CS230238B1

CS230238B1 - Electronic contactless stroke sensor

Info

Publication number: CS230238B1
Application number: CS116983A
Authority: CS
Inventors: Jiri Pasler; Richard Sehnal
Original assignee: Jiri Pasler; Richard Sehnal
Priority date: 1983-02-21
Filing date: 1983-02-21
Publication date: 1984-08-13
Also published as: DD237580A3

Description

Vynález se týká bezkontaktního elektronického snímače zdvihu zvláště pro plynulé snímání polohy karosérie vůči nápravě vozidla.BACKGROUND OF THE INVENTION The invention relates to a non-contact electronic lift sensor, in particular for continuously sensing the position of the bodywork relative to the vehicle axle.

V současné době známé plynulé snímače zdvihu použitelné pro provozní snímání polohy korosérie vůči nápravě vozidla pracují obvykle na principu kontaktních potenclometrů nebo bezkontaktních potenciometrů s Hallovými generátory. Snímače tensometrické, cívkové, induktivní, kapacitní nebo piezoelektrické běžně používané pro měřicí účely nejsou pro provozní použití na vozidlech vhodné z důvodu značné složitosti nutných vyhodnocovacích elektronických obvodů.The currently known continuous stroke sensors usable for the operational sensing of the position of the corroder with respect to the axle of the vehicle usually work on the principle of contact potentiometers or contactless potentiometers with Hall generators. Tensometric, coil, inductive, capacitive or piezoelectric sensors commonly used for measuring purposes are not suitable for operational use on vehicles due to the considerable complexity of the necessary electronic evaluation circuits.

Nevýhodou kontaktních potenciometrických snímačů je omezená životnost daná mechanickým opotřebením dráhy potenciometru. Bezkontaktní plynulé snímače zdvihu s Hallovými generátory jsou značně nákladné.The disadvantage of contact potentiometric sensors is limited lifetime due to mechanical wear of potentiometer path. Non-contact stepless stroke sensors with Hall generators are very expensive.

Uvedené nevýhody odstraňuje snímač zdvihu podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že část vinutí cívky, která je součástí stabilního oscilátoru je uspořádána v kovovém tlumicím dílu, přičemž odbočka cívky je spojena s detekční diodou vyhodnocovacího obvodu. Tlumicí díl je uspořádán na vratné ploché pružině.The above-mentioned disadvantages are eliminated by the stroke sensor according to the invention, characterized in that the part of the coil winding which is part of a stable oscillator is arranged in a metal damping part, the coil branch being connected to the detection diode of the evaluation circuit. The damping element is arranged on a return flat spring.

Výhodami snímače podle vynálezu jsou jednoduché elektrické zapojení, vysoká spolehlivost, velká stabilita výstupního napětí v širokém rozsahu změn teploty okolí a vysoká provozní životnost daná konstrukcí bez mechanického opotřebení dílů.The advantages of the sensor according to the invention are simple electrical connection, high reliability, high output voltage stability over a wide range of ambient temperature changes and high service life due to the design without mechanical wear of the parts.

Příklad snímače podle vynálezu je schematicky znázorněn na přiloženém výkresu, kde obr. la představuje základní provedení snímače s částí cívky zasunutou do kovového hrníčku, obr. 1b představuje alternativní provedení, kde část vinutí je volně zasunuta do kovového kroužku a obr. Ic znázorňuje provedení s částí vinutí zasunutého volně do otvoru pružiny.An example of a sensor according to the invention is shown schematically in the attached drawing, wherein Fig. 1a shows a basic embodiment of a sensor with a coil part inserted into a metal cup, Fig. 1b shows an alternative embodiment where a part of the winding is loosely inserted into a metal ring; parts of the winding inserted freely into the spring opening.

Cívka L tvoří ve spojení s elektronickým obvodem stabilní oscilátor 1. Zapojení využívá jednotranzistOřový tříbodový Clappův oscilátor so základní frekvencí cca 8 kHz, vyznačující se vysokou stabilitou frekvence i výstupního napětí. Cívka L je navinuta na válcovém feritovém jádru do dvou samostatných komůrkových sekcí. Pres horní sekci vinutí je plynule se vzduchovou mezerou přesouván kovový tlumicí díl, například kovový hrníček 2, vyrobený z materiálu s vysokou elektrickou vodivostí, prostřednictvím zdvihátka 4 a vratné ploché pružiny 3. Hrníček 2 vytváří pro vinutí cívky L oscilátoru 1 závit na krátko, vlivem kterého dochází к útlumu oscilačního obvodu a tedy i к poklesu amplitudy oscilačního napětí. Z důvodu menšího zatížení oscilačního obvodu je napětí pro detekční stupeň odebíráno z odbočky cívky L. Detekční stupeň vyhodnocovacího obvodu tvoří dioda D a filtrační kondenzátor C. Výstupní usměrněné napětí na vybíjecím odporu R je nepřímo úměrné velikosti přesunutí hrníčku 2 přes vrchní sekci vinutí cívky L neboli je úměrné velikosti zdvihu zdvihátka 4 z jeho krajní výchozí polohy. Vratná plochá pružina 3 vrací hrníček 2 zpět do výchozí polohy nad krajní čelo horní komůrky cívky L při uvolnění zdvihátka 4.The coil L forms a stable oscillator 1 in conjunction with the electronic circuit. The wiring uses a single-point three-point Clapp oscillator with a basic frequency of approx. The coil L is wound on a cylindrical ferrite core into two separate chamber sections. A metal damping piece, for example a metal cup 2 made of a material of high electrical conductivity, is continuously moved over the upper winding section with an air gap by means of a tappet 4 and a return spring 3. The cup 2 forms a short thread for winding coil L of oscillator 1. which leads to a damping of the oscillating circuit and thus to a decrease in the amplitude of the oscillating voltage. Due to the lesser load on the oscillating circuit, the voltage for the detection stage is drawn from the coil tap L. The detection stage of the evaluation circuit is formed by a diode D and a filter capacitor C. The output rectified voltage at the discharge resistor R is inversely proportional to the is proportional to the stroke size of the tappet 4 from its extreme starting position. The return spring 3 returns the cup 2 to its starting position above the end face of the upper coil chamber L when the tappet 4 is released.

V dalších konstrukčních provedeních znázorněných na obr. Ib a lc může být hrníček 2 a zdvihátko 4 nahrazeno buď plochou pružinou 5 s připevněným kroužkem 6 z materiálu s vysokou elektrickou vodivostí (obr. Ib), nebo samotnou plochou pružinou 5 s otvorem přesouvaným přes horní sekci vinutí cívky L. Výstupní napětí snímače je pak úměrné velikosti vychýlení volného konce* ploché pružiny 5.In other embodiments shown in Figs. Ib and 1c, the cup 2 and the tappet 4 may be replaced either by a flat spring 5 with a high-conductivity ring 6 attached to it (Fig. Ib) or by a flat spring 5 with an opening displaced over the upper section. The output voltage of the sensor is then proportional to the amount of deflection of the free end * of the flat spring 5.

Snímač zdvihu podle vynálezu lze využít ke snímání vzájemné polohy různých dílů i v jiných oborech.The stroke sensor according to the invention can also be used to sense the relative position of different parts in other fields.

Claims

OBJECT OF THE INVENTION

Contactless electronic stroke sensor with a coil, in particular for continuously sensing the position of the bodywork relative to the vehicle axle, characterized in that the part of the coil winding (L) which is part of a stable oscillator (1) is arranged in a metal cushioning ), which is connected to the detection diode (D) of the evaluation circuit from the side of the coil (L).

Contactless electronic stroke sensor according to Claim 1, characterized in that the damping element is arranged on a return spring (3, 5).