CN106643468A - 用于无接触地测定旋转角度的测量装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于无接触地测定旋转角度(α)的测量装置。所述测量装置包括与影响元件(500、280、580)固定连接的第一构件(200)。所述测量装置还包括具有感测元件(510、310、610)的第二构件(500)。此处所述第一构件(200)和所述第二构件(300)可彼此相对旋转。此处所述感测元件(510、310、610)实施成用于根据所述影响元件(500、280、580)的电场和/或磁场尤其无接触地测定所述第一构件(200)关于所述第二构件(500)的旋转角度值。为了实现所述影响元件(500、280、580)在所述第一构件(200)上的快速、制造安全和价格低的固定，所述影响元件(500、280、580)借助于双面粘接的粘接剂(260、262、264)粘接在所述第一构件(200)上。

Description

用于无接触地测定旋转角度的测量装置
技术领域
本发明涉及到一种用于无接触地测定旋转角度(α)的测量装置。
背景技术
用于无接触地测定旋转角度的、基于磁场的传感器或测量装置需要传感器元件或磁敏元件，该元件的工作方式例如以霍尔效应、平面霍尔效应或磁者说磁阻效应(MR)或巨磁阻效应(GMR)为基础。除了磁敏元件以外，在这种类型的测量装置中需要磁铁，以便(旋转或平移地)进行检测。为此，例如将永磁铁固定在作为磁铁保持架的第一构件上。
在其它传感器中，旋转角度可以通过电感工作的传感器或者说电感工作的测量装置无接触地测定。为此，例如设置有结构元件，该结构元件例如盘形构造并且沿圆周方向观察具有不同地、例如导电地相互连接的结构，例如以三条辐射线或多条辐射线的星形的方式。结构元件可以例如通过星形走向、平面布置的导线环形成。与结构元件间隔布置的发射线圈可以发射出电磁场、例如交变场，其中交流电通过发射线圈。这个交变场通过结构元件的导线环，因而受结构元件的影响。通过与结构元件间隔布置的接收线圈可以借助于包括ASIC的分析电子部件测定旋转角度。这例如借助结构元件改变的(交变)电场或磁场实现，该场在接收线圈中产生电压。结构元件通常固定在构造为结构元件保持架的第一构件上。
已知还有其它用于无接触地测定旋转角度的测量装置，在这些测量装置中影响元件固定在第一构件上，并设置带有感测元件的第二构件。例如可以通过涡流感测旋转角度的传感器。
磁铁或结构元件的固定通常通过用热塑性材料注塑包封磁铁或结构元件实现。接着，磁铁保持架或结构元件保持架或第一构件例如借助于超声波、热压制或热气体冷压制固定在轴上，在该轴上例如还固定了要被测定其旋转角度位置的零件。
这样的测量装置例如用于汽车生产。由DE 10 2012 219 146 A1已知一种基于磁场的测量装置。
由EP 0 909 955 B1已知一种按照电感原理的测量装置。
发明内容
本发明基于以下认知，即，影响元件、例如磁铁或结构元件通过注塑包封在第一构件或磁铁保持架或结构元件保持架上的固定虽然实现影响元件(例如磁铁或结构元件)在第一构件上可靠的并且只有破坏才能拆卸的连接，但造成非常高的成本。即，在制造过程中要提供专用的注塑机，该注塑机必须花费高昂地操纵并且延长制造时间。此外，通过影响元件(例如磁铁或结构元件)不正确的放置可能导致在注塑包封之前磁铁保持架或结构元件保持架或第一构件和影响元件之间的穿过，由此注塑材料可能不希望地挤入第一构件的空腔中。以这种方式可能导致废品率增大。最后，为了注塑机的操作需要高资质的工人。
因此，可能产生这样的需求：提供一种用于无接触地测定旋转角度的测量装置，在该测量装置中影响元件(例如磁铁或结构元件)可以以成本低和简单的方式可靠和持久地固定在第一构件上。
这种需求可以通过本发明根据独立权利要求的主题满足。本发明有利的实施方式在从属权利要求中说明。
根据本发明的第一方面，提出一种用于无接触地测定旋转角度(α)的测量装置，在该测量装置中影响元件可以特别简单、成本低并且同时可靠和持久地固定在第一构件上。
这由此实现：用于无接触地测定旋转角度(α)的测量装置包括与影响元件固定连接的第一构件或磁铁保持架或结构元件保持架。此外，测量装置包括带有感测元件的第二构件，其中，第一构件和第二构件可以彼此相对地旋转，例如通过可旋转的支承结构。此处感测元件实施成用于根据影响元件的电场和/或磁场来测定第一构件关于第二构件的旋转角度值。旋转角度值的测定可以无接触地进行，即，第一构件和第二构件例如相互间隔开并且不处于相互的机械接触中，尤其没有直接的机械接触。此处根据本发明设置为，影响元件借助于双面粘接的粘接剂粘接在第一构件上。
此处该第一构件可以具有旋转轴线，即，第一构件和第二构件可以绕旋转轴线彼此相对旋转，并且关于旋转轴线测定旋转角度(α)。此处原则上第一构件可以旋转，并且第二构件位置固定。替代地，第二构件可以旋转，并且第一构件位置固定。最后也可能的是，两个构件都可以旋转，即，两个构件位置都不固定。
影响元件的电场和/或磁场可以理解为永久存在的场，例如、在永磁铁情况下是磁场。但也可以涉及只暂时出现的场，例如，例如构造为线圈的电磁铁的电磁场。但它还可以涉及“被动”的电场和/或磁场，该电场和/或磁场由此产生：例如在影响元件中的交变电磁场感应出电流，其中，该电流再产生从影响元件发出的电磁场，由此影响或改变原来产生的交变电磁场。
与技术现状相比，影响元件可以以该方式简单和成本低廉地制造不需要价格昂贵或成本高地进行维护或操纵的机器。尤其也可能通过安装工人手工制造，该安装工人例如首先将双面粘接的粘接剂粘接到影响元件上，然后把这样配备有粘接剂的影响元件放置到第一构件上。特别有利的是，尤其相对于液体或分散型粘接材料，此处不会由于粘接材料错误的放置而导致测量装置的工作剂或元件被污染。此外有利的是，相对于传统的固定方法，也可以容易地进行“抬头安装”，因为双面粘接剂在涂覆到第一粘接面(例如影响元件表面)之后不会像例如分散型粘接材料那样在重力作用下从第一粘接面流走或滴走。
此外，在双面粘接剂情况下粘接作用在粘接之后直接起作用，因此可以在粘接过程之后直接对工件进一步加工。因此可以有利地取消粘接材料(例如分散型粘接材料)的例如在升高温度的情况下和在更长时间段内在炉中硬化。借助于双面粘接剂的这种类型的粘接过程的时间也比注塑过程短。因此，可以有利地达到缩短整个加工时间的目的。
最后，通过使用双面粘接剂，在安装错误的情况下工件不会变成废品。因为通过适当的措施可以将在第一构件上不正确地安装的影响元件无残留地再次从该第一构件上移除并且安装过程可以重复。即使在影响作用或影响力(例如永磁铁的磁力或结构元件的损坏的导线环)降低的情况下，影响元件在借助于双面粘接的粘接剂粘接的情况下也可以特别简单地更换，这使整个测量装置成本高的更换变得不必要。
令人吃惊地已经示出，用于将影响元件安装在第一构件上的双面粘接剂的使用不损害影响元件在第一构件上的牢固性，并由此不损害测量装置的寿命。这令人吃惊地也特别适用于这样的情况：该第一构件(或者说磁铁保持架或结构元件保持架)例如通过例如构造为焊接片的例如金属固定元件在之后的制造步骤中例如通过热压制工艺、热气体冷压制或焊接过程(例如借助于激光焊接或借助于电焊或者说电极焊)在升高温度的情况下(例如明显超过100℃或甚至明显超过180℃)例如固定在节气门的或踏板值发送器的轴上。此处除了焊接点的高温以外还发生熔珠形成。此外，可能发生紧临焊接点的周围环境的气体体积(例如周围空气)非常快速的膨胀。如果这样的气体体积例如存在于封闭的空间内，可能发生过大的压力差和过大的力。尽管如此，相对于该条件，影响元件在第一构件上的固定令人惊讶地显示为牢固的。
该影响元件可以在它面向第一固定元件的面上具有盲孔型实施的开口或者说凹处。由此有利地导致，影响元件与可在第一固定元件上安置的轴不处于机械接触。换言之，这样构造的影响元件只以环形支承面与第一固定元件处于机械接触，并由此也只以该环形支承面粘接在第一固定元件上。
按照本发明的第二方面设置有伺服系统，该伺服系统可以特别简单和成本低地制造。
这由此引起：伺服系统具有调节单元和按照本发明第一方面的测量装置。此处测量装置实施成用于将测定的旋转角度值传递到调节单元。调节单元实施成用于根据所测定的旋转角度值(α)进行再调节。
与技术现状相反，以该方式可以提供一种可特别简单和成本低地制造的伺服系统，此外在可能需要更换影响元件时可以特别简单和成本低地进行操纵。
本发明有利的扩展方案是从属权利要求的主题。
测量装置的扩展方案设置为，双面粘接的粘接剂构造为胶带或构造为粘接薄膜，其中，胶带或粘接薄膜在每一侧上都涂覆有粘接材料。由此可以有利地在安装时特别简单地处理双面粘接剂。
该测量装置的扩展方案设置为，第一构件有旋转轴线。此处第一构件具有相对于旋转轴线同心地带有第一直径D1的通道型第一开口，以便接收调整件的轴。此处第一构件还包括固定元件。固定元件至少区段地伸入到第一开口中，并且具有用于将该调整件的轴固定在第一构件中的通道型第二开口。由此有利地实现轴在第一构件(或在磁铁保持架上或在结构元件保持架上)上特别简单的安装。此处轴可以有利地通过固定元件上的第二开口插入，并与该第二开口焊接或压制或压入。固定元件可以注塑到第一构件中。固定元件可以由金属片组成。
固定元件可以构造为一种焊接片，并且包括作为材料的金属。轴可以例如通过电子焊接过程或激光焊接方法与固定元件固定连接。在此可以在穿过第一开口伸出的轴和第一开口之间的边缘上由于焊接过程而形成熔珠。
测量装置的扩展方案设置为，影响元件在固定元件和第二构件之间粘接在第一构件的包围第一开口的第一端面上。第一构件的第一端面尤其可以例如在第一构件周围面上环形突起，即，相对于第一构件的面向第二构件的一侧的中间平面突出。由此有利地导致，影响元件具有到固定在固定元件上的轴的足够距离。因此，影响元件的电场或磁场不受轴或固定元件损害。此外，即使当轴固定在固定元件上的情况下例如通过焊接过程构造或形成焊珠或熔珠时，也可以有利地保证影响元件的固定。
测量装置的扩展方案设置为，影响元件在固定元件和第二构件之间粘接在固定元件的包围第二开口的第二端面上。由此有利地导致，影响元件在旋转轴线的方向上不这样强烈地超过第一构件的中间表面伸出，而是如固定元件那样至少部分地布置在第一开口内部。由此测量装置可以有利地特别小地构造。
特别有利的是，在这种安装方式情况下，在影响元件的面向固定元件的一侧中布置盲孔型的开口或凹处。由此有利地防止影响元件与伺服系统的穿过固定元件的第二开口的轴处于机械接触。
此外，即使当轴固定在固定元件上的情况下例如通过焊接过程构造或形成焊珠或熔珠时，也可以有利地保证影响元件的固定。影响元件的盲孔型开口或凹处可以例如接收或包围熔珠，使得影响元件在固定元件其余平面上的粘接不受损害。
测量装置的扩展方案设置为，粘接剂圆环形地构造，其中，粘接剂这样构造，使得具有第一直径D1的第一开口的轮廓完全处于圆环形粘接剂的内轮廓内部。由此有利地导致，尤其在正确安装时粘接剂不覆盖第一开口或第二开口。此外，可以以这种方式有利地在安装影响元件时通过第一开口实施目视检查，检查影响元件是否正确定位。如果影响元件向一侧错位，即，不正确地定位，则一部分双面粘接剂超过第一开口的边缘或通过第二开口的边缘伸出。这可以在通过第一开口远离影响元件的一侧查看时确定，并在必要时可以重复影响元件的安装。
测量装置的扩展方案设置为，第一构件具有通道型第三开口，该通道型第三开口将影响元件和固定元件之间的空间与处于影响元件外部的环境连接。由此在安装时并且也在安装之后，在影响元件和固定元件或者说固定在该固定元件中的轴之间形成的空间能够通风。没有这样的通风，在温度强烈波动时，例如在测量装置运行中或在用于将轴固定在测量装置上的焊接过程中，可能发生不希望的过大的压力差或可能发生湿气沉积。这样的压力差或沉积的并且在低温下冻结的、具有冰相对于水相应的体积增大的湿气而提高风险，使得影响元件承受不希望的力，该力可能导致影响元件从第一构件松开。通过第三开口有利地降低这个风险。
替代地或补充地，在测量装置的扩展方案中可以设置为，影响元件具有通道型第四开口，该通道型第四开口将影响元件和固定元件之间的空间与处于影响元件外部的环境连接。由此同样可以引起具有上述优点的通风。该通风借助于第四开口可以成本特别低地制造，并可以个别适配于要安装的影响元件。由此在影响元件尺寸改变时不需要在第一构件上或在固定元件上进行改变。此处第四开口在影响元件中可以沿着或平行于旋转轴线、相对于旋转轴线横向或垂直或者相对于旋转轴线倾斜地设置。
测量装置的扩展方案设置为，第三开口沿径向方向延伸，其中，第三开口布置在第一构件的包围第一开口的、面向第二构件的端面中。由此有利地实现第三开口特别简单的制造。
替代地或补充地可以设置为，第三开口沿轴线方向延伸，其中，第三开口相对于旋转轴线偏心地布置。此处第三开口穿透固定元件。此处第三开口可以(例如径向观察)布置在固定元件第二开口和第一开口的向内指向的壁部之间。由此有利地导致，特别可靠地防止第三开口被错误放置的粘接剂或污染物封闭。
测量装置的扩展方案设置为，固定元件构造为磁屏蔽元件或电磁屏蔽元件或者说构造为屏蔽片。此处固定元件可以这样构型，使得在平面法线为旋转轴线的平面上的投影中，影响元件的外部轮廓完全处于固定元件外部轮廓之内。由此有利地导致，影响元件和感测元件可靠和安全地屏蔽例如伺服系统的电、磁和/或电磁散射场。以该方式有利地提高了旋转角度测量的可靠性。特别有利的是，以该方式的屏蔽可能成本特别低，因为固定元件本来是存在的，从而施加双重功能，即，伺服系统轴的固定和屏蔽功能。
测量装置的扩展方案设置为，屏蔽片构造为非旋转对称的盘。屏蔽片的外部轮廓尤其构造为非旋转对称。换言之，屏蔽片具有至少一个与旋转对称的圆形形状有偏差的、例如呈凸缘或凸出部类型的外部轮廓。由此有利地以特别简单和成本低的方式方法实现防扭转。由此，即使在受到例如来自伺服系统轴的大的剪切力(即环形力)或转矩作用时，固定元件仍安全和可靠地锚定或固定在第一构件中。当固定元件作为插入物使用时，这尤其在第一构件注塑时是有利的。在这种情况下，这样的偏离旋转对称形状的形状也有利地用于避免固定元件不正确地插入到注塑模型中。例如以该方式可以保证，可能存在于固定元件中的第三开口与在第一构件中延伸的第三开口对准。
测量装置的扩展方案设置为，影响元件是磁铁，尤其是永磁铁。此处感测元件构造为磁敏感元件。此处磁敏感元件实施成用于根据磁铁的磁场测定第一构件关于第二构件的旋转角度值。
替代地或补充地，影响元件可以是结构元件或者说构造为结构元件。感测元件构造为至少一个(电)线圈或接收线圈。替代地或补充地，感测元件具有至少一个线圈，尤其是接收线圈，以便感测由于结构元件而与旋转角度有关的电场和/或磁场。换言之，线圈或接收线圈实施成用于根据在线圈中或在接收线圈中感应的电压测定第一构件关于第二构件的旋转角度值。为此，感测元件例如还可以具有至少一个发射线圈。发射线圈可以被交流电通过。由此发射线圈可以产生交变电磁场。这个(交变)电磁场可以穿过结构元件和至少一个线圈或接收线圈。然后在接收线圈中可以感应出与结构元件旋转角度(α)有关的电压。该电压可以通过电子部件或者说具有或不具有ASIC(专用集成电路)的电子电路进行分析，从而实现旋转角度(α)的测定。
此处结构元件可以构造为至少一个例如平面的、即在平面中布置的星形走向的导线环。结构元件可以构造为冲制元件或者呈印刷电路板印制导线的形式构造。印刷电路板可以有利地实施为刚性印刷电路板。它例如可以实施为FR4(Flame Retardant 4，耐燃等级4)印刷电路板。导线环导电地构造并且可以包括金属。
伺服系统的扩展方案设置为，伺服系统实施为节气门发送器、油门踏板发送器或车身弹簧挠度发送器或雨刷的角度接收器。
附图说明
本发明的其它特征和优点由专业人员参照附图从下面对示例性实施方式的描述中可看出，但列出的这些实施方式不限制本发明。
本发明示出：
图1a：根据本发明的具有基于磁铁的测量装置的伺服系统的剖面图；
图1b：图1a的具有电感作用的测量装置的伺服系统的一部分的剖面图；
图1c：图1b的结构元件的实施方式的俯视图；
图2a：具有粘接于其上的磁铁的第一构件或磁铁保持架的立体视图；
图2b：图2a第一构件的剖面图；
图2c：图2a和2b磁铁下侧的立体视图；
图2d：图2a和2b的没有安装磁铁的第一构件端面的立体视图；
图3a：第一构件的另一个实施方式的剖面图；
图3b：图3a的磁铁下侧的立体视图；
图3c：图3a的第一构件端面上的立体视图；
图4a：具有作为焊接片和/或屏蔽片的固定元件的第一构件的剖面图；
图4b：固定元件上的俯视图；
图4c：固定元件的另一个实施方式上的俯视图。
具体实施方式
图1a示出伺服系统800的示意性剖面图。此处伺服系统800示例性构造有在节气门壳体810中的节气门820。节气门820通过两个固定件832、例如两个螺丝固定在节气门820的轴830上。节气门可以围绕相对于轴830同心走向的节气门旋转轴线834旋转。
节气门820围绕轴830或围绕节气门旋转轴线834的旋转可以由伺服电机840驱动。伺服电机840、例如无刷直流电机具有伺服电机轴842和固定在该电机轴上的伺服电机齿轮844，伺服电机齿轮844可以围绕伺服电机轴线848沿两个方向旋转。
伺服电机齿轮844与两级齿轮850的第一齿圈852啮合。在两级齿轮850上，第二齿圈856与第一齿圈852沿着两级齿轮轴854固定地连接，其中，第二齿圈856具有小于第一齿圈852的直径。两级齿轮850可以围绕两级齿轮旋转轴线858沿两个方向旋转，其中，两级齿轮旋转轴线858与两级齿轮轴854同心。
第二齿圈856与第一构件200的齿圈202或者说部分齿圈202啮合，该第一构件例如可以制造为由塑料构成的注塑件。这里第一构件200具有旋转轴线110。第一构件200可以围绕该旋转轴线110旋转，其中，旋转轴线110与节气门的节气门旋转轴线834同心地走向或者说与节气门旋转轴线834相同。概念纵向轴线110可以作与概念旋转轴线110同义地使用。
第一构件200具有与旋转轴线110同心的带有第一直径D1的通道型第一开口210，在该开口中接收构造为节气门820的调整件的轴830。第一构件200还包括固定元件240，调整件820的轴830通过该固定元件固定在第一构件200中。此处固定元件240例如构造为注塑到第一构件200中的金属片。
固定元件240可以至少区段地伸入到第一开口210中。固定元件240可以具有通道型第二开口244，调整件或节气门820的轴830通过该开口固定在第一构件200中。此处轴830在固定元件240上的固定可以例如通过焊接过程、超声波焊接、热压制、热气体冷压制或挤压实现。基本上也可能的是，不设置单独固定元件240，并且将轴830固定在第一开口210本身中。
如果现在伺服电机840旋转它的伺服电机轴线848，则节气门820通过第一构件200同向旋转，为此参见轴上面所示的旋转箭头。
为了可以确定节气门820的位置或角度位置或旋转角度α，并且可以根据感测的或确定的旋转角度α将节气门820调整到所希望的额定旋转角度，在第一构件200上布置影响元件500，该影响元件在此可以实施为磁铁280并与第一构件200固定连接。磁铁280可以构造为永磁铁，其中，磁化方向在图中从左到右走向，即垂直于旋转轴线110。这通过“N”作为北极并且通过“S”作为南极来表示磁极。
此外，第二构件300设置有构造为磁敏元件310的感测元件510。第一构件200和第二构件300可彼此围绕旋转轴线110旋转。在所示的实施例中，第二构件300位置固定，并且第一部件200相对于第二构件300围绕(共同的)旋转轴线110旋转。构造为磁敏元件300的感测元件610实施成用于根据实施为磁铁280的影响元件500的磁场测定第一构件200关于第二构件300的旋转角度值(α)。
此处磁铁280作为影响元件500借助于双面粘接的粘接剂260粘接在第一构件200上。双面粘接的粘接剂260构造为胶带262或粘接薄膜264，其中，胶带262或粘接薄膜264在每一侧上涂覆有粘接材料。
带有磁铁280的第一构件200以及带有磁敏元件310的第二构件300共同形成测量装置100，用来无接触地测定旋转角度α。在该实施方式中测量装置构造为基于磁铁的测量装置101。
在这里未示出的替代实施方式中，也可能的是，磁铁280以双面粘接的粘接剂粘接在位置固定的第二构件300上，并且磁敏元件310固定在第一构件200上。
另外，伺服系统800具有调节单元400。此处测量装置100、101实施成用于将测定的旋转角度值例如通过信号导线430传递到调节单元400上。传递本身显然也可以无线地，例如通过无线电进行。为此，调节单元400实施成用于基于所测定的旋转角度值再调节旋转角度α。
图1b示出与图1a的测量装置100、101不同的、实施为电感式测量装置102的测量装置100。此处影响元件500实施为结构元件580。在本实施例中，结构元件实施为平面的、星形构造的导线环594或者说导电的印制导线594。结构元件580布置在印刷电路板590中或在印刷电路板590上。印刷电路板590以它的面向轴830的下侧592借助于双面粘接剂260、262、264粘接在第一构件200上。印刷电路板590例如可以实施为刚性印刷电路板。它们例如可以由FR4等级的复合材料构成。
与轴830同心的印刷电路板590具有盲孔型凹处或开口596。也可以设置没有这样一种盲孔型开口596的实施方式。
结构元件空间570被印刷电路板590下侧592或结构元件580下侧、双面粘接剂260、262、264和固定装置240的面向结构元件580的一侧限界。这个结构元件空间570(如图2d、3a和3c所示)可以通过通道型第三开口270(这里未示出)通风，或者与测量装置100、102的外部空间导流地连接。
与结构元件580对置地在第二模块300上布置感测元件510。感测元件510包括另一个印刷电路板590′。在该另一个印刷电路板上布置分析电子部件，例如以专用集成电路696的形式，该分析电子部件借助于电连接元件598与另一个印刷电路板590′的未示出的印制导线电连接。连接元件598例如可以是键合线，或者可以是SOIC(Small OutlineIntegrated Circuit，小外型集成电路)壳体或类似的壳体类型的焊接到印刷电路板上的插头。在印刷电路板上或在印刷电路板中还布置至少一个发射线圈620。该发射线圈可以通以交流电，并由此产生交变电磁场，该交变电磁场穿透至少一个线圈610或接收线圈610以及结构元件580。通过在线圈610或接收线圈610中取决于结构元件580旋转角度(α)感应出的电压可以借助于分析电子部件无接触地感测旋转角度(α)。
图1c示出印刷电路板590的俯视图，结构元件580在该印刷电路板的表面上只示例性地以3条辐射线的星形结构的形式由导线环592或印制导线592构造。在其它实施方式中结构元件580也可以具有多于三条的辐射线或其它形状或结构。决定性的是，结构元件580这样改变或影响穿过结构元件580的交变电磁场，使得在(接收)线圈610中通过在那里感应出的电压实现旋转角度(α)的推断。
结构元件580的类似结构也可以呈冲制件的形式制造，并且施加于支承元件上或作为冲制件粘接在第一构件200上。
图2a示出第一构件200的立体视图，该第一构件具有借助于双面粘接剂260、262、264粘接于其上的影响元件500，在这里呈磁铁280的形式。基本上也可能的是，代替磁铁280，将结构元件580粘接在第一构件200上。这里第一构件200有部分齿圈202，该部分齿圈经过大约100°的角度扇形区。磁铁280以它的下侧282粘接在第一构件200上。此处磁铁280的粘接可以例如以最高100牛顿的施加力进行。
图2b示出图2a的第一构件200的剖面。此处调整件820的轴830在图中从下面通过第一开口210导入。此处第一开口210在第一构件200的背离影响元件500、即这里背离磁铁280的一侧具有第一直径D1。轴830具有稍微小于第一直径D1的直径。在它的面向影响元件500、即这里面向磁铁280的远侧端部832上，轴830通过固定元件240的第二开口244导入并且例如通过焊接过程固定地、尤其旋转固定地与固定元件240连接。轴830也可以通过热压制工艺或挤压过程与固定元件240连接。在所示的实施例中，第一开口210在固定元件240上方在面向磁铁280的一侧上变宽，并且在那里具有第二直径D2，该第二直径在所示的实施例中大于第一直径D1。原则上第二直径D2也可以等于或小于第一直径D1。
如上所述，影响元件500也可以是电感测量装置102的结构元件580。
在所示的实施例中，第一构件200通过超出第一构件200中间表面略微凸起的、即向着磁铁280从中间表面凸出的冠状基座226限界第一开口210。磁铁280或影响元件500通过呈双面胶带262或双面粘接薄膜264形式的双面粘接剂260粘接在该磁铁或影响元件的面向基座226的下侧282上。磁铁280可以在它的下侧282上具有中央盲孔型凹处284，该凹处在安装状态下与轴830的远侧端部832对置。该凹处284的直径大于或等于第二开口244的直径。这样沿着旋转轴线110有利地形成用于轴830在固定元件240上安装的自由空间或者说容许空间。由此可以防止轴830在安装时碰到磁铁280或影响元件500的下侧282。此外，凹处284可以用于接收在将轴830焊接到固定元件240上时出现的焊缝。此外，通过凹处284也改善磁力线流或保持磁力线的均匀性。在实施为具有作为影响元件500的结构元件580的电感测量装置102时，可以通过印刷电路板590中的凹处596产生同样优点。
此处磁铁280或影响元件500与双面粘接剂260一起粘接在第一构件200的包围第一开口210的第一端面220上。在所示的实施例中，第一端面220布置在基座226的上侧。在测量装置100的组装状态中，磁铁280布置在固定元件240和具有它的磁敏元件310的第二构件300之间。
在磁铁280或影响元件500在第一固定元件200上安装的状态下，在固定元件240和磁铁280的下侧282之间得出空间290。
用于制造测量装置100的方法设置为，提供第一构件200和具有它的磁敏构件310的第二构件300。影响元件500或磁铁280或结构元件580或具有结构元件580的印刷电路板590借助于双面粘接剂260、262、264粘接在第一构件200上。此处在影响元件500或磁铁280或印刷电路板590或结构元件580粘接到第一构件200上之前，双面粘接剂260可以粘接到影响元件500或磁铁280或印刷电路板590或结构元件580上。替代地，在将影响元件500或磁铁280或印刷电路板590或结构元件580例如以小于或等于100牛顿的力放置到和粘接到双面粘接剂260、262、264上之前，双面粘接剂260、262、264也可以首先粘接到第一构件200上。如果制造伺服系统800，则调整件820的轴830在影响元件500或磁铁280或印刷电路板590或结构元件580粘接到第一构件200上之后与第一构件200固定地、尤其抗扭转地连接，例如借助于热压制工艺或通过焊接过程、例如超声波焊接、激光焊接过程、电子焊接过程或通过挤压过程。测量装置100以该方式可以首先成本非常低地制造，然后可能说作为模块与任意调整件820，例如节气门820或汽车踏板模块或其它调整件820，在总装时装配在一起。由此有利地实现非常简单的、模块化的并且由此成本低的大批量制造。
图2c示出处于以下状态中的磁铁280的下侧282：磁铁280通过呈双面胶带262或双面粘接薄膜264的形式的双面粘接剂260已经粘接在它的下侧282上。此处双面粘接剂260以中心敞开的圆环的形式粘接在磁铁280下侧282上。此处粘接剂260、262、264这样地构造，使得具有第一直径D1的第一开口210的轮廓在粘接到第一构件200上的状态中完全处于圆环形粘接剂260、262、264内部轮廓内。在所示的实施方式中，圆环形粘接剂260的内直径大于磁铁280下侧282的盲孔型凹处284的直径。理由是，第一开口210在面向磁铁280的一侧上具有大于第一直径D1的第二直径D2。圆环形粘接剂260的内直径大约相当于第二直径D2。粘接剂260、262、264以该方式与轴830的远侧端部832足够远地间隔开，在该轴上通过在固定元件240上的固定过程而可能导致温度升高。同时保证，双面粘接剂260在正确安装时只粘接在基座226上或在第一构件的端面248上并且不伸入到第一开口210中。由此在安装轴830之前，可能进行简单的目视检查，通过该目视检查可以确定磁铁280是否布置在在第一构件200上的正确位置上，只有这时才不会透过第一开口210看出粘接剂260、262、264的任何部分(例如以紫外光，如果它伸入到第一开口210中，通过该紫外光可以发光特别好地看出粘接剂260、262、264)。
图2d示出第一构件200，该第一构件具有它的基座226、固定元件240和它的第二开口244以及轴830的远侧端部832，该轴抗扭转地固定在固定元件240上。在这里第一模块200有通道型第三开口270，它在磁铁280粘接到第一构件200的状态下将磁铁280和固定元件240之间的空间290与磁铁280外部的环境连接。这样流体(例如气体和/或液体)可以通过第三开口270引导。在该实施例中，第三开口270沿径向方向延伸。第三开口270布置在第一构件200的包围第一开口210的、面向第二构件300的端面220上。空间290可以借助于第三开口270在安装磁铁280时通风。
图3a示出测量装置100或伺服系统800的另一个实施例。图3a与图2b的差别在于，影响元件500或磁铁280不粘接在第一构件的第一端面220上，而是粘接在固定元件240的包围第二开口的第二端面248上。因为第一构件200包括固定元件240，所以磁铁280还粘接在第一构件200上。影响元件500或磁铁280由此布置在固定元件240和第二构件300之间。在该实施例中，影响元件或磁铁280至少部分处于第一开口210内部。在所示的实施例中，影响元件500或磁铁280沿着旋转轴线110观察至少部分地伸出超过第一构件200的第一端面220。在该实施例中，磁铁280沿旋转轴线110的方向观察可以有利地较大地构造，即，具有较多的材料或体积，而不会因此比根据图2b的实施例更高地伸出超过第一构件200的第一端面220。磁铁280以该方式可以要么具有较高的场强。替代地，在场强相同的情况下磁铁280可以由更廉价的材料制造。例如可以包括铁氧体材料来代替价格昂贵的稀土材料。
影响元件500或磁铁280在径向内部具有在其下侧282的盲孔型的开口或凹处284。该盲孔型开口284在影响元件500或磁铁280粘接的状态下包围空间290。为了在影响元件500或磁铁280粘接时将磁铁280的下侧282和固定元件的第二端面248之间的空间290与伺服系统800的外部环境连接并且为了通风，在固定元件240中设置通道型第三开口270。该通道型第三开口270在图中的第一构件200中延续到固定元件240之下并且将空间290与伺服系统800的外部环境连接。通道型第三开口270在固定元件240中例如径向观察可以布置在固定元件240中的第二开口244和第一开口210的径向指向内部的壁部212之间。在第一构件中，通道型第三开口270可以例如具有斜向外指向的区段。该开口可以例如在第一构件200的背离影响元件500或磁铁280的一侧通到伺服系统800的外部环境中。
图3b示出在这里示例性构造为磁铁280的、具有粘接在该影响元件上的双面粘接剂260、262、264的影响元件500的下侧282。在所示的实施例中，圆环形构造的具有内部敞开的中央区域的双面粘接剂260具有大约相当于盲孔型凹处284在磁铁280的下侧282上的直径的内直径。盲孔型凹处284的直径在这里可以略大于固定元件240的第二开口244的直径。
图3c示出，在该实施例中，通道型第三开口270布置在固定元件240中并穿透该固定元件。在所示的实施例中，第三开口270相对于旋转轴线110偏心。沿径向方向观察，该第三开口布置在固定元件240的第二开口244和第一开口210径向向内指向的壁部212之间。原则上也可以考虑，在图2a到2d的实施例中对于在在盲孔226中布置的第三开口270附加地或替代地使用这样构型的第三开口270。
对于在图2d、3a和3c中所示的通风可能性替代地或附加地，也可以在影响元件500中设置至少一个将空间290与外部环境连接的通道型第四开口。该至少一个第四开口在这里未在图中示出。然而它可以例如沿着或平行于图2d中的旋转轴线向上穿过磁铁280延伸。它同样可以沿径向方向、即在图2d中例如从左到右从盲孔型凹处284出发穿过磁铁280延伸。它也可以倾斜地穿过影响元件500延伸并且将结构元件和第一构件之间的空间570与外部环境导流地连接。如果影响元件500是具有结构元件580的印刷电路板590或者是结构元件580本身，则至少一个第四开口也可以通道型地穿过印刷电路板590或穿过结构元件580延伸。
图4a示出另一个实施例的剖面。该实施例与图3a的实施例的差异在于，固定元件240构造为屏蔽元件242或屏蔽片243。它同时可以具有作为焊接片的功能，轴830可以焊接在该焊接片上。此处固定元件240这样构型，使得在平面法线为旋转轴线110的平面上的投影中，影响元件500或磁铁280的外部轮廓完全处于固定元件240外部轮廓之内。与另一个实施例的固定元件240相比，构造为屏蔽元件242的固定元件240可以例如具有沿径向方向的较大的外直径，以便以该方式对外磁场产生特别好的屏蔽作用。
如果影响元件500构造为结构元件580，有利的是，所有导线环594的外部轮廓处于固定元件240外部轮廓之内，优选完全处于该外部轮廓内。
屏蔽元件242或屏蔽片243可以例如这样构造，使得可能从影响元件500或磁铁280下侧282下方的区域出来的干扰磁场有效地相对于磁铁280和磁敏元件310或者相对于结构元件580和至少一个线圈610或接收线圈610屏蔽。以该方式有利地防止第一构件200关于第二构件300的旋转角度值的感测受到干扰磁场或干扰电磁场损害。此处屏蔽元件242或屏蔽片243尤其包括具有高导磁率μr的材料，尤其导磁率μr在50000至140000范围内的材料。例如可以包括镍铁合金或所谓的镍铁高导磁合金。该屏蔽元件或屏蔽片可以具有在0.5mm和5mm之间的厚度。
图4b示出固定元件240。该固定元件可以构造为屏蔽元件242或屏蔽片243。该固定元件盘形地构造。该固定元件具有圆形的构型，在中心构造圆形的通道型第二开口244。
图4c具有固定元件240的另一个实施方式。该固定元件可以构造为屏蔽元件242。固定元件240的外部轮廓基本上呈圆形，为此参见虚线轮廓线。然而在它的外部轮廓上在固定元件240上设置至少一个凸出部249，通过该凸出部而与圆形形状有偏差。在所示的实施例中，示例性地设置有四个这样的凸出部249，它们沿着两个相互垂直的轴彼此镜像对称地构造。然而也可以考虑例如恰好具有一个、两个或三个凸出部249的实施例。也可能多于四个凸出部249，例如直到二十个凸出部249。此处至少一个凸出部249尤其用作防扭转类型，固定元件240通过该凸出部可以特别好地与第一部件200连接，例如当固定元件240注塑在第一部件200中时。这时固定元件240可以借助于至少一个凸出部249或凸缘249与第一构件200的材料啮合。这样即使在固定元件240上出现大转矩的情况下也可以防止固定元件240从第一构件200的材料松开。同时至少一个凸出部249可以在将固定元件240注塑入到第一构件中时用于将固定元件240角度正确地插入到注塑模型中。以该方式可以保证，例如固定元件240中的第三开口270布置在注塑模具中的正确位置上，并因此布置在第一构件200中。
在图2a到4c实施例中所示的测量装置100作为基于磁铁的测量装置101示出。在本申请的意义上也可考虑作为电感测量装置102的相同实施方案，其中，在图2a到4c中，仅将构造为磁铁280的影响元件500换成结构元件580，并且将构造为磁敏感元件310的感测元件510换成至少一个线圈610或接收线圈610。以相同的方式，第三开口270也可以使在接口元件580和固定元件之间或者说在包括或具有结构元件580的印刷电路板590和固定元件之间构造的空间570通风或与测量装置100、102的外部环境连接。
如在图1的实施例中所示，伺服系统800可以实施为节气门发送器。在其它实施方式中，伺服系统800实施为油门踏板值发送器、车身弹簧发送器、废气回送阀或雨刷的角度接收器。
提出的测量装置100例如可以应用在上面所示的伺服系统800中。
最后，要指出的是，概念“具有”、“包括”等不排除其它元件，并且概念“一个”不排除大量。此外要指出的是，参照上述实施例之一说明的特征也可以与上面描述的其它实施例的其它特征组合使用。在权利要求中的参考标记不应看作为限制。

Claims (14)

1.用于无接触地测定旋转角度(α)的测量装置，所述测量装置包括：
-与影响元件(500、280、580)固定连接的第一构件(200)；
-具有感测元件(510、310、610)的第二构件(500)，其中，所述第一构件(200)和所述第二构件(300)可彼此相对旋转，
其中，所述感测元件(510、310、610)实施成用于根据所述影响元件(500、280、580)的电场和/或磁场尤其无接触地测定所述第一构件(200)关于所述第二构件(500)的旋转角度值，
其特征在于，所述影响元件(500、280、580)借助于双面粘接的粘接剂(260、262、264)粘接在所述第一构件(200)上。
2.根据权利要求1所述的测量装置，其中，
所述双面粘接的粘接剂(260)构造为胶带(262)或粘接薄膜(264)，其中，所述胶带(262)或所述粘接薄膜(264)在每一侧上涂覆有粘接材料。
3.根据权利要求1或2所述的测量装置，其中，
所述第一构件(200)具有旋转轴线(110)，其中，所述第一构件(200)具有相对于所述旋转轴线(110)同心的、带有第一直径D1的通道型第一开口(210)，用于接收调整件(820)的轴(830)，
其中，所述第一构件(200)还包括固定元件(240)，
其中，所述固定元件(240)至少区段地伸入到所述第一开口(210)中并且具有用于将所述调整件(820)的轴(830)固定在第一构件(200)中的通道型第二开口(244)。
4.根据权利要求3所述的测量装置，其中，
所述影响元件(500、280、580)在所述固定元件(240)和所述第二构件(300)之间粘接在所述第一构件(200)的包围所述第一开口(210)的第一端面(220)上。
5.根据权利要求3所述的测量装置，其中，
所述影响元件(500、280、580)在所述固定元件(240)和所述第二构件(300)之间粘接在所述固定元件(240)的包围所述第二开口(244)的第二端面(248)上。
6.根据权利要求4或5所述的测量装置，其中，
所述粘接剂(260、262、264)圆环形地构造，其中，所述粘接剂(260、262、264)这样构造，使得具有第一直径D1的所述第一开口(210)的轮廓完全处于所述圆环形粘接剂(260、262、264)内部轮廓之内。
7.根据权利要求3到6中任一项所述的测量装置，其中，
所述第一构件(200)具有通道型第三开口(270)，该第三开口将所述影响元件(500、280、580)和所述固定元件(240)之间的空间(290、570)与处于影响元件(500、280、580)外部的环境连接。
8.根据权利要求3到7中任一项所述的测量装置，其中，
所述影响元件(500、280、580)具有通道型第四开口，该通道型第四开口将所述影响元件(500、280、580)和所述固定元件(240)之间的空间(290、570)与处于所述影响元件(500、280、580)外部的环境连接。
9.根据权利要求7所述的测量装置，其中，
所述第三开口(270)沿径向方向延伸，其中，所述第三开口(270)布置在所述第一构件(200)的包围所述第一开口(210)、面向所述第二构件(300)的端面(220)上，
或者其中，所述第三开口(270)沿轴向方向延伸，
其中，所述第三开口(270)相对于所述旋转轴线(110)偏心地布置，
其中，所述第三开口(270)穿透所述固定元件(240)，
其中，所述第三开口(270)尤其沿径向观察布置在所述固定元件(240)的所述第二开口(244)和所述第一开口(210)的向内指向的壁部(212)之间。
10.根据权利要求3到9中任一项所述的测量装置，其中，
所述固定元件(240)构造为磁屏蔽元件或电磁屏蔽元件(242)，尤其构造为屏蔽片(243)，其中，所述固定元件(240)这样构型，使得在平面法线显示为旋转轴线(110)的平面上的投影中，所述影响元件(500、280、580)的外部轮廓完全处于所述固定元件(240)的外部轮廓之内。
11.根据权利要求10所述的测量装置，其中，
所述屏蔽元件(242)构造为非旋转对称的盘。
12.根据上述权利要求中任一项所述的测量装置，其中，
所述影响元件(500)是磁铁(280)、尤其是永磁铁，其中，所述感测元件(510)是磁敏感元件(310)，
或者其中，
所述影响元件(500)是结构元件(580)，其中，所述感测元件(510)是至少一个用于感测通过结构元件(580)而与旋转角度有关的电场和/或磁场的线圈(610)。
13.伺服系统(800)，具有：
-调节单元(400)；
-根据权利要求1到12中任一项所述的测量装置(100)；
其中，所述测量装置实施成用于将测定的旋转角度值传递给所述调节单元(400)；
其中，所述调节单元(400)实施成用于基于测定的旋转角度值再调节旋转角度(α)。
14.根据权利要求13所述的伺服系统，其中，
所述伺服系统(800)实施为节气门发送器
或实施为油门踏板值发送器
或实施为车身弹簧发送器
或实施为雨刷的角度接收器。
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