CN201477214U

CN201477214U - 接近度传感器

Info

Publication number: CN201477214U
Application number: CN2009201503356U
Authority: CN
Inventors: 贡特拉姆·沙伊布尔; 扬·布格; 斯诺尔·谢斯布
Original assignee: ABB AB
Current assignee: ABB AB
Priority date: 2009-04-30
Filing date: 2009-04-30
Publication date: 2010-05-19
Anticipated expiration: 2019-04-30

Abstract

本实用新型公开了一种带有用于产生传感器信号的传感器头部的接近度传感器。该接近度传感器分成包含传感器头部的固定部分和可与固定部分连接的电子设备部分，其中电子设备部分至少具有传感器信号计算单元和电源。传感器信号通过电接触或者非接触方式从固定部分传递到电子设备部分。另外，提供了用于形成接近度传感器的模块化系统，该模块化系统包含具有不同尺寸的多个固定部分，每个固定部分分别包含传感器头部，并且在各种情况下，都可将同一电子设备部分与这些固定部分相连。

Description

接近度传感器

技术领域

本实用新型涉及一种接近度传感器和一种用于形成接近度传感器的模块化系统，所述接近度传感器带有用于产生传感器信号的传感器头部。

背景技术

例如从已公开但未审查的德国专利申请DE 33 18 900 A1中已知一种接近度传感器。在该已知的接近度传感器的情况下，已经使用了将传感器信号无线传递给另一个单元的微型发射器。

公知的是，形成具有不同外形的接近度传感器，这些传感器例如具有直径为4、6、8、12、18和30毫米等的圆柱形壳体或者具有立方体形的壳体(在这方面，参见例如ABB catalogue No.1SAC1036991-0201，1999年6月印刷，第6和7页)。壳体的外形与设置在机器部件中的固定开口相对应。在圆柱形壳体的情况下，通常根据传感器间隔来选择壳体的直径。在这种情况下，特别是在壳体的直径非常小的情况下，很难既将带有传感器线圈和传感器信号计算单元的传感器头部容纳在壳体中，又将额外的电子单元(例如无线发射器、无线接收器和天线)容纳在壳体中。

实用新型内容

因此，本实用新型的目的在于提供一种接近度传感器，该接近度传感器能够克服现有技术中的这类装置和方法的上述缺点，并且能够简单地适用于不同尺寸的固定开口。

为实现上述目的和其它目的，根据本实用新型，提供了一种接近度传感器。该接近度传感器包括：固定部分，其包含用于产生传感器信号的传感器头部；以及电子设备部分，其可与所述固定部分连接。电子设备部分具有：传感器信号计算单元；调制器/编码器；带有天线的无线电发射器，其用于发射计算后的传感器信号，并且布置在调制器/编码器的下游；无线电接收器；解调器/解码器，其用于多组参数的无线电接收并且布置在无线电接收器的下游；以及供电单元。设置了用于将传感器信号从固定部分传递到电子设备部分的电连接。

本实用新型的优点特别在于，接近度传感器的电子设备部分形成为独立的结构部件，并且可通用于固定部分的所有变型，所述固定部分形成为独立的结构部件(具有不同的壳体直径或者不同的壳体构造)。接近度传感器的电子设备部分包括传感器信号计算单元、无线电发射器、天线和无线电源，该电子设备部分不必小型化成使其也装配在尺寸极小的固定部分中(参见例如壳体直径为4或6毫米的接近度传感器)。模块化系统使得能够低成本地制造带有不同固定部分的接近度传感器，这些不同的固定部分分别适用于各种机器部件的固定开口，在各种情况下都能使同一电子设备部分应用于不同的固定部分。

根据本实用新型的附加特征，供电单元包括：次级线圈、设置在次级线圈下游的整流器、以及储电器。次级线圈接收中频磁场，并将中频磁场转换成电能。

根据本实用新型的附加特征，固定部分具有适于接合在机器部件中的螺纹。

根据本实用新型的另一个附加特征，固定部分和电子设备部分之间的电连接包括插头。作为另外一种选择，电连接通过磁耦合实现。

根据本实用新型的附加特征，电连接包括连接在固定部分和电子设备部分之间的中间件。优选的是，该中间件是可变形的。

根据本实用新型的另一个附加特征，传感器信号计算单元自适应地识别连接的传感器头部，以计算传感器信号。

根据本实用新型的附加特征，固定部分和电子设备部分之间的电连接是非接触式的或者是电接触式的。

所附的权利要求书给出了表征本实用新型的其它特征。

虽然以接近度传感器作为实施例展示并描述了本实用新型，但是本实用新型不限于所示的细节。在不偏离本实用新型的实质的情况下并且在权利要求书的等同物所限定的范围内，可以对本实用新型做出各种修改和结构上的改变。

在下面参考附图对具体实施例的描述中，可以更好地看出本实用新型的构造和操作方法、以及本实用新型的其它目的和优点。

附图说明

图1A和1B是根据本实用新型的可插入式接近度传感器的第一实施例的示意透视图；

图2是可插入式接近度传感器的第二实施例的透视图；

图3是可插入式接近度传感器的第三实例的透视图；以及

图4是供电单元的框图。

具体实施方式

现在参考附图中的各副图，特别参考图1A和图1B，其中示出了可插入式接近度传感器的第一实施例。该接近度传感器由可相互连接的两个结构部件构成，这两个结构部件是固定部分1和电子设备部分2。圆柱形的固定部分1优选由金属制成，并且用于将检测传感器环境的传感器头部6固定在机器部件的孔或者固定开口(一般情况)中。为此，固定部分1优选具有螺纹5。在感应式接近度传感器的情况下，固定部分1包括传感器线圈，并且在适当的情况下还包括谐振电容器。

电子设备部分2优选设置有塑料壳体，并且包括：传感器信号计算单元7，其用于计算传感器信号；调制器/编码器8，其用于转换计算后的传感器信号；和带有天线13的发射器9(通常是向远距离的设备进行无线电发射的设备)，其用于发射无线电信号。有利的是，电子设备部分2还包括：无线电接收器10，其用于接收多组参数(传感器开关阈值、开关滞后、用于待识别的不同材料的修正因子、传感器与待识别的物体之间的规定距离范围)；和下游的解调器/解码器11，其用于调节接收到的信号，存储信号并将信号传递到传感器信号计算单元7。此外，电子设备部分2包括用于无线馈电和供电的供电单元12。

供电单元12优选包括：次级线圈20；下游整流器21；和储电器22(例如图4所示的用于存储电能的电容器22)。优选的是，通过脉冲的方式，以规定的开(on)周期和规定的关(off)周期从供电单元12向接近度传感器的其余部件供电。这样做的优点是可以优化或减少电能需求。与接近度传感器对应的基点有利地包括振荡器，该振荡器向初级线圈馈送从约15kHz至15MHz的中频振荡，由此产生磁场。供电单元12的次级线圈接收磁场，并将磁能转换成电能。

所规定的中频会导致发射波长大于22米至22千米的电磁场，因此该波长大于所用的初级线圈的尺寸，所以初级线圈的尺寸决定了初级线圈不会起到这种电磁场辐射的天线的作用。

在图2中示出了可插入式接近度传感器的第二实施例。所示的接近度传感器原则上按照与第一实施例相同的方式构造(参见上面参考图1所作的说明)，但是，所用的固定部分3的直径比图1所示的固定部分1的直径更大。该实例意在表明，所有需要的固定部分都可用不同直径的圆柱形壳体或者不同形状的壳体实现，并且能够以简单的方式与通用的电子设备部分2连接。

接近度传感器的两个结构部件(固定部分1或3和电子设备部分2)之间的电连接优选通过电线16和插头14实现，但也可以通过磁耦合15以非接触的方式实现，磁耦合15的优点是可靠性更高。传感器信号计算单元7可自适应地识别连接的传感器头部6和相应地计算传递的传感器信号。为了使传感器信号计算单元7能够适应连接的传感器头部6，例如为两个结构部件(固定部分1或3和电子设备部分2)的连接设置了另外的触点。

Claims

1.一种接近度传感器，包括：

固定部分，其包含用于产生传感器信号的传感器头部，

其特征在于，所述接近度传感器还包括：

电子设备部分，其能够与所述固定部分连接，所述电子设备部分具有：传感器信号计算单元；调制器/编码器；带有天线的无线电发射器，其用于发射计算后的传感器信号并且布置在所述调制器/编码器的下游；无线电接收器；解调器/解码器，其用于多组参数的无线电接收，并且布置在所述无线电接收器的下游；和供电单元；

电连接，其用于将所述传感器信号从所述固定部分传递至所述电子设备部分。

2.根据权利要求1所述的接近度传感器，其中，

所述供电单元包括：次级线圈、布置在所述次级线圈下游的整流器、和储电器，

所述次级线圈接收中频磁场，并将所述中频磁场转换成电能。

3.根据权利要求1所述的接近度传感器，其中，

所述固定部分具有适合接合在机器部件中的螺纹。

4.根据权利要求1所述的接近度传感器，其中，

所述固定部分和所述电子设备部分之间的电连接包括插头。

5.根据权利要求1所述的接近度传感器，其中，

所述固定部分和所述电子设备部分之间的电连接通过磁耦合实现。

6.根据权利要求1所述的接近度传感器，其中，

所述电连接包括连接在所述固定部分和所述电子设备部分之间的中间件。

7.根据权利要求6所述的接近度传感器，其中，

所述中间件是可变形的。

8.根据权利要求1所述的接近度传感器，其中，

所述传感器信号计算单元自适应地识别连接的所述传感器头部，以计算所述传感器信号。

9.根据权利要求1所述的接近度传感器，其中，

所述固定部分和所述电子设备部分之间的电连接通过非接触的方式实现。

10.根据权利要求1所述的接近度传感器，其中，

所述电连接包括用于连接所述固定部分和所述电子设备部分的电接触。