DE102004013022B3 - Electric motor has section counter, which features a stationary and a moving part for a stable drive - Google Patents

Electric motor has section counter, which features a stationary and a moving part for a stable drive Download PDF

Info

Publication number
DE102004013022B3
DE102004013022B3 DE200410013022 DE102004013022A DE102004013022B3 DE 102004013022 B3 DE102004013022 B3 DE 102004013022B3 DE 200410013022 DE200410013022 DE 200410013022 DE 102004013022 A DE102004013022 A DE 102004013022A DE 102004013022 B3 DE102004013022 B3 DE 102004013022B3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
sensors
section counter
permanent magnets
counter according
magnetic
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 - Lifetime
Application number
DE200410013022
Other languages
German (de)
Inventor
Olaf Dr. Simon
Michael Müller
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.)
SEW Eurodrive GmbH and Co KG
Original Assignee
SEW Eurodrive GmbH and Co KG
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 SEW Eurodrive GmbH and Co KG filed Critical SEW Eurodrive GmbH and Co KG
Priority to DE200410013022 priority Critical patent/DE102004013022B3/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102004013022B3 publication Critical patent/DE102004013022B3/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING 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
    • G01D5/00Mechanical 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
    • G01D5/12Mechanical 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 electric or magnetic means
    • G01D5/244Mechanical 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 electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains
    • G01D5/245Mechanical 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 electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains using a variable number of pulses in a train
    • G01D5/2451Incremental encoders
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING 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
    • G01D5/00Mechanical 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
    • G01D5/12Mechanical 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 electric or magnetic means
    • G01D5/14Mechanical 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 electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • G01D5/142Mechanical 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 electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices
    • G01D5/147Mechanical 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 electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices influenced by the movement of a third element, the position of Hall device and the source of magnetic field being fixed in respect to each other
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P3/00Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
    • G01P3/42Devices characterised by the use of electric or magnetic means
    • G01P3/44Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
    • G01P3/48Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage
    • G01P3/481Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals
    • G01P3/488Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals delivered by variable reluctance detectors
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K29/00Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices
    • H02K29/06Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices
    • H02K29/12Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices using detecting coils using the machine windings as detecting coil
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K41/00Propulsion systems in which a rigid body is moved along a path due to dynamo-electric interaction between the body and a magnetic field travelling along the path
    • H02K41/02Linear motors; Sectional motors
    • H02K41/03Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Abstract

The first of the two parts facing the surface of the other part has alternating areas with differing magnetic permeabilities. The second part features permanent magnets and sensors, so that a magnetic flow, which is generated by the permanent magnets, is available in the respective sensitivity ranges of the sensors. The value and the direction of the magnetic flow within the respective sensitivity range are dependent on the position of the first part and are alterable in such a way that by means of the sensors, signal voltage pulses are generatable. The invention features at least a rotor and a stator, whereby the stator and rotor, in a first axial section, are designed as an asynchronous, a synchronous or a reluctance motor. In the second axial section the surface of the rotor, which faces the stator, features alternating recesses and increases, whereas the stator features permanent magnets and sensors, so that the magnetic resistance, dependent on the rotor position, is variable in such a manner that by means of the sensors signal voltage pulses can be generated.

Description

Die Erfindung betrifft einen Abschnittszähler und einen Antrieb.The The invention relates to a section counter and a drive.

Ein Antrieb umfasst zumindest einen linearen oder rotatorischen Elektromotor. Beim rotatorischen Elektromotor ist auch ein gegebenenfalls vom Elektromotor angetriebenes Getriebe vom Antrieb umfasst.One Drive comprises at least one linear or rotary electric motor. When rotary electric motor is also an optionally from the electric motor includes driven gear from the drive.

Aus der EP 0 724 712 B1 ist als Abschnittszähler ein Drehwinkelsensor bekannt, an dessen Rotor Magnete vorgesehen sind, welche in Umfangsrichtung eine abwechselnde Magnetisierungsrichtung aufweisen. Am Umfang sind stationäre Wiegand-Sensoren, also Impulsdraht-Sensoren und/oder spannungsgenerierende Bewegungssensoren vorgesehen, die beim Vorbeidrehen eines jeweiligen Magnets einen Spannungsimpuls an ihrem Ausgang liefern, der einer elektronischen Schaltung zur Verfügung gestellt wird.From the EP 0 724 712 B1 is known as a section counter a rotation angle sensor, on whose rotor magnets are provided, which have an alternating direction of magnetization in the circumferential direction. At the periphery stationary Wiegand sensors, ie pulse-wire sensors and / or voltage-generating motion sensors are provided, which deliver a voltage pulse at its exit when passing a respective magnet, which is provided to an electronic circuit.

Nachteilig ist dabei, dass am Rotor Magnete vorzusehen sind. Diese müssen nämlich derart befestigt werden, dass sie den Zentrifugalkräften auch bei hohen Drehzahlen widerstehen. Bei einer linearen statt rotatorischen Ausführung des Drehwinkelsensors müssten nachteiligerweise entlang des Rotors also entlang der Strecke viele Magnete angebracht werden. Dies führt zu extrem hohem Aufwand bei der Herstellung und entsprechenden Kosten.adversely is in the process of providing magnets on the rotor. They have to be like that be attached to the centrifugal forces even at high speeds resist. In a linear instead of rotary execution of the Rotation angle sensors would have disadvantageously along the rotor so along the route many Magnets are attached. This leads to extremely high costs the production and corresponding costs.

Aus der EP 1 310 771 A1 ist ein Impulssignalerzeuger bekannt, bei dem gemäß Beschreibung, insbesondere Spalte 2, Zeile 46 bis Spalte 3, Zeile 5, von am Sensor vorbei bewegten Zähnen dasjenige Magnetfeld, welches auf den Magnetdraht 1 wirkt, derart veränderlich ist, dass Barkhausen-Sprünge generiert, die detektierbar sind.From the EP 1 310 771 A1 a pulse signal generator is known in which according to the description, in particular column 2, line 46 to column 3, line 5, of the sensor moved past teeth that magnetic field acting on the magnet wire 1, is so variable that Barkhausen jumps generated are detectable.

Nachteilig ist dabei, dass der Empfindlichkeitsbereich sehr klein ist und der Signal-Rausch-Abstand des Signals nur bei sehr stark ausgeprägten Zähnen verwertbar ist. Insbesondere wird nur ein kleiner Teil des von den Permanentmagneten erzeugten Magnetflusses durch den Impulsdraht geleitet.adversely is that the sensitivity range is very small and the Signal-to-noise ratio the signal is usable only with very strong teeth. Especially Only a small part of the generated by the permanent magnets Magnetic flux passed through the pulse wire.

Aus der DE 102 59 223 B3 ist ein Positionsdetektor bekannt, bei dem das bewegbare Teil Magnete umfasst, deren erzeugter Magnetfluss über einen Luftspalt zu einem Impulsdraht geführt ist. Nachteilig ist dabei, dass bei linearer Ausführung viele Magnete am bewegbaren Teil notwendig sind und somit hohe Kosten entstehen. Außerdem ist für jeden Magnet jeweils eine Verbindungsstelle notwendig, die somit auch eine Schwachstelle darstellt.From the DE 102 59 223 B3 a position detector is known in which the movable part comprises magnets whose generated magnetic flux is guided via an air gap to a pulse wire. The disadvantage here is that in the case of a linear design, many magnets are necessary on the movable part and thus high costs arise. In addition, a connection point is necessary for each magnet, which thus also represents a weak point.

Aus der DE 600 03 067 T2 ist ein Sicherheitssystem bekannt, bei dem ein Sensor mit den Magneten zusammen an einem Teil montiert ist. Der Sensor ist allerdings nur eine übliche Spule und detektiert somit Änderungen des umfassten Flusses. In dem anderen, relativ zum ersten Teil bewegbaren Teil sind Barkhausen-Mikrodrähte angeordnet, deren Magnetisierung umklappt, wenn sie den Magneten nahe kommen. Die plötzlichen Feldänderungen beim Umklappen ergeben relativ kleine Flussänderungen in der Sensor-Spule. Nachteilig ist dabei, dass keine nachgeschaltete Elektronik versorgbar ist. Außerdem wird ein großer Teil des Flusses nicht durch den empfindlichen Bereich des Sensors hindurchgeleitet wird. Die Änderungen des Feldflusses, welche durch die Barkhausen-Mikrodrähte überhaupt bewirkbar sind, sind sehr klein. Somit ist nachteiligerweise das Signal-Rausch-Verhältnis ungünstig. Denn wesentlich ist, dass der Barkhauseneffekt nicht innerhalb der Spule statt findet sondern weit entfernt von dieser. Darüber hinaus ist bei der DE 600 03 067 T2 nachteilig, dass am anderen, relativ zum ersten Teil bewegbaren Teil über die gesamte Länge die Mikrodrähte vorzusehen sind. Dies ist aufwendig und kostspielig. Ein weiterer Nachteil ist, dass als Sensor eine Spule verwendet, deren Induktivität bestimmt werden muss (vergl. DE 600 03 067 T2 Abschnitt [0041] und [0042]), wofür eine aufwendige Hochfrequenz-Elektronik notwendig ist.From the DE 600 03 067 T2 a security system is known in which a sensor with the magnets is mounted together on a part. However, the sensor is just a common coil and thus detects changes in the included flow. In the other, movable relative to the first part Barkhausen micro-wires are arranged whose magnetization folds when they come close to the magnet. The sudden field changes during folding result in relatively small flux changes in the sensor coil. The disadvantage here is that no downstream electronics can be supplied. In addition, a large part of the flow is not passed through the sensitive area of the sensor. The changes in the field flux, which can be effected by the Barkhausen microwires, are very small. Thus, disadvantageously, the signal-to-noise ratio is unfavorable. Because it is essential that the Barkhausen effect does not take place within the coil but far away from it. In addition, at the DE 600 03 067 T2 disadvantageous that at the other, relative to the first part movable part over the entire length of the microwires are provided. This is expensive and expensive. A further disadvantage is that the sensor used is a coil whose inductance must be determined (cf. DE 600 03 067 T2 Section [0041] and [0042]), for which a complex high-frequency electronics is necessary.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen stabileren Antrieb und Drehimpulssensor weiterzubilden.Of the The invention is therefore based on the object, a more stable drive and to develop the angular momentum sensor.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei dem Abschnittszähler nach den in Anspruch 1, 4, 5 oder 28 und bei dem Antrieb nach den in Anspruch 21 angegebenen Merkmalen gelöst.According to the invention Task at the section counter according to claim 1, 4, 5 or 28 and in the drive according to the solved in claim 21 specified characteristics.

Wesentliche Merkmale der Erfindung bei dem Abschnittszähler sind, dass er bei rotatorischer Ausführung zum Zählen von Winkelabschnitten, also auch als Umdrehungszähler, bei linearer Ausführung zum Zählen von linearen Abschnitten, also auch als Wegstreckenzählerzähler vorsehbar ist.basics Features of the invention in the section counter are that in rotary execution for counting Of angle sections, including as a revolution counter, in linear design for counting of linear sections, so also as odometer counter providable is.

Insbesondere ist wesentlich, dass der Abschnittszähler einen stationären Teil und einen relativ dazu bewegbaren Teil umfasst,
wobei ein erstes der beiden Teile entlang seiner dem zweiten der beiden Teile zugewandten Oberfläche einander abwechselnde Bereiche mit verschiedenen magnetischen Permeabilitäten aufweist,
und dass das zweite Teil derart angeordnete Permanentmagnete und Sensoren umfasst, dass in den jeweiligen Empfindlichkeitsbereichen der Sensoren magnetischer Fluss vorhanden ist, der von den Permanentmagneten erzeugt ist,
wobei der Betrag und die Richtung des magnetischen Flusses im jeweiligen Empfindlichkeitsbereich abhängig von der Position des ersten Teils derart veränderlich ist, dass mittels der Sensoren Signalspannungspulse generierbar sind.
In particular, it is essential that the section counter comprises a stationary part and a part movable relative thereto,
wherein a first of the two parts has alternating regions with different magnetic permeabilities along its surface facing the second of the two parts,
and that the second part comprises permanent magnets and sensors arranged in such a way that there is magnetic flux in the respective sensitivity ranges of the sensors, which is generated by the permanent magnets,
wherein the amount and the direction of the magnetic flux in the respective sensitivity range is variable depending on the position of the first part such that signal voltage pulses can be generated by means of the sensors.

Von Vorteil ist dabei, dass ein stromausfallsicherer Absolut-Umdrehungszähler herstellbar ist, bei dem bei rotatorischer Ausführung die Magnete stationär, also nicht-drehend vorsehbar sind und somit keine Zentrifugalkräfte auf diese wirken. Die Bereiche verschiedener Permeabilität sind als Erhöhungen und Vertiefungen und somit mittels Ausformungen am festen Körper oder als Blechpaket ausführbar und halten somit allen Zentrifugalkräften stand.From The advantage here is that a power fail-safe absolute-revolution counter produced is, in the case of rotary execution, the magnets stationary, ie are non-rotating vorsehbar and thus no centrifugal forces they work. The regions of different permeability are as increases and depressions and thus by means of molding on the solid body or as sheet package executable and thus keep all centrifugal forces was standing.

Vorteiligerweise sind Permanentmagnete zum Erzeugen von magnetischem Fluss vorsehbar, der im Wesentlichen in mindestens zwei Kreisen fließt, wobei die Kreise jeweils sowohl Bereiche des ersten als auch des zweiten Teils umfassen. Erstes und zweites Teil sind dabei derart ausgeführt, dass während der Bewegung des ersten Teils, also dem linearen Bewegen oder rotatorischen Drehen des ersten Teils, der im Empfindlichkeitsbereich des Sensors resultierende Fluss, welcher aus der Überlagerung der von den beiden Kreisen stammenden Flussanteile entsteht, umpolbar ist. Jedem Sensor sind dabei zwei solche Kreise zuordenbar, die wesentlich für den Fluss im Empfindlichkeitsbereich verantwortlich sind. Vorteilig ist bei der Erfindung, dass das erste Teil in kostengünstiger Weise bloß Bereiche verschiedener magnetischer Suszeptibilität oder Permeabilität aufweisen muss und somit beim Bewegen des ersten Teils die beiden jeweiligen Anteile des Flusses im Empfindlichkeitsbereich verschieden stark ausgeprägt sind. Die verschieden starke Ausprägung ist sogar derart vorsehbar, dass ein Umpolen des resultierenden Flusses erreichbar ist. Dazu sind auch im zweiten Teil Joche in geeigneter Weise angeordnet.Vorteiligerweise are permanent magnets for generating magnetic flux providable, the flows essentially in at least two circles, the circles each both areas of the first and the second part include. First and second part are designed such that during the movement of the first Partly, ie the linear movement or rotational rotation of the first Part, the resulting in the sensitivity range of the sensor River, which from the superposition of the arises from the two circles flow shares, umpolbar is. Each sensor can be assigned to two such circles, the essential for the River in the sensitivity range are responsible. Vorteilig is in the invention that the first part in cheaper Just do areas have different magnetic susceptibility or permeability must and thus when moving the first part, the two respective Shares of the river in the sensitivity range differently strong pronounced are. The different degrees of severity are even predictable that a reversal of the resulting flow is achievable. To are also arranged in the second part yokes in a suitable manner.

Auf diese Weise sind sogar Wieganddrähte als Sensoren einsetzbar, die beim Umpolen Spannungsimpulse liefern.On these are even Wiegand wires as Sensors can be used, which supply voltage pulses during polarity reversal.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung werden die Signalspannungspulse einer elektronischen Schaltung zugeführt, die aus der Energie dieser Signalspannungspulse versorgbar ist und die einen Zähler für die Pulse umfasst, wobei der Zählerstand nichtflüchtig speicherbar ist. Von Vorteil ist dabei, dass keine weitere Energieversorgung notwendig ist.at In an advantageous embodiment, the signal voltage pulses fed to an electronic circuit that derives from the energy of this Signal voltage pulses can be supplied and a counter for the pulses includes, wherein the count can be stored non-volatile is. The advantage here is that no further energy supply necessary is.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Zähler als FRAM-Baustein, also in FRAM-Technologie, ausgeführt. Insbesondere ist zur Versorgung des Zählers keine externe Versorgung und keine Versorgung aus weiteren Energiespeichern, wie Batterien oder dergleichen, notwendig. Von Vorteil ist dabei, dass energiesparende Technologie verwendbar ist und der Zählerstand über lange Zeiten speicherbar ist.at According to an advantageous embodiment, the counter is a FRAM block, ie in FRAM technology, executed. In particular, there is no external supply for supplying the counter and no supply from other energy storage, such as batteries or like that, necessary. The advantage here is that energy-saving Technology is usable and the meter reading can be stored over long periods.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Zähler als einzelner Baustein ausgeführt. Von Vorteil ist dabei, dass geringere Kosten und geringere Störanfälligkeit erreichbar sind.at an advantageous embodiment, the counter is a single block executed. The advantage here is that lower costs and lower susceptibility are reachable.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Baustein aus einer Gleichrichterschaltung versorgt, die wiederum aus den Signalspannungspulsen der Sensoren vorsorgt ist. Von Vorteil ist dabei, dass die Versorgung des Bausteins in einfacher und kostengünstiger Weise aus den Signalen selbst erreichbar sind.at According to an advantageous embodiment of the block of a rectifier circuit supplied, in turn, from the signal voltage pulses of the sensors is taken care of. The advantage here is that the supply of the device in easier and cheaper Way from the signals themselves are achievable.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Sensoren Impulsdrahtsensoren und/oder Wieganddrahtsensoren. Insbesondere arbeiten die Sensoren nach dem Barkhausen-Effekt. Von Vorteil ist dabei, dass bekannte kostengünstige Standard-Sensoren verwendbar sind.at According to an advantageous embodiment, the sensors are pulse-wire sensors and / or Wieganddrahtsensoren. In particular, the sensors work after the Barkhausen effect. The advantage here is that known inexpensive Standard sensors are usable.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Elektromotor linear oder rotatorisch aufgebaut. Von Vorteil ist dabei, dass beide Versionen von der Erfindung umfasst sind und somit bei beiden Motoren die Vorteile der Erfindung erzielbar sind.at an advantageous embodiment, the electric motor is linear or constructed rotationally. The advantage here is that both versions are covered by the invention and thus the advantages of both engines the invention can be achieved.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst der Stator und Rotor in einem dritten axialen Bereich einen Feindrehwinkelsensor. Von Vorteil ist dabei, dass eine Regelung und/oder Steuerung des Elektromotors gemäß den von dem Feindrehwinkelsensor gelieferten Werten erreichbar ist.at an advantageous embodiment, the stator and rotor in a third axial range, a fine angle sensor. Advantageous is doing that a control and / or control of the electric motor according to the achievable to the fine angle sensor.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung gibt der Zählerstand Anzahl der Umdrehungen und/oder Teilumdrehungen wieder. Insbesondere sind bei rotatorischer Ausführung drei Sensoren vorgesehen. Von Vorteil ist dabei, dass eine Drehrichtungserkennung ermöglicht ist.at According to an advantageous embodiment of the meter reading number of revolutions and / or partial revolutions again. In particular, are rotatory in execution three sensors provided. The advantage here is that a direction of rotation detection is possible.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Baustein als Busteilnehmer ausgeführt oder weist eine elektrische Schnittstelle zur Datenübertragung auf. Von Vorteil ist dabei, dass der Zählerstand an weitere Geräte übermittelbar ist.at In an advantageous embodiment, the block is a bus subscriber accomplished or has an electrical interface for data transmission. The advantage here is that the meter reading can be transmitted to other devices is.

Wesentliche Merkmale der Erfindung bei dem Antrieb sind, dass er zumindest einen zumindest ein bewegbares Teil und einen Stator umfassenden Elektromotor umfasst,
wobei der Stator und das bewegbare Teil in einem ersten axialen Bereich nach Art eines Asynchronmotors, Synchronmotors oder Reluktanzmotors aufgebaut ist,
wobei das bewegbare Teil in einem zweiten axialen Bereich entlang seiner dem Stator zugewandten Oberfläche einander abwechselnde Bereiche mit verschiedenen magnetischen Permeabilitäten aufweist,
und dass das zweite Teil, also Stator, derart angeordnete Permanentmagnete und Sensoren umfasst, dass in den jeweiligen Empfindlichkeitsbereichen der Sensoren magnetischer Fluss vorhanden ist, der von den Permanentmagneten erzeugt ist,
wobei der Betrag und die Richtung des magnetischen Flusses im jeweiligen Empfindlichkeitsbereich abhängig von der Position des ersten Teils derart veränderlich ist, dass mittels der Sensoren Signalspannungspulse generierbar sind.
Essential features of the invention in the drive are that it comprises at least one electric motor comprising at least one movable part and a stator,
wherein the stator and the movable part are constructed in a first axial region in the manner of an asynchronous motor, synchronous motor or reluctance motor,
wherein the movable part in a second axial region along its surface facing the stator facing each other with ver has different magnetic permeabilities,
and that the second part, ie stator, comprises such arranged permanent magnets and sensors, that in the respective sensitivity ranges of the sensors magnetic flux is present, which is generated by the permanent magnets,
wherein the amount and the direction of the magnetic flux in the respective sensitivity range is variable depending on the position of the first part such that signal voltage pulses can be generated by means of the sensors.

Von Vorteil ist dabei, dass bei rotatorischer Ausführung die Magnete stationär, also nichtdrehend vorsehbar sind und somit keine Zentrifugalkräfte auf diese wirken. Die Erhöhungen und Vertiefungen sind mittels Ausformungen am festen Körper oder als Blechpaket ausführbar und halten somit allen Zentrifugalkräften stand.From The advantage here is that in rotatory design, the magnets stationary, ie are non-rotating vorsehbar and thus no centrifugal forces on this Act. The raises and depressions are by means of molding on the solid body or executable as a laminated core and thus withstand all centrifugal forces.

Vorteiligerweise ist der Elektromotor auch mit dem auf seiner Rotorwelle integrierten Abschnittszähler ausführbar. Dies ermöglicht eine besonders kompakte und kostengünstige Ausführung des Elektromotors. Der Antrieb ist auch mit einem dem umfassten Elektromotor zugeordneten Getriebe ausführbar.Vorteiligerweise The electric motor is also integrated with that on its rotor shaft section counter executable. this makes possible a particularly compact and inexpensive design of the electric motor. Of the Drive is also associated with an electric motor included Gearbox executable.

Insbesondere ist dem Antrieb auch ein fein auflösender Sensor zusätzlich vorsehbar. Somit sind nicht nur Abschnitte erfassbar sondern auch die zwischen den Abschnitten liegenden Sensoren.Especially is the drive also a finely resolving sensor additionally providable. Thus, not only sections are detectable but also between the sensors lying in the sections.

11
Rotorrotor
22
Jochyoke
33
Sensorsensor
44
Permanentmagnetpermanent magnet
21 21
Zählerbausteincounters block

Die Erfindung wird nun anhand von Abbildungen näher erläutert:
In der 1 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung schematisch gezeichnet. Dabei ist der Rotor 1 linear dargestellt. Die alternative rotatorische erfindungsgemäße Ausführungsform erfolgt jedoch in entsprechender Weise.
The invention will now be explained in more detail with reference to figures:
In the 1 a device according to the invention is shown schematically. Here is the rotor 1 shown linearly. However, the alternative rotary embodiment according to the invention takes place in a corresponding manner.

Rotor und Stator sind relativ zueinander beweglich. Der Rotor 1 weist eine in Bewegungsrichtung veränderliche Dicke auf, wobei sich Erhöhungen und Vertiefungen abwechseln. Der Stator umfasst drei E-förmige Joche 2, wobei an den beiden äußeren Schenkeln des E Permanentmagnete 4 angeordnet sind und am Mittelschenkel des E der Sensor 3 angeordnet ist. Dabei ist der Sensor derart am Mittelschenkel des E angeordnet, dass aus dem Mittelschenkel des E-förmigen Jochs austretender Magnetfluss durch den Sensor geleitet wird.Rotor and stator are movable relative to each other. The rotor 1 has a variable thickness in the direction of movement, with elevations and depressions alternating. The stator comprises three E-shaped yokes 2 , Wherein on the two outer legs of the E permanent magnets 4 are arranged and the middle leg of the E of the sensor 3 is arranged. In this case, the sensor is arranged on the center leg of the E, that from the center leg of the E-shaped yoke exiting magnetic flux is passed through the sensor.

Der Sensor ist ein spannungsimpulsgenerierender Detektor, der bei zunehmendem und/oder abnehmendem Magnetfluss einen Spannungsimpuls generiert, also kurzzeitig eine Spannung erzeugt. Vorteiligerweise ist ein Wieganddraht-Sensor, also ein Impulsdrahtsensor verwendbar.Of the Sensor is a voltage pulse generating detector which increases with increasing and / or decreasing magnetic flux generates a voltage pulse, So briefly generates a voltage. Advantageously, a Wiegand wire sensor, so a pulse wire sensor used.

Wird der Rotor am Stator vorbeibewegt, detektiert der Sensor 3 unterschiedlichen Magnetfluss, weil der magnetische Widerstand zwischen den Schenkeln des E anhängig von der Rotorposition variiert.When the rotor moves past the stator, the sensor detects 3 different magnetic flux, because the magnetic resistance between the legs of the E varies depending on the rotor position.

Die Joche 2 sind voneinander beabstandet und die Sensoren 3 sind parallel zueinander angeordnet und gleichsinnig orientiert.The yokes 2 are spaced apart and the sensors 3 are arranged parallel to each other and oriented in the same direction.

Der Stator umfasst mindestens drei Sensoren 3 und Joche 2.The stator comprises at least three sensors 3 and yokes 2 ,

Die Permanentmagnete zweier benachbarter Schenkel zweier verschiedener und benachbarter Joche 2 sind gegensinnig orientiert. Somit sollte also ein Mindestabstand eingehalten werden, um ein ausreichendes Signal von den Sensoren zu erhalten.The permanent magnets of two adjacent legs of two different and adjacent yokes 2 are oriented in opposite directions. Thus, so a minimum distance should be maintained in order to obtain a sufficient signal from the sensors.

Bei einer rotatorischen Ausführung werden die Sensoren am Umfang in 120° Abständen derart angeordnet, dass die Orientierungen der Sensoren stets radial sind und zum jeweils nächsten Nachbarn 120° winklig ausgerichtet sind.at a rotary version the sensors are circumferentially arranged at 120 ° intervals such that the orientations of the sensors are always radial and to each next Neighbors 120 ° angled are aligned.

Die Signale der Sensoren werden gemäß 2 jeweils Dioden zugeführt, die einen Kondensator aufladen, an welchem die Versorgungsspannung für einen Zählerbaustein 21 entnommen wird. Der Zählerbaustein 21 ist von den kurzzeitig generierten Spannungspulsen versorgbar. Die Signale werden darüber hinaus dem Zählerbaustein zur Auswertung, insbesondere zum Zählen zugeführt.The signals of the sensors are according to 2 respectively supplied to diodes which charge a capacitor to which the supply voltage for a counter module 21 is removed. The counter module 21 is supplied by the momentarily generated voltage pulses. The signals are also fed to the counter module for evaluation, in particular for counting.

Bei rotatorischer Ausführung werden pro Umdrehung drei Spannungspulse erzeugt. Der Zählerstand des Zählers zählt jedoch nur die Pules eines der drei Sensoren, der im Folgenden auch als Referenzimpulssensor bezeichenbar ist.at rotary design three voltage pulses are generated per revolution. The meter reading of the meter counts however only the pules of one of the three sensors, which in the following also as Reference pulse sensor is beschzeichenbar.

Weil drei Sensoren am Umfang angeordnet sind, ist die Drehrichtung erkennbar und der Zählerstand ist somit als Absolutwertzähler für Umdrehungen verwendbar. Vorteiligerweise zählt der Zählerstand also auf- und abwärts je nach erkannter Drehrichtung.Because three sensors are arranged on the circumference, the direction of rotation is recognizable and the meter reading is thus an absolute value counter for turns usable. Advantageously, counts the meter reading So up and down depending on the detected direction of rotation.

Der Zählerbaustein 21 weist eine Schnittstelle auf, wodurch eine Datenübertragung an weitere elektronische Geräte oder Busteilnehmer ermöglicht ist.The counter module 21 has an interface, which allows data transmission to other electronic devices or bus subscribers is.

Der Zählerbaustein 21 speichert den Zählerstand auf einem nichtflüchtigen Speicher. Besonders vorteilhaft ist hierbei die FRAM-Technologie. Somit ist der Zählerbaustein allein aus den Spannungspulsen versorgbar und benötigt keine weitere Energieversorgung. Zum Datenaustausch mit weiteren Busteilnehmern ist jedoch eine zusätzliche Energieversorgung von Vorteil, insbesondere bei langsam oder nicht drehendem Motor.The counter module 21 saves the counter reading to a non-volatile memory. Particularly advantageous here is the FRAM technology. Thus, the counter module can be supplied solely from the voltage pulses and requires no further power supply. For data exchange with other bus participants, however, an additional power supply is advantageous, especially in slow or non-rotating motor.

Die Sensoren bilden in Zusammenschaltung einen Abschnittszähler. Bei rotatorischer Ausführung werden also Winkel-Abschnitte gezählt und bei linearer Ausführung werden lineare Abschnitte gezählt.The Sensors together form a section counter. at rotatory execution so counted angle sections and in linear design linear sections are counted.

Bei anderen erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen werden statt der Erhöhungen und Vertiefungen jeweils Material-Bereiche mit unterschiedlicher Permeabilität angeordnet. Somit treten bei der Bewegung des Rotors verschieden stark magnetisierbare Bereiche in den Empfindlichkeitsbereich der jeweiligen Sensoren ein. Vorteiligerweise ist eine solche Ausführung auch sehr einfach und kostengünstig zu fertigen. Bei linearer Ausführung sind die Kosten für den Rotor sehr gering und bei rotatorischer Ausführung ist eine hohe Stabilität gegen Fliehkräfte erzielbar.at other embodiments of the invention be instead of the increases and recesses each material areas with different permeability arranged. Thus, different in the movement of the rotor strongly magnetizable areas in the sensitivity range of respective sensors. Advantageously, such an embodiment is also very easy and inexpensive to manufacture. With linear design are the costs for the rotor is very low and in rotary design is a high stability against centrifugal forces achievable.

Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen sind gemäß 3 die Orientierungen der benachbarten Sensoren entgegengesetzt ausgerichtet. Somit sind auch die Permanentmagnete um 180° anders orientierbar. Daraus ergibt sich dann der Vorteil, dass die Joche ohne Beabstandung aneinander vorsehbar sind. Die Magnetfelder der direkt benachbarten Permanentmagnete schwächen sich dabei nicht.In further embodiments of the invention are according to 3 orienting the orientations of the adjacent sensors in opposite directions. Thus, the permanent magnets can be oriented differently by 180 °. This results in the advantage that the yokes are providable without spacing. The magnetic fields of the directly adjacent permanent magnets do not weaken.

Bei rotatorischer Ausführung eines nach 3 konstruierten Drehzahlgebers werden drei Sensoren angeordnet, wobei dadurch Richtungserkennung ermöglicht ist. Die Sensoren sind alle radial ausgerichtet und beispielsweise um 90° zum nächsten Nachbarn verdreht angeordneten. Die drei zugeordneten Joche sind berührend montierbar, wobei erstes und drittes nicht einander berühren.For rotary execution of a 3 constructed speed sensor, three sensors are arranged, thereby direction detection is enabled. The sensors are all radially aligned and arranged, for example, rotated by 90 ° to the nearest neighbor. The three associated yokes are touchingly mountable, with the first and third not touching each other.

Bei einer rotatorischen Ausführung, die nach 3 ausgeführt ist, werden um den Umfang des Rotors herum drei Sensoren am Stator angeordnet, wobei die Sensoren in Umfangsrichtung zwar aufeinander direkt folgen, aber der erste vom dritten Sensor beabstandet ist. Es ist also eine unregelmäßige Anordnung am Umfang vorteilig. Ein direktes Berühren des ersten und dritten Sensors würde das Feld der aneinander dann angrenzenden Permanentmagnete schwächen.In a rotary execution, the after 3 is executed, three sensors are arranged on the stator around the circumference of the rotor, wherein the sensors in the circumferential direction, although directly follow each other, but the first is spaced from the third sensor. So it is an irregular arrangement on the periphery advantageous. Direct contact between the first and third sensors would weaken the field of the adjacent permanent magnets.

Statt der drei Sensoren am Umfang des Stators sind selbstverständlich auch mehr Sensoren anordenbar. Wesentlich ist bei der Erfindung jedoch, dass die Periodenlänge p der Erhöhungen und Vertiefungen am Rotor oder entsprechender Variation der magnetischen Permeabilität am Rotor abgestimmt ist in einem vorteiligen Verhältnis zu den Abständen a der Sensoren. Vorteilig ist insbesondere das Verhältnis p : a = 4 : 3. Dabei ist bei linearer Ausführung p und a jeweils ein Längenwert. Bei rotatorischer Ausführung ist p und a jeweils ein Winkelwert.Instead of of course, the three sensors on the circumference of the stator are also more sensors can be arranged. It is essential in the invention, however, that the period length p of raises and depressions on the rotor or corresponding variation of the magnetic permeability matched to the rotor is in an advantageous ratio to the distances a of the sensors. In particular, the ratio p is advantageous : a = 4: 3. In the case of a linear design, p and a are each a length value. For rotary version p and a are each an angle value.

Vorteiligerweise ist einer der Sensoren als Referenzimpulsdraht, also 0°, verwendbar. Somit ist die absolute Anzahl der Umdrehungen relativ zu dieser Referenz bestimmbar.Vorteiligerweise one of the sensors can be used as reference pulse wire, ie 0 °. Thus, the absolute number of revolutions is relative to this Reference determinable.

In dem angeschlossenen Zählerbaustein ist es vorteilhaft, nicht nur den Zählerstand des Sensors abzuspeichern sondern auch die Information, welcher Sensor zuletzt einen Spannungsimpuls generiert hat und ergänzend welcher Sensor vor diesem zuletzt aktiven Sensor einen Spannungsimpuls generiert hat. Somit ist auch im Bereich um den Referenzimpulssensor stets eineindeutig und klar, wie viele Umdrehungen des Rotors insgesamt schon vorliegen.In the connected counter module It is advantageous not only to store the count of the sensor but also the information, which sensor last a voltage pulse has generated and supplementary which sensor before this last active sensor a voltage pulse has generated. Thus, also in the area around the reference pulse sensor always one-to-one and clear how many revolutions of the rotor in total already present.

Um ein robustes Zusammenwirken mit einem Feinwinkelsensor sicherzustellen, ist es notwendig, dass der Zählerbaustein nicht nur die Zahl der durch den Referenzsensor bestimmten Abschnitte registriert, die überschritten wurden, und beispielsweise über die Schnittstelle an ein übergeordnetes Steuersystem als Information zur Verfügung stellt, sondern es muss mindestens auch die Information bereitgestellt werden, welcher der Impulsdrähte als letztes ausgelöst hat. Hintergrund dabei ist, dass beim Übergang des Feinwinkelsensors (im linearen Fall Feinabschnittssensor) von 359 Grad auf 1 Grad nicht sichergestellt werden kann, dass der Referenzimpulssensor exakt bei 0 Grad positioniert ist und den Zählerstand um eins erhöht bzw. erniedrigt. Vielmehr ist mit einer Ungenauigkeit des Zählers von einigen Grad zu rechnen. Um trotzdem eine exakte Umdrehungszahl zu erhalten, ist es daher notwendig zu wissen, ob der Referenzsensor bereits ausgelöst hat oder aber noch nicht, das heißt der letzte auslösende Sensor der Sensor vor dem Referenzsensor war.Around to ensure a robust interaction with a fine angle sensor it is necessary that the counter module not only the number of sections determined by the reference sensor registered, the exceeded were, for example, over the interface to a higher-level control system as information available but at least the information must be provided which of the impulse wires triggered last Has. The background is that during the transition of the fine angle sensor (in the linear case fine section sensor) from 359 degrees to 1 degree not it can be ensured that the reference pulse sensor is accurate is positioned at 0 degrees and increases the count by one or decreased. Rather, with an inaccuracy of the counter of to expect a few degrees. Nevertheless, an exact number of revolutions Therefore, it is necessary to know if the reference sensor already triggered or not yet, that is the last triggering sensor the sensor was in front of the reference sensor.

Der beschriebene Drehzahlsensor ist vorteiligerweise in einen Elektromotor integrierbar. Somit ist unter geringstem Aufwand ein weiterer axialer Bereich der Rotorwelle des Elektromotors als Drehzahlsensor ausführbar.Of the described speed sensor is advantageous in an electric motor integrated. Thus, with the least effort another axial Area of the rotor shaft of the electric motor executable as a speed sensor.

Ein Feinwinkelsensor ist für höhere Anforderungen, beispielsweise hochgenaue Positionierungen, zusätzlich verbindbar. Verwendbar ist in vorteiligerweise hierzu ein Drehzahlgeber, wie Resolver Inkremantalgeber oder ein induktives Gebersystem.A fine angle sensor is additionally connectable for higher requirements, for example high-precision positioning. Advantageously, a speed sensor such as resolver In can be used for this purpose crematory encoder or an inductive encoder system.

Claims (31)

Abschnittszähler, umfassend einen stationären Teil und einen relativ dazu bewegbaren Teil, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes der beiden Teile entlang seiner dem zweiten der beiden Teile zugewandten Oberfläche einander abwechselnde Bereiche mit verschiedenen magnetischen Permeabilitäten aufweist, und dass das zweite Teil derart angeordnete Permanentmagnete und Sensoren umfasst, dass in den jeweiligen Empfindlichkeitsbereichen der Sensoren magnetischer Fluss vorhanden ist, der von den Permanentmagneten erzeugt ist, wobei die Sensoren Impulsdrahtsensoren und/oder Wieganddrahtsensoren sind, wobei der Betrag und die Richtung des magnetischen Flusses im jeweiligen Empfindlichkeitsbereich abhängig von der Position des ersten Teils derart veränderlich ist, dass mittels der Sensoren Signalspannungspulse generierbar sind.A section counter comprising a stationary part and a relatively movable part, characterized in that a first of the two parts along its the second of the two parts facing surface having alternating areas with different magnetic permeability, and that the second part such arranged permanent magnets and sensors comprising magnetic fluxes generated in the respective sensitivity ranges of the sensors, which are generated by the permanent magnets, wherein the sensors pulse-wire sensors and / or Wieganddrahtsensoren, wherein the amount and the direction of the magnetic flux in the respective sensitivity range depending on the position of the first part is so variable that signal voltage pulses can be generated by means of the sensors. Abschnittszähler nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im zweiten Teil zumindest zwei magnetische Kreise ausgebildet sind, welche auch durch die einander abwechselnden Bereiche des ersten Teiles gehen, wobei während der Bewegung des ersten Teils der im Empfindlichkeitsbereich des Sensors ausgebildete Fluss von den beiden Kreisen abwechselnd dominiert ist.section counter according to at least one of the preceding claims, characterized in that at least two magnetic circuits are formed in the second part which are also due to the alternating areas of the go first part, while during the movement of the first part of the in the sensitivity range of the Sensors trained river alternately dominated by the two circles is. Abschnittszähler nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die von den jeweiligen Kreisen stammenden Anteile am magnetischen Fluss im Empfindlichkeitsbereich des Sensors unterschiedliche Richtung aufweisen und der zugehörige Betrag während der Bewegung des ersten Teils variiert.section counter according to at least one of the preceding claims, characterized that the shares originating from the respective circles in the magnetic Flow in the sensitivity range of the sensor different direction and the associated Amount during the Movement of the first part varies. Abschnittszähler, umfassend einen stationären Teil und einen relativ dazu bewegbaren Teil, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes der beiden Teile entlang seiner dem zweiten der beiden Teile zugewandten Oberfläche einander abwechselnde Bereiche mit verschiedenen magnetischen Permeabilitäten aufweist, und dass das zweite Teil derart angeordnete Permanentmagnete und Sensoren umfasst, dass in den jeweiligen Empfindlichkeitsbereichen der Sensoren magnetischer Fluss vorhanden ist, der von den Permanentmagneten erzeugt ist, wobei die Sensoren Impulsdrahtsensoren und/oder Wieganddrahtsensoren sind, wobei der Betrag und die Richtung des magnetischen Flusses im jeweiligen Empfindlichkeitsbereich abhängig von der Position des ersten Teils derart veränderlich ist, dass mittels der Sensoren Signalspannungspulse generierbar sind, wobei im zweiten Teil zumindest zwei magnetische Kreise ausgebildet sind, welche auch durch die einander abwechselnden Bereiche des ersten Teiles gehen, wobei während der Bewegung des ersten Teils der im Empfindlichkeitsbereich des Sensors ausgebildete Fluss von den beiden Kreisen abwechselnd dominiert ist, wobei die von den jeweiligen Kreisen stammenden Anteile am magnetischen Fluss im Empfindlichkeitsbereich des Sensors unterschiedliche Richtung aufweisen und der zugehörige Betrag während der Bewegung des ersten Teils variiert.Section counter, full a stationary one Part and a relatively movable part, characterized, that a first of the two parts along its the second the two parts facing surface alternate areas having different magnetic permeabilities, and that the second part such arranged permanent magnets and sensors includes that in the respective sensitivity ranges of the sensors magnetic Flow is present, which is generated by the permanent magnets, in which the sensors are pulse-wire sensors and / or Wiegand-wire sensors, in which the amount and the direction of the magnetic flux in each Sensitivity range dependent is variable from the position of the first part so that means the sensors signal voltage pulses are generated, being in the second part at least two magnetic circuits are formed, which also through the alternating areas of the first Part go, while during the movement of the first part of the in the sensitivity range of the Sensors trained river alternately dominated by the two circles is whereby the shares originating from the respective circles different at the magnetic flux in the sensitivity range of the sensor Have direction and the associated Amount during the movement of the first part varies. Abschnittszähler, umfassend einen stationären Teil und einen relativ dazu bewegbaren Teil, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes der beiden Teile entlang seiner dem zweiten der beiden Teile zugewandten Oberfläche einander abwechselnde Bereiche mit verschiedenen magnetischen Permeabilitäten aufweist, und dass das zweite Teil derart angeordnete Permanentmagnete und Sensoren umfasst, dass in den jeweiligen Empfindlichkeitsbereichen der Sensoren magnetischer Fluss vorhanden ist, der von den Permanentmagneten erzeugt ist, wobei die Sensoren Impulsdrahtsensoren und/oder Wieganddrahtsensoren sind, wobei der Betrag und die Richtung des magnetischen Flusses im jeweiligen Empfindlichkeitsbereich abhängig von der Position des ersten Teils derart veränderlich ist, dass mittels der Sensoren Signalspannungspulse generierbar sind, wobei der magnetische Fluss im Luftspalt senkrecht zur Normale der Luftspaltebene gerichtet ist.Section counter, full a stationary one Part and a relatively movable part, characterized, that a first of the two parts along its the second the two parts facing surface alternate areas having different magnetic permeabilities, and that the second part such arranged permanent magnets and sensors includes that in the respective sensitivity ranges of the sensors magnetic Flow is present, which is generated by the permanent magnets, in which the sensors are pulse-wire sensors and / or Wiegand-wire sensors, in which the amount and the direction of the magnetic flux in each Sensitivity range dependent is variable from the position of the first part so that means the sensors signal voltage pulses are generated, the magnetic flux in the air gap perpendicular to the normal of the air-gap plane is directed. Abschnittszähler nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Permanentmagnete und Sensoren durch Joche verbunden sind, insbesondere zur Verringerung des magnetischen Widerstandes für von den Permanentmagneten ausgehende Feldlinien, die durch die Empfindlichkeitsbereiche der Sensoren hindurchgehen.section counter according to at least one of the preceding claims, characterized that permanent magnets and sensors are connected by yokes, in particular for reducing the magnetic resistance of the permanent magnets outgoing field lines, which are due to the sensitivity ranges of Sensors go through. Abschnittszähler nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Richtung des magnetischen Flusses im jeweiligen Empfindlichkeitsbereich abhängig von der Position des ersten Teils umpolbar ist.section counter according to at least one of the preceding claims, characterized that the direction of the magnetic flux in the respective sensitivity range depending on the position of the first part is umpolbar. Abschnittszähler nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der magnetische Fluss im jeweiligen Empfindlichkeitsbereich eines Sensors von mindestens zwei Permanentmagneten erzeugt ist.section counter according to at least one of the preceding claims, characterized that the magnetic flux in the respective sensitivity range a sensor is generated by at least two permanent magnets. Abschnittszähler nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Joche wesentlich für die Ausbildung der Kreise vorgesehen sind.section counter according to at least one of the preceding claims, characterized that yokes essential for the training of circles are provided. Abschnittszähler nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bereiche mit verschiedenen magnetischen Permeabilitäten als Vertiefungen und Erhöhungen vorgesehen sind.section counter according to at least one of the preceding claims, characterized that the areas with different magnetic permeabilities than Depressions and elevations are provided. Abschnittszähler nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bereiche mit verschiedenen magnetischen Permeabilitäten als ferromagnetische und nicht-ferromagnetische Bereiche vorgesehen sind.section counter according to at least one of the preceding claims, characterized that the areas with different magnetic permeabilities than ferromagnetic and non-ferromagnetic areas provided are. Abschnittszähler nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalspannungspulse der Sensoren einer elektronischen Schaltung zugeführt werden, die aus der Energie dieser Signalspannungspulse versorgbar ist und die einen Zähler für die Pulse umfasst, wobei der Zählerstand nichtflüchtig speicherbar ist.section counter according to at least one of the preceding claims, characterized that the signal voltage pulses of the sensors of an electronic Circuit supplied which can be supplied from the energy of these signal voltage pulses is and which is a counter for the Pulse includes, where the count non-volatile storable is. Abschnittszähler nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zähler als FRAM-Baustein, also in FRAM-Technologie, ausgeführt ist.section counter according to at least one of the preceding claims, characterized that the counter as FRAM module, ie in FRAM technology. Abschnittszähler nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Versorgung des Zählers keine externe Versorgung und keine Versorgung aus weiteren Energiespeichern, wie Batterien oder dergleichen, notwendig ist.section counter according to at least one of the preceding claims, characterized that to supply the meter no external supply and no supply from other energy stores, like batteries or the like, is necessary. Abschnittszähler nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zähler als einzelner elektronischer Baustein, insbesondere integrierter Baustein, ausgeführt ist, wobei eine logische Schaltung sowie zugehörige Speicher im Baustein integriert sind.section counter according to at least one of the preceding claims, characterized that the counter as a single electronic component, in particular integrated Block, executed is, wherein a logic circuit and associated memory integrated in the block are. Abschnittszähler nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Baustein aus einer Gleichrichterschaltung versorgt ist, die wiederum aus den Signalspannungspulsen der Sensoren vorsorgt ist.section counter according to at least one of the preceding claims, characterized that the component is supplied by a rectifier circuit, which in turn provides from the signal voltage pulses of the sensors is. Abschnittszähler nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren zumindest nach dem Barkhausen-Effekt arbeiten.section counter according to at least one of the preceding claims, characterized that the sensors work at least according to the Barkhausen effect. Abschnittszähler nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zählerstand Anzahl der Umdrehungen und/oder Teilumdrehungen wiedergibt.section counter according to at least one of the preceding claims, characterized that the meter reading Number of revolutions and / or part revolutions. Abschnittszähler nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei linearer oder rotatorischer Ausführung des Abschnittszählers drei Sensoren vorgesehen sind, insbesondere zur Wegstreckenrichtungserkennung oder Drehrichtungserkennung.section counter according to at least one of the preceding claims, characterized that with linear or rotary execution of the section counter three Sensors are provided, in particular for Wegstreckenrichtungserkennung or direction of rotation detection. Abschnittszähler nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Baustein als Busteilnehmer ausgeführt ist oder eine elektrische Schnittstelle zur Datenübertragung aufweist.section counter according to at least one of the preceding claims, characterized that the block is designed as a bus subscriber or an electrical Interface for data transmission having. Antrieb, umfassend zumindest einen zumindest ein bewegbares Teil und einen Stator umfassenden Elektromotor, wobei der Stator und das bewegbare Teil in einem ersten axialen Bereich nach Art eines Asynchronmotors, Synchronmotors oder Reluktanzmotors aufgebaut ist, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegbare Teil in einem zweiten axialen Bereich entlang seiner dem Stator zugewandten Oberfläche einander abwechselnde Bereiche mit verschiedenen magnetischen Permeabilitäten aufweist, und dass das zweite Teil, also Stator, derart angeordnete Permanentmagnete und Sensoren umfasst, dass in den jeweiligen Empfindlichkeitsbereichen der Sensoren magnetischer Fluss vorhanden ist, der von den Permanentmagneten erzeugt ist, wobei die Sensoren Impulsdrahtsensoren und/oder Wieganddrahtsensoren sind, wobei der Betrag und die Richtung des magnetischen Flusses im jeweiligen Empfindlichkeitsbereich abhängig von der Position des ersten Teils derart veränderlich ist, dass mittels der Sensoren Signalspannungspulse generierbar sind.Drive, comprising at least one at least a movable part and a stator comprising an electric motor, in which the stator and the movable part in a first axial area in the manner of an asynchronous motor, synchronous motor or reluctance motor is constructed, characterized in that the movable one Part in a second axial area along its the stator facing surface each other has alternating regions with different magnetic permeabilities, and that the second part, so stator, so arranged permanent magnets and sensors includes that in the respective sensitivity ranges the magnetic flux sensor is present, that of the permanent magnets is generated wherein the sensors pulse-wire sensors and / or Wieganddrahtsensoren are, where the amount and the direction of the magnetic flux in the respective sensitivity range depending on the position of the first Partly so changeable is that generated by the sensors signal voltage pulses are. Antrieb nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb und/oder der Elektromotor linear oder rotatorisch aufgebaut ist.Drive after at least one of the preceding Claims, characterized in that the drive and / or the electric motor constructed linear or rotary. Antrieb nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Richtung bei einem rotatorischen Motor in Drehachsenrichtung orientiert ist.Drive after at least one of the preceding Claims, characterized in that the axial direction in a rotary Motor is oriented in the direction of rotation axis. Antrieb nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Richtung bei einem linearen Motor senkrecht zur Bewegungsrichtung orientiert ist.Drive after at least one of the preceding Claims, characterized in that the axial direction in a linear Motor is oriented perpendicular to the direction of movement. Antrieb nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Richtung bei einem linearen Motor senkrecht zur kürzesten Rotor-Stator-Verbindungslinie und/oder senkrecht zur Orientierung der Sensoren orientiert ist, also quer zur Bewegungsrichtung.Drive after at least one of the preceding Claims, characterized in that the axial direction in a linear Motor perpendicular to the shortest Rotor-stator connecting line and / or oriented perpendicular to the orientation of the sensors, ie transverse to the direction of movement. Antrieb nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator und Rotor in einem dritten axialen Bereich einen fein auflösenden linearen Wegsensor oder einen fein auflösenden Winkelsensor, also einen Feindrehwinkelsensor umfasst.Drive after at least one of the preceding Claims, characterized in that the stator and rotor in a third axial area a finely dissolving linear displacement sensor or a finely resolving angle sensor, so one Fine angle sensor includes. Antrieb nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abschnittszähler nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche im Antrieb angeordnet ist.Drive after at least one of the preceding Claims, characterized in that a section counter after at least one of previous claims is arranged in the drive. Abschnittszähler, umfassend einen stationären Teil und einen relativ dazu bewegbaren Teil, einen oder mehrere Permanentmagneten und drei oder mehr Impulsdrähte, die aufgrund einer relativen Bewegung zwischen stationärem und bewegtem Teil elektrische Energiepulse liefern, sowie einen nichtflüchtigen Zählerbaustein, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem Zählerbaustein die Information entnommen werden kann, wie häufig ein als Referenzsensor deklarierbarer Impulsdraht ausgelöst hat und welcher Impulsdraht als letztes einen Impuls ausgelöst hat.Section counter, full a stationary one Part and a relatively movable part, one or more Permanent magnets and three or more impulse wires, due to a relative Movement between stationary and moving part provide electrical energy pulses, as well as a nonvolatile Counter module, thereby marked that from the counter module the information can be taken as often has triggered a definable as a reference sensor pulse wire and which pulse wire last triggered a pulse. Abschnittszähler nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich die Information zur Verfügung stellbar ist, welcher Impulsdraht als vorletztes einen Impuls ausgelöst hat.section counter according to claim 28, characterized in that in addition the Information available can be set, which pulse wire has triggered a pulse as the penultimate. Abschnittszähler nach Anspruch 28 oder 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahl der Auslösungen des Referenzsensors richtungsabhängig auf- beziehungsweise abwärts zählbar sind.section counter according to claim 28 or 29, characterized in that the number the triggers of the reference sensor depending on the direction up or down countable are. Abschnittszähler nach mindestens einem der Ansprüche 28 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschnittszähler nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 20 ausgeführt ist.section counter according to at least one of the claims 28 to 30, characterized in that the section counter after at least one of the claims 1 to 20 executed is.
DE200410013022 2004-03-16 2004-03-16 Electric motor has section counter, which features a stationary and a moving part for a stable drive Expired - Lifetime DE102004013022B3 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200410013022 DE102004013022B3 (en) 2004-03-16 2004-03-16 Electric motor has section counter, which features a stationary and a moving part for a stable drive

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200410013022 DE102004013022B3 (en) 2004-03-16 2004-03-16 Electric motor has section counter, which features a stationary and a moving part for a stable drive

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102004013022B3 true DE102004013022B3 (en) 2005-10-13

Family

ID=34983190

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200410013022 Expired - Lifetime DE102004013022B3 (en) 2004-03-16 2004-03-16 Electric motor has section counter, which features a stationary and a moving part for a stable drive

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102004013022B3 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006030737A1 (en) * 2006-06-30 2008-01-03 Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg Electric motor, has permanent magnets which are provided in pivoted part particularly in part connected with rotor shaft particularly in fan, for producing magnetic field influencing sensor signals
DE102006030736A1 (en) * 2006-06-30 2008-01-03 Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg Electromotor has sensor for detection of angular position of rotor or for detection of revolutions with pulse wire sensor or Wiegand sensor and shielding is provided between sensor and winding
EP2343506A3 (en) * 2009-12-22 2013-01-02 SICK STEGMANN GmbH Length measuring device
WO2014105656A1 (en) * 2012-12-28 2014-07-03 Labriola Donald P Ii Integrated multi-turn absolute position sensor for high pole count motors
WO2020160766A1 (en) * 2019-02-06 2020-08-13 Fraba B.V. Magnetic-field sensor device

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4316110A (en) * 1978-12-26 1982-02-16 Trw, Inc. Signal generating device
DE3219491C2 (en) * 1982-05-25 1985-10-31 Brown, Boveri & Cie Ag, 6800 Mannheim Arrangement for pulse generation for a high resolution speed and position measurement on rotating parts of machines
DE3447980C2 (en) * 1984-09-13 1989-12-28 Erich 8500 Nuernberg De Rabe
DE4034173A1 (en) * 1990-10-26 1992-04-30 Heel Gmbh & Co Messtechnik Kg ANGLE ENCODER, ESPECIALLY FOR A HYDROMETRY MEASURING DEVICE
DE4107847C1 (en) * 1991-03-12 1992-09-24 Mercedes-Benz Aktiengesellschaft, 7000 Stuttgart, De Impulse sensor using Wiegand effect - has winding connected to single pole switch for short circuiting winding when physical quantity e.g. temp., pressure, acceleration etc. changes
EP0724712B1 (en) * 1994-03-07 1999-07-28 Asm Automation, Sensorik, Messtechnik Gmbh Angle of rotation sensor
EP1310771A1 (en) * 2001-11-13 2003-05-14 Hirose Electric Co., Ltd. Pulse signal generator
DE10259223B3 (en) * 2002-11-20 2004-02-12 Mehnert, Walter, Dr. Position detector registering rotary- or linear motion, includes excitation magnet, ferromagnetic component, coil and sensor
DE60003067T2 (en) * 1999-10-21 2004-04-01 Advanced Coding Systems Ltd. SECURITY SYSTEM FOR PROTECTING VARIOUS ITEMS AND METHOD FOR READING A CODE MARK
EP1266542B1 (en) * 2000-03-10 2006-01-11 Ferro Techniek Holding B.V. Heating element, liquid container and method for detecting temperature changes

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4316110A (en) * 1978-12-26 1982-02-16 Trw, Inc. Signal generating device
DE3219491C2 (en) * 1982-05-25 1985-10-31 Brown, Boveri & Cie Ag, 6800 Mannheim Arrangement for pulse generation for a high resolution speed and position measurement on rotating parts of machines
DE3447980C2 (en) * 1984-09-13 1989-12-28 Erich 8500 Nuernberg De Rabe
DE4034173A1 (en) * 1990-10-26 1992-04-30 Heel Gmbh & Co Messtechnik Kg ANGLE ENCODER, ESPECIALLY FOR A HYDROMETRY MEASURING DEVICE
DE4107847C1 (en) * 1991-03-12 1992-09-24 Mercedes-Benz Aktiengesellschaft, 7000 Stuttgart, De Impulse sensor using Wiegand effect - has winding connected to single pole switch for short circuiting winding when physical quantity e.g. temp., pressure, acceleration etc. changes
EP0724712B1 (en) * 1994-03-07 1999-07-28 Asm Automation, Sensorik, Messtechnik Gmbh Angle of rotation sensor
DE60003067T2 (en) * 1999-10-21 2004-04-01 Advanced Coding Systems Ltd. SECURITY SYSTEM FOR PROTECTING VARIOUS ITEMS AND METHOD FOR READING A CODE MARK
EP1266542B1 (en) * 2000-03-10 2006-01-11 Ferro Techniek Holding B.V. Heating element, liquid container and method for detecting temperature changes
EP1310771A1 (en) * 2001-11-13 2003-05-14 Hirose Electric Co., Ltd. Pulse signal generator
DE10259223B3 (en) * 2002-11-20 2004-02-12 Mehnert, Walter, Dr. Position detector registering rotary- or linear motion, includes excitation magnet, ferromagnetic component, coil and sensor

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006030737A1 (en) * 2006-06-30 2008-01-03 Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg Electric motor, has permanent magnets which are provided in pivoted part particularly in part connected with rotor shaft particularly in fan, for producing magnetic field influencing sensor signals
DE102006030736A1 (en) * 2006-06-30 2008-01-03 Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg Electromotor has sensor for detection of angular position of rotor or for detection of revolutions with pulse wire sensor or Wiegand sensor and shielding is provided between sensor and winding
DE102006030736B4 (en) * 2006-06-30 2011-06-01 Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg electric motor
DE102006030737B4 (en) * 2006-06-30 2011-08-18 SEW-EURODRIVE GmbH & Co. KG, 76646 electric motor
EP2343506A3 (en) * 2009-12-22 2013-01-02 SICK STEGMANN GmbH Length measuring device
US8575931B2 (en) 2009-12-22 2013-11-05 Sick Stegmann Gmbh Length measurement apparatus
WO2014105656A1 (en) * 2012-12-28 2014-07-03 Labriola Donald P Ii Integrated multi-turn absolute position sensor for high pole count motors
CN105229425A (en) * 2012-12-28 2016-01-06 奎克希尔弗控制股份有限公司 For the integrated multiturn absolute position transducer of high number of poles motor
CN105229425B (en) * 2012-12-28 2017-09-08 奎克希尔弗控制股份有限公司 Integrated multiturn absolute position transducer for high pole count machine
WO2020160766A1 (en) * 2019-02-06 2020-08-13 Fraba B.V. Magnetic-field sensor device
CN113396336A (en) * 2019-02-06 2021-09-14 弗瑞柏私人有限公司 Magnetic field sensor device
US20220107336A1 (en) * 2019-02-06 2022-04-07 Fraba B.V. Magnetic-field sensor device
US11674973B2 (en) 2019-02-06 2023-06-13 Fraba B.V. Magnetic-field sensor device with a control unit which electrically controls a switching element
CN113396336B (en) * 2019-02-06 2024-10-11 弗瑞柏私人有限公司 Magnetic field sensor device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2221587B1 (en) Absolute magnetic positioner
EP2105713B1 (en) Positioning device and method for its operation
EP2023093B1 (en) Rotary encoder and method for its operation
EP2929297B1 (en) Sensor apparatus for determining at least one rotation property of a rotating element
EP2159547A2 (en) Sensor component for a rotary encoder and rotary encoder equipped with such a sensor component
EP2860496B1 (en) Linear motor
EP1607720A2 (en) Steering angle sensor
EP0671008B1 (en) Device for measuring rotary movements
DE102008051479A1 (en) Sensor component for use in rotary encoder, has electronic circuit storing count value, and drive shaft whose instantaneous angular position is calculated with respect to gear transmission ratio of gear
WO2012038169A1 (en) Sensor system and method for incrementally measuring speed
DE112013006367B4 (en) Tachometer
DE102018211216A1 (en) Encoder wheel arrangement and method for determining an absolute angle position and a direction of rotation
DE4129576C2 (en) Magnetic measuring system for measuring the angle of rotation
WO2014167118A1 (en) Sensor device having a torque sensor device and having an incremental sensor device and motor vehicle
EP1510787B2 (en) Method and rotary encoder for measuring the absolute angular position
DE102004013022B3 (en) Electric motor has section counter, which features a stationary and a moving part for a stable drive
EP0907891B1 (en) Arrangement for the contactless inductive transmission of electric measurement values and/or electric energy between a rotor and a stator
DE102012221327A1 (en) Sensor device for use in sensor system for determining rotational characteristic of rotating element, has transmitter wheel connected with rotating element, where transmitter wheel has multiple magnetic event detectors
EP1687592B1 (en) Device for the detection of movements and/or positions of an object
DE10258846A1 (en) Rotation angle measurement arrangement has a magnetic encoder wheel and sensor that detects a tangential field component whenever a tooth passes by it or is below it
DE102018215783A1 (en) Position detection system and method for detecting a movement of a machine
DE102017222402B4 (en) Angle of rotation measuring device
EP2469239A1 (en) Multi-tower angle measuring device
WO2019120688A1 (en) Encoder wheel assembly and method for ascertaining an absolute angular position and a rotational direction
DE68904295T2 (en) MEASURING ARRANGEMENT FOR ANGLE POSITION AND LINEAR SHIFT.

Legal Events

Date Code Title Description
8100 Publication of patent without earlier publication of application
8364 No opposition during term of opposition
R071 Expiry of right