DE102011010682B3 - Coil arrangement for non-contact distance measurement sensor, has core tube around with measuring and compensation coils are wound, such that layers of buckling coil are wound in opposition to layer of measuring coil - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Spulenanordnung, insbesondere für berührungslose Wegaufnehmer bzw. Wegmesssensoren mit elektromagnetischem Wirkprinzip, mit einem Kern oder Kernrohr, einer Messspule und einer Kompensationsspule, wobei die Messspule und die Kompensationsspule auf den Kern bzw. auf das Kernrohr gewickelt sind.The invention relates to a coil arrangement, in particular for non-contact displacement sensors or displacement measuring sensors having an electromagnetic operating principle, with a core or core tube, a measuring coil and a compensation coil, wherein the measuring coil and the compensation coil are wound on the core or on the core tube.
An dieser Stelle sei angemerkt, dass der Begriff „Kern” im weitesten Sinne zu verstehen ist. Es kann sich dabei im Rahmen der planaren Spulentechnologie auch um eine Schicht handeln, um die planare Spulen, bspw. in übereinanderliegenden Lagen einer Multi-Layer-Leiterplatte, angeordnet sind.It should be noted at this point that the term "core" is to be understood in the broadest sense. Within the scope of the planar coil technology, this can also be a layer around which the planar coils, for example in superimposed layers of a multi-layer circuit board, are arranged.
Die Erfindung bezieht sich ganz allgemein auf ein vorzugsweise asymmetrisches Spulensystem für berührungslose Wegaufnehmer, die nach einem elektromagnetischen Wirkungsprinzip arbeiten. Grundsätzlich kommen hier zwei aus der Praxis bekannte Ausführungsformen induktiver Sensoren in Frage, nämlich sog. Wegaufnehmer, bei denen das Messobjekt ein verschiebbarer „Schirm” zur sog. Außenmessung ist oder wonach der Wegaufnehmer einen beweglichen Kern zur sog. Innenmessung umfasst. Das Messprinzip mit einem beweglichen Kern wird auch „Tauchankerprinzip” genannt.The invention relates generally to a preferably asymmetric coil system for non-contact position transducer, which operate on an electromagnetic principle of action. Basically, here two known from practice embodiments of inductive sensors in question, namely so-called. Transducers in which the measurement object is a movable "screen" for so-called. External measurement or after which the transducer comprises a movable core for so-called. Interior measurement. The measuring principle with a moving core is also called "plunger anchor principle".
Asymmetrische Spulensysteme haben üblicherweise ein äußerst günstiges Verhältnis von Baulänge des Sensors zum Messweg. Solche Spulensysteme werden daher bevorzugt für die Erfassung langer Messwege verwendet.Asymmetric coil systems usually have a very favorable ratio of length of the sensor to the measuring path. Such coil systems are therefore preferably used for the detection of long measurement paths.
Asymmetrische Spulensysteme eigenen sich jedoch nicht nur für längere Messwege, bspw. mit mehr als 100 mm, lassen sich vielmehr auch unter Nutzung des Tauchankerprinzips für Messbereiche ab ca. 20 mm einsetzen. Insoweit sind berührungslose Wegmesssensoren mit asymmetrischen Spulensystemen für unterschiedlichste Anwendungen interessant.However, asymmetrical coil systems are not only suitable for longer measuring paths, for example, with more than 100 mm, but can also be used with the use of the plunger anchor principle for measuring ranges from about 20 mm. In that regard, non-contact displacement sensors with asymmetric coil systems for a variety of applications are interesting.
Aus der
Bei dem Wirbelstromgeber und dem dort realisierten Messprinzip ist die geringe Empfindlichkeit des Messsignals in Bezug auf das Einwirken des beweglichen Leiters nachteilig. Dieser Nachteil ist zurückzuführen auf den hohen Gleichstromwiderstand der Messspule, der eine wichtige Voraussetzung für die grundsätzliche Funktion dieser Anordnung darstellt. Dies hat wiederum Auswirkungen auf die erreichbare Temperaturstabilität des Systems, die nur geringen Anforderungen genügt. Außerdem ist zur praktischen Umsetzung des aus der
Im Konkreten wird die Verwendung von mehreren temperaturabhängigen Kompensationswiderständen zur Bestimmung der Oberflächentemperatur an den unterschiedlichen Komponenten des Systems vorgeschlagen. Mit dieser Maßnahme soll eine hinreichend gute Temperaturkompensation des gesamten Systems möglich sein.Specifically, the use of multiple temperature dependent compensation resistors to determine the surface temperature at the different components of the system is proposed. With this measure, a sufficiently good temperature compensation of the entire system should be possible.
Des Weiteren ist die Verwendung von Widerstandsdraht, z. B. Manganin, zur Herstellung der Messspule problematisch, da sich ein solcher Widerstandsdraht schwieriger als üblicherweise verwendetes Kupfer wickeln lässt.Furthermore, the use of resistance wire, z. As manganin, for the preparation of the measuring coil problematic, since such a resistance wire can wind more difficult than commonly used copper.
Zur weiterreichenden Temperaturkompensation ist auch bereits eine zusätzliche Wicklung vorgeschlagen, die auf die Messspule aufgebracht ist. Dazu ist jedoch die Verwendung eines weiteren Werkstoffs erforderlich, der einen hohen spezifischen Widerstand und einen entsprechend hohen Temperaturkoeffizienten aufweisen muss. Dies ist abermals aufwändig.For further temperature compensation, an additional winding is already proposed, which is applied to the measuring coil. However, this requires the use of a further material which must have a high specific resistance and a correspondingly high temperature coefficient. This is again expensive.
Aus der
Bei dem aus der
Neben den konstruktiven Anforderungen an den Kern sind weitere Merkmale maßgebend, nämlich Qualitätsmerkmale wie bspw. Streuungen der elektromagnetischen Eigenschaften des Kernmaterials. Halbzeuge, die die zuvor genannten Kriterien halbwegs zufriedenstellend erfüllen, sind schwer erhältlich, auf jeden Fall teuer.In addition to the design requirements for the core, further features are decisive, namely quality features such as, for example, scattering of the electromagnetic properties of the core material. Semifinished products, which fulfill the aforementioned criteria reasonably satisfactorily, are difficult to obtain, in any case expensive.
Des Weiteren ist die Erzeugung der Zusatzwicklung aufwändig, da eine Automatisierung mit vertretbarem Aufwand nicht möglich ist. Aus funktionellen bzw. fertigungstechnischen Gründen müssen Messwicklung und Zusatzwicklung üblicherweise mit zusätzlichen Wickeldrähten ausgeführt werden. Folglich beschränkt sich die Anwendung des bekannten Verfahrens auf kleinere bis mittlere Stückzahlen. Eine Realisierung in Großserie ist wirtschaftlich nicht darstellbar.Furthermore, the generation of the additional winding is complicated because automation with reasonable effort is not possible. For functional or manufacturing reasons, the measuring winding and additional winding usually have to be designed with additional winding wires. Consequently, the application of the known method is limited to small to medium quantities. A realization in mass production is not economically feasible.
Aus der
Zur Kompensation der Nichtlinearität der aus der
Außerdem lässt sich aus der
Aus der
Die
Aus der
Die
Die
Die zuvor erörterten Spulenanordnungen haben die gleichen Nachteile wie die Spulenanordnungen aus der
Im Lichte der voranstehenden Ausführungen liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Spulenanordnung der gattungsbildenden Art und einen Sensor, insbesondere einen berührungslos arbeitenden Wegaufnehmer mit einer entsprechenden Spulenanordnung anzugeben, bei dem die im Stand der Technik auftretenden Nachteile eliminiert, zumindest aber ganz erheblich reduziert sind. Die Spulenanordnung soll die Herstellung eines Messwertgebers von hoher Qualität ermöglichen. Notwendige Temperaturstabilität soll gewährleistet sein. Das elektrische Störverhalten, wie es üblicherweise bei asymmetrischen Spulensystemen auftritt, gilt es zu verbessern. Schließlich soll eine automatische Fertigung bei gegenüber dem Stand der Technik reduzierten Fertigungskosten möglich sein.In the light of the foregoing, the present invention seeks to provide a coil assembly of the generic type and a sensor, in particular a non-contact transducer with a corresponding coil arrangement in which eliminates the disadvantages occurring in the prior art, but at least considerably reduced , The coil assembly is intended to enable the production of a transmitter of high quality. Necessary temperature stability should be ensured. The electrical interference, as it usually occurs in asymmetric coil systems, it is necessary to improve. Finally, an automatic production should be possible with respect to the prior art reduced manufacturing costs.
Die voranstehende Aufgabe ist in Bezug auf die erfindungsgemäße Spulenanordnung durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Danach ist die gattungsbildende Spulenanordnung dadurch gekennzeichnet, dass die Messspule einlagig oder mehrlagig und die Kompensationsspule mindestens zweilagig mit gegensinniger Wicklung ausgeführt ist, wobei die Lagen zumindest teilweise übereinander angeordnet sind.The above object is achieved with respect to the coil arrangement according to the invention by the features of
Der erfindungsgemäße Sensor löst die voranstehende Aufgabe durch die Merkmale des nebengeordneten Patentanspruchs 15, wonach eine erfindungsgemäße Spulenanordnung zum Einsatz kommt.The sensor according to the invention achieves the above object by the features of the independent patent claim 15, according to which a coil arrangement according to the invention is used.
Erfindungsgemäß lassen sich grundsätzlich zwei unterschiedliche Spulenkonzepte realisieren, nämlich zur Herstellung eines Sensors mit „beweglichem Schirm” und zur Herstellung eines Sensors mit beweglichem Kern, nämlich mit einem sog. Tauchanker.According to the invention, two different coil concepts can be realized in principle, namely for producing a sensor with "movable screen" and for producing a sensor with a movable core, namely with a so-called plunger armature.
Bei der bevorzugten Ausführungsform mit „beweglichem Schirm” sind die Messspule und die Kompensationsspule auf einen gegenüber den Spulen unbeweglichen Kern gewickelt. Zur Aufnahme der Wicklungen können eine ausgeprägte Hauptkammer und eine Nebenkammer mit einer deutlich geringeren axialen Ausdehnung vorgesehen sein. Die Hauptkammer befindet sich in weiter vorteilhafter Weise innerhalb des Aktionsbereichs des Messobjekts, während die Nebenkammer außerhalb des Aktionsbereichs liegt.In the preferred "moving screen" embodiment, the sensing coil and the compensating coil are wound on a core immovable with respect to the coils. To accommodate the windings, a pronounced main chamber and a secondary chamber can be provided with a significantly smaller axial extent. The main chamber is advantageously located within the range of action of the measurement object while the auxiliary chamber is outside of the action range.
Das Spulensystem kann bspw. eine Messspule und eine dreiteilige Kompensationsspule umfassen. In der Hauptkammer können sich drei identische Wicklungslagen befinden, wobei jede Wicklungslage gegensinnig zu der darunter liegenden Wicklungslage ausgeführt ist. Die unterste Wicklungslage in der Hauptkammer kann die Messspule darstellen, wobei die beiden darüber liegenden Wicklungslagen der Hauptkammer zwei Teile einer dreiteiligen Kompensationsspule sein können. Der dritte Teil der Kompensationsspule ist im Rahmen einer solchen Ausgestaltung in der Nebenkammer ausgebildet, wobei die Kompensationsspule in der Nebenkammer wiederum aus drei Wicklungslagen bestehen kann, die allesamt den gleichen Wicklungssinn wie die Messspule in der Hauptkammer haben.The coil system may, for example, comprise a measuring coil and a three-part compensation coil. In the main chamber there may be three identical winding layers, each winding layer being designed in the opposite direction to the underlying winding layer. The lowermost winding layer in the main chamber may represent the measuring coil, wherein the two overlying winding layers of the main chamber may be two parts of a three-part compensation coil. The third part of the compensation coil is formed in the secondary chamber in the context of such a configuration, wherein the compensation coil in the secondary chamber can again consist of three winding layers, all of which have the same winding sense as the measuring coil in the main chamber.
Im Rahmen der zuvor erörterten Ausführungsform erfolgt die Bewicklung von Mess- und Kompensationsspule in konventioneller Bewicklungstechnik, wobei die Windungen vorzugsweise abstandsfrei nebeneinander liegen.In the context of the previously discussed embodiment, the winding of measuring and compensation coil takes place in conventional winding technology, wherein the windings preferably lie next to one another with no spacing.
Außerdem hat das Spulensystem nach außen drei Anschlüsse. Neben dem Wicklungsanfang (Messspule) und dem Wicklungsende wird zwischen dem Ende der Messspule und dem Beginn der Kompensationsspule ein gemeiner Anschlussdraht ausgeführt.In addition, the coil system has three outlets to the outside. In addition to the beginning of the winding (measuring coil) and the winding end, a common connecting wire is made between the end of the measuring coil and the beginning of the compensation coil.
Für die Funktionsfähigkeit des Spulensystems ist das zuvor erörterte Prinzip der gleich- und gegensinnigen Teilwicklung von besonderer Bedeutung. Mit der erfindungsgemäßen Spulenanordnung werden die beiden grundsätzlichen Anforderungen eines asymmetrischen Spulenssystems erfüllt, wonach
- – das Messobjekt keine Rückwirkung auf die Kompensationsspule haben darf und
- – die Kompensationsspule keine Rückwirkung auf die Messspule haben darf.
- - the object under test must not have any effect on the compensation coil and
- - The compensation coil must not have any effect on the measuring coil.
Die erste Bedingung ist erfüllt, wenn die beiden Wicklungslagen der Kompensationsspule in der Hauptkammer gegensinnig zueinander gewickelt sind. Dabei wird der induktive Anteil der beiden Teilspulen nach außen vollständig unterdrückt. Das Messobjekt hat somit keinen Einfluss auf die Kompensationsspule.The first condition is met when the two winding layers of the compensation coil in the main chamber are wound in opposite directions to each other. In this case, the inductive component of the two partial coils is completely suppressed to the outside. The measured object thus has no influence on the compensation coil.
Die zweite Bedingung ist dadurch erfüllt, wenn die Messspule gegensinnig zur darüber liegenden Wicklungslage der Kompensationsspule gewickelt ist. Damit wird der Einfluss einer kapazitiven Kopplung zwischen Mess- und Kompensationsspule vermieden. Beide Spulen arbeiten rückwirkungsfrei.The second condition is fulfilled when the measuring coil is wound in opposite directions to the overlying winding layer of the compensation coil. This avoids the influence of a capacitive coupling between the measuring and compensation coil. Both coils work without feedback.
Die in der Nebenkammer angeordnete Kompensationsspule ist gleichsinnig zur Messspule gewickelt, wodurch das elektrische Störverhalten des Spulensystems verbessert ist. Die Sensorspule wird konstruktiv derart ausgeführt, dass sich die Nebenkammer innerhalb des Sensorflansches befindet. Somit ist der in der Nebenkammer untergebrachte Teil der Kompensationsspule nach außen abgeschirmt. Außerdem wird kein zusätzlicher Bauraum benötigt. Eine kompakte Bauweise ist realisiert.The arranged in the secondary chamber compensation coil is wound in the same direction to the measuring coil, whereby the electrical noise behavior of the coil system is improved. The sensor coil is structurally designed such that the secondary chamber is located inside the sensor flange. Thus, the accommodated in the secondary chamber part of the compensation coil is shielded to the outside. In addition, no additional space is needed. A compact design is realized.
Abweichend von der zuvor erörterten Ausführungsform ist es auch möglich, die Wicklungszahl in der Nebenkammer an die besonderen Anforderungen des jeweiligen Systems anzupassen.Notwithstanding the previously discussed embodiment, it is also possible to adapt the number of turns in the secondary chamber to the particular requirements of the respective system.
Im Rahmen einer alternativen Ausführungsform kann die Messspule anstelle in der untersten Wicklungslage auch in der obersten Wicklungslage realisiert sein. Auch ein solches Spulensystem funktioniert im erfindungsgemäßen Sinne. Bei entsprechender Auslegung ist im Gegensatz zu dem zuvor erörterten Beispiel lediglich der Fertigungsablauf bei der Spulenwicklung geändert.In the context of an alternative embodiment, the measuring coil can also be realized in the uppermost winding layer instead of in the lowermost winding layer. Such a coil system also works in the sense of the invention. With appropriate design, in contrast to the previously discussed example, only the manufacturing process is changed in the coil winding.
Sofern es sich bei dem Kern um ein Kernrohr handelt, nämlich zur Realisierung eines sog. Tauchankersystems, lässt sich in erfindungsgemäßer Weise ein Messwertgeber mit beweglichem Kern realisieren. Dabei ist es von Vorteil, wenn die Messspule in mehrlagiger Ausführung bewickelt wird. Sämtliche Lagen der Messspule haben dabei den gleichen Wicklungssinn. Die erste Lage der Kompensationswicklung wird dann entsprechend gegensinnig zur Messspule gewickelt. Ebenso werden alle weiteren Lagen der Kompensationsspule gegensinnig zur jeweils darunter liegenden Wicklungslage gewickelt, so dass gegensinnig gewickelte Lagen entstehen.If the core is a core tube, namely for the realization of a so-called plunger anchor system, a transducer with a movable core can be realized in accordance with the invention. It is advantageous if the Measuring coil is wound in multilayer design. All layers of the measuring coil have the same winding sense. The first layer of the compensation winding is then wound in the opposite direction to the measuring coil. Likewise, all other layers of the compensation coil are wound in opposite directions to each underlying winding layer, so that oppositely wound layers arise.
Auch bei den sog. Tauchankersystemen kann das Wicklungsschema flexibel an die besonderen Anforderungen des jeweiligen Sensors angepasst werden, bspw. in Bezug auf den zur Verfügung stehenden Bauraum.Even with the so-called. Tauchankersystemen the winding scheme can be flexibly adapted to the particular requirements of each sensor, eg. With respect to the available space.
Die individuelle Anpassungsmöglichkeit betrifft auch die Anzahl der Wicklungslagen für die Messspule und die Kompensationsspule. Wesentlich ist, dass die Anzahl der Wicklungen der Kompensationsspule immer geradzahlig ist. Aus Gründen der Platzersparnis kann die bei der den „beweglichen Schirm” betreffenden Ausführungsform umfassend erörterte Nebenkammer entfallen, insbesondere aus Platzersparnis bei kürzeren Messbereichen.The individual adaptation possibility also relates to the number of winding layers for the measuring coil and the compensation coil. It is essential that the number of windings of the compensation coil is always even. For reasons of saving space, the sub-chamber discussed comprehensively in the "movable screen" embodiment may be dispensed with, in particular for saving space in the case of shorter measuring ranges.
Das erfindungsgemäße Spulenkonzept ermöglicht eine automatische Fertigung. Sowohl die Messspule als auch die Kompensationsspule lassen sich in einem Arbeitsgang mit konventioneller Wickeltechnik realisieren, wobei die Windungen abstandsfrei direkt auf einen zentralen Kern des Messelements aufgewickelt werden. Für beide Spulen – Messspule und Kompensationsspule – lassen sich gleiche Wickeldrähte verwenden, wodurch der Fertigungsaufwand ganz erheblich reduziert ist.The coil concept according to the invention enables automatic production. Both the measuring coil and the compensation coil can be realized in a single operation with conventional winding technology, wherein the turns are wound without spacing directly on a central core of the measuring element. For both coils - measuring coil and compensation coil - can be used the same winding wires, whereby the manufacturing cost is significantly reduced.
Außerdem ist es für die erfindungsgemäße Spulenanordnung wesentlich, dass die Mess- und Kompensationsspule völlig unabhängig voneinander arbeiten. Die Position des zu messenden, beweglichen Messobjekts hat keinerlei Einfluss auf die elektrischen Parameter der Kompensationsspule.Moreover, it is essential for the coil arrangement according to the invention that the measuring and compensation coil work completely independently of one another. The position of the movable object to be measured has no influence on the electrical parameters of the compensation coil.
Zur Bewicklung der Spule lässt sich herkömmlicher Kupferdraht verwenden. Aufgrund der hervorragenden elektrischen Leitfähigkeit des Kupferdrahts ist eine hohe Messempfindlichkeit des Messwertgebers gewährleistet. Wesentlich ist, dass die Qualität des Messwertgebers entscheidend auf den verwendeten Werkstoff des Kernmaterials zurückzuführen ist. Insoweit ist es von besonderer Bedeutung, für den zentralen Kern des Sensorselements ein Vollmaterial, bspw. ein Rundmaterial, zu verwenden.To wind the coil can be used conventional copper wire. Due to the excellent electrical conductivity of the copper wire, a high measuring sensitivity of the transmitter is guaranteed. It is essential that the quality of the transmitter is decisively due to the material used in the core material. In that regard, it is of particular importance to use a solid material, for example a round material, for the central core of the sensor element.
Insbesondere bei der den „beweglichen Schirm” betreffenden Ausführungsform kann als Messobjekt bspw. ein Messrohr verwendet werden, das berührungslos über den Sensorstab hinweg bewegbar ist. Das Messrohr kann dabei in etwa die Länge des Sensorstabs haben. Eine exakte konzentrische Führung des Messrohrs ist nicht erforderlich, zumal die eigentliche Messgröße die Überdeckung des Messrohrs auf dem Sensorstab ist.In particular, in the case of the "movable screen" embodiment can be used as a measuring object, for example, a measuring tube, which is movable without contact over the sensor rod. The measuring tube can have approximately the length of the sensor rod. An exact concentric guidance of the measuring tube is not necessary, especially since the actual measured variable is the covering of the measuring tube on the sensor rod.
Die zuvor erörterte Tauchankerausführung lässt sich ebenfalls unter Zugrundelegung des erfindungsgemäßen Prinzips realisieren, wobei dort die Position eines als Messobjekt dienenden Stößels innerhalb eines Kernrohrs gemessen wird. Der Stößel ist axial im Sensorinneren, d. h. innerhalb des Kernrohrs, bewegbar.The previously discussed Tauchankerausführung can also be realized on the basis of the principle of the invention, where there the position of serving as a measurement object plunger is measured within a core tube. The plunger is axially in the sensor interior, d. H. within the core tube, movable.
In erfindungsgemäßer Weise lässt sich eine äußerst kompakte Baulänge realisieren, jedenfalls im Vergleich zu herkömmlichen Sensoren. Die eigentliche Messgröße bei der Tauchankerausführung ist die Eintauchtiefe des Stößels im Sensorstab.In accordance with the invention, an extremely compact length can be realized, at least in comparison to conventional sensors. The actual measurand for the plunger armature design is the immersion depth of the plunger in the sensor rod.
Ein weiterer Vorteil ergibt sich dadurch, dass der Stößel selbst als Halbzeug, bspw. in Form eines Rundstabs, zu verstehen ist. Folglich entfällt eine sonst aufwändige mechanische Verbindung zwischen Kern (Messobjekt) und einer Kernverlängerung. Außerdem sei darauf hingewiesen, dass sich die erfindungsgemäße Spulenanordnung aufgrund der automatischen Fertigung sehr gut für den Einsatz in Großserien eignet. Eine wirtschaftlich sinnvolle und kostengünstige Fertigung entsprechender Wegmesssensoren ist möglich, wobei solche Sensoren hervorragende technische Daten aufweisen, bspw. eine geringe Nichtlinearität und eine hohe Temperaturstabilität.Another advantage results from the fact that the plunger itself is to be understood as a semi-finished product, for example in the form of a round rod. Consequently, an otherwise complex mechanical connection between the core (object to be measured) and a core extension is eliminated. It should also be noted that the coil assembly according to the invention is very well suited for use in large series due to the automatic production. An economically sensible and cost-effective production of corresponding distance measuring sensors is possible, such sensors having excellent technical data, for example a low non-linearity and a high temperature stability.
Erfindungsgemäße Spulenanordnungen lassen umfassend sich zur Herstellung von Weg-/Abstandssensoren verwenden. Wesentlich ist dabei das Prinzip der gegensinnigen Wicklungslagen.Coil arrangements according to the invention can be used extensively for the production of displacement / distance sensors. Essential is the principle of opposing winding layers.
Das hier zugrunde liegende Prinzip lässt sich in vorteilhafter Weise auch in der planaren Spulentechnologie anwenden. Es könnte insbesondere in der Leiterplatten-Technologie zur Anwendung kommen, wonach Messspule und Kompensationsspule als planare Spulen in übereinander liegenden Lagen einer Multi-Layer-Leiterplatte ausgeführt und gemäß dem erfindungsgemäßen Prinzip gegensinnig verschaltet sind.The underlying principle can also be applied advantageously in planar coil technology. It could be used in particular in printed circuit board technology, according to which measuring coil and compensation coil are designed as planar coils in superimposed layers of a multi-layer printed circuit board and connected in opposite directions according to the inventive principle.
Das Messobjekt kann dabei ein Aluminiumplättchen sein, das in einem konstanten Abstand die Planarspule überstreift und dessen axiale Ausdehnung in etwa der Länge der Planarspule entspricht.The measurement object can be an aluminum plate which covers the planar coil at a constant distance and whose axial extent corresponds approximately to the length of the planar coil.
Außerdem eignen sich zur Messung Messobjekte, die die Planarspule von zwei Seiten gabelförmig umschließt. In beiden Fällen ist die Überdeckung der Planarspule durch das Messobjekt die Messgröße.In addition, measurement objects that enclose the planar coil from two sides like a fork are suitable for the measurement. In both cases, the coverage of the planar coil by the measuring object is the measured variable.
In erfindungsgemäßer Weise lassen sich Messwertgeber mit Temperaturkompensation realisieren. In accordance with the invention, transducers with temperature compensation can be realized.
Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die dem Anspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche und andererseits auf die nachfolgende Erläuterung zweier bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung werden auch im Allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert. In der Zeichnung zeigenThere are now various possibilities for designing and developing the teaching of the present invention in an advantageous manner. For this purpose, on the one hand to the
Die unterschiedlichen Wicklungslagen sind dort auf einem aus Vollmaterial bestehenden Kern
Bei dem in
Bei der Realisierung des in
Alternativ ist es denkbar, dass die äußere Wicklungslage
In der Nebenkammer
Für das in
Außerdem hat die Kompensationsspule keinen Einfluss auf die Funktion der Messspule. Dies ist dadurch erreicht, dass die Messspule gegensinnig zur darüber liegenden Wicklungslage der Kompensationsspule gewickelt ist. Damit wird der Einfluss einer kapazitiven Kopplung zwischen der Messspule und der Kompensationsspule eliminiert. Beide Spulen arbeiten somit ohne gegenseitigen Einfluss.In addition, the compensation coil has no influence on the function of the measuring coil. This is achieved in that the measuring coil is wound in opposite directions to the overlying winding layer of the compensation coil. This eliminates the influence of capacitive coupling between the measuring coil and the compensation coil. Both coils thus work without mutual influence.
An dieser Stelle sei noch einmal angemerkt, dass die Wicklungslagen
Bei dem in
Bei dem in
Hinsichtlich weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Spülenanordnung wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf den allgemeinen Teil der Beschreibung sowie auf die beigefügten Patentansprüche verwiesen.With regard to further advantageous embodiments of the sink assembly according to the invention, reference is made to avoid repetition to the general part of the specification and to the appended claims.
Schließlich sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die voranstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung lediglich zur Erörterung der beanspruchten Lehre dienen, diese jedoch nicht auf die Ausführungsbeispiele einschränken.Finally, it should be expressly understood that the above-described embodiments of the device according to the invention are only for the purpose of discussion of the claimed teaching, but not limit these to the embodiments.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Kern, HohlkernCore, hollow core
- 22
- Stegringbar ring
- 33
- Hauptkammermain chamber
- 44
- Nebenkammersecondary chamber
- 55
-
Wicklungslage (Messspule,
1 ), LageWinding layer (measuring coil,1 ), Location - BB
-
Wicklungslage (Kompensationsspule,
1 ), LageWinding layer (compensation coil,1 ), Location - 77
-
Wicklungslage (Kompensationsspule,
1 ), LageWinding layer (compensation coil,1 ), Location - 88th
-
Wicklungslage (in Nebenkammer, Kompensationsspule,
1 ), LageWinding layer (in secondary chamber, compensation coil,1 ), Location - 99
-
Wicklungslage der Messspule (
2 ), LageWinding position of the measuring coil (2 ), Location - 1010
-
Wicklungslage der Kompensationsspule (
2 ), LageWinding position of the compensation coil (2 ), Location
Claims (15)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE201110010682 DE102011010682B3 (en) | 2011-02-08 | 2011-02-08 | Coil arrangement for non-contact distance measurement sensor, has core tube around with measuring and compensation coils are wound, such that layers of buckling coil are wound in opposition to layer of measuring coil |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE201110010682 DE102011010682B3 (en) | 2011-02-08 | 2011-02-08 | Coil arrangement for non-contact distance measurement sensor, has core tube around with measuring and compensation coils are wound, such that layers of buckling coil are wound in opposition to layer of measuring coil |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102011010682B3 true DE102011010682B3 (en) | 2012-06-21 |
Family
ID=46512534
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE201110010682 Active DE102011010682B3 (en) | 2011-02-08 | 2011-02-08 | Coil arrangement for non-contact distance measurement sensor, has core tube around with measuring and compensation coils are wound, such that layers of buckling coil are wound in opposition to layer of measuring coil |
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Country | Link |
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DE (1) | DE102011010682B3 (en) |
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