DE102015206711A1 - Rotation angle measuring arrangement and method for detecting a rotation angle of a rotatable component - Google Patents

Rotation angle measuring arrangement and method for detecting a rotation angle of a rotatable component Download PDF

Info

Publication number
DE102015206711A1
DE102015206711A1 DE102015206711.4A DE102015206711A DE102015206711A1 DE 102015206711 A1 DE102015206711 A1 DE 102015206711A1 DE 102015206711 A DE102015206711 A DE 102015206711A DE 102015206711 A1 DE102015206711 A1 DE 102015206711A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
angle
rotation angle
spring element
rotatable component
rotation
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.)
Ceased
Application number
DE102015206711.4A
Other languages
German (de)
Inventor
Fabian Utermoehlen
Fabian Henrici
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.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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 Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE102015206711.4A priority Critical patent/DE102015206711A1/en
Publication of DE102015206711A1 publication Critical patent/DE102015206711A1/en
Ceased 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
    • G01D5/02Mechanical 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 mechanical means

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Drehwinkel-Messanordnung (1) zur Erfassung eines Drehwinkels (15) eines drehbaren Bauteils (10), mit einem Federelement (20) welches mit einem ersten Anschluss (22) mechanisch an einem Umfang des drehbaren Bauteils (10) gekoppelt ist und mit einer Kraftmesseinrichtung (30), welche mechanisch mit einem dem ersten Anschluss (22) abgewandten zweiten Anschluss (24) des Federelements (20) verbunden ist und welche dazu ausgebildet ist, ein eine von dem Federelement (20) eingekoppelte Kraft (F) repräsentierendes und damit vom Drehwinkel (15) abhängiges Signal (32) zu erzeugen.The invention relates to a rotation angle measuring arrangement (1) for detecting a rotation angle (15) of a rotatable component (10) with a spring element (20) which is mechanically coupled to a first connection (22) on a circumference of the rotatable component (10) and with a force measuring device (30), which is mechanically connected to a first connection (22) facing away from the second terminal (24) of the spring element (20) and which is adapted to a one of the spring element (20) coupled force (F) representing and thus of the rotation angle (15) dependent signal (32) to produce.

Description

Die Erfindung geht aus von einer Drehwinkel-Messanordnung nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs 1.The invention relates to a rotation angle measuring arrangement according to the preamble of independent claim 1.

Beispielsweise die DE 195 06 938 A1 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Winkelmessung bei einem drehbaren Körper. Dabei wirkt der drehbare Körper umfangseitig mit wenigstens zwei weiteren drehbaren Körpern zusammen. Die weiteren drehbaren Körper sind beispielsweise als Zahnräder ausgeführt, deren Winkelposition mit Hilfe von zwei Sensoren ermittelt wird. Aus den so ermittelten Winkelpositionen der beiden zusätzlichen drehbaren Körper kann die Winkellage des drehbaren Körpers bestimmt werden. Damit eindeutige Aussagen möglich sind, ist es erforderlich, dass alle drei drehbaren Körper bzw. Zahnräder jeweils eine bestimmte Zähnezahl bzw. Übersetzung aufweisen. Das Verfahren und die Vorrichtung können beispielsweise zur Ermittlung des Lenkwinkels eines Kraftfahrzeugs verwendet werden. Das beschriebene Messprinzip lässt sich auf beliebige Winkelsensortypen wie beispielsweise optische, magnetische, kapazitive, induktive oder resistive Sensoren anwenden. Hierbei wirken die weiteren drehbaren Körper als Messwertgeber und die korrespondierenden Sensoren als Messwertaufnehmer.For example, the DE 195 06 938 A1 discloses a method and apparatus for angle measurement in a rotatable body. In this case, the rotatable body cooperates circumferentially with at least two further rotatable bodies. The other rotatable bodies are designed, for example, as toothed wheels whose angular position is determined by means of two sensors. From the thus determined angular positions of the two additional rotatable body, the angular position of the rotatable body can be determined. For clear statements to be possible, it is necessary for all three rotatable bodies or gears to each have a specific number of teeth or gear ratios. The method and the device can be used, for example, to determine the steering angle of a motor vehicle. The measuring principle described can be applied to any type of angle sensor, such as optical, magnetic, capacitive, inductive or resistive sensors. In this case, the further rotatable bodies act as transducers and the corresponding sensors act as transducers.

Aus der DE 10 2012 202 639 A1 ist eine Sensoranordnung zur Erfassung von Drehwinkeln an einem rotierenden Bauteil in einem Fahrzeug bekannt. Das rotierende Bauteil ist an seinem Umfang mit einem Messwertgeber gekoppelt, welcher in Verbindung mit mindestens einem Sensor ein den Drehwinkel des rotierenden Bauteils repräsentierendes Signal erzeugt. Hierbei ist der Messwertgeber als Bewegungswandler ausgeführt, welcher die Rotation des rotierenden Bauteils in eine Translation des Messwertgebers umwandelt, wobei der mindestens eine Sensor den zurückgelegten Weg des Messwertgebers ermittelt, welcher den Drehwinkel des rotierenden Bauteils repräsentiert.From the DE 10 2012 202 639 A1 a sensor arrangement for detecting rotational angles on a rotating component in a vehicle is known. The rotating component is coupled at its circumference to a transmitter which, in conjunction with at least one sensor, generates a signal representing the angle of rotation of the rotating component. Here, the transmitter is designed as a motion converter, which converts the rotation of the rotating component in a translation of the transmitter, wherein the at least one sensor determines the distance traveled by the transmitter, which represents the rotation angle of the rotating component.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die erfindungsgemäße Drehwinkel-Messanordnung hat den Vorteil, dass Drehwinkel eines drehbaren Bauteils in einem weiten Drehwinkelbereich mit hoher Genauigkeit erfasst werden können. Dabei ist die erfindungsgemäße Drehwinkel-Messanordnung besonders preisgünstig umsetzbar. Sie ist darüber hinaus besonders unanfällig für mechanischen Verschleiß, da keine Zahnrad-Getriebe, Potentiometer mit Schleifkontakten oder andere verschleißanfällige Bauteile verwendet werden. Vorteilhaft weist die erfindungsgemäße Drehwinkel-Messanordnung eine hohe inhärente EMV-Robustheit, also Unanfälligkeit der erzeugten Messsignale für elektromagnetische Störungen, auf. Damit eignet sich die erfindungsgemäße Drehwinkel-Messanordnung besonders auch für Anwendungen im Automotive-Bereich, also etwa als Lenkwinkel-Sensor oder als Sensor zur Erfassung einer Drosselklappenstellung, daneben beispielsweise aber auch für sogenannte Consumer-Anwendungen, etwa in Spielekonsolen. Konstruktiv bedingt ist die erfindungsgemäße Drehwinkel-Messanordnung unempfindlich für Einbautoleranzen bzw. Ungenauigkeiten bezüglich ihrer Positionierung an einem drehbaren Bauteil, dessen Drehwinkel bestimmt werden soll. Dies gilt sowohl für tangentiale wie auch axiale Verschiebungen, jeweils bezogen auf die Drehachse des drehbaren oder rotierenden Bauteils. Vorteilhaft steht unmittelbar nach Einschalten der Drehwinkel-Messanordnung ein einen Drehwinkel des drehbaren Bauteils anzeigendes Drehwinkelsignal zur Verfügung, was auch als „true power on“ bezeichnet wird. The rotation angle measuring arrangement according to the invention has the advantage that rotation angles of a rotatable component can be detected with high accuracy in a wide rotation angle range. In this case, the rotation angle measuring arrangement according to the invention is particularly inexpensive to implement. In addition, it is particularly resistant to mechanical wear, as it does not use gear drives, potentiometers with sliding contacts or other components susceptible to wear. Advantageously, the rotation angle measuring arrangement according to the invention has a high inherent EMC robustness, that is to say immunity to the generated measurement signals for electromagnetic interference. Thus, the rotation angle measuring arrangement according to the invention is particularly suitable for applications in the automotive sector, ie as a steering angle sensor or as a sensor for detecting a throttle position, but also, for example, for so-called consumer applications, such as in game consoles. For reasons of construction, the rotation angle measuring arrangement according to the invention is insensitive to installation tolerances or inaccuracies with regard to its positioning on a rotatable component whose rotation angle is to be determined. This applies both to tangential and axial displacements, in each case based on the axis of rotation of the rotatable or rotating component. Advantageously, a rotational angle signal indicating a rotational angle of the rotatable component is available immediately after switching on the rotational angle measuring arrangement, which is also referred to as "true power on".

Diese Vorteile werden erreicht mit einer Drehwinkel-Messanordnung zur Erfassung eines Drehwinkels eines drehbaren Bauteils, umfassend ein Federelement, welches mit einem ersten Anschluss mechanisch an einen Umfang des drehbaren Bauteils gekoppelt ist, ferner umfassend eine Kraftmesseinrichtung, welche mechanisch mit einem dem ersten Anschluss abgewandten zweiten Anschluss des Federelements verbunden ist, wobei diese Kraftmesseinrichtung dazu ausgebildet ist, ein die von dem Federelement in die Kraftmesseinrichtung eingekoppelte Kraft repräsentierendes Signal zu erzeugen, welches damit auch vom Drehwinkel des drehbaren oder rotierenden Elements abhängt und damit den Drehwinkel anzeigt. These advantages are achieved with a rotational angle measuring arrangement for detecting a rotational angle of a rotatable component, comprising a spring element, which is mechanically coupled to a circumference of the rotatable component with a first connection, further comprising a force measuring device which mechanically with a first terminal facing away from the second Connection of the spring element is connected, wherein this force measuring device is adapted to generate a signal injected by the spring element in the force measuring device representing signal, which thus also depends on the rotation angle of the rotatable or rotating element and thus indicates the rotation angle.

Vorteilhaft können in erfindungsgemäßen Ausführungsformen auch für andere Anwendungen bereits entwickelte und hergestellte Bauteile als Kraftmesseinrichtung Verwendung finden. Vorteilhaft kann die Kraftmesseinrichtung der Drehwinkel-Messanordnung einen Quarz-, einen Piezo- oder einen MEMS-(=Mikro Elektro Mechanisches System)Kraftsensor umfassen. Vorteilhaft kann beispielsweise auch ein Silizium-MEMS-basierter Sensors verwendet werden, wie dieser etwa für Brennraum-Drucksensoren entwickelt worden ist.Advantageously, in embodiments according to the invention, components already developed and produced for other applications can also be used as a force measuring device. Advantageously, the force measuring device of the rotational angle measuring arrangement may comprise a quartz, a piezo or a MEMS (= micro electro mechanical system) force sensor. Advantageously, for example, a silicon MEMS-based sensor can be used, as has been developed for example for combustion chamber pressure sensors.

Der mit der erfindungsgemäßen Drehwinkel-Messanordnung bestimmbare Drehwinkelbereich kann durch geeignete Auslegung des Federelements beeinflusst werden. Bei geeigneter Dimensionierung ist die Anordnung Multi-Turnfähig, das heißt es können Drehwinkel im Bereich größer 360° oder auch von Mehrfahren von 360° mit hoher Genauigkeit erfasst werden. The rotational angle range determinable with the rotational angle measuring arrangement according to the invention can be influenced by suitable design of the spring element. With suitable dimensioning, the arrangement is multi-turn capable, that is, angles of rotation in the range greater than 360 ° or even more than 360 ° can be detected with high accuracy.

In vorteilhafter Ausgestaltung ist das Federelement als Spiralfeder ausgelegt und um eine Drehachse des drehbaren Bauteils herum, vorzugsweise konzentrisch um die Drehachse herum, angeordnet. Dies ermöglicht eine platzsparende Realisierung. Alternativ wäre beispielsweise auch eine Schraubenfeder als Federelement möglich, die wiederum vorzugsweise konzentrisch um die Drehachse des drehbaren Bauteils herum angeordnet sein kann. In an advantageous embodiment, the spring element is designed as a spiral spring and around an axis of rotation of the rotatable member around, preferably concentric around the axis of rotation, arranged. This allows a space-saving realization. Alternatively, for example, a coil spring as a spring element would be possible, which in turn may preferably be arranged concentrically around the axis of rotation of the rotatable member.

Vorteilhaft umfasst die Drehwinkel-Messanordnung weiter eine Auswerteeinrichtung mit einem ersten Eingang für das Ausgangssignal der Kraftmesseinrichtung und einem Ausgang zur Ausgabe eines den Drehwinkel des drehbaren Bauteils anzeigenden Drehwinkelsignals. Von besonderem Vorteil ist es dabei, wenn die Auswerteeinrichtung einen zweiten Eingang für ein Temperatursignal aufweist und die Auswerteeinrichtung dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit eines zugeführten Temperatursignals an ihrem Ausgang ein temperaturkompensiertes Drehwinkelsignal auszugeben. Das Temperatursignal kann dabei insbesondere die Temperatur des Federelements selbst oder eine Temperatur in der Umgebung des Federelements sein, welche mit einem am oder in der Umgebung des Federelements angeordneten Temperatursensor erfasst wird. Weiterhin kann das Temperatursignal auch die Temperatur der Kraftmesseinrichtung repräsentieren.Advantageously, the rotation angle measuring arrangement further comprises an evaluation device having a first input for the output signal of the force measuring device and an output for outputting a rotation angle signal indicative of the rotation angle of the rotatable component. It is particularly advantageous if the evaluation device has a second input for a temperature signal and the evaluation device is designed to output a temperature-compensated rotational angle signal as a function of a supplied temperature signal at its output. The temperature signal may in particular be the temperature of the spring element itself or a temperature in the vicinity of the spring element which is detected by a temperature sensor arranged on or in the vicinity of the spring element. Furthermore, the temperature signal may also represent the temperature of the force measuring device.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen Komponenten bzw. Elemente, die gleiche bzw. analoge Funktionen ausführen oder aufweisen.Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and are explained in more detail in the following description. In the drawings, like reference numerals designate components that perform or have the same or analogous functions.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

1 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines vorteilhaften Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Drehwinkel-Messanordnung zur Erfassung von Drehwinkeln an einem drehbaren oder rotierenden Bauteil sowie eine dazu gehörige Auswerteeinrichtung. 1 shows a schematic sectional view of an advantageous embodiment of a rotation angle measuring arrangement according to the invention for detecting angles of rotation on a rotatable or rotating component and an associated evaluation device.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

In 1 ist ein um eine Drehachse 12 drehbares Bauteil 10 am Beispiel einer Welle dargestellt. Bei der Welle 10 kann es sich beispielsweise um eine Lenkwelle einer Fahrzeuglenkung eines Kraftfahrzeugs oder um eine Drosselklappenwelle einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs handeln. Das drehbare Bauteil 10 kann beispielsweise auch die Welle eines Drehstellers einer Bedieneinrichtung, etwa einer Spielekonsole oder einer Fernbedienungseinrichtung für eine Werkzeugmaschine handeln.In 1 is a about a rotation axis 12 rotatable component 10 shown on the example of a wave. At the wave 10 it may, for example, be a steering shaft of a vehicle steering system of a motor vehicle or a throttle shaft of an internal combustion engine of a motor vehicle. The rotatable component 10 For example, the shaft of a rotary actuator of an operating device, such as a game console or a remote control device for a machine tool act.

An den Umfang des drehbaren Bauteils 10 ist ein erster Anschluss 22, hier das erste Ende, eines Federelements 20, hier einer Spiralfeder, befestigt. Das Federelement ist aus einem elastischen Material gefertigt, beispielsweise einem Federstahl oder sonstigen elastischen Metall oder einem elastischen Kunststoff. To the circumference of the rotatable component 10 is a first connection 22 , here the first end, of a spring element 20 , here a coil spring, attached. The spring element is made of an elastic material, for example a spring steel or other elastic metal or an elastic plastic.

Die Befestigung des Federelements 20 an dem drehbaren Bauteil 10 kann als lösbare oder unlösbare mechanische Verbindung ausgeführt sein. Die Verbindung kann beispielsweise als Verlötung oder Verschweißung erfolgen. Auch kann die Spiralfeder 20 beispielsweise an das drehbare Bauteil 10 geklebt sein. In jedem Fall muss die Verbindung geeignet sein, mechanische Kräfte aufzunehmen, welche infolge einer Verdrehung des drehbaren Bauteils 10 auf das Federelement 20 übertragen werden. The attachment of the spring element 20 on the rotatable component 10 can be designed as a detachable or non-detachable mechanical connection. The connection can be made, for example, as a soldering or welding. Also, the coil spring 20 for example, to the rotatable component 10 be glued. In any case, the connection must be capable of absorbing mechanical forces resulting from a rotation of the rotatable component 10 on the spring element 20 be transmitted.

Ein dem ersten Anschluss 22 des Federelements abgewandter zweiter Anschluss 24 des Federelements 20, hier das zweite Ende 24 der Spiralfeder 20, ist mit einer starr und gegenüber dem drehbaren Bauteil fest bzw. unbeweglich angeordneten Kraftmesseinrichtung 30 verbunden. Diese ist dazu ausgebildet, an Ihrem Ausgang ein Signal 32 in Abhängigkeit der über das Federelement 20 eingekoppelten Kraft zur Verfügung zu stellen oder auszugeben. Die Kraftmesseinrichtung 30 ist beispielsweise als MEMS-Kraftmesseinrichtung, alternativ beispielsweise als Piezo- oder Quarz-basierte Kraftmesseinrichtung ausgebildet.A first connection 22 the second element facing away from the spring element 24 of the spring element 20 , here the second end 24 the spiral spring 20 , Is with a rigid and opposite the rotatable component fixed or immovable force measuring device 30 connected. This is designed to be a signal at your output 32 depending on the spring element 20 to provide or output coupled power. The force measuring device 30 is designed, for example, as a MEMS force-measuring device, alternatively, for example, as a piezo or quartz-based force measuring device.

Bei Verdrehung des drehbaren Bauteils 10 um einen Drehwinkel 15 wird über die Verbindung des ersten Anschlusses 22 des Federelements 20 eine Kraft F in das Federelement eingekoppelt, die infolge des Hook’schen Gesetzes in einem Messbereich proportional zur Auslenkung des Federelements 20 und damit proportional zu einem überstrichenen Drehwinkel 15 des drehbaren Bauteils 10 ist. Somit kann jederzeit aus der Kraft F auf den Drehwinkel 15 bzw. die Winkelstellung des drehbaren Bauteils, etwa eine Auslenkung aus einer Neutralstellung, geschlossen werden. Da dieser Zusammenhang zwischen Winkelstellung und Kraft F eineindeutig ist, kann der Drehwinkel sofort zum Einschaltzeitpunkt des Sensors bestimmt werden. Dies ist ein immenser Vorteil gegenüber z.B. inkrementellen Sensoren, die immer die Überstreichung eines gewissen Drehwinkels benötigen, um ein Signal bereitzustellen. Diese in das Federelement 20, hier die Spiralfeder, eingekoppelte Kraft F wird mittels der Kraftmesseinrichtung 30 erfasst, worauf diese ein dem Drehwinkel des drehbaren Bauteils 10 entsprechendes Signal 32 zur Verfügung stellt.Upon rotation of the rotatable component 10 around a rotation angle 15 is via the connection of the first port 22 of the spring element 20 a force F coupled into the spring element, which due to the Hook's law in a measuring range proportional to the deflection of the spring element 20 and thus proportional to a swept angle of rotation 15 of the rotatable component 10 is. Thus, at any time from the force F on the rotation angle 15 or the angular position of the rotatable component, such as a deflection from a neutral position to be closed. Since this relationship between angular position and force F is unambiguous, the angle of rotation can be determined immediately at the switch-on of the sensor. This is an immense advantage over, for example, incremental sensors, which always require the sweep of a certain angle of rotation to provide a signal. This in the spring element 20 , here the coil spring, coupled force F is by means of the force measuring device 30 detects what this one the rotation angle of the rotatable member 10 corresponding signal 32 provides.

Das Signal 32 der Kraftmesseinrichtung 30 ist in der hier vorgeschlagenen Ausführungsform der Erfindung einem ersten Eingang einer Auswerteeinrichtung 40 zugeführt. Einem zweiten Eingang 44 der Auswerteeinrichtung 40 ist ein Temperatursignal zugeführt. Das Temperatursignal repräsentiert die Temperatur des Federelements 20, der Kraftmesseinrichtung 30 oder eine in der Umgebung des Federelements 20 herrschende Temperatur in der Annahme, dass die Temperatur des Federelements 20 der Temperatur seiner Umgebung entspricht. Mittels des erhaltenen Temperatursignals 44 führt die Auswerteeinrichtung 40 eine Temperaturkompensation in an sich bekannter Weise aus und gibt an ihrem Ausgang ein, im vorliegenden Fall temperaturkompensiertes, Messsignal 46 aus, welches den Drehwinkel 15 des drehbaren Bauteils 10 anzeigt. The signal 32 the force measuring device 30 is in the embodiment of the invention proposed here a first input of an evaluation device 40 fed. A second entrance 44 the evaluation device 40 a temperature signal is supplied. The temperature signal represents the Temperature of the spring element 20 , the force measuring device 30 or one in the vicinity of the spring element 20 prevailing temperature in the assumption that the temperature of the spring element 20 corresponds to the temperature of its environment. By means of the obtained temperature signal 44 leads the evaluation device 40 a temperature compensation in a conventional manner and indicates at its output, in the present case temperature-compensated, measurement signal 46 out, which is the angle of rotation 15 of the rotatable component 10 displays.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 19506938 A1 [0002] DE 19506938 A1 [0002]
  • DE 102012202639 A1 [0003] DE 102012202639 A1 [0003]

Claims (6)

Drehwinkel-Messanordnung (1) zur Erfassung eines Drehwinkels (15) eines drehbaren Bauteils (10), mit einem Federelement (20) welches mit einem ersten Anschluss (22) mechanisch an einem Umfang des drehbaren Bauteils (10) gekoppelt ist und mit einer Kraftmesseinrichtung (30), welche mechanisch mit einem dem ersten Anschluss (24) abgewandten zweiten Anschluss des Federelements (20) verbunden ist und welche dazu ausgebildet ist, ein eine von dem Federelement (20) eingekoppelte Kraft (F) repräsentierendes und damit vom Drehwinkel (15) abhängiges Signal (32) zu erzeugen.Rotation angle measuring arrangement ( 1 ) for detecting a rotation angle ( 15 ) of a rotatable component ( 10 ), with a spring element ( 20 ) which with a first connection ( 22 ) mechanically on a circumference of the rotatable component ( 10 ) and with a force measuring device ( 30 ), which mechanically with a the first port ( 24 ) facing away from the second terminal of the spring element ( 20 ) and which is adapted to a one of the spring element ( 20 ) coupled force (F) and thus from the angle of rotation ( 15 ) dependent signal ( 32 ) to create. Drehwinkel-Messanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (20) als Spiralfeder ausgelegt und um eine Drehachse (12) des drehbaren Bauteils (10) herum angeordnet ist.Angle-angle measuring arrangement according to claim 1, characterized in that the spring element ( 20 ) designed as a spiral spring and about a rotation axis ( 12 ) of the rotatable component ( 10 ) is arranged around. Drehwinkel-Messanordnung nach Anspruch 1, weiter umfassend eine Auswerteeinrichtung (40), mit einem ersten Eingang (42) für das Ausgangssignal (32) der Kraftmesseinrichtung (30) und einem Ausgang zur Ausgabe eines den Drehwinkel (15) des drehbaren Bauteils (10) anzeigenden Drehwinkelsignals (46). Angle-angle measuring arrangement according to claim 1, further comprising an evaluation device ( 40 ), with a first input ( 42 ) for the output signal ( 32 ) of the force measuring device ( 30 ) and an output for outputting a rotation angle ( 15 ) of the rotatable component ( 10 ) indicating rotational angle signal ( 46 ). Drehwinkel-Messanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (40) einen zweiten Eingang (44) für ein Temperatursignal aufweist und dass die Auswerteeinrichtung (40) dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit eines zugeführten Temperatursignals an ihrem Ausgang ein temperaturkompensiertes Drehwinkelsignal (46) auszugeben. Angle-angle measuring arrangement according to claim 3, characterized in that the evaluation device ( 40 ) a second input ( 44 ) for a temperature signal and that the evaluation device ( 40 ) is designed, depending on a supplied temperature signal at its output, a temperature-compensated rotational angle signal ( 46 ). Drehwinkel-Messanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftmesseinrichtung (30) einen Quarz-, einen Piezo- oder einen MEMS-Kraftsensor umfasst. Angle-angle measuring arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the force-measuring device ( 30 ) comprises a quartz, a piezo or a MEMS force sensor. Verfahren zur Erfassung eines Drehwinkels eines drehbaren Bauteils mit einer Drehwinkel-Messanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5.Method for detecting a rotation angle of a rotatable component with a rotation angle measuring arrangement according to one of Claims 1 to 5.
DE102015206711.4A 2015-04-15 2015-04-15 Rotation angle measuring arrangement and method for detecting a rotation angle of a rotatable component Ceased DE102015206711A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015206711.4A DE102015206711A1 (en) 2015-04-15 2015-04-15 Rotation angle measuring arrangement and method for detecting a rotation angle of a rotatable component

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015206711.4A DE102015206711A1 (en) 2015-04-15 2015-04-15 Rotation angle measuring arrangement and method for detecting a rotation angle of a rotatable component

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102015206711A1 true DE102015206711A1 (en) 2016-10-20

Family

ID=57043479

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102015206711.4A Ceased DE102015206711A1 (en) 2015-04-15 2015-04-15 Rotation angle measuring arrangement and method for detecting a rotation angle of a rotatable component

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102015206711A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019101614A1 (en) * 2019-01-23 2020-07-23 Trw Automotive Gmbh Sensor unit, steering wheel assembly, rack assembly and steering system

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0244886A2 (en) * 1986-03-10 1987-11-11 Rheinmetall GmbH Process and apparatus for the control and acquisition of dimensions, changes of dimensions, positions or changes of position of work pieces, controlling elements or the like
DE3814592A1 (en) * 1988-04-29 1989-11-09 Pfister Gmbh Device for determining the position of an angle of rotation
DE19506938A1 (en) 1995-02-28 1996-08-29 Bosch Gmbh Robert Method and device for measuring the angle of a rotatable body
DE20104944U1 (en) * 2001-03-22 2001-07-05 Ivo Gmbh & Co Angle measuring device for recording the exact absolute position of an encoder shaft
DE102012202639A1 (en) 2012-02-21 2013-08-22 Robert Bosch Gmbh Sensor arrangement i.e. steering angle sensor, for detection of steering angle at gear wheel in vehicle, has sensor determining covered distance of measuring element, where covered distance represents rotational angle of rotary component

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0244886A2 (en) * 1986-03-10 1987-11-11 Rheinmetall GmbH Process and apparatus for the control and acquisition of dimensions, changes of dimensions, positions or changes of position of work pieces, controlling elements or the like
DE3814592A1 (en) * 1988-04-29 1989-11-09 Pfister Gmbh Device for determining the position of an angle of rotation
DE19506938A1 (en) 1995-02-28 1996-08-29 Bosch Gmbh Robert Method and device for measuring the angle of a rotatable body
DE20104944U1 (en) * 2001-03-22 2001-07-05 Ivo Gmbh & Co Angle measuring device for recording the exact absolute position of an encoder shaft
DE102012202639A1 (en) 2012-02-21 2013-08-22 Robert Bosch Gmbh Sensor arrangement i.e. steering angle sensor, for detection of steering angle at gear wheel in vehicle, has sensor determining covered distance of measuring element, where covered distance represents rotational angle of rotary component

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019101614A1 (en) * 2019-01-23 2020-07-23 Trw Automotive Gmbh Sensor unit, steering wheel assembly, rack assembly and steering system
US11465682B2 (en) 2019-01-23 2022-10-11 Zf Automotive Germany Gmbh Sensor unit, steering wheel subassembly, rack subassembly and steering system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102008008835B4 (en) Device for determining a torque
DE102012202639A1 (en) Sensor arrangement i.e. steering angle sensor, for detection of steering angle at gear wheel in vehicle, has sensor determining covered distance of measuring element, where covered distance represents rotational angle of rotary component
DE102009031176A1 (en) angle sensor
DE102013224098A1 (en) Sensor arrangement for detecting angles of rotation on a rotating component in a vehicle
DE102012215081A1 (en) Combined steering torque steering angle sensor
DE102012202657A1 (en) Sensor arrangement for detecting rotational angles of rotary component installed in vehicle, has sensor that determines current position of movement transducer in translation region which represents rotation angle of rotary component
EP2507592B1 (en) Hand-operated throttle with rotational angle measuring system
WO2021069014A1 (en) Sensor apparatus for detecting the rotation angle position of a rotatable shaft and steering arrangement of a vehicle
DE102019134392B4 (en) Device for determining the torque and/or the angle of rotation between a first shaft and a second shaft
DE102018106589A1 (en) A method of operating an actuator assembly for a clutch actuation system and actuator assembly
DE10101174B4 (en) Sensor device for determining a steering angle and a steering torque
DE102008009290B4 (en) Sensor unit for detecting a relative rotation between two shaft sections
DE102017110165B3 (en) A method of driving a clutch with a clutch actuation system and a clutch actuation system
DE102012202632A1 (en) Sensor arrangement for detecting angles of rotation on a rotating component in a vehicle
DE102015206711A1 (en) Rotation angle measuring arrangement and method for detecting a rotation angle of a rotatable component
DE102014211481A1 (en) Pedal force simulator
WO2018050156A1 (en) Method for configuring a sensor system having a multi—turn sensor
DE10348914B4 (en) Device for measuring the angle of rotation of a rotating body
DE102008061509A1 (en) Rotational speed detecting device for transmission, has signal transmitter arranged at circumference of shift collar or fixed wheel, and speed sensor arranged on shift fork, where shift collar has inner teeth formed at outer sensor teeth
DE102012012386A1 (en) Method for determining mechanical end stops between input and output shafts of steering system in motor car, involves determining angular speed of angle sensor, where difference between speeds of sensor is small or equal to threshold value
EP3472564B1 (en) Sensor arrangement for angle detection and manual transmission
EP1850093A1 (en) Rotation angle sensor on magnetosensitive basis
DE102015209425A1 (en) Sensor arrangement for detecting angles of rotation on a rotating component in a vehicle
DE102015202733A1 (en) Sensor arrangement for detecting rotational angles of a rotating component in a vehicle
DE102020108981A1 (en) Sensor arrangement for detecting the absolute angular position of a steering element

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R002 Refusal decision in examination/registration proceedings
R003 Refusal decision now final