CN108351223A - 用于检测转动运动的装置 - Google Patents

用于检测转动运动的装置 Download PDF

Info

Publication number
CN108351223A
CN108351223A CN201680066072.3A CN201680066072A CN108351223A CN 108351223 A CN108351223 A CN 108351223A CN 201680066072 A CN201680066072 A CN 201680066072A CN 108351223 A CN108351223 A CN 108351223A
Authority
CN
China
Prior art keywords
antenna
antenna mechanism
control
appraisal agency
area
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.)
Granted
Application number
CN201680066072.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108351223B (zh
Inventor
S·霍佩
M·厄尔刚
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.)
Heila GmbH and Co KG
Original Assignee
Heila GmbH and Co KG
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 Heila GmbH and Co KG filed Critical Heila GmbH and Co KG
Publication of CN108351223A publication Critical patent/CN108351223A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108351223B publication Critical patent/CN108351223B/zh
Active 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
    • 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
    • G01D5/20—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 by varying inductance, e.g. by a movable armature
    • G01D5/204—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 by varying inductance, e.g. by a movable armature by influencing the mutual induction between two or more coils
    • G01D5/2053—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 by varying inductance, e.g. by a movable armature by influencing the mutual induction between two or more coils by a movable non-ferromagnetic conductive element
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/003—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring position, not involving coordinate determination
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于检测感应式元件的转动运动的装置(100；200)，其包括：天线机构(102；103)和电子控制和评估机构(101)，其中，所述天线机构(102；103)构成为发出和接收电磁辐射并且限定天线区域，并且所述控制和评估机构(101)构成为用于将电子信号输出给所述天线机构(102；103)且从所述天线结构(102；103)接收电子信号，其中所述控制和评估机构(101)设置在所述天线区域中。

Description

用于检测转动运动的装置
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于检测感应式元件的转动运动的装置。
背景技术
由现有技术中这样的装置也作为感应式传感器的第一部分已知。存在控制和评估电子装置和多个作为天线的导体。在此，存在激励天线和接收天线。经由激励天线可以发出电磁辐射。电磁辐射由作为感应式传感器的第二部分的感应式元件接收。在该感应式元件中，感生电流，由此又发射电磁辐射，所述电磁辐射于是可以由该装置的接收天线接收。该感应式元件也可以称作旋转编码器。
通常，激励天线沿着圆弧部段设置。接收天线设置在通过该圆弧部段限定的圆的内部中。然而也可能的是，接收天线沿着圆弧部段设置并且激励天线设置在通过该圆弧部段限定的圆的内部中。在运行中，圆设置在构件旁或面对构件设置，该构件的转动运动和/或位置应通过感应式传感器确定。感应式元件设置为使得其天线面对该装置的天线设置。
感应式元件的天线面状地构成，使得当该感应式元件的面状的天线掠过该装置的接收天线时，由其发出的电磁辐射被该装置的接收天线特别强地接收。接收的信号于是由控制和评估电子装置评估。该装置的接收天线将由圆弧部段限定的圆划分成多个部段。在感应式元件相对于该装置旋转时，感应式元件的面状的天线掠过该装置的接收天线。该控制和评估电子装置根据由此得到的电信号确定感应式元件相对于该装置的转动运动的速度和/或相对定向。感应式传感器例如用于确定凸轮轴的位置和转动运动或踏板的位置。
控制和评估电子装置在现有技术中通常设置在通过圆弧部段限定的圆之外，使得该装置需要相对多的机构空间并且并非旋转对称的。
发明内容
与此相应，本发明所基于的任务是提出一种装置，其需要较少的结构空间。此外，应提出一种由这样的装置和可转动的感应式元件构成的系统。
所述任务通过根据权利要求1所述的装置以及通过根据权利要求10所述的系统来解决。各实施形式在从属权利要求中予以说明。
该装置包括天线机构和电子控制和评估机构。天线机构构成为用于发出和接收电磁辐射。例如，天线机构可以是在印刷电路板上的导体。第一导体可以构成为用于发送而第二导体可以构成为用于接收。天线机构限定了天线区域。天线区域于是可以与天线机构的形状和布置适配。尤其是，天线区域可以通过天线机构(例如构成用于发出辐射的天线机构)的一部分界定。也可能的是，天线机构的该部分的几何形状的所设想的延长是天线区域的限定。当例如用于发出辐射的天线机构设置在圆弧部段上时，于是天线区域可以通过由圆弧部段限定的圆界定。
控制和评估机构构成为将电子信号输出给天线机构并且从天线机构接收电子信号。控制和评估机构于是可以控制何时通过天线机构发出辐射并且由评估天线机构接收的信号。
在感应式元件相对于该装置转动时，该装置的天线机构发出电磁辐射，所述电磁辐射在感应式元件中产生电流，该电流又引起电磁辐射的发出。电磁辐射由该装置的天线机构接收并且将由此得到的信号传导给控制和评估机构。控制和评估机构构成为，由该信号确定感应式元件相对于该装置的位置和/或转动速度。
根据本发明设计为，控制和评估机构设置在天线区域中。由此需要较少的结构空间，因为不必存在附加的用于控制和评估机构的结构空间。在现有技术中，控制和评估机构设置在天线区域之外也是不利的，因为该装置在天线区域旋转对称的情况下由于有附加的用于控制和评估机构的结构空间于是不再旋转对称。
控制和评估机构设置在天线区域之内在现有技术中并不会被考虑，因为此外由该装置收集的关于转动运动的信息量还被减小，由于要么存在较少的用于天线机构的结构空间和/或控制和评估机构影响电磁辐射。该装置的精度受损失。然而，精度的所述减小常常可以被接受，因为精度始终还是足够的而结构空间的节省是较重要的效果。
由于该控制和评估机构设置在天线区域之内，所以可能的是，天线机构并不完全覆盖天线区域。设置有控制和评估机构的部分区域可以没有天线机构。在此情况下，感应式元件的天线可以圆形地或也可以非圆形地设置，所述感应式元件的旋转和/或位置被要被测量。
特别有利的是，根据本发明的装置可以与现有技术中已知的感应式元件组合来使用，使得减小制造开销。对此可替选地，也可以使用感应式元件，其天线非对称地设置。
根据本发明的一个实施形式，天线区域可以旋转对称地构成。这在如下情况下是特别有利的：例如常常在汽车制造中在使用该设备以用来检测轴的位置和/或旋转运动时，为该装置存留的空间特别窄且同样是旋转对称的。
根据本发明的一个实施形式，天线区域可以构成为圆或圆弧部段。这在如下情况下是尤其有利的：要检测构件的位置和/或转动运动，该构件具有圆形的横截面。
根据本发明的一个实施形式，天线区域可以通过天线机构的布置和形状来限定。也可能的是，天线区域仅包括如下区域，所述区域对应于天线机构的布置和形状。于是当例如天线机构基本上设置在一个圆中时，则天线区域同样具有圆形形状。
根据本发明的一个实施形式，天线区域可以包括如下区域，所述区域通过天线机构的至少一部分的所设想的延长在保持几何形状的情况下被限定。于是当例如构成用于发出电磁辐射的天线机构设置在圆弧部段中时，天线区域可以通过由圆弧部段限定的圆来限定。天线区域尤其可以限于该圆。
根据本发明的一个实施形式，天线机构的至少一部分可以沿着圆弧部段设置。天线机构的该部分例如可以包括天线机构，所述天线机构构成用于发出电磁辐射。天线区域在此情况下可以包括通过圆弧部段限定的整个圆。
根据本发明的一个实施形式，该装置可以包括至少一个电子构件，所述电子构件不仅是天线机构的组成部分而且是控制和评估机构的组成部分。由此，在根据本发明的小的结构空间情况下实现该装置的特别高的精度，因为该电子构件具有作为天线机构和作为控制和评估机构的组成部分的双重功能。其例如可以是电容器，该电容器设置在作为天线机构的组成部分的导体的延长中并且同时是控制和评估机构的组成部分。
根据本发明的一个实施形式，该装置可以包括电路板，在该电路板上设置天线机构和控制和评估机构。这是该装置的特别节省空间的结构方式。
根据本发明的一个实施形式，控制和评估机构和天线机构可以至少部分相叠地设置在电路板上。以此方式可以特别高效地利用结构空间。在电路板的俯视图中，于是例如控制和评估机构的构件可以部分遮盖天线机构。
附图说明
借助所附的附图以下更为详细地阐述了本发明。在附图中：
图1示出了根据本发明的一个实施形式的装置的示意性俯视图；
图2示出了本发明的一个可替选的实施形式的示意性俯视图；
图3示出了本发明的另一实施形式的示意性俯视图；以及
图4示出了图3中的设备的详细视图。
具体实施方式
在图1中示出的装置100用于检测未示出的感应式元件的转动运动。感应式元件例如可以设置在可转动的构件上并且在该构件旋转时同样旋转。
该装置100包括控制和评估机构101和天线机构102和103。天线机构102在此构成用于发射电磁辐射。天线机构103构成用于接收电磁辐射。天线机构102与控制和评估机构101电连接，使得控制和评估机构可以通过天线机构102来触发电磁辐射的发射。在该装置运行中，由天线机构102发射的电磁辐射通过感应式传感器接收。感应式传感器包括一个或多个导体，在所述导体中通过电磁辐射感生电流。该电流又触发电磁辐射的发射，所述电磁辐射于是通过天线机构103接收并且在那里触发电流。天线机构103与控制和评估机构101电连接，使得感生的电流到达控制和评估机构101并且在那里被评估。由于有多个天线机构103，可以测量感应式元件相对于该装置100的转动运动和/或位置。
天线机构102和103通过其位置和定向限定天线区域，该天线区域是圆形的并且因此是旋转对称的。属于天线机构102的最外部的导体在此限定该圆的圆周。控制和评估机构101设置在天线区域之内，使得该装置100同样是旋转对称的。该旋转对称的形状具有如下优点：当存在的结构空间小时，可以特别好地使用该装置。此外，该装置特别节省空间地设置在旋转的构件上。
图2中所示的装置200基本上类似于图1中的装置100地构建。仅仅在天线区域的内部的部分部段中存在自由面，使得这里可以引入空隙，于是装置200设置在上面的构件可以穿过该空隙伸出。
在图3中示出了具有如下不同的装置100：电子构件300不仅是天线机构103的组成部分而且是控制和评估机构101的组成部分。由此，可以节省进一步的结构空间或存在的结构空间可以更有效地用于两种功能。控制和评估机构101的其余组成部分出于清楚性原因并未示出。它们例如可以与图1中所示的那样类似设置。电子构件300例如可以是电容器。
在图4中更详细地示出了电子构件300。该电子构件例如在其两个端部上与导体电连接，使得其是天线机构103的组成部分。电子构件可以经由该导体与控制和评估机构101连接，使得其同样是控制和评估机构的组成部分。
附图标记表
100 装置
101 控制和评估机构
102 天线机构
103 天线机构
200 装置
201 天线机构
300 电子构件

Claims (10)

1.一种用于检测感应式元件的转动运动的装置(100；200)，
所述装置包括：天线机构(102；103)和电子控制和评估机构(101)，其中，所述天线机构(102；103)构成为用于发出和接收电磁辐射并且限定天线区域，并且所述控制和评估机构(101)构成用于将电子信号输出给所述天线机构(102；103)和从所述天线结构(102；103)接收电子信号，
其特征在于，
所述控制和评估机构(101)设置在所述天线区域中。
2.根据权利要求1所述的装置(100；200)，其特征在于，所述天线区域旋转对称地构成。
3.根据上述权利要求中任一项所述的装置(100；200)，其特征在于，所述天线区域构成为圆或圆弧部段。
4.根据上述权利要求中至少一项所述的装置(100；200)，其特征在于，所述天线区域通过所述天线机构(102；103)的布置和形状限定。
5.根据上述权利要求中至少一项所述的装置(100；200)，其特征在于，所述天线区域包括如下区域，所述区域通过所述天线机构(102；103)的至少一部分的所设想的延长在保持几何形状的情况下限定。
6.根据上述权利要求中至少一项所述的装置(100；200)，其特征在于，所述天线结构(102)的至少一部分沿着圆弧部段设置，其中，所述天线区域包括通过该圆弧部段限定的整个圆。
7.根据上述权利要求中至少一项所述的装置(100；200)，其特征在于，所述装置(100；200)包括至少一个电子构件(300)，所述电子构件不仅是所述天线机构(102；103)的组成部分而且是所述控制和评估机构(101)的组成部分。
8.根据上述权利要求中至少一项所述的装置(100；200)，其特征在于，所述装置(100；200)包括电路板，在所述电路板上设置所述天线机构(102；103)和所述电子控制和评估机构(101)。
9.根据上一权利要求所述的装置(100；200)，其特征在于，所述控制和评估机构(101)和所述天线机构(102；103)至少部分相叠地设置在所述电路板上。
10.一种系统，包括根据上述权利要求中至少一项所述的装置(100；200)和可转动的感应式元件，其中，所述感应式元件包括至少一个另外的天线机构，所述至少一个另外的天线机构构成为用于从所述装置的天线结构(102)接收电磁辐射并且作为对此的反应向所述装置(100；200)的天线机构(103)发射电磁辐射。
CN201680066072.3A 2015-11-12 2016-11-11 用于检测转动运动的装置 Active CN108351223B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015119530.5A DE102015119530A1 (de) 2015-11-12 2015-11-12 Vorrichtung zur Erfassung einer Drehbewegung
DE102015119530.5 2015-11-12
PCT/EP2016/077477 WO2017081282A1 (de) 2015-11-12 2016-11-11 Vorrichtung zur erfassung einer drehbewegung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108351223A true CN108351223A (zh) 2018-07-31
CN108351223B CN108351223B (zh) 2021-06-01

Family

ID=57321306

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201680066072.3A Active CN108351223B (zh) 2015-11-12 2016-11-11 用于检测转动运动的装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20180259362A1 (zh)
CN (1) CN108351223B (zh)
DE (1) DE102015119530A1 (zh)
WO (1) WO2017081282A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3139194A1 (fr) * 2022-08-26 2024-03-01 Vitesco Technologies Carte de circuit imprimé pour un capteur inductif de mesure de position angulaire, d’encombrement réduit

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4213866A1 (de) * 1991-04-26 1992-10-29 Papst Motoren Gmbh & Co Kg Positionssensor
US6236199B1 (en) * 1997-09-05 2001-05-22 Hella Kg Hueck & Co. Inductive angle sensor
DE10026019A1 (de) * 2000-05-25 2001-11-29 Hella Kg Hueck & Co Induktiver Positionssensor, insbesondere für ein Kraftfahrzeug
US20020011839A1 (en) * 2000-07-24 2002-01-31 Toshiharu Miyata Relative-displacement detecting unit and relative-displacement detecting device
DE10150194A1 (de) * 2001-10-12 2003-04-17 Morpho Cards Gmbh Chipkarte
DE69717188T2 (de) * 1996-04-29 2003-10-09 C.S.E.M. Centre Suisse D'electronique Et De Microtechnique S.A., Neuenburg/Neuchatel Mit Magnetfeldveränderungen arbeitender Bewegungs- und Positionsdetektor
CN1523320A (zh) * 2003-02-21 2004-08-25 Լ����˹���Ǻ�����ʿ�ɷ����޹�˾ 电感式传感器和配置此传感器的旋转发送器
DE102004027954A1 (de) * 2004-06-08 2005-12-29 Hella Kgaa Hueck & Co. Induktiver Winkelmesser, insbesondere für die Messung von Torsionswinkeln
KR20120077036A (ko) * 2010-12-30 2012-07-10 주식회사 트루윈 일체형 인덕턴스방식 변위감지센서 및 그 제조방법

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6956368B2 (en) * 1998-05-08 2005-10-18 Wabash Technologies, Inc. Magnetic rotational position sensor
JPWO2005040730A1 (ja) * 2003-10-29 2007-11-22 株式会社ミツバ 回転角検出装置
US10215550B2 (en) * 2012-05-01 2019-02-26 Allegro Microsystems, Llc Methods and apparatus for magnetic sensors having highly uniform magnetic fields
DE102013204494A1 (de) * 2013-03-14 2014-10-02 Carl Zeiss Smt Gmbh Positionssensor, sensoranordnung und lithographieanlage mit positionssensor
DE102013103055A1 (de) * 2013-03-26 2014-10-02 Hella Kgaa Hueck & Co. Induktive Sensorvorrichtung mit wenigstens einer Spule
US10195938B2 (en) * 2015-07-21 2019-02-05 Ksr Ip Holdings Llc Clutch sensor with wake up switch

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4213866A1 (de) * 1991-04-26 1992-10-29 Papst Motoren Gmbh & Co Kg Positionssensor
DE69717188T2 (de) * 1996-04-29 2003-10-09 C.S.E.M. Centre Suisse D'electronique Et De Microtechnique S.A., Neuenburg/Neuchatel Mit Magnetfeldveränderungen arbeitender Bewegungs- und Positionsdetektor
US6236199B1 (en) * 1997-09-05 2001-05-22 Hella Kg Hueck & Co. Inductive angle sensor
DE10026019A1 (de) * 2000-05-25 2001-11-29 Hella Kg Hueck & Co Induktiver Positionssensor, insbesondere für ein Kraftfahrzeug
US20020011839A1 (en) * 2000-07-24 2002-01-31 Toshiharu Miyata Relative-displacement detecting unit and relative-displacement detecting device
DE10150194A1 (de) * 2001-10-12 2003-04-17 Morpho Cards Gmbh Chipkarte
CN1523320A (zh) * 2003-02-21 2004-08-25 Լ����˹���Ǻ�����ʿ�ɷ����޹�˾ 电感式传感器和配置此传感器的旋转发送器
DE102004027954A1 (de) * 2004-06-08 2005-12-29 Hella Kgaa Hueck & Co. Induktiver Winkelmesser, insbesondere für die Messung von Torsionswinkeln
KR20120077036A (ko) * 2010-12-30 2012-07-10 주식회사 트루윈 일체형 인덕턴스방식 변위감지센서 및 그 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
WO2017081282A1 (de) 2017-05-18
CN108351223B (zh) 2021-06-01
US20180259362A1 (en) 2018-09-13
DE102015119530A1 (de) 2017-05-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8336424B2 (en) Rotary control knob assembly
CN110506392B (zh) 具有电容式传感器和近场通信的用于机动车的门把手装置
US10530222B2 (en) Method and apparatus for detecting the position of a rotor in an electric machine
US11371826B2 (en) Device for determining an angle of rotation and/or a torque, and method for operating the device
US20080079422A1 (en) Rotary transducer and method for operating a rotary transducer
CN101363710B (zh) 用于无接触地检测两个体之间的相对转动位置的测量装置
US20100271049A1 (en) Sensor electronics in a vehicle door handle
CN106414877A (zh) 用于机动车的传感器装置
CN112650406A (zh) 电子设备及电子设备保护系统
US11949296B2 (en) Sensor arrangement comprising two rotation angle sensors of different types
KR20220153611A (ko) 유도 회전자 위치 센서 장치, 구동 장치
EP4012350B1 (de) Abtastelement und induktive positionsmesseinrichtung mit diesem abtastelement
KR20120132467A (ko) 복수의 센서 요소들에 대한 센서 전자장치 및 센서 요소들에서 물체 위치 결정 방법
CN114111545A (zh) 扫描元件和具有该扫描元件的感应式位置测量装置
CN108351223A (zh) 用于检测转动运动的装置
EP3657132A1 (en) Inductive position sensor for electronic throttle control
US7339372B2 (en) Rotation detecting sensor
CN108370202B (zh) 在电机中的传感器装置
US20100117628A1 (en) Sensor for the determination of low (zero revolution) and fast revolutions as well as for the simultaneous determination of direction of rotation
CN105628059B (zh) 用于测量车辆的轴的位置的感应式传感器
US20170307411A1 (en) Position sensor
JP4700632B2 (ja) 多方向操作装置
CN104871033B (zh) 用于定位金属的或磁性的物体的传感器
WO2017001112A1 (de) Optische sensorvorrichtung mit zusätzlicher kapazitiver sensorik
US20220352890A1 (en) Sensor Device

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant