CN104969039A - 检测液压或气压缸-活塞单元中缸和活塞之间交互位置的方法及实现这种方法的缸-活塞单元 - Google Patents

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Abstract

一种检测缸－活塞单元中缸和活塞之间相互位置的方法，包括以下阶段：缸－活塞单元的安装，该缸－活塞单元具有至少一个管状体(2)，其中管状体(2)具有至少一个通透的承接座(6)；至少一个可以在所述管状体(2)内纵向移动的移动体(5)，其中至少一个参考区(5c)在所述移动体(5)表面延伸一部分(5d)；至少检测装置(7)，可容纳于所述通透的承接座(6)中，朝向所述移动体(5)并意图在所述检测装置(7)的检测区(7c)处检测所述参考区(5c)的存在或不存在，产生至少一个相应的输出电信号(s7)，作为对所述参考区(5c)的可能的检测的响应；至少一个程序控制和处理单元(8)，其意图接收至少一个所述输出电信号(s7)作为输入，并意图产生至少一个检测的电信号(s8)作为输出；所述检测装置(7)的启动(阶段100)；由所述程序控制和处理单元(8)中的至少一个对作为所述检测装置(7)的输出的所述信号(s7)中的至少一个的处理(阶段200)，其中所述处理阶段包括所述输出电信号(s7)中的至少一个分别与最大和最小参考阈值(Smax,Smin)间的比较(阶段220)；基于所述处理(阶段200)，由所述程序控制和处理单元(8)进行的检测的电信号(s8)的产生(阶段300)；所述最大和最小参考阈值(Smax,Smin)被定期更新。

Description

检测液压或气压缸-活塞单元中缸和活塞之间交互位置的方法及实现这种方法的缸-活塞单元
本发明涉及一种检测液压或气压缸－活塞单元中缸和活塞之间交互位置的方法。
此外，本发明涉及一种用于实现所述方法的液压或气压缸－活塞单元。
在现有技术中，为了检测缸与滑动于其中的相应活塞之间的相互或交互位置，带有活塞的例如由钢制成的活塞杆，设有一个或多个参考区，该参考区可被设在相应缸上的合适的检测装置检测到。更具体地说，在活塞杆表面，一般例如通过沿其圆截面圆周圆弧的较大或较小的延伸的激光处理来获得每个参考区，并且根据操作者的要求，每个参考区沿活塞杆轴线延伸通常范围在1mm至7mm的预定长度。
参考区的检测装置通常设置在缸两端中的一端，被接纳于在此端形成的承接座内并且面对缸－活塞单元的活塞杆。所述检测装置设计成一旦缸内活塞行程中参考区位于所述检测区，所述检测装置就在检测区或其区域检测活塞杆上参考区的存在或不存在。
通常用于检测活塞杆上参考区的检测装置是基于反射的入射在或是参考区内或是参考区外的活塞杆上的光辐射的差异。为此，检测装置通常包括发射装置，使用中，光辐射入射至在检测区内的活塞杆表面，以及包括相应的接收装置用于接收被活塞杆表面反射的所述辐射。光辐射几乎完全被活塞杆不具有参考区的表面反射，而辐射被活塞杆具有参考区的表面较大程度地吸收。因此，在接收装置输出的待处理的通常属于模拟型的电信号，相对于在活塞杆上不具有参考区的部分的可测电信号，在参考区将有较低的幅值。接收装置产生的输出信号随后被合适的数据处理单元处理。一旦在活塞杆上检测到参考区，在所述数据处理单元的输出就产生合适的电检测信号，该信号通常具有阶跃形状，根据缸－活塞单元的使用将被用于随后的处理。例如，缸－活塞单元以一种已知的方式安装在具有转向轮的汽车的轮轴上，检测装置对参考区的检测对应着在正交于轮轴纵轴的平面内的每个车轮的摆列，检测信号可以被发送到汽车的控制单元以阻止在所述正交面内的车轮运动。
现有技术的缸－活塞单元存在许多缺点。
首先，由于缸－活塞单元的长期使用，检测装置变得恶化，所以检测装置以越来越不准确的方式实时检测活塞杆上参考区的存在或不存在。经常性的极端工况，例如非常低或非常高的温度，也会影响检测装置及其缸－活塞单元的其他部件的运行，这将导致检测装置在检测区对参考区作出不可靠的识别或者无法识别参考区。
现有技术缸－活塞单元的另一局限是其不满足经历根据应用以简单和经济的方式调整检测信号走势(用行话来说是“动作域”)的需要的本领域操作者的要求。已知，所述电检测信号的走势也取决于设在活塞杆上的参考区的大小。
在一些应用中，可能发生这种情况，数据处理单元输出的电检测信号被用于打开警报灯，作为对被打开的警报灯的响应，操作者将实施特定的操作。这种情况下，较佳地报警灯以足够长的时间间隔保持开启或关闭，以使一清晰可辨的信号被发送到操作者。但是，经常发生这种情况，由于缸－活塞单元在一些具体的应用中所经历的振动，或者因为参考区保持在检测装置的时间间隔短，检测信号发生振荡。由于这些原因，警报灯继续被接通和断开，从而发出一个难于被操作者识别的信号。为了弥补上述不良影响，较佳地活塞杆上参考区的宽度是大的，以致于与之相关的发自检测装置的输出信号，或高或低，相比沿活塞杆参考区的宽度较小的情况，在相同工况下在较长时间内是稳定的。
在其他情况中，例如当发自数据处理单元的输出检测信号被发送到自动致动器组件时，较佳地该自动致动器组件临近检测信号产生时及时地被通电。在这种情况下，较佳地沿活塞杆的参考区的宽度被减小，或者换句话来说就是“动作域”更有限或狭窄。上面提到的情况中，其中例如缸－活塞单元以一种已知的方式被装至具有转向轮的汽车的轮轴上，检测装置进行的参考区的检测对应着在正交于轮轴纵轴的平面内的每个车轮的摆列，沿活塞杆的参考区的宽度越窄，所述平面内每个车轮的位置的检测就越准确和可靠。检测信号一经产生，所述自动致动器组件就将被通电以限制所述平面内每个车轮的转动。
如上所述，为了调整数据处理单元的输出检测信号的形状，操作者，到现在为止，只是具有了拥有沿活塞杆轴线设有不同宽度的参考区的缸－活塞单元的可能，和每次安装具有足够尺寸的缸－活塞单元以满足他的需要的可能。
显然，由于每次都需要根据情况在可用的缸－活塞单元中选择较合适的一个，以及每次都需要一个或另一个的使用，上述过程对操作者来说经济上不方便，实施起来也很复杂。
因此，本发明的主要目标是提供一种检测缸－活塞单元中缸和活塞之间交互位置的精密可靠的方法。
本发明的又一目标是给出一种检测缸－活塞单元中缸和活塞之间交互位置的切实可行的方法。
本发明的另一个目标是提供用于实现检测缸和活塞交互位置的方法的易于制造且成本具有竞争力的缸－活塞单元。
本发明的再一目标是提供用于实现检测缸和活塞交互位置的方法的缸-活塞单元，其根据由操作者实际可调的时间间隔以响应参考区的检测。
根据本发明的第一方面，提供了一种检测缸－活塞单元内缸和活塞之间交互位置的方法，所述方法包括以下步骤：
-设置缸－活塞单元，该缸－活塞单元包括：
o至少一个具有至少一个通透承接座的管状体；
o至少一个在管状体内沿其纵轴纵向可移动的移动体，其中该移动体设有至少一个沿其纵轴在移动体表面的一部分延伸的参考区；
o至少检测装置，其被接纳于管状体的通透承接座内，面向所述管状体内的移动体，被设计成在其检测区检测所述参考区的存在或不存在，以及产生至少一个相应的输出电信号，以响应检测到或未检测到移动体参考区；
o至少一个程序控制和处理单元，其被设计成在输入处接收至少一个发自所述检测装置的输出电信号，以及在输出处产生至少一个检测的电信号；
-启动所述检测装置；
-由所述至少一个程序控制和处理单元处理所述至少一个发自检测装置的输出信号，其中该处理步骤包括所述至少一个输出电信号与相应的最大与最小参考阈值之间的比较；
-基于所述处理，由所述至少一个程序控制和处理单元产生一个检测的电信号；
其特征在于
所述最大和最小参考阈值定期可更新。
根据本发明的另外的方面，提供一种缸－活塞单元来实现根据本发明第一方面的检测方法，该缸－活塞单元包括：
-至少一个具有至少一个通透承接座的管状体；
-至少一个在管状体纵轴上纵向可移动的移动体，其中该管状体具有至少一个沿其纵轴在所述移动体表面的一部分上延伸的参考区；
-至少检测装置，其被接纳于所述管状体的所述通透承接座内，面向所述管状体内的移动体，被设计成在其检测区检测所述参考区的存在或不存在，以及产生至少一个相应的输出电信号，以响应检测到或未检测到所述移动体的参考区；
-至少一个程序控制和处理单元，其被设计成在输入处接收至少一个发自所述检测装置的输出电信号，以及在输出处产生至少一个检测的电信号；
其特征在于
所述控制和处理单元为所述至少一个输出电信号包括至少一个预处理级，其中所述检测装置可拆卸地被接纳于根据至少一个工作结构的承接座内，这样，根据该至少一个工作结构，发自所述程序控制和处理单元的所述预处理级的输出电信号在其所述参考区的检测的部分有这样的宽度：基本等于或窄于或宽于所述移动体上参考区部分的宽度。
本发明的其他方面和优点将从以下当前较佳实施例的详细描述中显示出来，该实施例是参考附图的非限制性实例。其中：
图1示出用于实施根据本发明的方法的缸－活塞单元的侧向断面图；
图2示出，分别为，上图，输出自装在图1所示缸－活塞单元内的检测装置的待阐述的模拟信号的典型形状，下图，输出自装在图1所示缸－活塞单元内的程序控制和数据处理单元的相应的检测的信号；
图3说明根据本发明的检测缸和活塞交互位置的方法的流程图；
图4a和4b分别根据用于实施根据本发明的方法的缸-活塞单元的第一和第二实施例，说明输出自检测装置的信号的处理步骤的流程图；
图5示出根据本发明的方法所采用的更新参考阈值的方法的流程图；以及
图6是根据本实验的缸－活塞单元的检测装置的校准过程的流程图；
图7示出图1所示的缸－活塞单元的顶视图，尤其示出相应检测装置的承接座；
图8是图1所示的缸－活塞单元的顶视图，根据第一可选工作结构，检测装置被插入其中；
图9是图1所示的缸－活塞单元的顶视图，根据第二可选工作结构，检测装置被插入其中；
图10示出两个根据本发明的缸－活塞单元的检测装置的发射和接收装置的特殊工作结构，其中，一个平行于缸－活塞单元纵轴而另一个正交于缸－活塞单元纵轴；
图11图解地说明根据本发明的第一实施例的缸－活塞单元的程序控制和处理单元的预处理级的输入和输出信号，其中检测装置根据平行于缸－活塞单元的纵轴的结构而被布置；
图12图解地说明至和自图11所示的预处理级的输入和输出信号，其中检测装置根据正交于缸－活塞单元的纵轴的结构而被设置；
图13图解地示出根据本发明的第二实施例的缸－活塞单元的程序控制和处理单元的预处理级的输入和输出信号，其中检测装置根据平行于缸－活塞单元的纵轴的结构而被布置；以及
图14图解地说明至和自图13所示的预处理级的输入和输出信号，其中检测装置根据正交于缸－活塞单元的纵轴的结构而被布置；
在所附附图中，类似或相同的部件或零件由相同的附图标记标示。
现参考图1，可以看到，用于实施根据本发明的方法的缸－活塞单元一般由附图标记1标明并且包括管状体2，其中管状体2，例如有圆形截面，两端分别由头壁3和4封闭，头壁3和4各自有通孔3a和4a。移动体5沿管状体2的纵轴被可移动地安装在管状体2内。移动体5一般包括活塞5a和固定至活塞5a上的活塞杆5b。移动体5尤其是活塞杆5b经管状体2所获通孔3a和4a超过固定的管状体2。
缸－活塞单元的移动体5，更具体地说，活塞杆5b具有参考区5c，参考区5c通过例如对其例如由钢制成的表面的激光处理的方法而获得，参考区5c围绕活塞杆沿着被横截面界定的的圆周而有利地被获得，并在活塞杆纵向上延伸一个例如等于1mm或3mm或7mm预定部分5b。在根据本发明的缸－活塞单元的管状体2内亦设有一个通透的承接座6，其被设计成接纳检测装置7并保持检测装置7与其衔接，其中，检测装置面向缸－活塞单元的移动体5而被接纳于承接座内。所述通透的承接座6较佳地在管状体的头壁中的一个内获得，在图解的具体案例中是在头壁3内。若希望，所述承接座也可以在管状体内于其中心部分获得。
在这种结构里，本领域的技术人员将容易地理解，不论缸－活塞单元的固定体2和移动体5间的交互旋转，移动体5上的参考区5c的特有几何结构总是可由检测装置7检测。
根据本发明的缸－活塞单元的检测装置7，包括至少一个面向移动体5尤其是活塞杆5b的光辐射RL的发射装置7a，该发射装置被设计成在使用中产生朝向移动体5的光辐射RL。有利地，检测装置7也包括至少一个用于被移动体5反射的光辐射的接收装置7b。检测装置7限定一个区域或检测区7c，其中，发射装置7a和接收装置7b分别发射和接收光辐射RL。
就像现有技术中的传感器装置，缸－活塞单元的检测装置7利用入射至参考区内或参考区外的移动体5上的光辐射RL的反射的差异。实际上，当光辐射在参考区5c内部入射至移动体5时，它们大多数被吸收以致其中只有一小部分被反射进而被接收装置7b检测。另一方面，当光辐射RL在参考区5c外部入射至移动体5的一部分上时，光辐射大多数被反射且直接朝向接收装置7b。
每个接收装置7b产生阶跃波状输出信号s7，一般为模拟量，例如图2所示的这种。在检测装置7的区域或检测区7c，每当参考区5c外部的移动体5的部分出现，所述信号s7就有较高的幅值(几乎同于检测装置电源电压Vcc)。另一方面，当参考区5c在检测区7c内部时，信号s7有较低的幅值。
有利地，每个检测装置7的接收装置7b被如此配置以致在参考区5c内检测到的信号的幅值和在参考区5c外的区域检测到的信号的幅值之差非常大，例如等于大约Vcc/2。已知的是，当参考区5c被检测到时，发自每个接收装置7b的输出信号的时帧不仅取决于参考区的空间宽度5b，也取决于移动体5相对于固定的管状体2的冲程速度。
根据本发明的缸－活塞单元，包括程序控制和处理单元8，其在检测装置7的内部或外部，设计成接收和分析发自每个接收装置的输出电信号s7。基于对输入的一般属于模拟型的被接收信号或多个信号的处理，程序控制和处理单元8在输出产生一般属于数字型的检测信号s8。
根据本发明的第一实施例，缸－活塞单元的检测装置7包括仅一个光辐射RL的发射装置7a和仅一个接收装置7b。在这种情况下，发自程序控制和处理单元8的输出信号s8有图2所示种类的形状。
根据用于本发明的第二实例，检测装置7包括至少一个发射装置7a和多个接收装置7b。在这种情况下，例如，在图10中示出两个特殊的结构，其中两对被标为S1和S2的发射－接收对7a－7b被并排布置，但是不排除其他结构，例如，一个发射装置7a与关于该发射装置相对放置的两个接收装置7b的组合。
根据第二实施例的检测装置7可以有利地被插入设在缸－活塞单元的固定体2内的相应的承接座6，在这种方式下，发射装置7a和多个接收装置7b根据例如平行或正交于缸－活塞单元的纵轴(图11至14)的工作结构而被布置。本领域的技术人员将容易地理解其他工作结构是可能的，例如，其中发射装置7a和接收装置7b被接纳于缸－活塞单元的固定体2的承接座6内，相对缸－活塞单元的纵轴以0°和90°之间的角度进行排列。
图11至14所示的特殊结构中，发射－接收对S1和S2被并排放置，以形成平行于或正交于缸－活塞单元纵轴的结构，以致相应的接收装置7b位于每个结构的两端(首端和远端)。可选择地，当保持上述结构时，即相应的接收装置7b关于一个或者多个发射相对时，检测装置的发射－接收对可以相互接触或相互隔离而被放置。本领域的技术人员将理解，其他发射装置7a和接收装置7b的结构是可能的。例如，发射装置7a和接收装置7b可以交替。
由于检测装置7的发射装置7a和接收装置7b的所述结构，程序控制和处理单元8有利地包括用于发自每个接收装置7b的输出信号s7的预处理级。所述预处理级采用从与门、或门、和门、乘门、差门或除门中选择的一个逻辑门或其组合。容易理解，根据所采用的逻辑门或多个逻辑门，输出自预处理级随后被程序控制和处理单元8处理的sp信号，其在对应着由检测装置7进行的参考区5c的检测的部分，将呈现出比沿着移动体5的纵轴的参考区5c有效宽度5d更宽或更窄的宽度。
例如，在特殊情况下，其中检测装置7尤其是发射－接收对S1,S2布置为平行于缸－活塞单元纵轴的工作结构，若采用了或门，输出自预处理级的sp信号将在其有较低幅值的部分示出比移动体5上参考区5c的有效宽度5d更窄的宽度(图13)。另一方面，若在同样的工作状况下，检测装置7的同样的结构被布置为正交于缸－活塞单元的轴线，输出自预处理级的电信号将在其有较低幅值的部分示出与参考区5c的有效宽度5d大约相等的宽度(图14)。
在其他情况下，其中检测装置7被布置为平行于缸－活塞单元纵轴的结构，但所采用的逻辑门为与门，输出自预处理级的sp信号将示出比缸-活塞单元移的移动体5上参考区5c宽度5d更大/更宽的宽度(图11)。另一方面，在同样的工作状况下，检测装置7的同样的结构被布置为正交于缸－活塞单元的轴线，输出自预处理级的电信号sp将在其有较低幅值的部分示出与参考区5c有效宽度5d基本相等的宽度(图12)。
本领域的技术人员将容易理解，在平行于缸－活塞单元的纵轴的结构中，通过改变接收装置7b的间距离，根据在预处理级所应用的逻辑门，宽度为大约0至2倍的缸－活塞单元的移动体5参考区5c的有效宽度的输出自预处理级的电信号sp将被获得。
因此，由于上述预处理级的引入，希望保持同样的缸－活塞单元而调整缸－活塞单元的“动作域”的操作者，仅需将承接座6内的检测装置7从一个工作结构移至另一个。因此，再没有必要从不同的每个都具有不同宽度5d的参考区5c的缸－活塞单元中选择最适于应用的那一个。
上述缸－活塞单元1的固定体2和移动体5间交互位置的检测极其简单和可靠。
所述检测－见图3－在初始步骤100中提供检测装置7的启动。输出自检测装置的电信号的处理在接下来的步骤200中发生，在进一步的步骤300中，基于由它进行的阐述，检测的信号s8发出由程序控制和处理单元产生。
特别参考信号阐述步骤200－见图4a－在此情况下，其中根据上述缸－活塞单元的第一实施例，检测装置7包括单个信号发射装置7a和单个信号接收装置7b，由检测装置7的接收装置7b产生的输出电信号s7在步骤210中被正确采样(例如以大约等于1kHz的采样频率进行采样)，并在步骤220中与阈值有利地可更新的参考阈值Smax和Smin进行比较，它们可以被定期更新以将信号s7中的潜在漂移考虑进来，这将在下文进行更详细地解释。已知，信号s7的漂移可由例如发射装置7a的老化，由温度的变化，由活塞5a的活塞杆5b上油液的存在，由检测装置7离移动体5更远或者更近所引起，或者该漂移也可由在相应轴上缸-活塞单元中的装配误差所引起，或者进一步由移动体5上划痕的存在所引起，移动体5上存在划痕会引起入射至其上的光辐射的反射的潜在改性。
更具体地说，所述参考阈值Smax和Smin的定期更新平行于步骤220在步骤221中被实施，其中发自检测装置7的输出电信号s7的每个样本都基于其幅值根据三个不同的种类而被分类：
-参考区，若s7的幅值低于由生产厂家设定的第一最小阈值PSmin，
-非参考区，若信号幅值高于由生产厂家设定的第一最大阈值PSmax；以及
-待定，当被检测样本有第一最小阈值PSmin和第一最大阈值PSmax之间的中间幅值(滞后)，滞后由生产厂家设定并被预先置入程序控制和处理单元8，例如置入EEPROM存储器。
一旦每个种类收集了一定量的信号样本，例如200个样本，样本均值就会被计算，并且可变参考阈值Smin和Smax根据以下准则被更新：
Smin＝[(参考区内的均值+非参考区内的均值)-滞后]/2
Smax＝[(参考区内的均值+非参考区内的均值)+滞后]/2
其中滞后是在例如电源电压Vcc的1％和10％之间的值。
所述最大和最小参考阈值Smax和Smin被用于信号s7样本的分类。
步骤200中，每个样本和参考阈值Smin与Smax之间的比较-见图2-要求，在步骤230中，若被检测样本的幅值低于最小参考阈值Smin，该样本被分类为“参考区”并且相应的输出自程序控制和处理单元8的信号s8示出大约等于Vcc的幅值(步骤300)；若被检测样本的幅值高于最大参考阈值Smax，该样本被分类为“非参考区”，并且相应的输出自程序控制和处理单元8的信号s8示出大约等于0伏的幅值(步骤300)；最后，若样本幅值在两个最小和最大参考阈值Smin和Smax之间，该样本被分类为待定并且被排除。
显然，基于程序控制和处理单元8的应用及下游负载，输出自所述程序控制和处理单元8的信号s8在“参考区”可有等于0伏的幅值，在不包括参考区的区域可有等于Vcc或其分数的幅值，反之亦然。有利地，参考图5中说明的步骤2210，最小和最大参考阈值Smin和Smax例如大约每200-250m被更新，并被置入程序控制和处理单元8，较佳地置入RAM存储器。
经过一定的时间间隔，例如大约每分钟或每小时，上述第一最小和最大阈值PSmin和PSmax与由此被计算出来的最小和最大参考阈值Smin和Smax进行比较(步骤2211)。
若第一最小和最大参考阈值PSmin和PSma与由此被计算出来的最小和最大参考阈值Smin和Smax存在一定的差值，这意味着在评估的信号s7已经历了由于上述原因产生的漂移。
若所述差值超过一定范围，例如15％，为了考虑进所述漂移，由生产厂家设定并被置入EEPROM的第一最小和最大阈值PSmin和PSmax在步骤2212中被计算出的最小和最大参考阈值Smin和Smax所取代，因此随后在检测装置7的启动时，程序控制和处理单元8有置于其内的对应着根据本发明的缸-活塞单元1的实际工况的第一最小和最大参考阈值。上述更新之后，本方法返回步骤200。
显然，程序控制和处理单元8既考虑了信号s7的快速变化(通过例如大约每200ms更新一次最小和最大参考阈值Smin和Smax)，也考虑了信号的慢漂移，通过以低频(大约每分钟)更新第一最小和最大阈值PSmin和PSmax。在这种方式下，对于由出现在缸-活塞单元的管状体2或移动体5上的缺陷和/或由缸-活塞单元工作运行的工况变化引起的潜在漂移，可以有相当大的安全系数。基本上，根据本发明的检测方法考虑并弥补了缸-活塞单元的老化。
此外，根据本发明的检测方法提供检测装置7的首次启动的校准步骤1000(图6)，其中第一最小和最大阈值PSmin和PSmax被计算并置入程序控制和处理单元。实际上，若在检测装置7首次启动时所述阈值是空值，在步骤1001校准过程就会通过在检测装置7的检测区7c处施加与设于缸-活塞单元内移动体5的参考区5c之内的材料相一致的材料而被启动，发自检测装置7的接收装置7b的输出例如借助数字调整器在已知的预定值上被调整(步骤1002)。之后，通过在检测装置7的检测区7c处施加与设于缸-活塞单元内移动体5的参考区5c之外的材料相一致的材料，进行同样的过程(步骤1003和1004)。检测装置7的接收装置7b被如此操作，以致在参考区内或参考区之外的输出信号s7的差值或增益足够高，即尽可能高，例如等于Vcc/2(步骤1005)。若上述情形未出现，校准过程返回步骤1001.
应清楚地理解，用于实现本发明的方法的缸-活塞单元的检测装置的所述校准可以在检测装置的第一次启动时进行，或者可以当检测装置从现场被返回到生产厂家以检查它们的正常运作时进行。在后种情况下，被置入程序控制和处理单元8的EPROM存储器的第一最小和最大阈值PSmin和PSmax，与由生产厂家设定的第一最小和最大阈值PSmin和PSmax进行比较。若它们不相同，校准过程如上所述被开启。
本检测方法的可靠性已经过亦在极端工况下的实验测试的检验。结果表明，根据本发明的检测方法可以补偿零件的漂移，保证了缸-活塞单元的长期正常运作。
上述装置和方法可经受以下权利要求书所限定的保护范围内的若干修改和变型。
参考上述检测方法，本领域的技术人员将容易理解，所述检测方法可应用于输出自程序控制和处理单元8的预处理级的信号sp。在所述情况下，信号处理步骤200提供起始步骤205(在图4b中说明)，其中每个输出自检测装置7的接收装置7b的信号s7被发送到程序控制和处理单元8的预处理级，在该预处理级信号s7如上所述被预处理。
更进一步地，可以利用基于由每个接收装置7b产生的电信号s7的能被程序控制和处理单元8执行的指令来进行发自检测装置7的输出信号的预处理，而不是利用上述的逻辑门。所述输入至预处理装置的电信号，可以是模拟型或是数字型。在信号s7是数字型的情况下，该信号假定已被正确采样，逻辑功能借助预定的阈值来执行。
更进一步地，上述检测方法同样适用于具有一个或多个在相应移动体5上获得的参考区的缸-活塞单元。

Claims (20)

1.一种检测缸－活塞单元中缸和活塞之间交互位置的方法，所述方法包括以下步骤：
-布置缸－活塞单元，所述缸－活塞单元包括：
o至少一个具有至少一个通透的承接座(6)的管状体(2)；
o至少一个在所述管状体(2)内纵向可移动的移动体(5)，其中所述移动体(5)设有至少一个在所述移动体(5)表面上沿所述移动体的纵轴延伸一部分(5d)的参考区(5c)；
o至少检测装置(7)，被接纳于所述管状体(2)的所述通透承接座(6)内，面向所述管状体(2)内的所述移动体(5)，并被设计成在其检测区(7c)检测所述参考区(5c)的存在或不存在，并产生至少一个相应的输出电信号(s7)，以响应检测到或未检测到所述移动体(5)参考区(5c)；
o至少一个程序控制和处理单元(8)，被设计成在输入处接收发自所述检测装置(7)的所述至少一个输出电信号(s7)，以及在输出处产生至少一个检测的电信号(s8)；
-启动所述检测装置(7)(步骤100)；
-由所述至少一个程序控制和处理单元(8)处理输出自所述检测装置(7)的所述至少一个信号(s7)(步骤200)，所述处理步骤包括所述至少一个输出电信号(s7)分别与最小和最大参考阈值(Smax,Smin)的比较(步骤220)；
-基于所述处理(步骤200)，由所述至少一个程序控制和处理单元(8)生成检测的电信号(s8)(步骤300)；
其特征在于，
所述最大和最小参考阈值(Smax,Smin)定期可更新。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述定期可更新的最大和最小参考阈值(Smax,Smin)基于所述至少一个输出电信号(s7)的多个样本而被计算。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述定期可更新的最大和最小参考阈值(Smax,Smin)基于所述输出电信号(s7)的所述多个样本的幅值的平均值而被计算。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，基于所述多个样本的幅值的平均值的所述定期可更新的最大和最小参考阈值(Smax,Smin)，根据以下关系可更新：
Smin＝[(参考区内的平均值+非参考区内的平均值)–滞后]/2
Smax＝[(参考区内的平均值+非参考区内的平均值)+滞后]/2
其中，所述“滞后”是预定值，所述“参考区内的平均值”对应于在所述参考区(5c)内检测到的所述信号(s7)的所述多个样本的幅值的平均值，所述“非参考区内的平均值”对应于在所述参考区(5c)外检测到的所述信号(s7)的所述多个样本的幅值的平均值。
5.如权利要求1至4的任意一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括所述最大和最小参考阈值(Smax,Smin)与第一最大和最小阈值(PSmax,PSmin)的值之间的定期比较(步骤2211)。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，若所述比较示出所述最大和最小参考阈值(Smax,Smin)与所述第一最大和最小阈值(PSmax,PSmin)的值之间的差高于预定的阈值，那么所述第一最大和最小阈值(PSmax,PSmin)的值被设为等于所述最大和最小参考阈值(Smax,Smin)的阈值。
7.如权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述最大和最小参考阈值(Smax,Smin)与所述第一最大和最小阈值(PSmax,PSmin)的所述值之间的所述定期比较(步骤2211)没有所述最大和最小参考阈值(Smax,Smin)的更新那么频繁地被执行。
8.如权利要求1至7的任意一项所述的方法其特征在于，所述方法包括所述检测装置(7)的校准步骤(1000)。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述校准步骤(1000)包括：
-在所述检测装置(7)的所述检测区(7c)，用在所述参考区(5c)内部的材料的定位(步骤1001)
-所述检测装置(7)的启动；
-输出自所述检测装置的所述电信号(s7)的调整(步骤1002)；
-在所述检测装置(7)的所述检测区(7c)，用在所述参考区(5c)外部的所述移动体(5)中的材料的定位(步骤1003)；
-所述检测装置(7)的启动；
-输出自所述检测装置的所述电信号(s7)的调整(步骤1004)。
10.如权利要求9所述的方法，调整输出自所述检测装置的所述电信号(s7)的所述步骤(1002,1004)包括数字调整器的使用。
11.一种缸－活塞单元，用于实施如权利要求1至10的任意一项所述的检测缸和活塞之间交互位置的方法，所述缸－活塞单元包括：
-至少一个设有至少一个通透承接座(6)的管状体(2)；
-至少一个在所述管状体(2)内纵向可移动的移动体(5)，其中所述移动体(5)设有至少一个在所述移动体(5)表面上沿所述移动体的纵轴延伸一部分(5d)的参考区(5c)；
-至少检测装置(7)，所述检测装置被接纳于所述管状体(2)的所述通透承接座(6)内，面向所述管状体(2)内的所述移动体(5)，并被设计成在其检测区(7c)检测所述参考区(5c)的存在或不存在，以及产生至少一个相应的输出电信号(s7)，以响应检测到或未检测到所述移动体(5)参考区(5c)；
-至少一个程序控制和处理单元(8)，被设计成在输入处接收发自所述检测装置(7)的所述至少一个输出电信号(s7)，并在输出处产生至少一个检测的电信号(s8)；
其特征在于
所述程序控制和处理单元(8)包括至少一个所述至少一个输出电信号(s7)的预处理步骤，其中根据至少一个工作结构，所述检测装置(7)可拆卸地被接纳于所述承接座(6)内，以致于，根据所述至少一个工作结构，发自所述程序控制和处理单元(8)的所述预处理级的输出电信号，在其对所述参考区(5c)的检测的部分，有基本等于或窄于或宽于沿所述移动体(5)纵轴的所述参考区(5c)的所述部分(5d)的尺寸的宽度。
12.如权利要求11所述的缸－活塞单元，其特征在于，所述检测装置(7)的所述至少一个工作结构包括沿平行于所述缸－活塞单元纵轴的轴线放置的至少一个光辐射(RL)的发射装置(7a)和至少一个用于所述光辐射(RL)的接收装置(7b)。
13.如权利要求11所述的缸－活塞单元，其特征在于，所述检测装置(7)的所述工作结构包括沿正交于所述缸－活塞单元纵轴的轴线放置的至少一个光辐射(RL)的发射装置(7a)和至少一个用于所述光辐射(RL)的接收装置(7b)。
14.如权利要求11至13任意一项所述的缸－活塞单元，其特征在于，所述检测装置(7)的所述工作结构包括并排放置的两个发射装置(7a)和两个接收装置(7b)，其中所述接收装置(7b)被安放在所述工作结构的两相对端。
15.如权利要求11至13任意一项所述的缸－活塞单元，其特征在于，所述检测装置(7)的所述工作结构包括并排放置的一个发射装置(7a)和两个接收装置(7b)，其中所述接收装置(7b)关于所述发射装置(7a)被相对安放。
16.如权利要求11至15任意一项所述的缸-活塞单元，其特征在于，所述检测装置(7)的所述工作结构的所述接收装置(7b)被彼此间隔地安放。
17.如权利要求11至16任意一项所述的缸－活塞单元，其特征在于，所述至少一个输出信号(s7)的所述预处理级被设计成实施从与门、或门、和门、乘门、差门、除门功能、或其组合中选择的至少一个逻辑功能。
18.如权利要求17所述的缸－活塞单元，其特征在于，被设计成实施至少一个逻辑功能的所述预处理级，为所述逻辑功能的实施提供选自与门、或门、和门、乘门、差门、除门功能、或其组合的至少一个相应的逻辑门的应用。
19.一种在参考区(5c)的检测部分修改输出自如权利要求11至18任意一项所述的缸-活塞单元的程序控制和处理单元(8)的检测的电信号(s8)的宽度的方法，其中所述缸-活塞单元包括被接纳于所述承接座(6)的所述检测装置(7)，所述方法包括以下步骤：在所述承接座(6)内将所述检测装置(7)从所述工作结构移动到所述至少另一个工作结构。
20.如权利要求19所述的方法，其特征在于，在所述承接座(6)内将所述检测装置(7)从所述工作结构移动到所述至少另一个工作结构的所述步骤包括：所述检测装置(7)的大约90°旋转的步骤。
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