CN112212895A - 位置传感器、位置确定方法和直线促动器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种位置传感器(10),一种用于确定所述位置传感器(10)的第二传感器部件相对于所述位置传感器(10)的第一传感器部件的位置的方法,和一种直线促动器(1)。所述第二传感器部件具有评估单元(2),所述评估单元(2)被设置为评估关于所述第二传感器部件相对于所述第一传感器部件的位置的电容性信号。所述位置传感器(10)此外被设置为在所述第一传感器部件的接口上提供评估结果。
Description
技术领域
本发明涉及一种特别地用于直线促动器的位置传感器,一种用于确定位置传感器的第二传感器部件相对于位置传感器的第一传感器部件的位置的方法,以及一种直线促动器。
背景技术
位置传感器在许多技术领域中用于确定相互可运动地安装的构件或组件的相对位置。此种相互可运动地安装的构件或组件例如出现在直线促动器中,所述直线促动器在许多技术系统中用于执行直线运动。电动直线促动器在此通常由马达和由马达驱动的传动机构组成,所述传动机构将旋转运动传递到转换元件,以用于将旋转运动转换为直线单元的直线运动。此转换元件可以是例如主轴、链条、皮带或齿条。
例如,可能需要关于直线单元位置的反馈,通过电方式来限制直线促动器的机械位移,以实现精确的定位或向其他系统提供关于直线单元当前位置的信息。到目前为止,此位置反馈通常由增量式的编码器——即所谓的增量编码器(Inkrementalgeber)——来提供。但是,这些系统通常很复杂并且需要许多构件,这使其成本高。例如,增量编码器通常需要两个传感器、一个计算单元和一个备用单元。当直线单元运动时,两个传感器输出两个有90°相移的信号,通过所述信号可以检测直线单元的位移行程和位移方向。计算单元可以基于该位移行程和位移方向来确定直线单元的位置。当前位置信息可能会在关机期间或电源故障时丢失。为了防止这种情况,备用单元可以保存当前的位置信息。但是,由于在关闭状态中不检测位置的改变,因此在打开后可能必须重新对于增量编码器进行参考设定。
发明内容
本发明的目的是改进位置确定,特别是简化位置确定并提高其可靠性。
此任务通过根据独立权利要求的位置传感器、用于确定位置传感器的第二传感器部件相对于位置传感器的第一传感器部件的位置的方法、以及直线促动器来实现。
根据本发明的第一方面的特别地用于直线促动器的位置传感器包括相互可相对运动地支承的两个传感器部件。根据本发明,两个传感器组件中的第一个具有接口,而两个传感器组件中的第二个具有读取单元,所述读取单元被设置为评估关于第二传感器组件相对于第一传感器组件的位置的信号,特别是电容性信号。位置传感器在此被设置为在接口上提供评估结果。
本发明的一个方面基于如下措施,即确定第二传感器部件相对于第一传感器部件的位置,所述第二传感器部件例如布置在滑块上,所述滑块可运动地支承在直线促动器的套管内的丝杠上,而所述第一传感器部件例如布置在所述套管上。例如,为此可以评估通过两个或更多个电极的电容性相互作用——例如在相位方面——而产生的至少一个信号。在此,在第二个传感器部件上设有读取单元,例如在滑块上设有读取单元,所述读取单元可以与第二传感器部件一起运动。在此优选地将读取单元设置为产生信号(特别是电容性信号),和/或至少在第二传感器部件相对于第一传感器部件的位置方面评估所述信号。第一传感器部件,例如优选地用于产生或至少影响信号(特别是电容性信号)的无源部件,在此具有接口,以例如用于运行位置传感器,即例如控制位置传感器、读取评估结果、为位置传感器供给能量和/或类似操作。第一传感器部件可以例如布置在直线促动器的套管上,或者替代地作为套管的部分。例如通过电容方式来确定位置是有利的,因其是非接触式的(即基本无磨损的)并且同时是精确的。
例如布置在直线促动器的套管上的第一传感器部件优选地相对于套管中的位置形成直尺状的位置参考或测量标尺,读取单元可以与所述位置参考相互作用,特别是电容性地相互作用。“电容性地相互作用”在此理解为产生或至少影响电场,所述电场例如在相互对置的电极之间。这例如通过将读取单元与例如布置在套管上的第一传感器部件的部分相对地定位来实现。在此可以将读取单元设置为通过产生例如具有电场形式的询问信号来导致例如布置在套管上的第一传感器部件的部分内的响应信号,所述响应信号表征第一传感器部件的部分并且因此表征读取单元(例如相对于套管)的定位。
在所提到的直线促动器的示例中,读取单元在滑块上的布置实现了直线促动器的特别节省空间的设计,因为读取单元可以被构造为相对紧凑,特别是沿轴向方向相对紧凑。在此“轴向方向”被理解为平行于第一传感器部件和/或直线促动器的纵轴的方向,特别是平行于套管的对称轴的方向。例如布置在套管上的第一传感器部件在此优选地基本上沿套管的整个长度或至少沿滑块的调节位移路径在套管内延伸。如果位置传感器的此部分布置在可运动的滑块上而读取单元布置在套管上,则直尺状部分在滑块的确定的位置上从直线促动器的套管中伸出。
总之,本发明实现了更好地确定构件或组件的相互相对位置。
除非另有说明或技术上不可能,否则以下描述的优选实施例的特征可根据需要相互组合。
在一个优选的实施方案中,第一传感器部件具有例如布置在套管上的并且沿套管在轴向方向——特别是沿直线促动器的轴向方向——延伸的第一电极装置。第一电极装置在此优选地用作读取装置的直尺状的位置参考。第一电极装置优选地是位置传感器的——特别是第一传感器部件的——无源部件或无源构件。可以将此电极装置设计为特别节约结构空间,特别是因为第一电极装置不必被机械接触,并且因此不出现机械应力,特别是不出现磨损。例如,第一电极布置可以印刷到套管的内侧上或嵌入到套管内。
优选将第一电极装置设置为部分地与读取单元一起产生或至少影响电容性信号,特别是对于如下的部分的电容性信号,即在所述部分中读取单元与第一电极装置对置,并且因此所述电容性信号表征了第二传感器部件的位置。例如,第一电极装置可以被设置为接收由读取单元产生的电场,并且因此在读取单元中感应出例如通过产生相移来表征所述部分的电容性信号。
在另一优选的实施方案中,第一电极装置具有例如沿第一传感器部件、特别是沿套管在轴向方向上变化的电极式样(Elekrodenmuster),所述电极式样表征相对于第一电极装置的位置。电极式样在此优选地被设计为使得第一电极装置和与第一电极装置对置的读取单元的电容性相互作用沿第一传感器部件在轴向方向上变化。这允许确定读取单元相对于第一电极装置的绝对位置,或滑块相对于套管的绝对位置。电极装置的此设计是有利的,因为可以例如通过确定滑块在套管内的开始位置而省去位置传感器的初始参考设定。
特别地,第一电极装置可以被设计为使得位置信息被包含在电极式样中,例如被编码在电极式样中。通过电极式样对第一传感器部件上的位置进行表征允许精确的、无接触的或无线的绝对位置确定。
在另一优选实施例中,第一电极装置由多个单独的电极形成,所述多个单独的电极的形状和/或相互之间的间距不同。特别地,电极式样可通过布置在多个(例如三个)沿第一传感器部件在轴向方向的线圈内的电极形成,其中不同线圈内的电极的形状和/或间距相互不同。例如,可设想的是,第一线圈内的电极之间的距离和/或电极的宽度小于第二线圈内的电极之间的距离和/或电极的宽度,但是大于布置在第一和第二线圈中间的第三线圈内的电极之间的距离和/或电极的宽度。由此,第一电极装置的部分与读取单元之间的电容性相互作用可以沿第一传感器部件变化。第一电极装置,特别是电极式样的此种设计可——例如通过在套管上或在安装到套管上的构件上印刷电极——而容易地实现。
在另一优选的实施方案中,第二传感器部件(特别是读取装置)具有与第一电极装置对置布置的第二电极装置,所述第二电极装置被设置用于提供电容信号,以特别地用于被读取单元的评估电子器件评估。第二电极装置(特别是第二电极装置的多个电极)优选地相对于第二电极装置——例如沿轴向方向——定向,使得例如第一电极装置和第二电极装置或其单独的电极基本上相互平行。第二电极装置在此特别地布置在第二传感器部件上,使得在第二传感器部件相对于第一传感器部件运动时,例如在滑块在套管内运动时,保持相对于第一电极装置的此种定向。可以将第二电极装置设计成节约结构空间,例如特别地设计为平坦的,并因此例如简单地布置在滑块上。第二电极装置——例如在与第一电极装置的部分内的电极有电容性相互作用时——可靠地提供电容性信号,所述电容性信号可以在第二传感器部件相对于第一传感器部件的位置方面被评估。
第二电极装置在此优选地包括多个电极,所述电极可以与第一电极装置——特别是与第一电极装置的单独的电极——电容性地相互作用。第二电极装置的电极在此可以成组布置,特别是布置在沿第二传感器部件(例如滑块)在轴向方向上的多个线圈内。优选将第二电极装置(特别是其电极)设置为产生相移的电场,和/或以相位分辨的方式接收响应信号(特别是第一电极装置的具有电场形式的响应信号)或产生对应的电容信号。
在另一优选的实施方案中,第二电极装置布置在电路板的朝向第一传感器部件(特别是套管,特别是第一电极装置)的侧面上。读取装置的评估电子器件优选地布置在电路板的背对第一传感器部件(特别是套管)的侧面上。在此,优选地将评估电子装置设置为评估电容信号,以例如确定滑块在套管内的位置,并且如需要则生成表征滑块位置的对应的位置数据。由于节省了结构空间并且可以易于将评估装置例如布置在滑块上,因此电路板的两侧使用是特别有利的。此外,可能地包含电容性元件的评估电子设备不会由于在电路板的背对第一传感器部件的侧面上的布置而影响在第二电极装置和第一电极装置之间的电容性相互作用。由此可以可靠地避免错误的位置确定。
在一个优选的实施方案中,位置传感器具有传输系统以用于传输关于第二传感器部件相对于第一传感器部件的位置的信息,即位置信息,和/或用于在读取单元和接口之间传输能量。传输系统实现例如将位置信息和/或能量,例如用于运行位置传感器(特别是用于运行评估单元)的能量,提供到相对于第一传感器部件并且因此也相对于接口可运动地支承的第二传感器部件。
例如,传输系统可以被设置为将通过评估电容性信号所获得的、与滑块相对于套管的位置有关的信息传输到接口。然后,可以通过接口将此信息向外提供,即提供给其他装置(例如用于控制与直线促动器连接的驱动器的控制装置)使用。此外,传输系统优选地用于传输能量以用于运行位置传感器,特别是运行读取单元。能量可以在此从直线促动器外部被提供在接口上,例如通过将接口连接到电源上。
优选地,传输系统被设置为在接口和读取单元之间至少部分地无线地,特别是电磁地或感应地传输位置信息和用于运行位置传感器(特别是运行读取单元)的能量。由此可以省去在第二传感器部件相对于第一传感器部件运动时可能磨损的例如电缆的构件。但是也可设想的是,传输系统具有传输单元,例如柔性电缆、柔性印刷电路板和/或类似部件。由此可以实现更稳定的信息或能量的传输,所述传输例如更少地受到外部场的干扰。
优选地,传输系统被设置为顺序地、特别是交替地在读取单元和接口之间传输关于第二传感器部件的位置的信息和能量。传输系统可以例如被设置为特别地在一个周期内首先传输位置信息然后传输能量。然后可以重复此循环。
在另一优选的实施方案中,传输系统被设计为天线系统,其中第一电极装置和/或第二电极装置优选地形成天线系统的构件。例如,第一和/或第二电极装置可以形成天线单元或天线单元的至少一部分。通过将第一和/或第二电极装置用作天线系统的部分,实现特别节省结构空间的天线系统的设计,特别是省去了附加的构件,所述附加的构件使位置传感器或直线促动器更复杂,因此也更容易出错。换言之,以此方式可以特别有效地使用第一和/或第二电极装置。
在此,第一和/或第二电极装置的顺序控制(例如顺序施加交变电压)允许顺序地将第一和第二电极装置有效地用于通过评估电容性信号来确定位置、传输位置信息和感应地传输能量。
在另一优选实施方案中,天线系统具有与接口连接的第一天线装置和与第一天线装置对置的、与读取单元连接的第二天线装置。在此,第一天线装置优选地沿第一传感器部件(例如沿套管)在轴向方向上延伸。第二天线装置优选地集成到读取单元内。除第一和/或第二电极装置之外,还可以设有第一和/或第二天线装置。替代地,第一和/或第二天线装置也可以由第一或第二电极装置形成。特别可以被设计为扁平的并且因此节省结构空间的天线装置可容易地集成到位置传感器或直线促动器内,特别是集成到套管和/或读取单元内。设有天线装置允许位置信息和能量的无线传输并且降低了磨损。
在另一优选的实施方案中,天线系统的第一电极装置和第一天线装置共同形成在轴向方向上(特别是沿第一传感器部件或套管)延伸的构件。特别地,第一天线装置可以由第一电极装置形成。替代地,第一电极装置和第一天线装置可以具有共同的载体或可以施加到共同的载体上,例如印刷到所述载体上。例如可设想的是,将第一天线装置和第一电极装置布置在同一电路板上,其中所述电路板在轴向方向上沿第一传感器部件延伸。这允许构件的有效利用,并且同时有利于第一电极和天线装置的精确布置,例如相对于滑块的调节位移路径并因此相对于读取单元的精确布置,特别是相对于第二电极和/或天线装置的精确布置。
在另一优选的实施方案中,第一天线装置布置在构件的背对读取单元的侧面上。例如,第一天线装置可以布置在电路板的后侧上,而第一电极装置布置在电路板的前侧上,该前侧朝向读取单元、特别是朝向第二电极装置。由此可以容易地制造例如电路板的构件。此外,使用构件的两侧允许有效使用构件的表面,以此进一步节省了结构空间。
在另一优选实施方案中,第一电极装置和第一天线装置分别在构件的部分内布置在朝向读取单元的侧面上。在此,两个部分优选地沿单一传感器部件、特别是沿套管在轴向方向上相互平行。特别地,第一电极和天线装置彼此相邻。在此读取单元优选地被设计为使得第二电极和天线装置同样并列地、与第一电极或天线装置对置地布置。第一电极和天线装置在朝向读取单元的同一侧上的布置的优点是电极和天线装置之间的耦合特别好。以此,例如实现了电容性信号的高的信号强度以及在传输位置信息时的高的信号强度。
在另一优选的实施方案中,读取装置被设置为基于信号(特别是电容性信号)来生成位置数据,所述位置数据表征了第二传感器部件(特别是滑块)相对于第一传感器部件(特别是套管)的位置。例如,可以将读取装置的评估电子器件设置为基于电容性信号确定第二传感器相对于第一传感器部件的相对位置,并生成对应的位置数据。为此,评估电子器件优选地被设置为以相分辨的方式评估具有电场形式的第一电极装置的响应信号。此位置数据可以特别简单地被传递到接口处,由所述接口提供所述位置数据,并且如需要由另外的装置进一步处理所述位置数据。因此,特别是不需要提供附加的计算单元来接管电容性信号的评估或产生可以进一步处理的位置数据。
在根据本发明的第二方面的用于确定(特别地用于直线促动器的)位置传感器的第二传感器部件相对于位置传感器的第一传感器部件的位置的方法中,由第二传感器部件的读取单元评估关于第二传感器部件相对于具有接口的第一传感器部件的位置的电容性信号,并且在接口处提供结果。
在一个优选的实施例中,通过第一传感器部件的第一天线装置和与第一天线装置对置地布置的第二传感器部件的第二天装置特别地无线地(例如电磁地或感应地)将基于电容性信号评估的信息(即位置信息)从读取装置传递到接口上和/或将能量从接口传递到读取装置上。原则上,还可设想的是,特别地借助于传输系统在读取装置和接口之间传递附加的数据,例如用于控制位置传感器和/或直线促动器的、关于位置传感器和/或直线促动器的运行状态的附加的数据。在此,位置传感器的第一电极装置可以用作第一天线装置,位置传感器的第二电极装置可以用作第二天线装置。替代地,第一或第二电极和天线装置可以被设计为共同的构件。在这两种情况中,这都实现了用于与读取单元进行通信并为其提供能量的紧凑的传输系统,所述传输系统可容易地集成到例如直线促动器内。
根据本发明的第三方面的直线促动器包括套管和在套管内相对于套管可运动地支承的滑块以及在套管和滑块上的带有布置在滑块上的读取单元的位置传感器。将读取单元设置为评估关于滑块相对于套管的位置的电容性信号。
本发明的第一方面的上述优点也对应地适用于本发明的第二和第三方面,反之亦然。
附图说明
在下文中根据附图更详细地解释本发明。各图至少部分地示意性地示出:
图1示出用于确定滑块相对于直线促动器的套管的位置的位置传感器的示例;
图2示出带有位置传感器的直线促动器的示例,所述位置传感器用于确定滑块相对于直线促动器的套管的位置;和
图3示出第一电极装置的示例。
具体实施方式
图1示出位置传感器10的示例,其中位置传感器在此用于确定滑块相对于直线促动器的套管的位置(见图2)。位置传感器具有带有读取单元2的第二传感器部件,所述读取单元2被设置为评估关于滑块相对于套管的位置的电容性信号。为此目的,将读取单元2布置在滑块上,例如安装在滑块上,并且读取单元2可以与滑块一起在轴向方向上在套管内运动。这由读取单元2上方的双箭头指示。与读取单元2相对,位置传感器10的另一部分,即第一传感器部件,被布置在套管上,所述第一传感器部件被设置为产生或至少影响读取单元2内的电容性信号。第一传感器部件例如可以构造为第一电极装置3,所述第一电极装置在轴向方向上沿套管延伸。
电容性信号通过如下方式产生,即例如由读取单元2与和所述读取单元2对置的第一电极装置3的部分A电容性地相互作用,并且读取单元2产生例如具有电场形式的询问信号,所述询问信号被第一电极装置3在部分A中以无源的方式接收并且影响,例如被相移。受影响的询问信号可以被读取单元2接收,特别是被读取单元2检测,由此提供、特别是产生电容性信号。读取单元2和第一电极装置3之间在部分A内的电容性相互作用以及因此对于询问信号的影响优选地表征了部分A,并且因此表征了读取单元2或滑块相对于第一电极装置3并且因此相对于套管的位置。因此,可以通过评估电容性信号来确定滑块相对于套管的位置。
在此,第一电极装置3可以具有一电极式样,该电极式样例如由第一电极装置3的单独的电极3a形成。该式样优选地沿套管在轴向方向上变化,使得取决于读取单元2相对于第一电极装置3以及分别相对的部分A的位置产生不同的电容性相互作用。可以例如通过在不同的线圈内的单独的电极3a彼此之间相对变化的间距和/或形状而形成的电极式样(见图3)因此表征了相对于套管的位置。
为了与第一电极装置3进行电容性相互作用,第二传感器部件优选地具有第二电极装置4,所述第二电极装置4优选地平行于第一电极装置3,即在轴向方向上对齐,并且与第一电极装置对置。为提供或至少影响电容性信号,第一电极装置3的单独的电极3a在部分A内与第二电极装置4的电极4a对置。第二电极装置4的电极4a在此优选地在轴向方向上沿读取单元2布置,特别是沿读取单元2的电路板P布置。
读取单元2在可运动地支承的滑块上的布置相对于——其中将读取单元2布置在套管上并且在滑块运动时第一电极装置3运动经过读取单元2的——系统的优点在于,位置传感器10的所有部件都独立于滑块相对于套管的位置而可以被套管容纳。如果第一电极装置3与滑块一起运动,则第一电极装置3不可避免地在滑块的相对于套管的一确定位置处从套管突出。通过将读取单元2布置在滑块上,可以避免在损坏第一电极装置3方面的不利的构造。
读取单元2可以具有评估电子器件(未示出),所述评估电子器件被设置用于评估电容性信号。评估电子器件特别可以基于电容性信号来确定滑块相对于套管的位置,并生成对应的位置数据。
为可以从直线促动器外部访问此位置数据设有传输系统5,通过所述传输系统5将位置数据从与滑块一起相对于套管可运动地支承的读数单元2传输到位置传感器10的接口6上,所述接口6布置在套管上,特别是固定在套管上。为此,传输系统5优选地具有部分5a和部分5b,所述部分5a与滑块一起可运动地支承,其通过双箭头示意,而所述部分5b相对于套管是位置固定的。在此,可运动地支承的部分5a与读取单元2连接,而位置固定的部分5b与接口6连接。然后可以通过接口6,特别是通过数据连接6a来提供位置数据,使得例如其他设备(比如用于控制与直线促动器连接的驱动器的控制设备)可以访问此位置数据。
除位置数据之外,传输系统5优选地还可以用于向位置传感器10,特别是向读取单元2提供以能量。为此,位置固定的部分5b例如将由接口6的电源连接6b接收到的能量(例如电流)传输到可运动地支承的部分5a上。可以通过可运动地支承的部分5a与读取单元2之间的连接在读取单元2处提供能量。
传输系统5可以例如具有柔性的电缆,所述柔性的电缆将读取单元2与接口6连接,但是不限制滑块相对于套管的运动。替代地或补偿地,传输系统5也可以具有柔性的、折叠的印刷电路板,所述印刷电路板例如随着滑块距接口6的距离增加而展开。
图2示出了带有位置传感器10的直线促动器1的示例,所述位置传感器10用于确定滑块11相对于直线促动器1的套管12的位置。滑块11在此在套管12内在轴向方向上可运动地支承在例如直线促动器1的丝杠上。
位置传感器10具有用于评估电容性信号的读取单元2,所述电容性信号表征了滑块11相对于套管12的位置。此信号例如可以借助于读取单元2的第二电极装置4来提供,特别是产生该信号。为此,第二电极装置4与套管12上的第一电极装置3对置地布置,所述第一电极装置3在轴向方向上沿套管12延伸。以此方式设计第一电极装置3,使得借助于第二电极装置4提供的电容性信号表征了滑块11相对于套管12的位置。如结合图1所解释的,电容性信号可以是例如被第一电极装置4接收的并且受到第一电极装置4影响的问询信号,所述影响例如是相移,其中例如由于第一电极装置3的对应的设计所导致的影响程度对应于套管12内的位置。
电容性信号的评估结果,特别是关于滑块11相对于套管12的位置的信息,可以通过传输系统从读取单元2被传输到接口6上。在本示例中,传输系统被设计为带有第一天线装置7和第二天线装置8的天线系统,所述第一天线装置7布置在壳体上并且与接口6连接,而所述第二天线装置8布置在滑块11上。第一天线装置7——类似于第一电极装置3——沿套管12在轴向方向上延伸。第二天线装置8与第一天线装置7对置,使得可以借助于第一和第二天线装置7、8将位置信息从相对于套管12并且因此也相对于第一天线装置7和接口6可运动地支承的评估装置2电磁地(即例如以一个或多个无线信号的方式无线地)进行传输。
此外,也可以借助于第一和第二天线装置7、8将能量从接口6无线地(即感应地)传输到评估单元2处,以便为评估单元2供给能量,特别是用于产生电容性信号并且评估所述电容性信号。
在本示例中,将读取单元2的一部分(特别是评估电子器件)布置在电路板P上。第二电极装置4在此通过电缆K与电路板P连接。通过在图2中所示的电路板P和第二电极装置4的空间间隔可以避免对于电容性信号的不希望的影响,例如由于在第一和第二天线装置7、8之间发送的无线信号的影响,或避免由于第一电极装置3与第二电极装置4的电容性相互作用对于此无线信号的影响。在未示出的实施方案中,当然也可设想的是,将第二电极装置4也布置在电路板P上,并且将第一电极装置3和第一天线装置7联合为一个构件,例如通过将第一电极装置3和第一天线装置7在电路板上布置在两个相邻的部分内,所述部分在轴向方向上沿套管12延伸。由此,可以更有效地利用套管12内可用的结构空间。
图3示出了第一电极装置3的示例,所述第一电极装置3带有多个单独的电极3a'、3a”、3a”',这些电极布置在沿套管在轴向方向上的三个线圈内(见图2)。在此,在单独的电极3a'、3a”、3a”'之间的间距在每个线圈内不同,即如在所示的示例中,第一外部线圈内的电极3a'之间的间距可以大于中间线圈内的电极3a”之间的间距,但是小于第二外部线圈内的电极3a”'之间的间距。
电极3a'、3a”、3a”'在轴向方向上并列的三个线圈内具有不同间距的布置允许在布置在直线促动器的滑块上的读取单元的与第一电极装置3对置的第二电极装置(见图2)内提供(特别是产生)电容性信号,基于所述电容性信号可以确定第二电极装置或滑块相对于第一电极装置3的绝对位置。
附图标记列表
1 直线促动器
2 读取单元
3 第一电极装置
4 第二电极装置
5 传输系统
5a、5b 第一、第二部分
6 接口
6a 数据连接
6b 电源连接
7 第一天线装置
8 第二天线装置
10 位置传感器
11 滑块
12 套管
3a、3a'、3a”、 电极
3a”'、4a
A 部分
P 电路板
K 电缆
Claims (15)
1.一种位置传感器(10),其特别地用于直线促动器(1),所述位置传感器(10)带有相互能够相对运动地支承的两个传感器部件,其特征在于,所述两个传感器部件中的第一个传感器部件具有接口(6),而所述两个传感器部件中的第二个传感器部件具有读取单元(2),所述读取单元(2)被设置为评估关于所述第二传感器部件相对于所述第一传感器部件的位置的信号,特别是电容性信号,并且所述位置传感器被设置为在所述接口上提供评估结果。
2.根据权利要求1所述的位置传感器(10),其特征在于,所述两个传感器部件中的第一个传感器部件具有在轴向方向上,特别是在所述直线促动器的轴向方向上,延伸的第一电极装置(3)。
3.根据权利要求2所述的位置传感器(10),其特征在于,所述第一电极装置(3)具有在轴向方向上变化的电极式样,所述电极式样表征相对于所述第一电极装置(3)的位置。
4.根据权利要求2或3中任一项所述的位置传感器(10),其特征在于,所述第一电极装置(3)由多个单独的电极(3b)形成,所述多个单独的电极的形状和/或相互之间的距离不同。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的位置传感器(10),其特征在于,所述第二传感器部件具有与所述第一电极装置(3)对置地布置的第二电极装置(4),所述第二电极装置(4)被设置为提供测量信号。
6.根据权利要求5所述的位置传感器(10),其特征在于,所述第二电极装置(4)布置在电路板(P)的朝向所述第一传感器部件的侧面上,并且所述读取装置(2)的评估电子器件布置在所述电路板(P)的背对所述第一传感器部件的侧面上。
7.根据前述权利要求中任一项所述的位置传感器(10),其特征在于,传输系统(5),所述传输系统(5)用于在所述读取单元(2)与所述接口(6)之间传输关于所述第二传感器部件相对于所述第一传感器部件的位置的信息和/或能量。
8.根据权利要求7所述的位置传感器(10),其特征在于,所述传输系统(5)被设计为天线系统,其中所述第一电极装置(3)和/或所述第二电极装置(4)形成天线系统的构件。
9.根据权利要求8所述的位置传感器(10),其中所述天线系统具有与所述接口(6)连接的第一天线装置(7)和与所述第一天线装置对置的、与所述读取单元(2)连接的第二天线装置(8)。
10.根据权利要求9所述的位置传感器(10),其特征在于,所述天线系统的所述第一电极装置(3)和所述第一天线布置(7)共同形成在轴向方向上延伸的构件。
11.根据权利要求9或10中任一项所述的位置传感器(1),其特征在于,所述第一天线装置(7)布置在所述构件的背对所述读取单元(2)的侧面上。
12.根据权利要求9或10中任一项所述的位置传感器(1),其特征在于,所述第一电极装置(3)和所述第一天线装置(7)分别在所述构件的部分内布置在朝向所述读取单元(2)的侧面上,并且两个部分在轴向方向上相互平行。
13.根据前述权利要求中任一项所述的位置传感器(1),其特征在于,所述读取装置(2)被设置为基于信号,特别是电容性信号,来生成表征所述第一传感器部件相对于所述第二传感器部件的位置的位置数据。
14.一种用于确定位置传感器(10)的第二传感器部件相对于位置传感器(10)的第一传感器部件的位置的方法,其特征在于,所述第二传感器部件的读取单元(2)评估关于所述第二传感器部件相对于具有接口(6)的所述第一传感器部件的位置的电容性信号,并且在所述接口(6)上提供评估结果。
15.一种直线促动器(1),其带有套管(12)和在所述套管(12)内相对于所述套管(12)能够运动地支承的滑块(11),其特征在于,所述套管(12)和所述滑块(11)上的位置传感器(10),所述位置传感器(10)带有布置在所述滑块(11)上的读取单元(2),所述读取单元(2)被设置为评估关于所述滑块(11)相对于所述套管(12)的位置的电容性信号。
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