DE102014223756A1 - Erfassungsvorrichtung - Google Patents

Erfassungsvorrichtung Download PDF

Info

Publication number
DE102014223756A1
DE102014223756A1 DE102014223756.4A DE102014223756A DE102014223756A1 DE 102014223756 A1 DE102014223756 A1 DE 102014223756A1 DE 102014223756 A DE102014223756 A DE 102014223756A DE 102014223756 A1 DE102014223756 A1 DE 102014223756A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
core
detection device
detected object
magnetic
magnet
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Withdrawn
Application number
DE102014223756.4A
Other languages
English (en)
Inventor
Hirotsugu Ishino
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.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
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 Denso Corp filed Critical Denso Corp
Publication of DE102014223756A1 publication Critical patent/DE102014223756A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

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
    • G01D5/14Mechanical 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
    • G01D5/20Mechanical 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 by varying inductance, e.g. by a movable armature

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Abstract

Ein Magnet erzeugt ein Magnetfeld um eine Position, wo ein erfasstes Objekt passiert. Das erfasste Objekt ist durch ein nichtmagnetisches und leitendes Material ausgebildet. Ein erster Kern ist ein magnetisches Objekt, mit dem der Magnet auf einer Seite des erfassten Objekts ausgestattet ist. Eine Spule ist um eine radiale Außenseite des ersten Kerns gewickelt. Ein zweiter Kern ist ein magnetisches Objekt, das mit dem ersten Kern auf der Seite des erfassten Objekts verbunden ist. Ein äußerer Durchmesser des zweiten Kerns ist größer als ein äußerer Durchmesser des ersten Kerns.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Erfassungsvorrichtung, die konfiguriert ist, um eine Bewegung eines erfassten Objekts zu erfassen.
  • HINTERGRUND
  • Herkömmlicherweise kann eine bekannte Erfassungsvorrichtung konfiguriert sein, um eine Bewegung eines erfassten Objekts zu erfassen, das durch eine nichtmagnetisches Material oder eine magnetisches Material ausgebildet ist, während sie nicht in Kontakt mit dem erfassten Objekt ist.
  • Patentdokument 1 offenbart eine Erfassungsvorrichtung zum Erfassen einer Drehzahl eines Antriebs (engl. gear) wie eines Zahnrads, der ein erfasstes Objekt ist, das durch ein magnetisches Material ausgebildet ist. Insbesondere übt die Erfassungsvorrichtung ein Magnetfeld auf einen Antrieb durch einen Kern aus, mit dem ein Magnet auf einer Antriebsseite ausgestattet ist. Im vorliegenden Zustand ist ein Betrag eines Magnetflusses, der durch den Kern fließt, wenn ein hervorstehender Abschnitt eines Antriebs dem Kern gegenüberliegt, größer als ein Betrag eines Magnetflusses, der durch den Kern fließt, wenn ein vertiefter Abschnitt des Antriebs dem Kern gegenüberliegt. Eine Spule ist um die äußere Umfangsperipherie des Kerns gewickelt. Die Spule erzeugt eine induzierte elektromotorische Kraft gemäß Änderung in dem Magnetfluss, der durch den Kern erzeugt wird. Die Erfassungsvorrichtung erfasst dabei die induzierte elektromotorische Kraft, um die Drehzahl des Antriebs zu erfassen. In der Erfassungsvorrichtung hat der Kern ein dünnes Ende, das dem Antrieb gegenüberliegt. Das dünne Ende dient dazu den Magnetfluss, der durch den Magnet erzeugt wird, auf den hervorstehenden Abschnitt des Antriebs zu konvergieren. Das dünne Ende dient dazu, um es der Erfassungsvorrichtung zu ermöglichen, die Drehzahl des Antriebs mit hoher Genauigkeit zu erfassen.
    (Patentdokument 1: Veröffentlichung der ungeprüften Patentanmeldung mit der Nummer H8-160059)
  • In einem Gehäuse, in dem ein erfasstes Objekt durch ein nichtmagnetisches Material ausgebildet ist, kann eine Erfassungsvorrichtung eine Bewegung eines erfassten Objekts nachträglich erfassen. Insbesondere kann die Erfassungsvorrichtung ein Magnetfeld auf das erfasste Objekt durch einen Kern ausüben, mit dem ein Magnet auf einer Seite des erfassten Objekts ausgestattet ist. Das erfasste Objekt kann eine elektromotorische Kraft verursachen, die ein Magnetfeld in einer Richtung zum Auslöschen einer Änderung in dem Magnetfeld erzeugt, das das erfasste Objekt passiert. Somit kann das erfasste Objekt einen Wirbelstrom verursachen. Der Wirbelstrom kann ein Magnetfeld verursachen, das Änderung eines Magnetflusses verursacht, der durch den Kern fließt. Die Änderung des Magnetflusses kann eine induzierte elektromotorische Kraft in der Spule verursachen. Die Erfassungsvorrichtung kann die Änderung in dem Magnetfluss erfassen, um dabei eine Bewegung des erfassten Objekts zu erfassen. Die Erfassungsvorrichtung kann das dünne Ende in dem Kern auf der Seite des erfassten Objekts verwenden, wie in Patentdokument 1 offenbart ist. In diesem Fall kann in einem Fall, in dem das erfasste Objekt durch ein nichtmagnetisches Material ausgebildet ist, das dünne Ende den Einfluss reduzieren, der auf den Kern ausgeübt und durch das Magnetfeld verursacht wird, das durch den Wirbelstrom in dem erfassten Objekt erzeugt wird. Folglich kann es Bedenken bezüglich der induzierten elektromotorischen Kraft geben, die in der Spule erzeugt wird.
  • ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung eine Erfassungsvorrichtung zu erzeugen, die konfiguriert ist, um eine Bewegung eines erfassten Objekts mit hoher Genauigkeit und/oder mit hoher Verstärkung bzw. mit hohem Gewinn zu erfassen.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist eine Erfassungsvorrichtung konfiguriert, um eine Bewegung eines erfassten Objekts, das durch ein nichtmagnetisches und leitendes Material ausgebildet ist, zu erfassen. Die Erfassungsvorrichtung weist einen Magnet auf, der ein Magnetfeld um eine Position erzeugt, wo das erfasste Objekt passiert. Die Erfassungsvorrichtung weist ferner einen ersten Kern auf, der ein magnetisches Objekt ist und mit dem eine Seite des erfassten Objekts des Magneten ausgebildet ist. Die Erfassungsvorrichtung weist ferner eine Spule auf, die um eine radiale Außenseite des ersten Kerns gewickelt ist. Die Erfassungsvorrichtung weist ferner einen zweiten Kern auf, der ein magnetisches Objekt ist und mit einer Seite des erfassten Objekts des ersten Kerns verbunden ist. Der zweite Kern ist größer als ein äußerer Durchmesser des ersten Kerns.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die vorstehenden und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung in Zusammenschau mit den Zeichnungen ersichtlicher. In den Zeichnungen:
  • 1 ist eine Schnittansicht, die eine Erfassungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt;
  • 2 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Wirbelstrom, der ein Magnetfeld in einem erfassten Objekt erzeugt, darstellt;
  • 3 ist ein Analyseergebnis eines Magnetfelds, das durch die Erfassungsvorrichtung verursacht wird, gemäß der ersten Ausführungsform;
  • 4 ist eine Schnittansicht, die eine Erfassungsvorrichtung gemäß einem Vergleichsbeispiel darstellt;
  • 5 ist ein Analyseergebnis eines Magnetfelds, das durch die Erfassungsvorrichtung verursacht wird, gemäß dem Vergleichsbeispiel;
  • 6 ist ein Graph, der ein Ausgangsspannungsverhältnis der Erfassungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform bezüglich eines Ausgangsspannungsverhältnisses der Erfassungsvorrichtung gemäß dem Vergleichsbeispiel darstellt;
  • 7 ist eine Schnittansicht, die eine Erfassungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt;
  • 8 ist eine Schnittansicht, die eine Erfassungsvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt;
  • 9 ist eine Schnittansicht, die eine Erfassungsvorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt; und
  • 10 ist eine Schnittansicht, die eine Erfassungsvorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Nachfolgend werden Ausführungsformen gemäß der Offenbarung mit Bezug auf die Zeichnungen erläutert.
  • (Erste Ausführungsform)
  • Eine erste Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird mit Bezug auf 1 bis 3 und 6 beschreiben. Eine Erfassungsvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform ist konfiguriert, um beispielsweise eine Drehzahl einer Turbinenschaufel (Schaufel) 2 zu erfassen. Die Schaufel 2 ist beispielsweise eine Komponente eines Turboladers einer Brennkraftmaschine. Die Schaufel 2 der vorliegenden Ausführungsform kann ein Beispiel eines erfassten Objekts sein. Die Schaufel 2 kann durch ein nichtmagnetisches und leitendes (elektrisch leitendes) Material wie beispielsweise Aluminium und/oder Titan ausgebildet sein und kann eine dünne Plattenform aufweisen. Die Schaufel 2 ist in einer Richtung, die durch einen Pfeil A in 1 dargestellt ist, relativ zur Erfassungsvorrichtung 1 drehbar, während sie nicht in Kontakt mit der Erfassungsvorrichtung 1 ist.
  • Die Erfassungsvorrichtung 1 beinhaltet ein Magnet 10, einen ersten Kern 11, einen zweiten Kern 12, eine Spule 13, ein Gehäuse 14 und/oder dergleichen. Der Magnet 10 ist magnetisiert, um einen S-Pol auf der Seite der Schaufel 2 auszubilden. Der Magnet 10 ist ferner magnetisiert, um einen N-Pol auf der gegenüberliegenden Seite der Schaufel 2 auszubilden. Der Magnet 10 kann magnetisiert sein, um den N-Pol und den S-Pol entgegengesetzt auszubilden. Der Magnet 10 bildet ein statisches Magnetfeld an einer Position, wo die Schaufel 2 den ersten Kern 11 und den zweiten Kern 12 passiert.
  • Der erste Kern 11 und der zweite Kern 12 sind integral durch beispielsweise ein magnetisches Material wie beispielsweise ein eisenhaltiges Material ausgebildet. Das heißt, der erste Kern 11 und der zweite Kern 12 sind jeweils ein magnetisches Objekt. Der Magnet 10 befindet sich ausgehend von der Schaufel 2 auf der gegenüberliegenden Seite des ersten Kerns 11 und des zweite Kerns 12. Der erste Kern 11 hat eine Säulenform. Der erste Kern 11 ist mit dem Magnet 10 an einem Ende in der axialen Richtung verbunden. Der erste Kern 11 ist ferner mit dem zweiten Kern 12 an dem anderen Ende in der axialen Richtung verbunden. Der zweite Kern 12 hat eine Scheibenform. Der erste Kern 11 befindet sich ausgehend von der Schaufel 2 auf der gegenüberliegenden Seite des zweiten Kerns 12. Der äußere Durchmesser des zweiten Kerns 12 ist größer als der äußere Durchmesser des ersten Kerns 11.
  • Ein Spulenträger 15 befindet sich auf der radialen Außenseite des ersten Kerns 11. Der Spulenträger 15 ist aus einem isolierenden Material wie beispielsweise Harz ausgebildet. Die Spule 13 ist um den Spulenträger 15 gewickelt. Zwei Drähte 16 und 17 werden an beiden Enden der Spule 13 herausgeführt. Die Drähte 16 und 17 sind elektrisch mit zwei Kabeln 18 bzw. 19 verbunden. Die zwei Kabel 18 und 19 sind elektrisch mit zwei Anschlüssen (nicht dargestellt) verbunden, mit denen ein Verbinder 20 ausgestattet ist. Das Gehäuse 14 ist durch ein nichtmagnetisches Material wie beispielsweise ein metallisches Material, ein Harzmaterial und/oder dergleichen ausgebildet. Das Gehäuse 14 nimmt den Magnet 10, den ersten Kern 11, den zweiten Kern 12, die Spule 13 und/oder dergleichen auf.
  • Anschließend wird eine Konfiguration der Erfassungsvorrichtung 1 zum Erfassen der Drehzahl der Schaufel 2 beschrieben. In 2 repräsentieren gestrichelte Linien B1 ein Magnetfeld das mit dem Magnet 10 erzeugt wird. Strichpunktierte Linien I repräsentieren einen Wirbelstrom, der durch die Schaufel 2 fließt. Strichzweipunktierte Linien B2 repräsentieren ein Magnetfeld, das durch die Wirbelströme verursacht wird. Die Schaufel 2 rotiert in einer Richtung, die durch einen Pfeil A dargestellt ist. Wenn die Schaufel 2 sich in einem Bereich des Magnetfelds B1 bewegt, das mit dem Magnet 10 erzeugt wird, verursacht die Schaufel 2 eine elektromotorische Kraft zum Erzeugen des Magnetfelds B2 in einer Richtung zum Aufheben der Änderung des Magnetfelds B1, das die Schaufel 2 passiert. Demnach erzeugt die Schaufel 2 einen Wirbelstrom I. Der Wirbelstrom I verursacht das Magnetfeld B2, und das Magnetfeld B2 beeinflusst den Magnetfluss, der durch den zweiten Kern 12 und den ersten Kern 11 fließt. Demnach ändert sich der Magnetfluss, der durch den zweiten Kern 12 und den ersten Kern 11 fließt. Auf diese Weise erzeugt die Spule 13 eine induzierte elektromotorische Kraft. Demnach kann die vorliegende Konfiguration der Erfassungsvorrichtung 1 ermöglichen, eine Bewegung der Schaufel 2 durch Erfassen einer Spannung zwischen den Anschlüssen zu erfassen, die mit den Drähten 16 und 17 an beiden Enden der Spule 13 verbunden sind.
  • 4 zeigt eine Erfassungsvorrichtung gemäß einem Vergleichsbeispiel. Die Erfassungsvorrichtung 3 gemäß dem Vergleichsbeispiel ist nicht mit dem zweiten Kern 12 ausgestattet, mit dem die Erfassungsvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform ausgestattet ist. Demnach hat die Erfassungsvorrichtung 3 gemäß dem Vergleichsbeispiel eine Konfiguration. Insbesondere ein Kern 4, der eine Säulenform aufweist, hat eine Endfläche 41 auf der gegenüberliegenden Seite des Magnets. Die Endfläche 41 steht der Schaufel 2 gegenüber. 5 zeigt ein Magnetfeld, das vom Magnet 10 der Erfassungsvorrichtung 3 erzeugt wird, gemäß dem Vergleichsbeispiel. In 5 passiert das Magnetfeld den Kern 4. 3 zeigt ein Magnetfeld, das vom Magnet 10 der Erfassungsvorrichtung 3 gemäß der vorliegenden Ausführungsform erzeugt wird. In 3 passiert das Magnetfeld den ersten Kern 11 und den zweiten Kern 12. In 3 und 5 repräsentieren die Bezeichnungen a, b, c, d, e, f, g Magnetflüsse. Die Magnetflüsse a, b, c, d, e, f, g sind in einer Reihenfolge der Stärke der Dichte der Magnetflüsse von schwächer zu stärker der Reihe nach angeordnet. In 3 und 5 repräsentiert eine durchgezogene Linie T eine Position die eine Endfläche der Schaufel 2 auf der Seite der Erfassungsvorrichtung passiert.
  • Werden Bereiche der Magnetfelder verglichen, die durch die Stärken c und d der Magnetflussdichte an der Position repräsentiert sind, die durch die durchgezogene Linie T repräsentiert ist, ist der Bereich der Erfassungsvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform weiter als der Bereich der Erfassungsvorrichtung 3 gemäß dem Vergleichsbeispiel. Zusätzlich ist eine Fläche des zweiten Kerns 12 gemäß der vorliegenden Ausführungsform, die der Schaufel gegenübersteht, weiter als eine Fläche des Kerns 4 gemäß dem Vergleichsbeispiel, die der Schaufel gegenübersteht. Das heißt, der zweite Kern 12 gemäß der vorliegenden Ausführungsform liegt der Schaufel 2 mit einer weiteren Fläche als der Kern 4 gemäß dem Vergleichsbeispiel gegenüber. Demnach kann der Kern 4 gemäß dem Vergleichsbeispiel dem Magnetfeld ausgesetzt werden, das durch den Wirbelstrom verursacht wird, der in der Schaufel 2 erzeugt wird, verglichen mit dem zweiten Kern 12 gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Folglich ist eine Änderung in dem Magnetfluss, der durch den ersten Kern 11 gemäß der vorliegenden Ausführungsform erzeugt wird, größer als eine Änderung in dem Magnetfluss der durch den Kern 4 gemäß dem Vergleichsbeispiel erzeugt wird.
  • 6 zeigt an experimentelles Ergebnis, das einen Vergleich zwischen einer Ausgangsspannung der Erfassungsvorrichtung 3 gemäß dem Vergleichsbeispiel, wenn die Bewegung der Schaufel 2 erfasst wird, und einer Ausgangsspannung der Erfassungsvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wenn Bewegung der Schaufel 2 erfasst wird, repräsentiert. Das experimentelle Ergebnis offenbart, dass die Ausgangsspannung der Erfassungsvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform beim Erfassen der Bewegung der Schaufel 2 1,3 mal die Ausgangsspannung der Erfassungsvorrichtung 3 gemäß dem Vergleichsbeispiel wird.
  • Das heißt, beim Erfassen der Bewegung der Schaufel 2, ist der Betrag der Ausgangsspannung der Erfassungsvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform das 1,3-fache des Betrags der Ausgangsspannung der Erfassungsvorrichtung 3 gemäß dem Vergleichsbeispiel.
  • Die Erfassungsvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann die folgenden Wirkungen erzeugen.
    • (1) Die Erfassungsvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet den zweiten Kern 12. Der zweite Kern 12 befindet sich auf der Schaufelseite des ersten Kerns 11, um den die Spule 13 gewickelt ist. Das heißt, der zweite Kern 12 befindet sich auf der Seite des ersten Kerns 11, der zur Schaufel 2 gerichtet ist. Der äußere Durchmesser des zweiten Kerns 12 ist größer als der äußere Durchmesser des ersten Kerns 11. Gemäß der vorliegenden Konfiguration kann der zweite Kern 12 ermöglichen, den Bereich des Magnetfelds B1, das durch den Magnet 10 verursacht wird und auf die die Schaufel 2 angewandt wird, zu vergrößern. Ferner kann das Magnetfeld B2, das durch den Wirbelstrom I verursacht wird, der in der Schaufel 2 erzeugt wird, dem zweiten Kern 12 ermöglichen, einen großen Einfluss auf den ersten Kern 11 auszuüben. Demnach kann die vorliegende Konfiguration ermöglichen, Änderung in dem Magnetfluss zu vergrößern, der in dem ersten Kern 11 erzeugt wird. Folglich kann die vorliegende Konfiguration ermöglichen, die induzierte elektromotorische Kraft zu vergrößern, die in der Spule 13 erzeugt wird. Somit ist die Erfassungsvorrichtung 1 befähigt Erfassungsgenauigkeit der Drehzahl der Schaufel 2 zu verbessern.
    • (2) Gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind der erste Kern 11 und der zweite Kern 12 integral ausgebildet. Die vorliegende Konfiguration kann ermöglichen, eine Reluktanz zwischen dem ersten Kern 11 und dem zweiten Kern 12 zu reduzieren. Demnach kann die vorliegende Konfiguration ermöglichen, Änderung in dem Magnetfluss zu vergrößern, die durch den zweiten Kern 12 und den ersten Kern 11 aufgrund eines Einflusses des Magnetfelds B2 erzeugt wird, das durch den Wirbelstrom I in der Schaufel 2 verursacht wird.
  • (Zweite Ausführungsform)
  • 7 zeigt die Erfassungsvorrichtung 1 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Nachfolgend werden die Komponenten, die im Wesentlichen gleich denen der ersten Ausführungsform sind, mit denselben Bezugszeichen versehen und ihre Beschreibung wird weggelassen. Die Erfassungsvorrichtung 1 gemäß der zweiten Ausführungsform beinhaltet den Spulenträger 15, der in der ersten Ausführungsform beschrieben ist, nicht. Demnach ist die Spule 13 direkt um den ersten Kern 11 gewickelt. Demzufolge wird in der zweiten Ausführungsform die Distanz L1 zwischen dem Magnet 10 und der Schaufel 2 kleiner als die der ersten Ausführungsform. Die vorliegende Konfiguration gemäß der zweiten Ausführungsform kann ermöglichen, eine Stärke des Magnetfelds des Magnets 10, der auf die Schaufel 2 wirkt, zu vergrößern. Zusätzlich kann die vorliegende Konfiguration ermöglichen, den Bereich des Magnetfelds zu vergrößern. Demnach kann die vorliegende Konfiguration ermöglichen, den Wirbelstrom zu verbessern, der in der Schaufel 2 erzeugt wird, und dabei das Magnetfeld zu verbessern, das durch den Wirbelstrom verursacht wird. Somit kann die vorliegende Konfiguration ermöglichen, Änderung in dem Magnetfluss zu vergrößern, der durch den zweiten Kern 12 und den ersten Kern 11 erzeugt wird. Die vorliegende Konfiguration gemäß der zweiten Ausführungsform kann ermöglichen, die induzierte elektromotorische Kraft, die in der Spule 13 erzeugt wird, zu verbessern und dabei die Erfassungsgenauigkeit der Erfassungsvorrichtung 1 zu verbessern.
  • (Dritte Ausführungsform)
  • 8 zeigt die Erfassungsvorrichtung 1 gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Die Erfassungsvorrichtung 1 gemäß der dritten Ausführungsform hat das Gehäuse 14, das eine Öffnung auf der Schaufelseite aufweist. Der zweite Kern 12 hat eine Endfläche 121 auf der Schaufelseite. Die Endfläche 121 ist durch die Öffnung des Gehäuses 14 zur Schaufelseite hin freigelegt. Demzufolge wird in der dritten Ausführungsform die Distanz L2 zwischen dem Magnet 10 und der Schaufel 2 kleiner als die der ersten und zweiten Ausführungsformen. Demzufolge wird in der dritten Ausführungsform die Distanz L3 zwischen dem zweiten Kern 12 und der Schaufel 2 kleiner als die der ersten und zweiten Ausführungsformen. Die vorliegende Konfiguration gemäß der dritten Ausführungsform kann ermöglichen, Stärke des Magnetfelds des Magnets 10, der auf die Schaufel 2 wirkt, zu verbessern und kann ermöglichen, den Bereich des Magnetfelds zu vergrößern. Zusätzlich kann die vorliegende Konfiguration ermöglichen, den Einfluss des Magnetfelds zu vergrößern, das durch den Wirbelstrom verursacht wird, der in der Schaufel 2 erzeugt wird, und auf den zweiten Kern 12 ausgeübt wird. Demnach kann die vorliegende Konfiguration ermöglichen, den Wirbelstrom, der in der Schaufel 2 erzeugt wird, zu verbessern und dabei das Magnetfeld zu verbessern, das durch den Wirbelstrom verursacht wird. Somit kann die vorliegende Konfiguration ermöglichen, Änderung in dem Magnetfluss zu vergrößern, der durch den zweiten Kern 12 und den ersten Kern 11 erzeugt wird. Die vorliegende Konfiguration gemäß der dritten Ausführungsform kann ermöglichen, die induzierte elektromotorische Kraft, die in der Spule 13 erzeugt wird, zu verbessern und dabei die Erfassungsgenauigkeit der Erfassungsvorrichtung 1 zu verbessern.
  • (Vierte Ausführungsform)
  • 9 zeigt die Erfassungsvorrichtung 1 gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Gemäß der vierten Ausführungsform sind ein erster Kern 112, der eine Säulenform hat, und ein zweiter Kern 122, der eine Ringform hat, separate Komponenten. Der erste Kern 112 und der zweite Kern 122 sind aneinander durch beispielsweise Pressfitting oder Schweißen befestigt. Die vorliegende Konfiguration gemäß der vierten Ausführungsform kann ermöglichen, ein Herstellen des ersten Kerns 112 und des zweiten Kerns 122 zu erleichtern. Demnach kann die vorliegende Konfiguration ermöglichen, Herstellungskosten für die Erfassungsvorrichtung 1 zu reduzieren.
  • (Fünfte Ausführungsform)
  • 10 zeigt die Erfassungsvorrichtung 1 gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Gemäß der fünften Ausführungsform hat ein zweiter Kern 123 eine sich verjüngende Form. Insbesondere ist der äußere Durchmesser des zweiten Kerns 123 auf der Schaufelgegenseite kleiner als der äußere Durchmesser des zweiten Kerns 123 auf der Schaufelseite. Die vorliegende Konfiguration gemäß der fünften Ausführungsform kann ermöglichen, den ersten Kern 11 und den zweiten Kern 123 durch Schlagpressen (engl.: forging) herzustellen, wodurch eine Herstellung des ersten Kerns 11 und des zweiten Kerns 123 vereinfacht wird. Insbesondere wird ein Kernmaterial vorbereitet, das eine Säulenform aufweist. Anschließend wird eine Endfläche des Kernmaterials in der axialen Richtung mit einer flachen Oberfläche einer Werkstückaufnahme (nicht dargestellt) in Kontakt gebracht. Ferner wird Kraft auf die andere Endfläche des Kernmaterials in der axialen Richtung hin zur Werkstückaufnahme ausgeübt. Auf diese Weise wird die Endfläche des Kernmaterials auf der Seite der Werkstückaufnahme in eine sich verjüngende Form deformiert. Der äußere Durchmesser des deformierten Kernmaterials auf der Gegenseite de3r Werkstückaufnahme ist kleiner als der äußere Durchmesser des deformierten Kernmaterials auf der Seite der Werkstückaufnahme. Das heißt, der zweite Kern 123 hat einen ersten äußeren Durchmesser auf einer Seite der Werkstückaufnahme, der zweite Kern 123 hat einen zweiten äußeren Durchmesser auf einer gegenüberliegenden Seite der Werkstückaufnahme und der zweite äußere Durchmesser (Gegenseite) ist kleiner als der erste äußere Durchmesser. Der Abschnitt des zweiten Kerns 123, der den zweiten Durchmesser hat, ist ausgehend vom Abschnitt des zweiten Kerns 123, der den ersten Durchmesser aufweist, auf der gegenüberliegende Seite des zweiten Kerns 123. Der sich verjüngende Abschnitt kann äquivalent zum zweiten Kern 123 sein. Somit kann die vorliegende Konfiguration gemäß der fünften Ausführungsform ermöglichen, den ersten Kern 11 und den zweiten Kern 123 durch Schlagpressen herzustellen, um eine Herstellung des ersten Kerns 11 und des zweites Kerns 123 zu vereinfachen.
  • (Weitere Ausführungsform)
  • Die vorstehend beschriebene Ausführungsform hat beispielhaft die Erfassungsvorrichtung dargestellt, die konfiguriert ist, um die Drehzahl der Schaufel zu erfassen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Erfassungsvorrichtung konfiguriert sein, um eine Bewegung unterschiedlicher erfasster Objekte zu erfassen, die durch ein nichtmagnetisches und leitendes Material ausgebildet sind.
  • Gemäß der vorliegenden Offenbarung ist die Erfassungsvorrichtung zum Erfassen einer Bewegung des erfassten Objekts konfiguriert, das durch ein nichtmagnetisches und leitendes Material ausgebildet ist. Die Erfassungsvorrichtung beinhaltet den ersten Kern und den zweiten Kern. Der erste Kern befindet sich auf der Seite des erfassten Objekts des Magnets. Das heißt, der erste Kern befindet sich auf der Seite des Magnets, wobei die Seite des Magnets näher am erfassten Objekt ist. Der erste Kern ist mit der Spule gewickelt. Der zweite Kern ist mit der Seite des erfassten Objekts des ersten Kerns verbunden. Das heißt, der zweite Kern ist mit der Seite des ersten Kerns verbunden, wobei die Seite des ersten Kerns näher am erfassten Objekt ist. Der äußere Durchmesser des zweiten Kerns ist größer als der äußere Durchmesser des ersten Kerns.
  • Die vorliegende Konfiguration kann den zweiten Kern befähigen, den Bereich des Magnetfelds zu vergrößern, das durch den Magnet erzeugt wird und auf das erfasste Objekt ausgeübt wird. Ferner kann das Magnetfeld, das durch den Wirbelstrom verursacht wird, der in dem erfassten Objekt erzeugt wird, den zweiten Kern befähigen, einen großen Einfluss auf den ersten Kern auszuüben. Demnach kann die vorliegende Konfiguration ermöglichen, eine Änderung in dem Magnetfluss zu vergrößern, der in dem ersten Kern erzeugt wird. Folglich ermöglicht die vorliegende Konfiguration die induzierte elektromotorische Kraft zu vergrößern, die in der Spule erzeugt wird. Somit wird die Erfassungsvorrichtung befähigt, die Erfassungsgenauigkeit für die Bewegung des erfassten Objekts zu verbessern.
  • Es sollte beachtet werden, dass, während für die Verarbeitungen der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beschrieben wurde, dass sie eine spezifische Sequenz von Schritten beinhalten, ferner alternative Ausführungsformen, die unterschiedliche andere Sequenzen dieser Schritte und/oder zusätzliche Schritte beinhalten, die hier nicht offenbart sind, innerhalb der Schritte der vorliegenden Offenbarung liegen.
  • Während die vorliegende Offenbarung mit Bezug auf ihre bevorzugten Ausführungsformen beschrieben ist, ist es ersichtlich, dass die Offenbarung nicht auf die bevorzugten Ausführungsformen und Modifikationen beschränkt ist. Die vorliegende Offenbarung soll unterschiedliche Modifikationen und äquivalente Anordnungen abdecken. Ferner befinden sich neben den unterschiedlichen Kombinationen und Konfigurationen, die bevorzugt sind, weitere Kombinationen und Konfigurationen, die mehr, weniger oder nur ein einzelnes Element beinhalten, ebenso im Lichte der Lehre und im Umfang der vorliegenden Offenbarung.

Claims (7)

  1. Erfassungsvorrichtung (1), die konfiguriert ist, um eine Bewegung eines erfassten Objekts (2) zu erfassen, das durch ein nichtmagnetisches und leitendes Material ausgebildet ist, wobei die Erfassungsvorrichtung (1) aufweist: einen Magnet (10), der konfiguriert ist, um ein Magnetfeld um eine Position, die das erfasste Objekt (2) passiert, zu erzeugen; einen ersten Kern (11, 112), der ein magnetisches Objekt ist und mit dem eine Seite des erfassten Objekts (2) des Magneten (10) ausgestattet ist; eine Spule (13), die um eine radiale Außenseite des ersten Kerns (11, 112) gewickelt ist; und einen zweiten Kern (12, 122, 123), der einmagnetisches Objekt ist und mit einer Seite des erfassten Objekts (2) des ersten Kerns (11, 112) verbunden ist, wobei der zweite Kern (12, 122, 123) größer als ein äußerer Durchmesser des ersten Kerns (11, 112) ist.
  2. Erfassungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Spule (13) direkt um die radiale Außenseite des ersten Kerns (11, 112) gewickelt ist, ohne das sich ein Spulenträger (15), der aus einem isolierenden Material ausgebildet ist, zwischen der Spule (13) und dem erste Kern (11, 112) befindet.
  3. Erfassungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, ferner aufweisend: ein Gehäuse (14), das die Spule (13) aufnimmt, wobei der zweite Kern (12, 122, 123) vom Gehäuse (14) zum erfassten Objekt (2) hin freigelegt ist.
  4. Erfassungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der erste Kern (11) und der zweite Kern (12, 123) integral miteinander ausgebildet sind.
  5. Erfassungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der erste Kern (112) und der zweite Kern (122) separate Komponenten sind.
  6. Erfassungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der zweite Kern (123) eine sich verjüngende Form aufweist, der zweite Kern (123) einen ersten äußeren Durchmesser auf einer Seite des erfassten Objekts (2) aufweist, der zweite Kern (123) einen zweiten äußeren Durchmesser auf einer ausgehend vom erfassten Objekt (2) gegenüberliegenden Seite aufweißt, und der zweite äußere Durchmesser kleiner ist als der erste äußere Durchmesser.
  7. Erfassungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das erfasste Objekt (2) eine Turbinenschaufel mit einer dünnen Plattenform ist.
DE102014223756.4A 2013-11-22 2014-11-20 Erfassungsvorrichtung Withdrawn DE102014223756A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013241677A JP2015102366A (ja) 2013-11-22 2013-11-22 検出装置
JP2013-241677 2013-11-22

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102014223756A1 true DE102014223756A1 (de) 2015-05-28

Family

ID=53045705

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102014223756.4A Withdrawn DE102014223756A1 (de) 2013-11-22 2014-11-20 Erfassungsvorrichtung

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20150145505A1 (de)
JP (1) JP2015102366A (de)
DE (1) DE102014223756A1 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106500580B (zh) * 2016-09-26 2019-07-09 珠海格力电器股份有限公司 电涡流位移传感器及其探头和线圈

Also Published As

Publication number Publication date
JP2015102366A (ja) 2015-06-04
US20150145505A1 (en) 2015-05-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102012207946A1 (de) Drehsensor
DE102012024382A1 (de) Vorrichtung mit einer Drehmomentsensoreinrichtung und optional einer Lenkwinkelsensoreinrichtung für ein Kraftfahrzeug, Kraftfahrzeug und Verfahren zum Herstellen einer Drehmomentsensoreinrichtung
DE102009045101A1 (de) Elektrische Maschine mit minimiertem Rastmoment
DE102006032780A1 (de) Elektromotorischer Antrieb mit einem rotorseitig angeordneten Drehgeber
DE102012024383A1 (de) Vorrichtung mit einer Drehmomentsensoreinrichtung und einer Lenkwinkelsensoreinrichtung für ein Kraftfahrzeug, Kraftfahrzeug und Verfahren zum Herstellen einer Vorrichtung
DE102011107703A1 (de) Integrierter Stromsensor
DE102018119807A1 (de) Drehmomentsensorvorrichtung, Verfahren zum Bestimmen eines Drehmoments, Stator und Statoranordnung
DE102012017952A1 (de) Rotationswinkelerfassungseinrichtungen
DE10348347B4 (de) Elektrische Maschine für ein Fahrzeug
DE112017002406T5 (de) Antriebsvorrichtung und Pumpvorrichtung
DE102015225843A1 (de) Elektrische Antriebseinheit mit einem Gehäuse
DE102013019787A1 (de) Verfahren zum Herstellen eines ferromagnetischen Bauteils für einen Drehmomentsensor einer Fahrzeuglenkwelle und Drehmomentsensor
DE102007003830A1 (de) Vorrichtung zur Messung eines durch einen elektrischen Leiter fließenden elektrischen Stroms
DE102014005247A1 (de) Sensorvorrichtung
DE112011102819T5 (de) Stromerfassungsvorrichtung und Verfahren zum Herstellen derselben
DE102013006379A1 (de) Sensorvorrichtung mit einer Drehmomentsensoreinrichtung und einer Inkrementalsensoreinrichtung und Kraftfahrzeug
DD257178A3 (de) Anordnung zur erzeugung von steuersignalen
EP0814321B1 (de) Induktiver Wegsensor
DE112017005582T5 (de) Elektromagnetisches Relais
EP4242616A2 (de) Drehmomentsensorvorrichtung, flussleiteranordnung und flussleiter
DE102015107666A1 (de) Messspuleneinheit und elektrische Maschine mit einer derartigen Messspuleneinheit sowie Verfahren zum Bestimmen von Betriebsparametern einer elektrischen Maschine
WO2018108519A1 (de) Flussleiter für eine drehmomentsensorvorrichtung, verfahren zur herstellung eines flussleiters für eine drehmomentsensorvorrichtung und drehmomentsensorvorrichtung
DE102016207678A1 (de) Generatoranordnung
DE102014223756A1 (de) Erfassungsvorrichtung
DE102011111846A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung eines Drehmoments und eines Lenkwinkels

Legal Events

Date Code Title Description
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee