DE10164121C2 - Magnetostriktives Wegmessverfahren und -system mit einem Start- und Stop-Impuls - Google Patents
Magnetostriktives Wegmessverfahren und -system mit einem Start- und Stop-ImpulsInfo
- Publication number
- DE10164121C2 DE10164121C2 DE10164121A DE10164121A DE10164121C2 DE 10164121 C2 DE10164121 C2 DE 10164121C2 DE 10164121 A DE10164121 A DE 10164121A DE 10164121 A DE10164121 A DE 10164121A DE 10164121 C2 DE10164121 C2 DE 10164121C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- pulse
- excitation pulse
- waveguide
- magnet
- response
- 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.)
- Expired - Fee Related
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
- G01D5/48—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 wave or particle radiation means
- G01D5/485—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 wave or particle radiation means using magnetostrictive devices
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Description
Die Erfindung geht aus von einem magnetostriktiven
Wegmessverfahren zur Ermittlung einer Position eines Magneten,
bei dem der Magnet entlang einem Wellenleiter verfahrbar ist,
bei dem ein Erregerimpuls erzeugt und durch den Wellenleiter
zu dem Magneten geführt wird, bei dem eine Torsionswelle in
dem Wellenleiter entsteht, wenn der Erregerimpuls den Magneten
erreicht, bei dem ein Antwortimpuls in Abhängigkeit von der
Torsionswelle erzeugt wird, und bei dem die Position des
Magneten in Abhängigkeit von dem Erregerimpuls und dem
Antwortimpuls ermittelt wird. Die Erfindung betrifft ebenfalls
ein entsprechendes magnetostriktives Wegmesssystem.
Ein derartiges Wegmessverfahren bzw. Wegmesssystem ist aus der
DE 199 54 328 A1 bekannt. Dort ist ein Wellenleiter vorhanden,
in dessen Längsrichtung ein mit einem Magneten gekoppelter
Gegenstand verschoben werden kann. In dem Wellenleiter wird
aufgrund eines auf das Magnetfeld des Magneten auftreffenden
Erregerimpulses eine Torsionswelle erzeugt. Eine Spule ist
vorgesehen, um aus der Torsionswelle einen Antwortimpuls
abzuleiten. Aus der Zeitdauer zwischen dem Erregerimpuls und
dem Antwortimpuls wird auf die Position des Gegenstands
entlang dem Wellenleiter geschlossen.
Der Erregerimpuls wird von einem externen Abfrageimpuls
ausgelöst, mit dem die Position des Gegenstands abgefragt
wird. Da nach dem Eintreffen des Abfrageimpulses eine gewisse
Zeitdauer für die Durchführung der vorstehend beschriebenen
Ermittlung der Position des Gegenstands erforderlich ist, wird
die ermittelte Position auf den aktuellen Zeitpunkt des
Abfrageimpulses vorausberechnet. Hierzu werden gegebenenfalls
die zuletzt ermittelten und abgespeicherten Positionen des
Gegenstands herangezogen und z. B. mittels einer linearen
Extrapolation berücksichtigt.
Aufgrund von Nicht-Linearitäten des Wellenleiters muss die
vorausberechnete Position korrigiert werden. Hierzu ist in der
DE 199 54 328 A1 eine Tabelle vorhanden, in der zu jeder
ermittelten Position ein zugehöriger Korrekturfaktor enthalten
ist. Die Korrekturfaktoren werden dabei vorab mittels
hochgenauer Messungen von Positionen des Gegenstands bestimmt.
Die Korrekturfaktoren beziehen sich auf die ermittelten
Positionen des Gegenstands und korrigieren somit dieses
Ergebnis des bekannten Wegmesssystems.
Die derart korrigierte Position des Gegenstands wird
schließlich in eine Zeitdauer umgerechnet und mit Hilfe eines
Start- und eines Stop-Impulses ausgegeben.
Der Nachteil des beschriebenen magnetostriktiven
Wegmessverfahrens bzw. -systems besteht u. a. darin, dass die
minimale Zeitdauer, mit der Abfrageimpulse verarbeitet werden
können, von der für die Korrektur der ermittelten Position
erforderlichen Zeitdauer abhängt.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein magnetostriktives
Wegmessverfahren und ein entsprechendes Wegmesssystem zu
schaffen, die geringere Zeitabstände zwischen den einzelnen
Abfrageimpulsen zulassen.
Bei einem magnetostriktiven Wegmessverfahren der eingangs
genannten Art wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst,
dass eine Vielzahl von Positionen und von Erregerimpuls-
Korrekturwerten einander zugeordnet werden, und dass in
Abhängigkeit von der ermittelten Position des Magneten und dem
aus der Tabelle zugehörigen Erregerimpuls-Korrekturwert die
Dauer des nächsten Erregerimpulses verändert wird. Bei einem
entsprechenden magnetostriktiven Wegmesssystem wird die
Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein Prozessor
vorgesehen ist, in dem eine Tabelle vorhanden ist, in der eine
Vielzahl von Positionen und von Erregerimpuls-Korrekturwerten
einander zugeordnet sind, und dass Mittel vorgesehen sind, die
in Abhängigkeit von der ermittelten Position des Magneten und
dem aus der Tabelle zugehörigen Erregerimpuls-Korrekturwert
die Dauer des nächsten Erregerimpulses verändern.
Im Unterschied zum Stand der Technik wird nicht die von dem
Wegmesssystem ermittelte Position eines Gegenstands
korrigiert, sondern es wird der Auslöser der Messung, nämlich
der Erregerimpuls korrigiert. Das Ergebnis der Messung,
nämlich die Position des Gegenstands muss damit nicht mehr
korrigiert oder abgeglichen oder in sonstiger Weise
beeinflusst werden.
Daraus ergibt sich der Vorteil, dass die von der
Positionsberechnung ermittelte Position des Gegenstands sofort
weiterverwendet werden kann. Die für eine Korrektur
erforderliche Zeitdauer wird damit eingespart. Dies stellt
gleichzeitig eine Verkürzung derjenigen minimalen Zeitdauer
dar, die für die Ermittlung einer Position des Gegenstands
erforderlich ist.
Die Korrektur des Erregerimpulses kann völlig unabhängig von
der Weiterverwendung der ermittelten Position des Gegenstands
durchgeführt werden. Die hierfür erforderliche Zeitdauer hat
somit keinen Einfluss auf die Ermittlung der genannten
Position und/oder deren Weiterverwendung.
Dies hat zur Folge, dass die minimale Zeitdauer, mit der
Abfrageimpulse verarbeitet werden können, nicht mehr von der
für die Korrektur der ermittelten Position erforderlichen
Zeitdauer abhängt. Die minimale Zeitdauer ist damit geringer.
Dies führt zu der Möglichkeit, dass bei dem erfindungsgemäßen
Wegmesssystem geringere Zeitabstände zwischen den einzelnen
Abfrageimpulsen zugelassen werden können.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Mittel dazu vorgesehen
sind, die Dauer des nächsten Erregerimpulses zu verkürzen oder
zu verlängern. Damit können Korrekturen in beide Richtungen,
also im Sinne von positiven und negativen Veränderungen der
Ausbreitung der Torsionswelle auf dem Wellenleiter kompensiert
werden.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die
Positionsberechnung dazu vorgesehen, die Position aus der
Zeitdauer zwischen den Abschaltflanken des Erregerimpulses und
des Antwortimpulses zu ermitteln. Durch die Bezugnahme auf die
Abschaltflanken wird gewährleistet, dass eine Veränderung der
Dauer des Erregerimpulses, insbesondere dessen Verkürzung oder
Verlängerung, auch einen Einfluss auf die ermittelte Position
hat.
Bei einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung
ist die Positionsberechnung dazu vorgesehen, die Ermittlung
der Position aus der Zeitdauer mittels einer standardisierten
Ausbreitungsgeschwindigkeit der Torsionswelle auf dem
Wellenleiter durchzuführen. Dies ist ohne weiteres möglich, da
- wie erläutert wurde - die Korrektur bereits im Rahmen der
Erzeugung des Erregerimpulses durchgeführt worden ist. Die
Umrechnung der Zeitdauer in die Position des Gegenstands kann
damit äußerst einfach und schnell durchgeführt werden.
Bei einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung
ist vorgesehen, dass die Spule ein Signal erzeugt, und dass
die Positionsberechnung dazu vorgesehen ist, einen durch die
Torsionswelle hervorgerufenen Ausschlag des Signals zu
erkennen und in Abhängigkeit von diesem Ausschlag den
Antwortimpuls zu erzeugen. Vorzugsweise erfolgt die Erzeugung
des Antwortimpulses in Abhängigkeit von einer Nulllinie des
von der Spule gelieferten Signals.
Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der
Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von
Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren der
Zeichnung dargestellt sind. Dabei bilden alle beschriebenen
oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger
Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer
Zusammenfassung in den Patentansprüchen oder deren
Rückbeziehung sowie unabhängig von ihrer Formulierung bzw.
Darstellung in der Beschreibung bzw. in der Zeichnung.
Fig. 1 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines ersten
Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen
magnetostriktiven Wegmesssystems, und
Fig. 2 zeigt ein schematisches Diagramm eines von dem
Wegmesssystem der Fig. 1 erzeugten Signals mit
zugehörigem Erregerimpuls und Antwortimpuls.
Fig. 1 zeigt ein magnetostriktives Wegmesssystem 10, das ein
Gehäuse 11, einen Wellenleiter 12, eine Spule 13 und einen
Magneten 14 aufweist.
Der Wellenleiter 12 besteht aus magnetostriktivem Material und
ist stabförmig ausgebildet. Die Spule 13 ist im Bereich des
einen Endes des Wellenleiters 12 angeordnet. Die Spule 13
umgibt den Wellenleiter 12, ohne diesen zu berühren. Im
Bereich des anderen Endes des Wellenleiters 12 ist ein Dämpfer
15 vorgesehen. Zusätzlich kann in demjenigen Bereich des
Wellenleiters 12, in dem die Spule 13 angeordnet ist, ein
weiterer Dämpfer 15 vorhanden sein.
Der Magnet 14 kann in Richtung des Wellenleiters 12 verschoben
werden. Der Magnet 14 ist mit einem Gegenstand 16 verbunden,
so dass die Position des Magneten 14 entlang dem Wellenleiter
12 der Position des Gegenstands 16 entspricht.
Ein leitfähiger Draht 17 ist mit einem Pulsgenerator 18
verbunden. Der Draht 17 erstreckt sich durch das Innere der
gesamten Länge des Wellenleiters 12 und ist auf der Außenseite
des Wellenleiters 12 wieder zu dem Pulsgenerator 18
zurückgeführt. Der Wellenleiter 12, der leitfähige Draht 17,
die Spule 13 und der Magnet 14 sind in einem zylinderförmigen
Gehäuse 19 untergebracht.
Alternativ besteht die Möglichkeit, dass der Wellenleiter 12
und der leitfähgie Draht 17 als gemeinsames Bauteil kombiniert
sind.
Der Pulsgenerator 18 ist mit einer Positionsberechnung 20
verbunden, an die des Weiteren die Spule 13 angeschlossen ist.
Ein Prozessor 21 ist vorhanden, der mit der
Positionsberechnung 20 und mit dem Pulsgenerator 18 verbunden
ist. Weiterhin ist an den Prozessor 21 ein Start/Stop-
Generator 22 angeschlossen.
Im Betrieb des magnetostriktiven Wegmesssystems 10 erzeugt der
Pulsgenerator 18 periodisch einen einzelnen Erregerimpuls E,
beispielsweise alle 2 Millisekunden. Die Dauer des
Erregerimpulses E beträgt einige Mikrosekunden, z. B. 4,5
Mikrosekunden.
Der Erregerimpuls E läuft durch den leitfähigen Draht 17 in
Richtung zu dem Magneten 14. Wenn der Erregerimpuls E das
magnetische Feld des Magenten 14 erreicht, entsteht eine
Torsionswelle T in dem Wellenleiter 12. Der Erregerimpuls E
wird weiterhin an die Positionsberechnung 20 weitergegeben.
Die Torsionswelle T breitet sich ausgehend von der Position
des Magneten 14 in beiden Richtungen in dem Wellenleiter 12
aus. Wenn die Torsionswelle T die Spule 13 erreicht, entsteht
ein Signal S. Ansonsten wird die Torsionswelle T mit Hilfe der
Dämpfer 15 gedämpft, so dass keine Reflektionen oder
dergleichen an den Enden des Wellenleiters 12 entstehen.
In der Positionsberechnung 20 stehen somit der Erregerimpuls E
und das Signal S zur Verfügung. Aus dem Signal S generiert die
Positionsberechnung 20 zuerst einen Antwortimpuls A, wie dies
nachfolgend beschrieben ist.
Fig. 2 zeigt ein Diagramm mit dem Signal S, dem Erregerimpuls
E, dem Antwortimpuls A und einem nächsten Erregerimpuls E',
jeweils aufgetragen über der Zeit t.
Wie erläutert wurde, durchläuft der Erregerimpuls E den
Wellenleiter 12. Dabei passiert der Erregerimpuls E auch die
Spule 13. Dies führt zu Störungen 23 des Signals S, die von
der Positionsberechnung 20 durch entsprechende Maßnahmen
ausgeblendet werden.
Wie ebenfalls erläutert wurde, wird von dem Erregerimpuls E
die Torsionswelle T hervorgerufen, die in der Spule 13 einen
Ausschlag 24 des Signals S erzeugt. Dieser Ausschlag 24 wird
von der Positionsberechnung 20 erkannt und nicht ausgeblendet.
Die Ermittlung und Erzeugung des Antwortimpulses A wird von
der Positionsberechnung 20 durchgeführt. Beispielsweise wenn
das Signal S bei dem Ausschlag 24 ein Maximum erreicht, wird
die Einschaltflanke 25 des Antwortimpulses A erzeugt.
Weiterhin ist eine Nulllinie des Signals S in der
Positionsberechnung 20 bekannt. Sobald das Signal S nach der
Einschaltflanke 25 diese Nulllinie N wieder erreicht, wird die
Ausschaltflanke 26 des Antwortimpulses A erzeugt.
Dann ermittelt die Positionsberechnung 20 die Zeitdauer Z
zwischen dem Erregerimpuls E und dem Antwortimpuls A. Diese
Zeitdauer Z erstreckt sich zwischen den Ausschaltflanken des
Erregerimpulses E und des Antwortimpulses A.
Die Zeitdauer Z wird von der Positionsberechnung 20 mit Hilfe
einer bekannten, standardisierten Ausbreitungsgeschwindigkeit
der Torsionswelle T innerhalb des Wellenleiters 12 in eine
Position P des Gegenstands 16 umgerechnet. Diese Position P
wird an den Prozessor 21 weitergegeben. Hierzu erfolgt vorab
eine Digitalisierung der Position P.
In dem Prozessor 21 ist ein Speicher vorhanden, beispielsweise
ein EEPROM (= electronically erasable programable read only
memory). In dem Speicher ist eine Tabelle enthalten, in der
Positionen P des Gegenstands 16 und jeweils zugehörige
Erregerimpuls-Korrekturwerte EK abgespeichert sind.
Die Positionen und zugehörigen Korrekturwerte werden mittels
einer Eichung vorab ermittelt. Hierzu wird der Gegenstand 16
in eine Vielzahl von Positionen entlang dem Wellenleiter 12
gebracht. Die Positionen werden einerseits mit Hilfe des
vorbeschriebenen Verfahrens ermittelt. Andererseits werden die
Positionen zusätzlich von einem hochgenauen Messgerät
vermessen, beispielsweise von einem Laser-Interferometer. Aus
der Abweichung der hochgenau gemessenen Position und der mit
Hilfe des vorliegenden Verfahrens ermittelten Position wird
der Korrekturwert ermittelt. Dieser Korrekturwert wird - wie
erwähnt - zusammen mit der zugehörigen Position für alle
vermessenen Positionen digital in der Tabelle abgespeichert.
Wie erwähnt, wird die von der Positionsberechnung 20
ermittelte Position P an den Prozessor 21 weitergegeben. In
Abhängigkeit von diesem Positionswert liest der Prozessor 21
den zugehörigen Erregerimpuls-Korrekturwert EK direkt aus der
abgespeicherten Tabelle aus.
Alternativ ist es möglich, daß der Prozessor 21 mittels
mehrerer zuletzt von der Positionsberechnung 20 erhaltener
Positionen P eine Vorausberechnung der aktuellen Position
durchführt. Bei dieser Alternative wird somit berücksichtigt,
daß die Ermittlung der letzten Position P durch die
Positionsberechnung 20 eine gewisse Zeitdauer erfordert, in
der der Gegenstand 16 sich gegebenenfalls weiterbewegt und
damit seine Position verändert hat. Aus den letzten Positionen
kann dabei die Bewegung des Gegenstands 16 ermittelt werden,
um damit dann die genannte Vorausberechnung beispielsweise mit
Hilfe einer linearen Extrapolation durchzuführen. Für die sich
ergebende aktuelle Position liest der Prozessor 21 den
zugehörigen Erregerimpuls-Korrekturwert EK aus der
abgespeicherten Tabelle aus.
Der Erregerimpuls-Korrekturwert EK wird daraufhin analog an
den Impulsgenerator 18 ausgegeben, der damit den in der Fig.
2 gezeigten nächsten Erregerimpuls E' verkürzt oder
verlängert. Die Verlängerung oder Verkürzung diese
Erregerimpulses E' mittels des Erregerimpuls-Korrekturwerts EK
kann dabei beispielsweise in Vielfachen von 0,2 Nanosekunden
erfolgen.
Die beschriebene Abweichung der nach dem vorliegenden
Verfahren ermittelten Position des Gegenstands 16 von der
hochgenau gemessenen Position desselben ergibt sich u. a.
daraus, dass der Wellenleiter 12 über seine gesamte Länge
keine homogenen Eigenschaften besitzt. So ergeben sich aus
Materialverändungen und/oder aus herstellungsbedingten
Ungenauigkeiten des Wellenleiters 12 über dessen Länge keine
linearen Zusammenhänge zwischen den tatsächlichen Positionen
des Gegenstands 16 und den von dem magnetostriktiven
Wegmesssystem 10 gemessenen Positionen des Gegenstands 16. Die
bei der Umrechnung der Zeitdauer Z in die Position P
verwendete standardisierte Ausbreitungsgeschwindigkeit der
Torsionswelle T stimmt deshalb nicht exakt mit den
tatsächlichen Verhältnissen auf dem Wellenleiter 12 überein.
Die Korrektur dieser Abweichung erfolgt dadurch, dass die
Dauer des jeweils nächsten Erregerimpulses E' verändert wird.
Diese Dauer eines Erregerimpulses E hat eine Auswirkung auf
die daraus resultierende Torsionswelle T und damit auf den
Antwortimpuls A hat. Durch eine Verlängerung oder Verkürzung
der Dauer eines Erregerimpulses können damit Abweichungen des
magnetostriktiven Wegmesssystems 10 von der Realität
ausgeglichen werden.
Unabhängig davon wird z. B. durch eine Verlängerung eines
Erregerimpulses E automatisch die Zeitdauer Z bis zum
Eintreffen des Antwortimpulses A kürzer. Eine derartige
Verlängerung ist beispielhaft bei dem nächsten Erregerimpuls
E' in der Fig. 2 punktiert dargestellt.
Insgesamt wird damit die an sich vorhandene Nicht-Linearität
des Wellenleiters 12 durch eine Veränderung der Dauer des
Erregerimpulses E korrigiert. Mit anderen Worten bedeutet
dies, dass nicht das Ergebnis der Messung korrigiert wird,
also die Zeitdauer Z, sondern der Auslöser für die Messung,
nämlich der Erregerimpuls E. Dies hat zur Folge, dass das
Ergebnis der Messung, also die Zeitdauer Z, bereits korrigiert
ist und deshalb nicht mehr korrigiert werden muss.
Bei der aus dem Erregerimpuls E und dem Antwortimpuls A
ermittelten Zeitdauer Z handelt es sich damit um einen
korrigierten Wert. Entsprechendes gilt somit auch für die
daraus berechnete Position P des Gegenstands 16.
Im Betrieb des magnetostriktiven Wegmesssystems 10 werden die
von der Positionsberechnung 20 ermittelten Positionen P des
Gegenstands 16 auch an den Start/Stop-Generator 22
weitergegeben. Dort werden eine Mehrzahl aufeinanderfolgender
Positionen P abgespeichert.
Wird nunmehr der Start/Stop-Generator 22 von einem extern
erzeugten Abfrageimpuls F beaufschlagt, mit dem die Position
des Gegenstands 16 abgefragt wird, so erzeugt der Start/Stop-
Generator 22 einen Start/Stop-Impuls G in Abhängigkeit von den
abgespeicherten Positionen P des Gegenstands 16.
Der Abfrageimpuls F kann zeitlich völlig unabhängig von den
Erregerimpulsen E und/oder den Antwortimpulsen A bei dem
Start/Stop-Generator 22 eintreffen. Dies hat zur Folge, dass
beim Eintreffen des Abfrageimpulses F im Normalfall keine
Position P abgespeichert ist, die genau derjenigen Position Q
des Gegenstands 16 entspricht, die dieser im Zeitpunkt des
Eintreffens des Abfrageimpulses F tatsächlich innehat.
Es wird deshalb in dem Start-Stop-Generator 22 eine
Vorausberechnung durchgeführt. Aus den vor dem Eintreffen des
Abfrageimpulses F abgespeicherten Positionen P des Gegenstands
16 wird die Bewegung des Gegenstands 16 entlang dem
Wellenleiter 12 ermittelt. Dabei wird insbesondere dessen
Verfahrgeschwindigkeit entlang dem Wellenleiter 16
berücksichtigt. Aus dieser Bewegung des Gegenstands 16 wird
auf diejenige Position Q des Gegenstands 16 geschlossen, die
dieser im Zeitpunkt des Eintreffens des Abfrageimpulses F
tatsächlich aufweist.
Die Ermittlung derjenigen Position Q des Gegenstands 16, die
dieser im Zeitpunkt des Eintreffens des Abfrageimpulses F
aufweist, kann beispielsweise mit Hilfe einer linearen
Extrapolation oder auch mittels sonstiger mathematischer
Verfahren durchgeführt werden.
Die auf diese Weise ermittelte Position Q des Gegenstands 16
im Zeitpunkt des Eintreffens des Abfrageimpulses F wird dann
von dem Start/Stop-Generator 22 in eine Zeitdauer umgewandelt.
Der Start/Stop-Generator 22 erzeugt schließlich einen Start-
Impuls und einen Stop-Impuls, deren zeitlicher Abstand der
vorgenannten Zeitdauer entspricht.
Der Start-Impuls wird dabei von dem Start/Stop-Generator 22
sofort nach dem Eintreffen des Abfrageimpulses F erzeugt und
nach extern abgegeben. Dann führt der Start/Stop-Generator 22
die erläuterte Vorausberechnung durch. Durch eine
entsprechende Ausbildung des Start/Stop-Generators 22 kann
erreicht werden, dass die Durchführung dieser Vorausberechnung
immer zeitlich kürzer ist als vorstehend genannte, die
Position Q charakterisierende Zeitdauer. Damit ist es möglich,
dass der Start/Stop-Generator 22 zuerst die vorgenannte
Zeitdauer berechnet, um dann den Stop-Impuls entsprechend zu
erzeugen und nach extern abzugeben, der zusammen mit dem
bereits abgegebenen Start-Impuls die genannte Zeitdauer
darstellt.
Claims (10)
1. Magnetostriktives Wegmessverfahren zur Ermittlung einer
Position (P) eines Magneten (14), bei dem der Magnet (14)
entlang einem Wellenleiter (12) verfahrbar ist, bei dem
ein Erregerimpuls (E) erzeugt und durch den Wellenleiter
(12) zu dem Magneten (14) geführt wird, bei dem eine
Torsionswelle (T) in dem Wellenleiter (12) entsteht, wenn
der Erregerimpuls (E) den Magneten (14) erreicht, bei dem
ein Antwortimpuls (A) in Abhängigkeit von der
Torsionswelle (T) erzeugt wird, und bei dem die Position
des Magneten (14) in Abhängigkeit von dem Erregerimpuls
(E) und dem Antwortimpuls (A) ermittelt wird, dadurch
gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von Positionen (P) und
von Erregerimpuls-Korrekturwerten (EK) einander
zugeordnet werden, und dass in Abhängigkeit von der
ermittelten Position (P) des Magneten (14) und dem aus
der Tabelle zugehörigen Erregerimpuls-Korrekturwert (EK)
die Dauer des nächsten Erregerimpulses (E') verändert
wird.
2. Wegmessverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass die Dauer des nächsten Erregerimpulses (E') verkürzt
oder verlängert wird.
3. Wegmessverfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die Position (P) aus der
Zeitdauer (Z) zwischen den Abschaltflanken des
Erregerimpulses (E) und des Antwortimpulses (A) ermittelt
wird.
4. Wegmessverfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
dass die Ermittlung der Position (P) aus der Zeitdauer
(Z) mittels einer standardisierten
Ausbreitungsgeschwindigkeit der Torsionswelle (T) auf dem
Wellenleiter (12) durchgeführt wird.
5. Wegmessverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass ein Signal (S) erzeugt wird,
und dass ein durch die Torsionswelle (T) hervorgerufener
Ausschlag (24) des Signals (S) erkannt und in
Abhängigkeit von diesem Ausschlag (24) der Antwortimpuls
(A) erzeugt wird.
6. Magnetostriktives Wegmesssystem (10) mit einem
Wellenleiter (12), dem ein entlang dem Wellenleiter (12)
verfahrbarer Magnet (14) zugeordnet ist, mit einem
Impulsgenerator (18) zur Erzeugung eines Erregerimpulses
(E), mit einem leitfähigen Draht (17) zur Führung des
Erregerimpulses (E) durch den Wellenleiter (12) zu dem
Magneten (14), wobei eine Torsionswelle (T) in dem
Wellenleiter (12) entsteht, wenn der Erregerimpuls (E)
den Magneten (14) erreicht, mit einer Spule (13) zur
Erzeugung eines Antwortimpulses (A) in Abhängigkeit von
der Torsionswelle (T), und mit einer Positionsberechnung
(20) zur Ermittlung der Position des Magneten (14) in
Abhängigkeit von dem Erregerimpuls (E) und dem
Antwortimpuls (A), dadurch gekennzeichnet, dass ein
Prozessor (21) vorgesehen ist, in dem eine Tabelle
vorhanden ist, in der eine Vielzahl von Positionen (P)
und von Erregerimpuls-Korrekturwerten (EK) einander
zugeordnet sind, und dass Mittel vorgesehen sind, die in
Abhängigkeit von der ermittelten Position (P) des
Magneten (14) und dem aus der Tabelle zugehörigen
Erregerimpuls-Korrekturwert (EK) die Dauer des nächsten
Erregerimpulses (E') verändern.
7. Wegmesssystem (10) nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, dass die Mittel dazu vorgesehen sind, die
Dauer des nächsten Erregerimpulses (E') zu verkürzen oder
zu verlängern.
8. Wegmesssystem (10) nach einem der Ansprüche 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet, dass die Positionsberechnung (20)
dazu vorgesehen ist, die Position (P) aus der Zeitdauer
(Z) zwischen den Abschaltflanken des Erregerimpulses (E)
und des Antwortimpulses (A) zu ermitteln.
9. Wegmesssystem (10) nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, dass die Positionsberechnung (20) dazu
vorgesehen ist, die Ermittlung der Position (P) aus der
Zeitdauer (Z) mittels einer standardisierten
Ausbreitungsgeschwindigkeit der Torsionswelle (T) auf dem
Wellenleiter (12) durchzuführen.
10. Wegmesssystem (10) nach einem der Ansprüche 6 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass die Spule (13) ein Signal
(S) erzeugt, und dass die Positionsberechnung (20) dazu
vorgesehen ist, einen durch die Torsionswelle (T)
hervorgerufenen Ausschlag (24) des Signals (S) zu
erkennen und in Abhängigkeit von diesem Ausschlag (24)
den Antwortimpuls (A) zu erzeugen.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10164121A DE10164121C2 (de) | 2001-12-24 | 2001-12-24 | Magnetostriktives Wegmessverfahren und -system mit einem Start- und Stop-Impuls |
US10/325,843 US6906512B2 (en) | 2001-12-24 | 2002-12-23 | Magnetostrictive position measuring method and system for changing a duration of a next excitation pulse as a function of the ascertained position of the magnet and the associated excitation pulse corrective value |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10164121A DE10164121C2 (de) | 2001-12-24 | 2001-12-24 | Magnetostriktives Wegmessverfahren und -system mit einem Start- und Stop-Impuls |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10164121A1 DE10164121A1 (de) | 2003-07-24 |
DE10164121C2 true DE10164121C2 (de) | 2003-11-06 |
Family
ID=7710972
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE10164121A Expired - Fee Related DE10164121C2 (de) | 2001-12-24 | 2001-12-24 | Magnetostriktives Wegmessverfahren und -system mit einem Start- und Stop-Impuls |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6906512B2 (de) |
DE (1) | DE10164121C2 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007063084A1 (de) | 2007-12-28 | 2009-07-02 | Horst Siedle Gmbh & Co. Kg | Rotor für eine Windkraft-Energieerzeugungsanlage |
DE102011000486A1 (de) | 2011-02-03 | 2012-08-09 | Tr Electronic Gmbh | Absolutes Positionsmesssystem |
DE102013203494A1 (de) * | 2013-03-01 | 2014-09-04 | Peter Kunow | Positionssensor |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7925392B2 (en) * | 2002-04-23 | 2011-04-12 | Lord Corporation | Aircraft vehicular propulsion system monitoring device and method |
US7548057B2 (en) | 2003-08-14 | 2009-06-16 | Klaus Manfred Steinich | Full waveguide |
CN1867813B (zh) * | 2003-10-14 | 2011-01-26 | 洛德公司 | 用于测量距离的磁致伸缩传感器 |
DE10348195B4 (de) * | 2003-10-16 | 2011-08-11 | ASM Automation Sensorik Meßtechnik GmbH, 85452 | Sensor nach dem Laufzeitprinzip mit einer Detektoreinheit für mechanisch-elastische Wellen |
SK500012008A3 (sk) * | 2008-01-11 | 2009-09-07 | Psl, A. S. | Magnetostrikčný snímač |
EP2336730B1 (de) * | 2009-12-09 | 2017-05-17 | Gefran S.p.A. | Verbesserter magnetostriktiver Positionswandler |
DE102010008495A1 (de) | 2010-02-18 | 2011-08-18 | BALLUFF GmbH, 73765 | Verfahren zur Positionsmessung und Positions-Messvorrichtung |
DE102011107651A1 (de) | 2011-07-12 | 2013-01-17 | Balluff Gmbh | Magnetostriktive Wegaufnehmervorrichtung und Verfahren zur Positionsbestimmung |
DE102011108168A1 (de) | 2011-07-22 | 2013-01-24 | Balluff Gmbh | Verfahren zur Positionsmessung und Schaltungsanordnungen zur Durchführung des Verfahrens |
DE102013102323A1 (de) * | 2013-03-08 | 2014-09-11 | Balluff Gmbh | Verfahren zum Betreiben eines Sensorsystems, Sensorsystem und Messsignal |
US9400179B2 (en) * | 2013-04-11 | 2016-07-26 | Littelfuse, Inc. | Propagation velocity compensated position measurement sensor |
CN104154851A (zh) * | 2014-08-14 | 2014-11-19 | 河海大学常州校区 | 一种磁致伸缩传感器的时差比例位移测量方法 |
DE102018117285B4 (de) * | 2018-07-17 | 2022-02-24 | Balluff Gmbh | Magnetostriktive Sensorvorrichtung und Verfahren zum Betreiben einer magnetostriktiven Sensorvorrichtung |
US11543269B2 (en) | 2020-01-27 | 2023-01-03 | Temposonics GmbH & Co. KG | Target detection in magnetostrictive sensors using a target frequency range |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19954328A1 (de) * | 1999-09-20 | 2001-03-22 | Balluff Inc | Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen kompensierter Meßwandler-Ausgangsimpulse |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5923164A (en) * | 1996-10-15 | 1999-07-13 | Balluff, Inc. | Apparatus and method for automatically tuning the gain of an amplifier |
-
2001
- 2001-12-24 DE DE10164121A patent/DE10164121C2/de not_active Expired - Fee Related
-
2002
- 2002-12-23 US US10/325,843 patent/US6906512B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19954328A1 (de) * | 1999-09-20 | 2001-03-22 | Balluff Inc | Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen kompensierter Meßwandler-Ausgangsimpulse |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007063084A1 (de) | 2007-12-28 | 2009-07-02 | Horst Siedle Gmbh & Co. Kg | Rotor für eine Windkraft-Energieerzeugungsanlage |
DE102011000486A1 (de) | 2011-02-03 | 2012-08-09 | Tr Electronic Gmbh | Absolutes Positionsmesssystem |
DE102013203494A1 (de) * | 2013-03-01 | 2014-09-04 | Peter Kunow | Positionssensor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US6906512B2 (en) | 2005-06-14 |
US20030146747A1 (en) | 2003-08-07 |
DE10164121A1 (de) | 2003-07-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE10164121C2 (de) | Magnetostriktives Wegmessverfahren und -system mit einem Start- und Stop-Impuls | |
DE2336896C3 (de) | Vorrichtung mit einem Meßgerät zum Anziehen einer Verbindung von Bauteilen | |
DE19954328B4 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen kompensierter Meßwandler-Ausgangsimpulse | |
DE3207950A1 (de) | Abstandsmessvorrichtung | |
DE2945200C2 (de) | Verfahren und Schaltungsvorrichtung zur Erzeugung von Sägezahnimpulsen sowie Verwendung derartiger Schaltungsvorrichtungen in Ultraschall-Meßgeräten | |
EP0519089B1 (de) | Einlesen von Betriebsparametern in einen funktionsbereiten Näherungsschalter | |
DE2020393A1 (de) | Fehlersicherung bei inkrementalen Messsystemen | |
DE102017115961B4 (de) | Verfahren zum Betreiben einer magnetostriktiven Wegmessvorrichtung | |
EP2378270A1 (de) | Verfahren zur Bestimmung einer Partikelkonzentration und Messvorrichtung | |
EP0519090B1 (de) | Ultraschall-Näherungsschalter mit Synchronisiereinrichtung | |
DE4315336B4 (de) | Verfahren und Einrichtung zur Messung und Korrektur von Prozeßvariablen | |
DE3713956C2 (de) | ||
DE102005039662A1 (de) | Positionssensor | |
DE2704317B2 (de) | Gangmessgerät für Uhren | |
EP0185133B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum genauen Ermitteln des zeitlichen Abstandes zweier elektrischer Impulse | |
EP0897614B1 (de) | Taktsignalgenerator | |
DE10026534A1 (de) | Laserentfernungsmesseinrichtung für einen Zünder | |
DE19929984C1 (de) | Einrichtung zur Positionserfassung | |
DE102015112010A1 (de) | Vorrichtung zur Umformung eines Hohlprofils | |
DE2363873A1 (de) | Anordnung zur dichtebestimmung | |
DE3227986A1 (de) | Einrichtung zur umwandlung einer einer messgroesse proportionalen frequenz eines elektrischen messimpulses in eine quasi-analog darstellbare groesse | |
EP0009192B1 (de) | Schaltungsanordnung zur Erzeugung einer Abtastimpulsfolge für ein periodisches Signal | |
DE102016125878A1 (de) | Positionssensor | |
DE2507775A1 (de) | Kraftmesser | |
DE3324746A1 (de) | Drehspiegelanordnung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8304 | Grant after examination procedure | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |