如果一个应用表明比所预计的更加电噪声，则电源转换器单元/解密器1031可以被添加或者与具有更多电噪声过滤/保护的另一个进行交换。还可以在没有转换器单元1030的情况下使用电源转换器单元/解密器1031，在这种情况下，电源转换器单元以如前所述的任何方式直接联接至仪表化轴承。所有的连接器/联接可以如前面所述进行编码。
本发明是基于一个容易可互换部件的基本的发明构思，转换器/解密器使仪表化轴承适于许多不同的应用/环境/要求。本发明并不限于上述实施例，而是可以在下列权利要求的范围内变化。
附图标记列表
图1示出了仪表化滚动元件轴承，
100 滚动元件轴承
102 外圈
104 滚动元件
106 内圈
120 传感器装置
122 传感器单元
124 至其他设备/单元的连接器
126 传感器与连接器之间的电缆/导线
图2示出了根据本发明的仪表化滚动元件轴承，
200 滚动元件轴承
202 外圈
204 滚动元件
206 内圈
222 传感器单元
224 至其他设备/单元的连接器
230 根据本发明的转换器，包括将来自传感器的电传感器信号转换成适于连接器旨在被连接至的电信号的转换器。
图3A-3C示出了根据本发明的仪表化轴承的另一实施例，
300 滚动元件轴承，
322 具有所包括的电缆实施例的传感器单元，其联接至根据本发明的转换器，
324 至其他设备/单元的连接器，
332 根据第一替代实施例的转换器，该转换器包括编码连接器，其适于与传感器单元的匹配的编码连接器配合，
334 根据第二替代实施例的转换器，该转换器包括编码连接器，其适于与联接至其他设备/单元的匹配的编码连接器配合，
336 根据第三替代实施例的转换器，该转换器包括两个编码连接器，一个编码连接器适于与传感器单元的匹配的编码连接器配合，且一个编码连接器适于与联接至其他设备/单元的匹配的编码连接器配合，
342 具有根据替代实施例的集成编码的连接器的传感器单元，该编码连接器适于与根据本发明的转换器的编码连接器配合，
344 在根据本发明的转换器上的编码连接器，该编码连接器适于与传感器单元的匹配的编码连接器配合，
352 联接至其他设备/单元的编码连接器，该编码连接器适于与转换器的匹配的编码连接器配合，
354 在根据本发明的转换器上的编码连接器，该编码连接器适于与联接至其他设备/单元的匹配的编码连接器配合。
图4示出了温度传感器的输出的示例，
470 相对于温度的传感器输出的关系/曲线，以伏特为单位用于说明，
490 温度轴
492 以伏特为单位的传感器输出轴
图5A-5B示出了根据本发明的带有转换器的仪表化滚动元件轴承的不同输出的示例，例如采用根据图4的温度传感器进行仪表化，
575 相对于温度的以归一化电压的转换器输出的关系/曲线，
577 相对于温度的以4-20毫安的转换器输出的关系/曲线，
590 温度轴
592 以伏特为单位的转换器输出轴
594 以毫安为单位的转换器输出轴。
图6示出了非线性温度传感器的输出的示例
672 相对于温度的以伏特为单位的传感器输出的关系/曲线，
690 温度轴
692 以伏特为单位的传感器输出轴
图7示出了根据本发明的仪表化滚动元件轴承的线性输出的示例，例如采用根据图6的非线性温度传感器进行仪表化，
779 相对于温度的以线性化电压的转换器输出的关系/曲线，
790 温度轴，
792 以伏特为单位的转换器输出轴
图8示出了根据本发明的转换器单元/解密器的方框图的基本示例，
810 电源线
815 传感器信号
816 转换的输出信号
830 根据本发明一实施例的转换器
861 传感器侧联接
862 其他设备/单元侧联接
863 转换器电子器件
图9示出了根据本发明的转换器单元/解密器的方框图的另一示例，
910 未调节的电源线
911 至转换器电子器件的电源
912 调节的电源线
915 传感器信号
916 转换的输出信号
930 根据本发明另一实施例的转换器
961 传感器侧联接
962 其他设备/单元侧联接
964 转换器电子器件
965 电源调节装置/调节器/保护器
图10示出了根据本发明的转换器单元/解密器和电源转换器单元/解密器的方框图。
1010 未调节的电源线
1011 电源线
1012 调节的电源线
1015 传感器信号
1016 转换的输出信号
1017 传感器信号通过
1030 根据本发明的转换器单元/解密器
1031 根据本发明的电源转换器单元/解密器
1061 传感器侧联接
1062 其他设备/单元侧联接
1063 转换器电子器件
1066 电源调节装置/调节器/保护器
1081 或传感器侧联接和/或转换器单元/解密器联接
1082 或其他设备/单元侧联接，和/或联接至电源转换器单元/解密器

Claims (14)

1.一种传感器轴承组件，包括：
-滚动元件轴承，其包括内圈、外圈、以及布置在所述内圈与外圈之间的滚动元件；
-至少一个传感器，其布置成将一个或多个物理量转换成电传感器信号；
所述传感器直接或间接地连接至所述滚动元件轴承，其特征在于，所述组件还包括：
-转换器单元，其布置成将所述电传感器信号转换成输出信号，所述输出信号不同于与电传感器信号有关的形式、类型和/或幅度；
所述转换器单元封装在单独的外壳中；
对于所述电传感器信号来说，所述转换器单元通过匹配编码的可分离连接器即传感器侧编码连接器和转换器单元输入侧编码连接器与所述传感器电联接。
2.根据权利要求1所述的传感器轴承组件，其特征在于，对于所述电传感器信号来说，所述转换器单元通过电缆与所述传感器电联接。
3.根据权利要求1所述的传感器轴承组件，其特征在于，对于电传感器信号来说，所述转换器单元通过传感器与传感器侧编码连接器之间和/或所述转换器单元与转换器单元输入侧编码连接器之间的电缆与所述传感器进一步电联接。
4.根据权利要求1所述的传感器轴承组件，其特征在于，所述转换器单元输入侧编码连接器与所述转换器单元的单独外壳集成。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的传感器轴承组件，其特征在于，对于所述输出信号来说，所述转换器单元通过电缆与其他设备电联接。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的传感器轴承组件，其特征在于，对于所述输出信号来说，所述转换器单元通过匹配编码的可分离连接器即其他设备侧编码连接器和转换器单元输出侧编码连接器与其他设备电联接。
7.根据权利要求6所述的传感器轴承组件，其特征在于，所述转换器单元通过所述其他设备与其他设备侧编码连接器之间和/或所述转换器单元与转换器单元输出侧编码连接器之间的电缆与所述其他设备进一步电联接。
8.根据权利要求6所述的传感器轴承组件，其特征在于，所述转换器单元输入侧编码连接器与所述转换器单元的单独外壳集成。
9.根据权利要求1至4中任一项所述的传感器轴承组件，其特征在于，所述转换器单元还包括电源调节装置。
10.根据权利要求9所述的传感器轴承组件，其特征在于，所述电源调节装置包括电源转换和/或电干扰过滤装置。
11.根据权利要求1至4中任一项所述的传感器轴承组件，其特征在于，所述转换器单元的转换器将模拟传感器信号转换成数字输出信号。
12.根据权利要求1至4中任一项所述的传感器轴承组件，其特征在于，所述转换器单元的转换器将数字传感器信号转换成模拟输出信号。
13.根据权利要求1至4中任一项所述的传感器轴承组件，其特征在于，所述转换器单元的转换器将传感器信号线性化。
14.根据权利要求13所述的传感器轴承组件，其特征在于，所述线性化是通过传递函数和/或查寻表来完成的。
CN201280062957.8A 2011-12-23 2012-12-21 传感器轴承组件 Expired - Fee Related CN103998941B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EPPCT/EP2011/006539 2011-12-23
EP2011006539 2011-12-23
PCT/EP2012/005332 WO2013091888A2 (en) 2011-12-23 2012-12-21 A sensor bearing assembly

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103998941A CN103998941A (zh) 2014-08-20
CN103998941B true CN103998941B (zh) 2017-02-22

Family

ID=47605439

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201280062957.8A Expired - Fee Related CN103998941B (zh) 2011-12-23 2012-12-21 传感器轴承组件

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9506780B2 (zh)
CN (1) CN103998941B (zh)
WO (1) WO2013091888A2 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2533090A (en) * 2014-12-08 2016-06-15 Skf Ab Sensor device with mounting means
AU2018266424B2 (en) 2017-05-12 2023-03-02 Iain EPPS A bearing monitoring method and system
JP2019158514A (ja) * 2018-03-12 2019-09-19 株式会社日立ビルシステム 乗客コンベア用軸受の検査装置及び乗客コンベア用軸受の検査方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5918194A (en) * 1996-08-01 1999-06-29 Keithley Instruments, Inc. Integrated modular measurement system having configurable firmware architecture and modular mechanical parts
CN1230245A (zh) * 1996-09-13 1999-09-29 迪姆肯公司 带有传感器组件的轴承
CN101326087A (zh) * 2005-12-07 2008-12-17 谢夫勒两合公司 用于轨道车辆的配备传感器的轮对轴承装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7054748B2 (en) * 2002-11-12 2006-05-30 Joseph Gelsomino Vibration monitoring device and system
US20070056004A1 (en) * 2003-09-23 2007-03-08 American Auto-Matrix Llc Upgrade module, packaging therefor and method of incorporating the same
JP2006058162A (ja) * 2004-08-20 2006-03-02 Honda Motor Co Ltd 荷重センサ一体型ハブユニット
WO2010116206A1 (en) * 2009-04-07 2010-10-14 Aktiebolaget Skf Rolling bearing assembly with rotation sensing means and device equipped with such an assembly
US8115477B2 (en) * 2009-04-20 2012-02-14 Electro-Sensors, Inc. Shaft speed sensor with analog output
US8558712B2 (en) * 2010-06-03 2013-10-15 C&C Power, Inc. Battery system and management method
US20130291657A1 (en) * 2012-04-02 2013-11-07 Ashish S. Purekar Apparatus and method for non contact sensing of forces and motion on rotating shaft

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5918194A (en) * 1996-08-01 1999-06-29 Keithley Instruments, Inc. Integrated modular measurement system having configurable firmware architecture and modular mechanical parts
CN1230245A (zh) * 1996-09-13 1999-09-29 迪姆肯公司 带有传感器组件的轴承
CN101326087A (zh) * 2005-12-07 2008-12-17 谢夫勒两合公司 用于轨道车辆的配备传感器的轮对轴承装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO2013091888A3 (en) 2013-09-06
CN103998941A (zh) 2014-08-20
US9506780B2 (en) 2016-11-29
WO2013091888A2 (en) 2013-06-27
US20150107380A1 (en) 2015-04-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103998941B (zh) 传感器轴承组件
US20160131690A1 (en) Power source voltage detection apparatus
CN102448777B (zh) 控制装置、车载设备以及系统及其方法
WO2014040857A1 (de) Vorrichtung zum senden und/oder empfangen von messdaten eines feldgeräts sowie system
CN101776707A (zh) 电流检测装置
CN106170910B (zh) 马达驱动的运输滚筒的电力供应和控制电路
WO2003096139A2 (de) Verbindungskabel zur kontaktlosen daten und energieübertragung
CN106470048B (zh) 用于从终端侧向传感器侧传输功率的电子电路及其应用
US20180248712A1 (en) Method for assuring operation of a wireless module of a field device
CN105845096B (zh) 面板驱动装置以及显示装置
DE102016122714A1 (de) Kommunikations-Adapter für einen Transmitter eines Feldgeräts
CN106020319B (zh) 饱和受控回路电流调节器
CH701524A1 (de) Elektromechanisches Fügemodul mit Kraftaufnehmer.
CN106568471A (zh) 一种机器状态监控系统的传感器电源与信号调节接口
CN107003166A (zh) 用于处理和/或自动化现场设备的附加模块
CN201307123Y (zh) 振动速度与温度组合一次仪表
DE202012102446U1 (de) Anordnung umfassend einen Messaufnehmer, einen Messumformer sowie eine Anzeige und/oder Bedieneinheit
CN106695789A (zh) 舵机主板及机器人
DE10322276A1 (de) Adapter für modulare Messumformer
DE102005060798A1 (de) Steckverbinder
CN211015084U (zh) 一种由运放组成控制伺服电机力矩的模拟电路
EP1336823A2 (de) Verfahren zum Betrieb eines elektromagnetischen Füllstandsmessgerätes
US20170188472A1 (en) Automation field device
DE102011089846A1 (de) Neigungsmelder für einen Messumformer, Messumformer mit einer Schnittstelle für einen Neigungsmelder und Verfahren zum Ermitteln der Neigung eines Messumformers
EP2589035A1 (en) Converter for converting an input current to an output voltage, arrangement comprising the converter and method for converting an input current to an output voltage

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20170222

Termination date: 20191221

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee