DE102010045952A1 - Sensorsystem und Verfahren zur inkrementellen Drehzahlmessung - Google Patents
Sensorsystem und Verfahren zur inkrementellen Drehzahlmessung Download PDFInfo
- Publication number
- DE102010045952A1 DE102010045952A1 DE201010045952 DE102010045952A DE102010045952A1 DE 102010045952 A1 DE102010045952 A1 DE 102010045952A1 DE 201010045952 DE201010045952 DE 201010045952 DE 102010045952 A DE102010045952 A DE 102010045952A DE 102010045952 A1 DE102010045952 A1 DE 102010045952A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- signal
- sensor
- sensor system
- information area
- information
- 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.)
- Withdrawn
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
- G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
- G01P3/44—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
- G01P3/48—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage
- G01P3/481—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals
- G01P3/487—Devices 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 rotating magnets
-
- 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
- G01D5/12—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 electric or magnetic means
- G01D5/14—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 electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
- G01D5/142—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 electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices
- G01D5/145—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 electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices influenced by the relative movement between the Hall device and magnetic fields
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
- G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
- G01P3/44—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
- G01P3/48—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage
- G01P3/481—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals
- G01P3/488—Devices 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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Abstract
Description
- Gebiet der Erfindung
- Die Erfindung betrifft ein Sensorsystem zur Drehzahlmessung eines drehbaren Maschinenelementes, insbesondere einer Radnabe, aufweisend einen Signalgeber, einen ersten und einen zweiten Sensor, wobei der Signalgeber mit dem drehbaren Maschinenelement gekoppelt und zu dessen Drehachse konzentrisch angeordnet ist und in Umfangsrichtung alternierende Informationsbereiche zweier unterschiedlicher Sorten aufweist. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Drehzahlmessung mittels zwei Sensoren.
- Stand der Technik
- Hintergrund der Erfindung
- Drehzahlsensoren und Encoder für Antiblockiersysteme für Fahrzeuge liefern ein Rechtecksignal, welches durch eine anwendungsspezifische Schaltung (ASIC, application specific integrated circuit) generiert wird, welches das Signal des Messelementes aufbereitet. Dieses Signal gibt pro Polpaar des Signalgebers zwei aufeinanderfolgende Impulse („up” und „down” oder „1” und „0”). Damit kann anhand der Pulsanzahl eine Drehgeschwindigkeit für das drehbare Maschinenteil, zum Beispiel eine Radnabe, angegeben werden.
- Problematisch daran ist, dass für sehr geringe Geschwindigkeiten nicht erkennbar ist, ob sich das Rad noch bewegt, also wenn die Geschwindigkeit gegen 0 km geht. Somit sind die meisten Regelsysteme überfordert, wenn sich die Räder bei Glatteisfahrt kaum mehr bewegen.
- Man könnte mehrere Sensoren einsetzen, was jedoch zu einer starken Verteuerung des Systems führen würde.
- Es gibt sogenannte Resolver, wie beispielsweise einen schleifringlosen Drehmelder (
DE19527156C1 ) oder einen magneto-elektronischen Winkelsensor, insbesondere Reluktanz-Resolver (DE19719354C2 ). In beiden Fällen ist eine Geberscheibe derart geformt, dass sie ein verlässliches Sinus-Signal über den gesamten Umfang des Drehelementes generiert, sodass anhand des Funktionswertes, d. h. am Betrag der Amplitude ablesbar ist in welcher Winkelposition sich das Maschinenteil befindet. Diese Apparatur ist mit herkömmlichen Drehzahlsensoren der Fahrzeugtechnik nicht vereinbar, da zuviel Platz verbaut und viele neue Teile geschaffen werden müssten. - Aufgabenstellung
- Zusammenfassung der Erfindung
- Die Aufgabe der Erfindung ist daher ein Sensorsystem bzw. ein Verfahren anzugeben, welches es möglich macht eine effiziente, kostengünstige und präzise Drehzahlmessung zu umzusetzen und damit einen weitergehenden Einsatz von Regelsystemen erlaubt.
- Die Aufgabe wird durch eine Radlagereinheit der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Sensoren derart angeordnet sind, dass der erste Sensor im Wesentlichen zur Wechselwirkung mit einem Informationsbereich und gleichzeitig der zweite Sensor im Wesentlichen zur Wechselwirkung mit einem Grenzbereich zweier benachbarter Informationsbereiche vorgesehen sind.
- Zwischen den Sensoren und dem Signalgeber befindet sich ein Luftspalt, der wegen der Signalstärke möglichst klein gehalten wird. Die Detektion der Sensoren kann sowohl in axialer, als auch in radialer Richtung zur Drehachse stattfinden.
- Im Wechselwirkungsbereich der Sensoren bewegen sich die Informationsbereiche andauernd in Umfangsrichtung, wenn das Maschinenelement in Betrieb ist. Der Ausdruck „Im Wesentlichen” bedeutet dabei, dass die wechselwirkenden Informationsbereiche des Signalgebers mit der Zeit variieren, jedoch gilt genau der Informationsbereich als wesentlich, der sich – von maximal zwei Informationsbereichen – zum größeren Anteil im Wechselwirkungsbereich des Sensors befindet. In entsprechender Weise kann dies auch für einen Grenzbereich gelten, der zwischen zwei benachbarten Informationsbereichen ausgebildet ist. Ferner sind beide wechselwirkenden Bereiche mindestens durch einen halben nicht wechselwirkenden Informationsbereich (zum Beispiel ein halber Magnetpol) oder durch eine Mehrzahl von nicht wechselwirkenden Informationsbereichen des Signalgebers in Umfangsrichtung voneinander getrennt.
- Vorzugsweise ist ein Informationsbereich erster Sorte ein magnetischer Pluspol und ein Informationsbereich zweiter Sorte ein magnetischer Minuspol. Alternativ ist ein Informationsbereich erster Sorte ein Zahn aus welchmagnetischem Material und ein Informationsbereich zweiter Sorte eine Aussparung zwischen den Zähnen. Die erste Variante führ zu einer besseren Signalstärke und die zweite ist günstiger in der Herstellung.
- Vorzugsweise hat der Signalgeber mindestens zwei, um 90° (beziehungsweise einen halben Pol) in Umfangsrichtung versetzte, Informationsbereiche, was die Positionierung des Sensors vereinfacht. Diese Bereiche können axial oder radial, oder sowohl axial als auch radial ausgerichtet sein.
- Vorteilhafterweise hat der Signalgeber hat einen zusätzlichen Informationsbereich mit höherer Auflösung, mit dem die reine Drehzahlerfassung mit höherer Auflösung erzeugt wird. Auch dieser zusätzliche Bereich kann axial oder radial ausgerichtet sein.
- Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist der erste und/oder zweite Sensor aus einem ersten, beziehungsweise zweiten Messelement und jeweils einer anwendungsspezifischen Schaltung gebildet, wobei die Schaltung zur Generierung eines periodischen Rechtecksignals aus dem ersten Signal des ersten Messelementes, beziehungsweise aus einem zweiten Signal des zweiten Messelementes, vorgesehen ist, dessen Periode einer Umfangslänge, beziehungsweise dem Bogenmaß zweier benachbarter Informationsbereiche, entspricht.
- Vorteilhafterweise sind erste Analysemittel vorgesehen, die das erste Signal des ersten Messelementes in ein Sinus- oder Kosinus-Signal umwandeln und zweite Analysemittel vorgesehen, die das zweite Signal des zweiten Messelementes in ein phasenverschobenes, insbesondere mit einer Phase von 90 Grad verschobenes, Sinus- oder Kosinus-Signal umwandeln. Diese Analysemittel können beispielsweise Impedanzregler sein, die ihre beiden Eingangssignale direkt aus den Anschlüssen der Messelemente erhalten. Diese Signal enthalten also aufgrund ihrer Amplitude bereits eine Information über den inkrementellen Drehwinkel innerhalb eines Informationsbereichspaares und sogar innerhalb eines einzelnen Infomationsbereiches.
- Bei einer vorteilhaften Ausführungsform sind Auswertemittel, wie zum Beispiel eine Auswerteeinheit oder ein Computer, vorgesehen, die aus dem ersten und dem zweiten Signal einen inkrementellen Drehwinkel (Δγ) aus dem Arcustangens des Signalquotienten berechnen:
Δγ(t) = arctan2(Asin(nwt)/Bcos(nwt)), - Mathematisch ist noch relevant, dass es sich um eine Arkustangensfunktion (arctan2(S1, S2)) mit zwei Argumenten handelt, nämlich S1 = Asin(nwt) und S2 = Bcos(nwt). Diese ist wie folgt definiert:
arctan2(S1, S2) := arctan(S1/S2), für S2 > 0; arctan2(S1, S2) := arctan(S1/S2) + π, für S2 < 0, S1 ≥ 0; arctan2(S1, S2) := arctan(S1/S2) – π, für S2 < 0, S1 < 0; arctan2(S1, S2) := +π/2, für S2 = 0, S1 > 0; arctan2(S1, S2) := –π/2, für S2 = 0, S1 < 0; arctan2(S1, S2) := 0, für S2 = 0, S1 = 0; - Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist er Signalgeber als Rotor eines Radnabenmotors ausgeführt. Bei dieser Art von Motoren ist ein in Umfangsrichtung ausgebildetes, alternierendes Magnetfeld bereits zu Antriebszwecken vorhanden. Somit kann dieses als Encoder dienen. Vorteilhaft ist auch, dass die Sensoren gegebenenfalls keine anwendungsspezifischen Schaltungen benötigen, da der Winkel γ bereits durch die Steuereinheit des Radnabenmotors vorgegeben wird.
- Bei einer vorteilhaften Ausführungsform werden die Signale zweier Ausgänge der Schaltungen (ASICs) mittels einer exklusiv- oder Vorschrift („entweder oder” beziehungsweise XOR) verknüpft, um ein Inkrementsignal mit doppelter Pulszahl im Vergleich zu einem der Signale der Schaltungsausgänge zu generieren. Somit wäre ein solches Sensorsystem leicht mit einem Radnabenmotor integrierbar, da herkömmliche ABS oder elektronische Stabilisierungssysteme (ESP) ein Referenzsignal benötigen, welches der doppelten Anzahl von Polpaaren eines üblichen Radnabenmotors entsprechen würde. Folglich sind Signalgeber auch mit einer geringeren Polzahl ausführbar (kosteneffizient) ohne die Kompatibilität mit einem Radnabenmotor zu gefährden.
- Verfahren zur Drehzahlmessung eines drehbaren Maschinenelementes, insbesondere einer Radnabe, wobei ein mit dem Maschinenelement gekoppelter Signalgeber in Umfangsrichtung alternierende Informationsbereiche zweier unterschiedlicher Sorten aufweist und zusammen mit dem Maschinenelement dreht, wobei ein erster Sensor im Wesentlichen mit einem Informationsbereich und gleichzeitig ein zweiter Sensor im Wesentlichen mit einem Grenzbereich zweier Informationsbereiche des Signalgebers wechselwirken.
- Weitere vorteilhafte Ausbildungen und bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind der Figurenbeschreibung und/oder den Unteransprüchen zu entnehmen.
- Im Folgenden wird die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben und erläutert.
- Es zeigen:
-
1 Inkrementelle Drehzahlmessung mit Multipol-Encoder als Signalgeber, -
2 inkrementelle Drehzahlmessung mit weichmagnetischem Signalgeber, -
3 erste Signalaufbereitungsschaltung mit Impedanzregler zur inkrementellen Drehzahlmessung, -
4 zweite Signalaufbereitungsschaltung mit Impedanzregler zur inkrementellen Drehzahlmessung, -
5 dritte Signalaufbereitungsschaltung mit Impedanzregler zur inkrementellen Drehzahlmessung ohne Rechteckssignal, -
6 Sensorsystem mit verbindbaren Einheiten gemäß dem Ausführungsbeispiel der3 , und -
7 Sensorsystem mit verbindbaren Einheiten gemäß dem Ausführungsbeispiel der4 . - Ausführungsbeispiele
- Beschreibung der Zeichnungen
-
1 zeigt eine inkrementelle Drehzahlmessung mit Multipol-Encoder als Signalgeber20 . Im Sensorkopf13 sind zwei Sensoren mit Messelementen27 ,28 angeordnet, die jeweils einen Ermittlungsanschnitt6 aufweisen, die mit ihren Dimensionen die Wechselwirkungsbereiche der Sensoren festlegen. Die Ermittlungsabschnitte liegen jeweils genau einem Informationsbereich und einem Grenzbereich gegenüber. In dieser Drehposition liegt ein Minuspol25 dem Ermittlungsabschnitt6 des Messelements27 gegenüber. Der größte Anteil des Minuspols25 liegt in dieser Drehposition im Wechselwirkungsbereich des Sensors mit Messelement27 , somit steht dieser im Wesentlichen mit diesem Sensor in Wechselwirkung. Entsprechendes gilt für einen Grenzbereich31 und den Sensor mit Messelement28 . - Vorteilhafterweise werden die Ermittlungsabschnitte
6 aus mehreren Unterelementen gebildet, um beispielsweise Störfelder zu unterdrücken oder die Signalausbeute zu erhöhen. -
2 zeigt eine inkrementelle Drehzahlmessung mit weichmagnetischem Signalgeber21 , bei der zur Erhöhung der Flussdichte der sensoreigenen Spulen zwei Permanentmagnete29 ,30 eingesetzt werden, um die Signalstärke zu erhöhen. Die weichmagnetischen Zähne22 und Aussparungen23 übernehmen die Funktion der Plus- und Minuspole24 ,25 aus1 . -
3 zeigt eine erste Signalaufbereitungsschaltung mit Impedanzregler7 ,8 zur inkrementellen Drehzahlmessung. Die anwendungsspezifischen Schaltungen9 ,10 Bereiten das erste Signal des Sensors mit Messelement27 und das zweite Signal des Sensors mit Messelement28 derart auf, dass an den Ausgängen A1 und A2 Rechtecksignale abgreifbar sind, die eine Phasenverschiebung zueinander aufweisen, die dem umfänglichen Abstand der Sensoren entspricht. Anhand eines dieser Signale kann der Drehwinkel γ ermittelt werden. - Die Impedanzwandler
7 ,8 verarbeiten das erste und zweite Signal der beiden Messelemente27 ,28 zu einem Sinus-Kosinus-Signal weiter. Diese habe ebenfalls einen Phasenunterschied zueinander, der dem Umfangsabstand der beiden Messelemente27 ,28 entspricht. Diese Signale sind an den Anschlüssen A4 und A5 abgreifbar. Der Anschluss A3 dient zur Spannungsversorgung, die bei Fahrzeugen typischerweise U = 12 VDC beträgt. Somit werden die Schaltungen9 ,10 und die Impedanzregler7 ,8 mit Spannung versorgt. Der Anschluss A6 wird an die Erde angeschlossen. - Es kann nun aus dem ersten und zweiten Signal der beiden Messelemente
27 ,28 der inkrementelle Drehwinkel Δγ abgeleitet werden, indem die einzelnen Signale oder ein auf diesen erzeugtes Zwischensignal erzeugt wird. Idealerweise wird dazu die Operation eines Arkustangens verwendet. Der Gesamtdrehwinkel des Masschinenteils oder der Radnabe ist somit:γ + Δγ - Dabei kann γ auf die herkömmliche Methode aus den Signalen der Anschlüsse A1 bzw. A2 ermittelt werden oder alternativ die Phasendurchläufe bei den Anschlüssen A4 und A5 verwenden.
- Für die Anschlüsse A1, A2, A3, A4, A5 und A6 der folgenden Ausführungsbeispiele gilt das gleiche, sofern diese vorgesehen sind.
-
4 zeigt eine zweite Signalaufbereitungsschaltung mit Impedanzregler7 ,8 zur inkrementellen Drehzahlmessung. Der Signalausgang der Schalung10 wurde auf Erde gelegt, für den Fall, dass das zweite Rechteckssignal nicht vor Interesse ist. -
5 zeigt eine dritte Signalaufbereitungsschaltung mit Impedanzregler zur inkrementellen Drehzahlmessung ohne Rechteckssignal. Die Anschlüsse A1 und A2 sind nicht vorhanden. Somit eignet sich die Signalaufbereitungsschaltung zur Verwendung mit einem Radnabenmotor, da das Rechtecksignal dort nicht mehr generiert werden muss. Die Schaltungen9 ,10 (ASICs) dienen dann der Versorgung der Ermittlungsabschnitte6 und gegebenenfalls der Unterdrückung von Störungen. -
6 zeigt ein Sensorsystem mit verbindbaren Einheiten gemäß dem Ausführungsbeispiel der3 . Zwischen dem Sensorkopf13 und der Verstärkerschaltung12 , die eigentlich eine Analyseschaltung ist, ist eine Schnittstelle14 vorgesehen, die beispielsweise als Kabel ausgeführt werden kann. Somit kann der Sensorkopf13 von der Verstärkerschaltung12 entfernt bei geringem Platzaufwand eingebaut werden. auch die Verstärkerschaltung12 ist über eine Schnittstelle11 an einen Computer oder eine weitere Analyse- oder Auswerteeinheit anschließbar. -
7 zeigt ein Sensorsystem mit verbindbaren Einheiten gemäß dem Ausführungsbeispiel der4 , jedoch in der gleichen Aufteilung wie in6 . - Zusammenfassend betrifft die Erfindung ein Sensorsystem zur Drehzahlmessung eines drehbaren Maschinenelementes, insbesondere einer Radnabe, aufweisend einen Signalgeber, einen ersten und einen zweiten Sensor, wobei der Signalgeber mit dem drehbaren Maschinenelement gekoppelt und zu dessen Drehachse konzentrisch angeordnet ist und in Umfangsrichtung alternierende Informationsbereiche zweier unterschiedlicher Sorten aufweist. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Drehzahlmessung mittels zwei Sensoren. Ziel ist es bei geringer Komponentenanzahl und wenig Bauraum eine präzisere Detektion des Drehwinkels zu ermöglichen. Dabei wird angestrebt bekannte Regelsysteme, wie z. B. ABS eine breitere Informationsbasis für Sicherheitsmaßnahmen zu verschaffen. Dazu werden die Sensoren derart angeordnet, dass der erste Sensor im Wesentlichen zur Wechselwirkung mit einem Informationsbereich und gleichzeitig der zweite Sensor im Wesentlichen zur Wechselwirkung mit einem Grenzbereich zweier in Umfangsrichtung benachbarter Informationsbereiche vorgesehen sind. Dadurch können zwei phasenverschobene Sinus- bzw. Kosinus-Signale geschaffen werden, die zur Berechnung eines inkrementellen Drehwinkels dienen, der die Bestimmung einer Winkelposition innerhalb eines Informationsbereichs ermöglicht.
- Bezugszeichenliste
-
- 1
- Anschluss Messelement
- 2
- Anschluss Messelement
- 3
- Anschluss Messelement
- 4
- Anschluss Messelement
- 5
- Lesepunkt
- 6
- Ermittlungsabschnitt
- 7
- Impedanzwandler
- 8
- Impedanzwandler
- 9
- ASIC
- 10
- ASIC
- 11
- Schnittstelle
- 12
- Verstärkerschaltung
- 13
- Sensorkopf
- 14
- Schnittstelle
- 20
- Encoderring
- 21
- Signalgeberring
- 22
- weichmagnetischer Zahn
- 23
- Aussparung
- 24
- positiver Magnetpol
- 25
- negativer Magnetpol
- 26
- Sensorkopf
- 27
- Messelement
- 28
- Messelement
- 29
- Permanentmagnet
- 30
- Permanentmagnet
- A1
- erster Anschluss
- A2
- zweiter Anschluss
- A3
- dritter Anschluss
- A4
- vierter Anschluss
- A5
- fünfter Anschluss
- A6
- sechster Anschluss
- 31
- Grenzbereich
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- DE 19527156 C1 [0005]
- DE 19719354 C2 [0005]
Claims (10)
- Sensorsystem zur Drehzahlmessung eines drehbaren Maschinenelementes, insbesondere einer Radnabe, aufweisend einen Signalgeber, einen ersten und einen zweiten Sensor (
27 ,28 ), wobei – der Signalgeber (20 ,21 ) mit dem drehbaren Maschinenelement gekoppelt und zu dessen Drehachse konzentrisch angeordnet ist und in Umfangsrichtung alternierende Informationsbereiche (22 ,23 ,24 ,25 ) zweier unterschiedlicher Sorten aufweist, wobei – die Sensoren (27 ,28 ) derart angeordnet sind, dass der erste Sensor (27 ) im Wesentlichen zur Wechselwirkung mit einem Informationsbereich und gleichzeitig der zweite Sensor (28 ) im Wesentlichen zur Wechselwirkung mit einem Grenzbereich zweier benachbarter Informationsbereiche vorgesehen sind. - Sensorsystem nach Anspruch 1, wobei ein Informationsbereich erster Sorte (
24 ) ein magnetischer Pluspol und ein Informationsbereich zweiter Sorte (25 ) ein magnetischer Minuspol ist. - Sensorsystem nach Anspruch 1, wobei ein Informationsbereich erster Sorte (
22 ) ein Zahn aus weichmagnetischem Material und ein Informationsbereich zweiter Sorte (23 ) eine Aussparung zwischen den Zähnen ist. - Sensorsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zwei Informationsbereiche des Signalgebers mindestens um 90° in Umfangsrichtung zueinander versetzt sind.
- Sensorsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Signalgeber einen zusätzlichen Informationsbereich mit höherer Auflösung aufweist.
- Sensorsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste und/oder zweite Sensor aus einem ersten (
27 ), beziehungsweise zweiten Meßelement (28 ) und jeweils einer anwendungsspezifischen Schaltung (9 ,10 ) gebildet ist/sind, wobei die Schaltung (9 ,10 ) zur Generierung eines periodischen Rechtecksignals aus dem ersten Signal des ersten Meßelementes (27 ), beziehungsweise aus einem zweiten Signal des zweiten Meßelementes (28 ), vorgesehen ist, dessen Periode einer Umfangslänge, beziehungsweise dem Bogenmaß zweier aneinandergrenzender Informationsbereiche (22 ,23 ,24 ,25 ), entspricht. - Sensorsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei erste Analysemittel vorgesehen sind, die das erste Signal des ersten Meßelementes (
27 ) in ein Sinus- oder Cosinus-Signal umwandelt und zweite Analysemittel vorgesehen sind, die das zweite Signal des zweiten Meßelementes (28 ) in ein phasenverschobenes, insbesondere mit einer Phase von 90 Grad, Sinus- oder Cosinus-Signal umwandelt. - Sensorsystem nach Anspruch 7, wobei Auswertemittel vorgesehen sind, die aus dem ersten und dem zweiten Signal einen inkrementellen Drehwinkel (Δγ) aus dem Arcustangens des Signalquotienten berechnet:
Δγ(t) = arctan2(Asin(nwt)/Bcos(nwt)), - Sensorsytem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Signale zweier Ausgänge A1, A2 der Schaltungen
9 ,10 mittels einer exklusiv- oder Vorschrift verknüpft werden, um ein Inkrementsignal mit doppelter Pulszahl im Vergleich zu einem der Signale der Ausgänge A1, A2 zu generieren. - Verfahren zur Drehzahlmessung eines drehbaren Maschinenelementes, insbesondere einer Radnabe, wobei – ein mit dem Maschinenelement gekoppelter Signalgeber (
20 ,21 ) in Umfangsrichtung alternierende Informationsbereiche (22 ,23 ,24 ,25 ) zweier unterschiedlicher Sorten aufweist und zusammen mit dem Maschinenelement dreht, wobei – ein erster Sensor im Wesentlichen mit einem Informationsbereich und gleichzeitig ein zweiter Sensor im Wesentlichen mit einem Grenzbereich zweier Informationsbereiche des Signalgebers (20 ,21 ) wechselwirken.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE201010045952 DE102010045952A1 (de) | 2010-09-21 | 2010-09-21 | Sensorsystem und Verfahren zur inkrementellen Drehzahlmessung |
PCT/EP2011/064328 WO2012038169A1 (de) | 2010-09-21 | 2011-08-22 | Sensorsystem und verfahren zur inkrementellen drehzahlmessung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE201010045952 DE102010045952A1 (de) | 2010-09-21 | 2010-09-21 | Sensorsystem und Verfahren zur inkrementellen Drehzahlmessung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102010045952A1 true DE102010045952A1 (de) | 2012-03-22 |
Family
ID=44681079
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE201010045952 Withdrawn DE102010045952A1 (de) | 2010-09-21 | 2010-09-21 | Sensorsystem und Verfahren zur inkrementellen Drehzahlmessung |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102010045952A1 (de) |
WO (1) | WO2012038169A1 (de) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102014207767A1 (de) * | 2014-04-24 | 2015-10-29 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Drehzahlsensorerweiterung für einen Resolver |
DE102016206409A1 (de) * | 2016-04-15 | 2017-10-19 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Radsensoraufnahme und Radsensorsystem zur Montage an einer Fahrzeugachse |
DE102016225126A1 (de) | 2016-12-15 | 2018-06-21 | Zf Friedrichshafen Ag | Drehzahlbestimmung |
WO2018229137A1 (de) * | 2017-06-13 | 2018-12-20 | KNF Micro AG | Membranpumpe |
DE102018201893A1 (de) * | 2018-02-07 | 2019-08-08 | Jungheinrich Aktiengesellschaft | Vorrichtung zum Messen einer zurückgelegten Wegstrecke |
DE102014109956B4 (de) * | 2013-07-17 | 2020-09-10 | Infineon Technologies Ag | Sensor mit Schnittstelle für Funktionssicherheit |
EP3876402A1 (de) | 2020-03-06 | 2021-09-08 | WMT GmbH | Radnabenantrieb mit hochauflösender sensorik |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102013211797A1 (de) | 2013-06-21 | 2014-12-24 | Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg | Polrad mit verbesserter Feldwinkeländerung |
US9863786B2 (en) | 2013-07-17 | 2018-01-09 | Infineon Technologies Ag | Sensor with interface for functional safety |
DE102013221943A1 (de) | 2013-10-29 | 2015-04-30 | Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg | Sensorsystem zur Drehzahlmessung mit einem Polrad mit linearisiertem Magnetfeld |
CN111505330A (zh) * | 2020-05-31 | 2020-08-07 | 嘉兴学院 | 一种水轮发电机组测速装置 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19527156C1 (de) | 1995-07-25 | 1996-08-01 | Siemens Ag | Schleifringloser Drehmelder |
DE19906937A1 (de) * | 1999-02-19 | 2000-09-14 | Mannesmann Vdo Ag | Drehzahlgeber |
DE19719354C2 (de) | 1997-05-07 | 2000-12-07 | Tyco Electronics Logistics Ag | Magneto-elektronischer Winkelsensor, insbesondere Reluktanz-Resolver |
DE19959425A1 (de) * | 1999-12-09 | 2001-06-21 | Siemens Ag | Bewegungs-, insbesondere Drehzahl-Messeinrichtung mit erhöhter Auflösung |
DE10228744A1 (de) * | 2001-06-27 | 2003-01-16 | Kelsey Hayes Co | Raddrehzahlerfassungssystem |
DE102005060330A1 (de) * | 2005-12-16 | 2007-06-21 | Zf Friedrichshafen Ag | Sensorkonzept für den Fahrmotor |
DE102008026604A1 (de) * | 2008-06-03 | 2009-12-10 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Hybrid-Sensoranordnung |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4440214C2 (de) * | 1994-11-10 | 1997-08-14 | Itt Ind Gmbh Deutsche | Drehgeber mit Hallsensoren |
DE19623101A1 (de) * | 1996-06-10 | 1997-10-02 | Bosch Gmbh Robert | Vorrichtung zur Positionserkennung eines rotierenden Teils |
DE10210372A1 (de) * | 2002-03-08 | 2003-09-25 | Siemens Ag | Drehwinkelsensor mit hoher Winkelauflösung |
DE102004011125A1 (de) * | 2004-03-08 | 2005-09-29 | Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh | Lenkwinkelsensor |
-
2010
- 2010-09-21 DE DE201010045952 patent/DE102010045952A1/de not_active Withdrawn
-
2011
- 2011-08-22 WO PCT/EP2011/064328 patent/WO2012038169A1/de active Application Filing
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19527156C1 (de) | 1995-07-25 | 1996-08-01 | Siemens Ag | Schleifringloser Drehmelder |
DE19719354C2 (de) | 1997-05-07 | 2000-12-07 | Tyco Electronics Logistics Ag | Magneto-elektronischer Winkelsensor, insbesondere Reluktanz-Resolver |
DE19906937A1 (de) * | 1999-02-19 | 2000-09-14 | Mannesmann Vdo Ag | Drehzahlgeber |
DE19959425A1 (de) * | 1999-12-09 | 2001-06-21 | Siemens Ag | Bewegungs-, insbesondere Drehzahl-Messeinrichtung mit erhöhter Auflösung |
DE10228744A1 (de) * | 2001-06-27 | 2003-01-16 | Kelsey Hayes Co | Raddrehzahlerfassungssystem |
DE102005060330A1 (de) * | 2005-12-16 | 2007-06-21 | Zf Friedrichshafen Ag | Sensorkonzept für den Fahrmotor |
DE102008026604A1 (de) * | 2008-06-03 | 2009-12-10 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Hybrid-Sensoranordnung |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102014109956B4 (de) * | 2013-07-17 | 2020-09-10 | Infineon Technologies Ag | Sensor mit Schnittstelle für Funktionssicherheit |
DE102014207767A1 (de) * | 2014-04-24 | 2015-10-29 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Drehzahlsensorerweiterung für einen Resolver |
DE102016206409A1 (de) * | 2016-04-15 | 2017-10-19 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Radsensoraufnahme und Radsensorsystem zur Montage an einer Fahrzeugachse |
DE102016206409A9 (de) * | 2016-04-15 | 2017-12-14 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Radsensoraufnahme und Radsensorsystem zur Montage an einer Fahrzeugachse |
DE102016225126A1 (de) | 2016-12-15 | 2018-06-21 | Zf Friedrichshafen Ag | Drehzahlbestimmung |
WO2018229137A1 (de) * | 2017-06-13 | 2018-12-20 | KNF Micro AG | Membranpumpe |
DE102018201893A1 (de) * | 2018-02-07 | 2019-08-08 | Jungheinrich Aktiengesellschaft | Vorrichtung zum Messen einer zurückgelegten Wegstrecke |
DE102018201893B4 (de) * | 2018-02-07 | 2021-01-21 | Jungheinrich Aktiengesellschaft | Flurförderzeug umfassend eine Vorrichtung zum Messen einer zurückgelegten Wegstrecke |
EP3876402A1 (de) | 2020-03-06 | 2021-09-08 | WMT GmbH | Radnabenantrieb mit hochauflösender sensorik |
DE102020106063A1 (de) | 2020-03-06 | 2021-09-09 | WMT GmbH | Radnabenantrieb mit hochauflösender Sensorik |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2012038169A1 (de) | 2012-03-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102010045952A1 (de) | Sensorsystem und Verfahren zur inkrementellen Drehzahlmessung | |
DE102009044542B3 (de) | Wälzlager mit einer Sensoreinheit | |
EP3207337B1 (de) | Sensor zur bestimmung mindestens einer rotationseigenschaft eines rotierenden elements | |
EP1499901A2 (de) | Verfahren und vorrichtung zur erfassung von ortsverschiebungen und drehbewegungen | |
DE102011005066A1 (de) | Sensoranordnung | |
DE102011004366A1 (de) | Sensoranordnung zum Bestimmen eines Drehwinkels | |
EP3571474A1 (de) | Geberradanordnung und verfahren zum ermitteln einer absolutwinkelposition und einer drehrichtung | |
DE102009019719A1 (de) | Energieautarke magnetische Erfassungsanordnung | |
DE102018211216A1 (de) | Geberradanordnung und Verfahren zum Ermitteln einer Absolutwinkelposition und einer Drehrichtung | |
DE102016224856A1 (de) | Sensorsystem zur Bestimmung mindestens einer Rotationseigenschaft eines um mindestens eine Rotationsachse rotierenden Elements | |
EP3884239B1 (de) | Winkelsensor mit mehrpoligem magnet für eine kraftfahrzeuglenkung | |
EP3833936B1 (de) | Sensorsystem zur bestimmung mindestens einer rotationseigenschaft eines rotierenden elements | |
DE102012221327A1 (de) | Sensorvorrichtung zur Bestimmung mindestens einer Rotationseigenschaft eines rotierenden Elements | |
DE102016103518A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Rotorlagendiagnose in einem elektromotorischen Antrieb | |
DE102007011672A1 (de) | Rotorlagesensor einer elektrischen Hilfskraftlenkung für ein Kraftfahrzeug | |
WO2016112903A1 (de) | Verfahren und messsignalverarbeitungseinheit zur generierung eines mehrkanaligen messsignals für eine drehzahlmessung sowie sensoreinheit | |
EP3312566B1 (de) | Drehgeber zum messen einer zustandsgrösse eines drehenden objektes | |
DE102018213400A1 (de) | Sensorsystem zur Bestimmung mindestens einer Rotationseigenschaft eines um mindestens eine Rotationsachse rotierenden Elements und Verfahren zur Herstellung | |
WO2020030319A1 (de) | Sensorsystem zur bestimmung mindestens einer rotationseigenschaft eines rotierenden elements | |
EP3311114B1 (de) | Verfahren und schaltung zum erkennen eines kurzschlusses einer resolver-erregerleitung nach masse oder zur betriebsspannung | |
WO2016202489A1 (de) | Drehzahlsensorvorrichtung, verfahren zum betreiben | |
DE102017222020A1 (de) | Sensoranordnung zur Bestimmung mindestens einer Rotationseigenschaft eines um mindestens eine Rotationsachse rotierenden Elements | |
DE102011079631A1 (de) | Vorrichtung zur Ermittlung von Bewegungsparametern | |
DE102018007952B4 (de) | Vorrichtung zur sensorischen Erfassung von Rotationsbewegungen | |
DE102016223938B4 (de) | Verfahren zur Demodulation von Signalen eines Sinus-Cosinus-Rotationssensors |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R163 | Identified publications notified | ||
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE Effective date: 20120827 Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE Effective date: 20120827 |
|
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE Effective date: 20140214 |
|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20140401 |