CN1789910A - 角度测量装置 - Google Patents

角度测量装置 Download PDF

Info

Publication number
CN1789910A
CN1789910A CN200510131765.XA CN200510131765A CN1789910A CN 1789910 A CN1789910 A CN 1789910A CN 200510131765 A CN200510131765 A CN 200510131765A CN 1789910 A CN1789910 A CN 1789910A
Authority
CN
China
Prior art keywords
measurement unit
angle measurement
circuit board
printed circuit
cover
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
CN200510131765.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN100487366C (zh
Inventor
S·里珀廷格
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.)
Dr Johannes Heidenhain GmbH
Original Assignee
Dr Johannes Heidenhain GmbH
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 Dr Johannes Heidenhain GmbH filed Critical Dr Johannes Heidenhain GmbH
Publication of CN1789910A publication Critical patent/CN1789910A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100487366C publication Critical patent/CN100487366C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

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
    • G01D5/26—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 characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
    • G01D5/32—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 characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
    • G01D5/34—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 characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
    • G01D5/347—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 characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells using displacement encoding scales
    • G01D5/3473—Circular or rotary encoders
    • G01D5/34738—Axles; Driving or coupling means
    • 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
    • G01D11/24—Housings ; Casings for instruments
    • G01D11/245—Housings for sensors

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Abstract

本发明涉及一种角度测量装置，该装置包括一个带有一个孔(1.2)的罩(1)以及一个基体(3)和一块印刷电路板(2)，在该印刷电路板上固定了一个电连接元件(2.1)。借助至少一个间隔保持件(1.1)使罩(1)相对于印刷电路板(2)定位成孔(1.2)对准电连接元件(2.1)。

Description

角度测量装置
技术领域
本发明涉及一种角度测量装置。
背景技术
角度测量装置常常也叫旋转角传感器，用于测量一个旋转支承的物体的旋转运动，特别是测量一根轴的一转或多转的旋转运动(多转式工作方式)。旋转运动可按增量式或绝对式进行探测。在与齿条和齿轮或与丝杠连接时，用一个角度测量装置也可测量直线运动。
角度测量装置通过连接电缆供给工作电压、接收测量信号并传送到一个顺序电子控制装置。为此，在公知的角度测量装置的情况下，在角度测量装置的罩上设置一个孔，穿过该孔将连接电缆引到角度测量装置并在该处与一个合适的电连接单元连接。
发明内容
本发明的目是提出一种开头所述类型的用简便的机构就能实现可靠而快速安装的角度测量装置，该角度测量装置可对环境进行良好密封，而且在该角度测量装置上的一个电连接工作可靠。
根据本发明，这个目的是通过提出一种具有权利要求1所述特征的角度测量装置来实现的。
为了电连接的灵活性和功能的最佳化以及为了改善角度测量装置的密封性，至少设置了一个间隔保持件，用它可使该罩相对于印刷电路板这样定位，使该孔对准电连接元件。通过该罩相对于印刷电路板的空间上的这种精确的配合可在电连接区域内实现可重复的高密封度。
此外，角度测量装置具有这样一个机构，通过它可保证该罩和电连接元件之间的角度位置的明确的配合，该机构例如是在角度测量装置的基体和罩之间的一种形状配合连接。作为替代方案，也可将定位销直接装在罩上(或罩的组成部分上)，这种定位销与印刷电路板内的相应孔形成等角的装配，亦即该罩具有可与该印刷电路板这样共同作用的零件，即通过形状配合连接可确定该罩和印刷电路板之间的相对角度位置。
这类角度测量装置常常是一个例如带有以太网构架的数据网络的组成部分，该角度测量装置向该数据网络提供测量数据，但也从该数据网络接收数据。所以在这种情况中，作为电连接元件常常用公知的网络插头或网络插座，例如所谓的RJ45插头或相应的插座。
根据本发明的另一方面，该角度测量装置包括至少一个用于与一根或多根信号线建立电连接的附加接触元件。该接触元件是这样设计的，即该角度测量装置作为整体可安装在至少两个不同的安装位置内而具有相同的功能。为此，相应的接触元件可设计成环形接触。此外，根据一个优选的方案，接触元件可设计成钢板件。作为替代方案，接触元件也可通过位于角度测量装置端部的一块印刷电路板上的导体电路或焊盘来确定。
与接触元件共同作用的外部信号线的端部设计成弹性元件有利于实现可靠的电接触。
本发明的其他优选的结构可从各项从属权利要求中得知。
本发明的其他特征和优点借助附图所示的一个实施例的下列说明变得更加清楚。
附图说明
图1角度测量装置的透视断面图；
图2角度测量装置的透视图；
图3带有剖开的罩的角度测量装置的透视图；
图4角度测量装置的另一个透视断面图；
图5带有剖开的罩的角度测量装置的另一个透视图。
具体实施方式
图1至5所示的角度测量装置具有一根连接到一个待测物体上的轴7。该角度测量装置本身则通过一个罩1借助法兰孔1.4固定在另一个物体上。待测物体例如是一根电动机轴，而另一个物体则是一个固定的电动机外壳。为这种使用场合设计的角度测量装置常常也叫做旋转角传感器。在所示实施例中，角度测量装置是这样设计的，在它的罩1安装到电动机外壳上后，就组成电动机外轮廓的一部分。换言之，角度测量装置不用另一个外壳围住，而是在完成安装后共同构成电动机的外轮廓。
角度测量装置包括一个基体3，该基体具有一个凹槽3.1，在该凹槽中嵌入一个环形的不导电的绝缘体4。在该绝缘体中，设置一个第一环形接触4.1和一个第二环形接触4.2，它们用一种导电的材料制成。环形接触4.1、4.2相对于轴7同心布置。
轴7按公知的方式借助轴承6可旋转地支承在基体3中，在轴7上固定了一个布置在角度测量装置内部的编码盘8，且轴7通过一个驱动装置5驱动一个或几个别的编码盘。通过驱动装置5和别的编码盘可实现角度测量装置的多转工作方式。
在所示例子中，编码盘8由一个扫描装置进行光电扫描。相应的光敏探测器位于一块印刷电路板2上，在该印刷电路板上还设置有探测器提供的采样信号整形用的-例如放大和数字化用的-电元件。除了这些测量电子元件外，在印制电路板上还设置有一个电连接元件，它在所示实施例中是一个插座2.1，通过它在本实施例中可插上一个RJ45插头。插座2.1精度配合定位在印刷电路板2上。
为了保护角度测量装置及其测量电子元件，设置了一个碗形罩1，该罩通过其周边夹紧固定在基体3上。在所示实施例中，这种连接是挤压连接。为了在罩1和基体3之间确保一个相对于角度位置的明确的配合，该基体具有配合凹槽3.2。在装配时，罩1这样对准，使凸起部1.3嵌入配合凹槽3.2中(图4)。此外，罩1作为整体组成部分具有三个间隔保持件1.1和一个孔1.2。在所示实施例中，罩1是一个铸件。其中为了提高间隔保持件1.1的长度的尺寸精度，其端面进行了切削加工。这样就相对于孔1.2实现了间隔保持件1.1的端面的极其精确的位置。
一个相应的插头可通过孔1.2插入插座2.1中。孔1.2的壁同时作为插头的导向用。
这类角度测量装置或旋转角传感器常常用于比较恶劣的工业环境中，所以用罩1密封角度测量装置的内部空间是重要的。就这点而言，插接或孔1.2和插座2.1的区域尤为关键。如果插座2.1相对于罩1内的孔1.2的位置具有太大的公差，则在该区域不可能达到高度的密封性。
如前所述，插座2.1是精确配合定位在印刷电路板2上的，但印刷电路板2本身对于其平面度和厚度具有公差。这种公差比较大。所以在常规结构型式的情况下，插头通过作为导向用的孔1.2一般相对于插座2.1倾斜或歪斜定位。这种倾斜可能很大，以致不可能建立插接连接或者不可能产生可靠的电接触。此外，在插接连接还能建立时，在插接连接区域产生缝隙。这种缝隙导致不密封性。
插座2.1和孔1.2之间的精确的空间配合是通过间隔保持件1.1支撑在印刷电路板2上来实现的。而印刷电路板2本身则放在一个印刷电路板支座上。在所示实施例中，该支座作为环形凸肩3.3构成在基体3中。以此方式，印刷电路板2的厚度公差被抵销，所以在轴7的轴向，孔1.2相对于插座2.1精确地定位在正确的位置内。
此外，基体3在结构上是这样设计的，即印刷电路板2只能在一定的角度位置(相对于轴7的轴线)安装在角度测量装置内。如前所述，还通过配合凹槽3.2和凸起部1.3确保了在罩1和基体3之间的一个相对于角度位置的明确的配合，所以在切向也实现了插头在插座2.1上的精度配合的插装。
但这类角度测量装置或旋转角传感器常常不只是通过所设置的插座2.1的插接连接与外界连接，亦即常常还有通过单独的来自外部的信号线的信号输入角度测量装置。这些信号例如可来自电动机的一个温度传感器，角度测量装置或罩1连接其上。按图4和5，在角度测量装置的下侧，设置有两个环形接触4.1、4.2。它们与电动机的温度输出端的(图中未示出的)弹性接触元件共同作用。其中角度测量装置是这样设计的，即它可在不同的角度位置-视所需的电缆引出方向而定-用法兰连接在电动机外壳上，但在这种情况下仍可进行电动机信号输出的连接。换言之，电动机的温度输出端的接触元件总是与角度测量装置的环形接触元件4.1、4.2保持接触，而与角度测量装置用法兰连接在电动机上的角度位置无关。
环形接触4.1、4.2分别设计成整体的钢板件，该钢板件有一层镀金。钢板条4.11、4.12与轴7轴向平行，而且分别是环形接触4.1、4.2组成部分。绝缘体4是这样设计的，它具有一个区域4.1，该区域在基体3以内与轴7轴向平行并支承钢板条4.11、4.12。钢板条4.11、4.12终止在印刷电路板2上并在该处连接相应的导体电路。温度信号在印刷电路板2的相应电路中继续进行处理并通过插座2.1作为数字值必要时也作为模拟信号输出。

Claims (6)

1.角度测量装置包括：
一个带有孔(1.2)的罩(1)，
一个基体(3)，以及
一块印刷电路板(2)，其上固定一个电连接元件(2.1)，
其中借助至少一个间隔保持件(1.1)使罩(1)相对于印刷电路板(2)这样定位，孔(1.2)对准电连接元件(2.1)。
2.按权利要求1的角度测量装置，其特征为：所述至少一个间隔保持件(1.1)是罩(1)的一个整体组成部分。
3.按权利要求1的角度测量装置，其特征为：所述基体(3)包括一个印刷电路板支座(3.3)，且印刷电路板(2)布置在至少一个间隔保持件(1.1)和印刷电路板支座(3.3)之间。
4.按权利要求1的角度测量装置，其特征为：所述罩(1)和印刷电路板(2)之间的相对角度位置通过形状配合连接实现明确的配合。
5.按权利要求4的角度测量装置，其特征为：所述基体(3)和罩(1)以形状配合连接的方式进行连接。
6.按权利要求4的角度测量装置，其特征为：所述罩(1)具有这样一些元件，它们与印刷电路板(2)共同作用，而可通过形状配合连接确定罩(1)和印刷电路板(2)之间的相对角度位置。
CNB200510131765XA 2004-12-17 2005-12-16 角度测量装置 Expired - Fee Related CN100487366C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102004060864.4 2004-12-17
DE102004060864A DE102004060864A1 (de) 2004-12-17 2004-12-17 Winkelmesseinrichtung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1789910A true CN1789910A (zh) 2006-06-21
CN100487366C CN100487366C (zh) 2009-05-13

Family

ID=36128356

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB200510131765XA Expired - Fee Related CN100487366C (zh) 2004-12-17 2005-12-16 角度测量装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7446305B2 (zh)
EP (1) EP1672327B1 (zh)
JP (1) JP4922608B2 (zh)
CN (1) CN100487366C (zh)
DE (1) DE102004060864A1 (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101504286B (zh) * 2008-02-07 2012-08-08 约翰尼斯海登海恩博士股份有限公司 角度测量装置
CN102679940A (zh) * 2011-03-10 2012-09-19 约翰尼斯海登海恩博士股份有限公司 角度测量装置的结构单元以及用于制造这种结构单元的方法
CN104949613A (zh) * 2014-03-24 2015-09-30 约翰内斯﹒海德汉博士有限公司 用于感应式角度测量装置的扫描元件
CN113776564A (zh) * 2021-09-29 2021-12-10 深圳市宽田科技有限公司 一种内置检测旋转速度的旋转编码器

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1703286B1 (de) * 2005-03-16 2008-05-14 Prüftechnik Dieter Busch Ag Schwingungssensor oder Meßaufnehmer
DE102006041056C5 (de) * 2006-09-01 2015-02-19 Siemens Aktiengesellschaft Drehgeber zum Anschluss weiterer Sensoren sowie elektrische Maschine mit einem derartigen Drehgeber
US8943702B2 (en) * 2012-04-30 2015-02-03 Caterpillar Inc. Guard for sensor apparatus in tilting arrangement
JP6412176B2 (ja) 2017-01-11 2018-10-24 ファナック株式会社 電動機
EP3581910B1 (de) * 2018-06-14 2020-08-26 Baumer Electric AG Drehgeber für schienenfahrzeuge

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04115120A (ja) * 1990-09-05 1992-04-16 Alps Electric Co Ltd 磁気式ロータリエンコーダの組立方法
DE59604109D1 (de) * 1995-11-21 2000-02-10 Heidenhain Gmbh Dr Johannes Winkelmesseinrichtung
US5708496A (en) * 1996-03-11 1998-01-13 Renco Encoders, Inc. Modular optical shaft encoder having a slide gap centering mechanism and method of use
DE19641929C2 (de) * 1996-10-11 2000-01-05 Ruhlatec Industrieprodukte Encoder
US6166374A (en) * 1998-11-04 2000-12-26 Agilent Technologies, Inc. Molded spring gap setting mechanism for optical encoders
EP1043570A3 (en) * 1999-04-08 2004-06-23 Alps Electric Co., Ltd. Rotational angle sensor
DE10031302A1 (de) * 2000-06-27 2002-01-10 Heidenhain Gmbh Dr Johannes Winkelmeßrichtung
US6919558B2 (en) * 2002-06-10 2005-07-19 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Positioning apparatus and assembly thereof

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101504286B (zh) * 2008-02-07 2012-08-08 约翰尼斯海登海恩博士股份有限公司 角度测量装置
CN102679940A (zh) * 2011-03-10 2012-09-19 约翰尼斯海登海恩博士股份有限公司 角度测量装置的结构单元以及用于制造这种结构单元的方法
CN102679940B (zh) * 2011-03-10 2017-04-19 约翰内斯·海德汉博士有限公司 角度测量装置的结构单元以及用于制造这种结构单元的方法
CN104949613A (zh) * 2014-03-24 2015-09-30 约翰内斯﹒海德汉博士有限公司 用于感应式角度测量装置的扫描元件
CN113776564A (zh) * 2021-09-29 2021-12-10 深圳市宽田科技有限公司 一种内置检测旋转速度的旋转编码器

Also Published As

Publication number Publication date
US20060131490A1 (en) 2006-06-22
EP1672327B1 (de) 2016-01-13
EP1672327A2 (de) 2006-06-21
EP1672327A3 (de) 2011-02-09
DE102004060864A1 (de) 2006-06-22
CN100487366C (zh) 2009-05-13
JP4922608B2 (ja) 2012-04-25
JP2006171003A (ja) 2006-06-29
US7446305B2 (en) 2008-11-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1789910A (zh) 角度测量装置
US7308765B2 (en) Angle-measuring arrangement
US20090008538A1 (en) Optical encoder and its manufacturing method
US7429977B2 (en) Joystick controller
CN1157585C (zh) 电容型位移测量装置
JPH02264801A (ja) 少くとも１つの直線測定プローブと１つの電子回路を有する測定装置
CN213579283U (zh) 一种便携式角度传感器校准装置
US10627262B2 (en) Sensor unit for position measurement
JP3307584B2 (ja) 内側測定器
JP4810168B2 (ja) デジタル表示式測定器
JP7137449B2 (ja) アブソリュートエンコーダ
EP1486753A2 (en) Digital micrometer
JP7245138B2 (ja) 位置測定装置の走査ユニット
US20030085699A1 (en) Rotation sensor
US5594995A (en) Touch sensor
US5819429A (en) Touch sensor
EP1524734B1 (en) Encoder
CN117739883A (zh) 一种测量力恒定的防水数显指示表结构
JPS63245337A (ja) ドライバ−挿入検出装置
CN2622676Y (zh) 建筑用电子水平尺
EP0852327B1 (en) Touch sensor
TWM596866U (zh) 機械訊號輪之感測封裝結構
JP2002213908A (ja) タッチセンサ
CN111337058A (zh) 一种齿轮式编码器读数头
CN117346644A (zh) 位移监测传感器

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

Granted publication date: 20090513

Termination date: 20201216