DE102017212050A1 - Inductive speed determination - Google Patents

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DE102017212050A1 DE102017212050.9A DE102017212050A DE102017212050A1 DE 102017212050 A1 DE102017212050 A1 DE 102017212050A1 DE 102017212050 A DE102017212050 A DE 102017212050A DE 102017212050 A1 DE102017212050 A1 DE 102017212050A1
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Abstract

Ein erstes Element (110) ist gegenüber einem zweiten Element (115) bezüglich einer Drehachse (120) drehbar gelagert. Eine Vorrichtung (105) zur Bestimmung der Drehzahl des ersten Elements (110) gegenüber dem zweiten Element (115) umfasst eine Spule (135), die zur Anbringung am ersten Element (110) eingerichtet ist; ein Beeinflussungselement (140), das zur Anbringung am zweiten Element (115) eingerichtet ist, sodass einmal pro Umdrehung des ersten Elements (110) gegenüber dem zweiten Element (115) eine Oberfläche des Beeinflussungselements (140) einer Stirnseite (150) der Spule (135) zugewandt ist und ein Spalt (155) zwischen dem Beeinflussungselement (140) und der Spule (135) eine vorbestimmte Breite unterschreitet; ferner eine Bestimmungsvorrichtung (130) zur Bestimmung einer Änderung der Induktivität der Spule (135); und eine Verarbeitungseinrichtung (185), die dazu eingerichtet ist, auf Basis eines zeitlichen Abstands zwischen aufeinander folgenden Änderungen der Induktivität die Drehzahl zu bestimmen.A first element (110) is rotatably mounted relative to a second element (115) with respect to a rotation axis (120). A device (105) for determining the rotational speed of the first element (110) relative to the second element (115) comprises a coil (135) adapted for attachment to the first element (110); an influencing element (140) which is set up for attachment to the second element (115) so that once per revolution of the first element (110) relative to the second element (115) a surface of the influencing element (140) of an end face (150) of the coil ( 135) and a gap (155) between the influencing element (140) and the coil (135) falls below a predetermined width; a determining device (130) for determining a change in the inductance of the coil (135); and processing means (185) arranged to determine the speed based on a time interval between successive changes in inductance.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine induktive Drehzahlbestimmung. Insbesondere betrifft die Erfindung die Drehzahlbestimmung an einer Welle, beispielsweise einer elektrischen Maschine.The present invention relates to an inductive speed determination. In particular, the invention relates to the speed determination on a shaft, for example an electric machine.

An einer elektrischen Maschine ist eine Welle gegenüber einem Gehäuse bezüglich einer Drehachse drehbar gelagert. Die elektrische Maschine kann beispielsweise einen Elektromotor oder einen Generator, beispielsweise eines Windkraftwerks, umfassen. Zur Überwachung oder Steuerung der elektrischen Maschine soll die Drehzahl der Welle gegenüber dem Gehäuse bestimmt werden. Dazu kann auf der Welle eine drehbare Lochblende angebracht werden, die nur in einer vorbestimmten Drehstellung der Welle Licht einer Lichtquelle auf einen Lichtsensor fallen lässt. Der Lichtsensor kann ein Lichtsignal bereitstellen, das jeweils bei der gleichen Drehstellung der Welle gegenüber dem Gehäuse abgegeben wird. Auf Basis eines zeitlichen Abstands aufeinander folgender Impulse kann die Drehzahl der Welle bestimmt werden.On an electric machine, a shaft is rotatably mounted relative to a housing with respect to a rotation axis. The electric machine may for example comprise an electric motor or a generator, for example a wind power plant. To monitor or control the electric machine, the speed of the shaft is to be determined relative to the housing. For this purpose, a rotatable pinhole can be mounted on the shaft, which can drop light of a light source onto a light sensor only in a predetermined rotational position of the shaft. The light sensor may provide a light signal that is output at the same rotational position of the shaft relative to the housing. Based on a time interval of successive pulses, the rotational speed of the shaft can be determined.

Häufig lagert sich jedoch Schmutz, Öl, Feuchtigkeit oder Staub entlang der optischen Strecke an, sodass die Genauigkeit der Bestimmung beeinflusst sein kann.Often, however, dirt, oil, moisture or dust accumulates along the optical path, so the accuracy of the determination may be affected.

Ein anderer Ansatz verwendet einen an der Welle angebrachten Permanentmagneten und einen integrierten Hall-Sensor zur Bestimmung eines Magnetfelds. Magnetsensor und Magnet sind derart aufeinander ausgerichtet, dass der Sensor ein Signal bereitstellen kann, das auf eine vorbestimmte Drehposition der Welle bezüglich des Gehäuses hinweist. Der Magnet oder der Magnetsensor können relativ kostspielig sein. Außerdem kann ein externes Magnetfeld, das beispielsweise im industriellen Umfeld auf Basis eines großen, in einem nahegelegenen Kabel fließenden Stroms entstehen kann, die magnetische Drehzahlbestimmung beeinträchtigen.Another approach uses a permanent magnet mounted on the shaft and an integrated Hall sensor to determine a magnetic field. Magnetic sensor and magnet are aligned with each other so that the sensor can provide a signal indicative of a predetermined rotational position of the shaft with respect to the housing. The magnet or the magnetic sensor can be relatively expensive. In addition, an external magnetic field, which may arise, for example, in an industrial environment based on a large current flowing in a nearby cable, can impair the magnetic speed determination.

Eine der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, eine verbesserte Technik zur induktiven Drehzahlbestimmung anzugeben. Die Erfindung löst diese Aufgabe mittels der Gegenstände der unabhängigen Ansprüche. Unteransprüche geben bevorzugte Ausführungsformen wieder.An object underlying the invention is to provide an improved technique for inductive speed determination. The invention solves this problem by means of the subjects of the independent claims. Subclaims give preferred embodiments again.

Ein erstes Element ist gegenüber einem zweiten Element bezüglich einer Drehachse drehbar gelagert. Eine Vorrichtung zur Bestimmung der Drehzahl des ersten Elements gegenüber dem zweiten Element umfasst eine Spule, die zur Anbringung am ersten Element eigerichtet ist; ein Beeinflussungselement, das zur Anbringung am zweiten Element eingerichtet ist, sodass einmal pro Umdrehung des ersten Elements gegenüber dem zweiten Element eine Oberfläche des Beeinflussungselements einer Stirnseite der Spule zugewandt ist und ein Spalt zwischen dem Beeinflussungselement und der Spule eine vorbestimmte Breite unterschreitet; ferner eine Bestimmungsvorrichtung zur Bestimmung einer Änderung der Induktivität der Spule; und eine Verarbeitungseinrichtung, die dazu eingerichtet ist, auf Basis eines zeitlichen Abstands zwischen aufeinander folgenden Änderungen der Induktivität die Drehzahl zu bestimmen.A first element is rotatably mounted relative to a second element with respect to a rotation axis. An apparatus for determining the rotational speed of the first member relative to the second member comprises a spool adapted for attachment to the first member; an influencing element, which is set up for attachment to the second element, so that once per revolution of the first element relative to the second element, a surface of the influencing element faces an end face of the coil and a gap between the influencing element and the coil falls below a predetermined width; a determining device for determining a change in the inductance of the coil; and a processing device configured to determine the speed based on a time interval between successive changes in the inductance.

Die Vorrichtung kann einfach und kostengünstig ausgeführt werden. Die Drehzahl des ersten gegenüber dem zweiten Element kann einfach und sicher bestimmbar sein. Die Vorrichtung kann beispielsweise an einer elektrischen Maschine, einem Verbrennungsmotor, einem Antriebsstrang, einem Getriebe oder einer anderen Anordnung angebracht werden, bei der sich ein erstes Element fortgesetzt bezüglich eines zweiten Elements dreht. Durch die Bestimmung der Änderung der Induktivität kann ein externer Einfluss, beispielsweise durch ein Verschieben des Beeinflussungselements oder der Spule bezüglich des zugeordneten Elements kompensiert werden.The device can be made simple and inexpensive. The speed of the first relative to the second element can be determined easily and safely. For example, the device may be attached to an electric machine, an internal combustion engine, a powertrain, a transmission, or other arrangement in which a first element continues to rotate with respect to a second element. By determining the change in the inductance, an external influence, for example by a displacement of the influencing element or the coil with respect to the associated element can be compensated.

Bevorzugt ist die Bestimmungsvorrichtung dazu eingerichtet, eine Wechselspannung an die Spule anzulegen, um im Bereich der Spule ein magnetisches Wechselfeld zu erzeugen. Das Beeinflussungselement ist ferner dazu eingerichtet, das magnetische Wechselfeld in Abhängigkeit seines Abstands zur Spule unterschiedlich stark zu beeinflussen. Dabei ist die Bestimmungsvorrichtung dazu eingerichtet, die Änderung der Induktivität auf der Basis einer Veränderung der Wechselspannung zu bestimmen.Preferably, the determination device is adapted to apply an AC voltage to the coil in order to generate an alternating magnetic field in the region of the coil. The influencing element is further configured to influence the alternating magnetic field differently depending on its distance from the coil. In this case, the determination device is set up to determine the change in the inductance on the basis of a change in the alternating voltage.

Die Erfassung einer vorbestimmten Drehposition des ersten Elements gegenüber dem zweiten Element kann so leicht und störsicher ausgeführt sein. Ein externes konstantes oder veränderliches Magnetfeld kann die an der Spule anliegende Wechselspannung üblicherweise nur in einem Frequenzbereich beeinflussen, der außerhalb der Drehfrequenz der Elemente gegeneinander liegt. Insbesondere kann ein konstantes oder sehr niederfrequentes magnetisches Störsignal so leicht ausgefiltert werden.The detection of a predetermined rotational position of the first element relative to the second element can be carried out so easily and interference-proof. An external constant or variable magnetic field can usually affect the AC voltage applied to the coil only in a frequency range which is outside the rotational frequency of the elements against each other. In particular, a constant or very low-frequency magnetic interference signal can be filtered out so easily.

Die Spule ist bevorzugt als Flachspule ausgebildet. Dadurch kann die Spule einfach herstellbar sein. Die fertige Spule kann klein und leicht sein, sodass ihre Anbringung am ersten oder zweiten Element nur geringe oder gar keine Nebenwirkungen auf das zugeordnete Element haben kann.The coil is preferably formed as a flat coil. This allows the coil to be easily manufactured. The finished coil may be small and lightweight, so its attachment to the first or second element may have little or no side effects on the associated element.

Die Erstreckungsrichtung der Spule ist bezüglich einer Achse definiert, um welche die einzelnen Windungen der Spule verlaufen. In einer Ausführungsform liegen alle Windungen der Spule in einer Lage, die insbesondere eben verlaufen kann. In einer anderen Ausführungsform sind mehrere Lagen vorgesehen, die bevorzugt parallel zueinander angeordnet sind. Dazu können die Windungen einer Lage auf die Oberfläche eines Trägermaterials aufgebracht sein. Elektrische Verbindungen zwischen Windungen unterschiedlicher Lagen können mittels Durchkontaktierungen realisiert werden. Es ist bevorzugt, dass die Flachspule mehrere Windungen in jeder Lage umfasst. In einer besonders einfachen Ausführungsform sind zwei Lagen vorgesehen, die an der Oberseite und der Unterseite eines Trägermaterials angeordnet sind. Windungen der Flachspule am Trägermaterial können beispielsweise mittels Methoden der Herstellung einer gedruckten Schaltung (Leiterplatte, Platine) bereitgestellt werden.The direction of extension of the coil is defined with respect to an axis about which the individual turns of the coil run. In a Embodiment are all turns of the coil in a position that can be particularly flat. In another embodiment, a plurality of layers are provided, which are preferably arranged parallel to each other. For this purpose, the turns of a layer can be applied to the surface of a carrier material. Electrical connections between turns of different layers can be realized by means of plated-through holes. It is preferred that the pancake comprises a plurality of turns in each ply. In a particularly simple embodiment, two layers are provided, which are arranged on the upper side and the lower side of a carrier material. Windings of the flat coil on the carrier material can be provided for example by means of methods of producing a printed circuit (printed circuit board, circuit board).

Es ist besonders bevorzugt, dass die Spule flexibel ausgeführt ist. Insbesondere kann eine Flachspule flexibel ausgeführt sein, sodass sie sich verbessert an die zylindrische Oberfläche einer Welle oder eines Gehäuses anbringen lässt. Die Flexibilität der Spule kann dadurch bewirkt werden, dass das Trägermaterial, das Windungen auf unterschiedlichen Lagen voneinander trennt, ebenfalls flexibel ist. It is particularly preferred that the coil is made flexible. In particular, a flat coil can be designed to be flexible so that it can be attached to the cylindrical surface of a shaft or a housing in an improved manner. The flexibility of the coil can be effected by the fact that the carrier material, which separates turns on different layers, is also flexible.

Das Trägermaterial ist bevorzugt ein elektrischer Nichtleiter und in einer Ausführungsform ist die Spule an einer oder beiden Stirnseiten durch eine zusätzliche Schicht elektrisch isoliert. Diese Schicht kann beispielsweise eine Abdeckschicht, eine Farbschicht oder eine dedizierte Isolierschicht umfassen.The carrier material is preferably an electrical non-conductor and in one embodiment the coil is electrically insulated on one or both end faces by an additional layer. This layer may comprise, for example, a cover layer, a color layer or a dedicated insulating layer.

In ähnlicher Weise kann das Beeinflussungselement flexibel ausgeführt sein. Das Beeinflussungselement ist bevorzugt flach und dünn ausgeführt, wie unten noch genauer beschrieben wird. Durch seine Flexibilität kann es verbessert an eine zylinderförmige Mantelfläche angepasst werden, die das zugeordnete erste oder zweite Element beschreibt. Auch das Beeinflussungselement kann ein- oder beidseitig elektrisch isoliert sein.Similarly, the influencing element can be made flexible. The influencing element is preferably made flat and thin, as will be described in more detail below. Due to its flexibility, it can be improved adapted to a cylindrical lateral surface, which describes the associated first or second element. The influencing element can also be electrically isolated on one or both sides.

Das Beeinflussungselement kann in unterschiedlichen Varianten dazu eingerichtet sein, das magnetische Wechselfeld der Spule zu dämpfen oder zu verstärken. In einer ersten Variante umfasst das Beeinflussungselement einen elektrischen Leiter, um einem magnetischen Wechselfeld durch Bildung von Wirbelströmen Energie zu entziehen. Dadurch wird das magnetische Wechselfeld geschwächt, sodass die an der Spule anliegende Wechselspannung reduziert werden kann. Beispielsweise kann für das Beeinflussungselement ein dünnes Stück Metall, beispielsweise ein Blech oder eine Folie verwendet werden. Das Metall ist bevorzugt sehr gut leitfähig und kann beispielsweise Kupfer umfassen.The influencing element can be set up in different variants to damp or amplify the magnetic alternating field of the coil. In a first variant, the influencing element comprises an electrical conductor in order to extract energy from an alternating magnetic field by forming eddy currents. As a result, the alternating magnetic field is weakened, so that the voltage applied to the coil AC voltage can be reduced. For example, a thin piece of metal, for example a sheet or a foil, can be used for the influencing element. The metal is preferably highly conductive and may include, for example, copper.

In einer zweiten Variante umfasst das Beeinflussungselement ein weichmagnetisches und elektrisch isolierendes Material, um ein magnetisches Wechselfeld insb. lokal zu verstärken. Lokal im Sinne der Erfindung bedeutet innerhalb ein vorbestimmter Abstand zur Spule. Das Material kann beispielsweise ein hochpermeables Ferritmaterial umfassen. Dieses Material kann dazu beitragen, das magnetische Wechselfeld der Spule zu richten, sodass die Induktivität der Spule ansteigt. Die an der Spule anliegende Wechselspannung kann in dieser Variante ansteigen, wenn das Beeinflussungselement an die Spule angenähert wird.In a second variant, the influencing element comprises a soft magnetic and electrically insulating material, in particular to locally reinforce a magnetic alternating field. Local within the meaning of the invention means within a predetermined distance from the coil. The material may include, for example, a high permeability ferrite material. This material can help to direct the alternating magnetic field of the coil so that the inductance of the coil increases. The voltage applied to the coil AC voltage can increase in this variant, when the influencing element is approximated to the coil.

Ein System umfasst die oben beschriebene Vorrichtung und die beschriebene Anordnung mit dem ersten und dem zweiten Element. Dabei ist die Spule an einem der Elemente und das Beeinflussungselement am anderen Element angebracht.A system includes the above described apparatus and arrangement with the first and second elements. The coil is attached to one of the elements and the influencing element on the other element.

Die Anordnung kann insbesondere eine elektrische Maschine umfassen und die Vorrichtung kann in eine Steuerung der elektrischen Maschine integriert sein. Beispielsweise kann die elektrische Maschine einen bürstenlosen Gleichstrommotor umfassen und die Steuerung von einzelnen Phasen des Elektromotors kann in Abhängigkeit einer Drehzahl und/oder Drehposition der Elemente gegeneinander durchgeführt werden. Insbesondere kann die Steuerung feldorientiert durchgeführt werden.The arrangement may in particular comprise an electric machine and the device may be integrated in a control of the electric machine. For example, the electric machine may comprise a brushless DC motor and the control of individual phases of the electric motor may be performed against each other in dependence on a rotational speed and / or rotational position of the elements. In particular, the control can be performed in a field-oriented manner.

Allgemein ist bevorzugt, dass die Spule an demjenigen drehbaren Element angebracht ist, das gegenüber einer Umgebung stillsteht. Die oben beschriebene Vorrichtung kann so einfacher befestigt und ggf. mit elektrischen Signalen oder Energie versorgt werden. Das Beeinflussungselement wird in diesem Fall an dem Element befestigt, das sich gegenüber der Umgebung dreht.In general, it is preferred that the coil is attached to the rotatable element which is stationary with respect to an environment. The device described above can be fixed easier and possibly supplied with electrical signals or energy. The influencing element is fastened in this case to the element which rotates with respect to the environment.

In einer Variante des Systems ist die Spule koaxial zur Drehachse ausgerichtet. Zur Befestigung der Spule bzw. des Beeinflussungselements an demjenigen drehbaren Element, das gegenüber der Umgebung nicht stillsteht, kann eine Scheibe oder Halterung vorgesehen sein. In einer anderen Variante des Systems ist die Spule radial zur Drehachse ausgerichtet. Diese Variante empfiehlt sich insbesondere dann, wenn das Anbringen einer Scheibe oder Halterung am drehbaren Element unerwünscht ist.In a variant of the system, the coil is aligned coaxially with the axis of rotation. To attach the coil or the influencing element to that rotatable element that does not stand still with respect to the environment, a disc or holder may be provided. In another variant of the system, the coil is aligned radially to the axis of rotation. This variant is particularly recommended when attaching a disc or holder on the rotatable element is undesirable.

Die Spule und/oder das Beeinflussungselement können am jeweils zugeordneten drehbaren Element angeklebt werden. Dazu kann das System ein adhäsives Element zur Befestigung der Spule oder des Beeinflussungselements am jeweils zugeordneten drehbaren Element umfassen. Insbesondere in der zweiten Variante mit radial zur Drehachse verlaufender Spule kann eine Oberfläche der Spule und/oder des Beeinflussungselements an eine zylindrische Oberfläche angepasst und flächig mittels des adhäsiven Elements befestigt werden.The coil and / or the influencing element can be glued to the respectively associated rotatable element. For this purpose, the system may comprise an adhesive element for fastening the coil or the influencing element to the respectively associated rotatable element. In particular, in the second variant with radially extending to the axis of rotation coil, a surface of the coil and / or the influencing element to a Cylindrical surface adapted and fixed surface by means of the adhesive element.

Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die beigefügten Figuren genauer beschrieben, in denen:

  • 1 ein System mit einer Vorrichtung zur Bestimmung der Drehzahl zweier gegeneinander drehbar gelagerter Elemente in einer ersten Ausführungsform;
  • 2 ein System mit einer Vorrichtung zur Bestimmung der Drehzahl zweier gegeneinander drehbar gelagerter Elemente in einer zweiten Ausführungsform;
  • 3 einen beispielhaften Zusammenhang zwischen der Induktivität einer Spule und dem Abstand eines Beeinflussungselements;
  • 4 ein beispielhaftes zeitabhängiges Signal an einer Vorrichtung nach 1 oder 2;
  • 5 beispielhafte Ausführungsformen einer Spule und eines Beeinflussungselements für eine Vorrichtung nach 1 oder 2
darstellt.The invention will now be described in more detail with reference to the attached figures, in which:
  • 1 a system having a device for determining the rotational speed of two mutually rotatably mounted elements in a first embodiment;
  • 2 a system comprising a device for determining the rotational speed of two mutually rotatably mounted elements in a second embodiment;
  • 3 an exemplary relationship between the inductance of a coil and the distance of an influencing element;
  • 4 an exemplary time-dependent signal to a device according to 1 or 2 ;
  • 5 exemplary embodiments of a coil and an influencing element for a device according to 1 or 2
represents.

1 zeigt ein System 100 mit einer Vorrichtung 105, die an einem ersten Element 110 und einem zweiten Element 115 angebracht sind. Die Elemente 110, 115 sind bezüglich einer Drehachse 120 drehbar gegeneinander gelagert. Vorliegend ist das erste Element 110 beispielhaft als Gehäuse und das zweite Element 115 als Welle einer elektrischen Maschine 125 ausgebildet. In anderen Ausführungsformen können die Elemente 110, 115 jedoch auch anderen Zwecken dienen bzw. anders ausgeführt sein. 1 shows a system 100 with a device 105 attached to a first element 110 and a second element 115 are attached. The Elements 110 . 115 are with respect to a rotation axis 120 rotatably mounted against each other. The present is the first element 110 exemplary as a housing and the second element 115 as a wave of an electric machine 125 educated. In other embodiments, the elements may 110 . 115 but also serve other purposes or be executed differently.

Die Vorrichtung 105 umfasst eine Bestimmungsvorrichtung 130, eine Spule 135 und ein Beeinflussungselement 140. Vorliegend ist die Spule 135 mechanisch am ersten Element 110 und das Beeinflussungselement 140 am zweiten Element 115 angebracht; eine umgekehrte Zuordnung ist ebenfalls möglich. Die Spule 135 erstreckt sich entlang einer Achse 145, die radial zur Drehachse 120 verläuft. Ein Winkel zwischen der Achse 145 und der Drehachse 120 beträgt bevorzugt ca. 90°, wobei sich die Achsen 120, 145 schneiden oder windschief zueinander liegen können.The device 105 comprises a determination device 130 , a coil 135 and an influencing element 140 , Present is the coil 135 mechanically on the first element 110 and the influencing element 140 on the second element 115 appropriate; a reverse assignment is also possible. The sink 135 extends along an axis 145 that are radial to the axis of rotation 120 runs. An angle between the axis 145 and the axis of rotation 120 is preferably about 90 °, with the axes 120 . 145 cut or can be skewed to each other.

Die Spule 135 ist bevorzugt flach ausgeführt, das heißt, dass ihr Außendurchmesser bevorzugt um ein Mehrfaches größer als ihre Dicke entlang der Achse 145 ist. Eine Stirnseite 150 der Spule 135 weist radial auf das zweite Element 115 im Bereich des Beeinflussungselements 140.The sink 135 is preferably made flat, that is, that its outer diameter is preferably several times greater than its thickness along the axis 145 is. A front page 150 the coil 135 has radially on the second element 115 in the area of the influencing element 140 ,

Das Beeinflussungselement 140 ist derart auf einem Umfang um die Drehachse 120 angebracht, dass es einmal bei jeder Umdrehung der Elemente 110, 115 gegeneinander der Stirnseite 150 der Spule 135 zugewandt ist. Ein Spalt 155 zwischen der Spule 135 und dem Beeinflussungselement 140 weist dabei eine Breite von d auf. Dreht sich das zweite Element 115 in der Darstellung von 1 gegenüber dem ersten Element 110 weiter, so wandert das Beeinflussungselement 140 seitlich aus dem Bereich gegenüber der Stirnseite 150 der Spule 135 aus. Liegen die Spule 135 und das Beeinflussungselement 140 einander gegenüber, so verläuft ihre relative Bewegungsrichtung in einer Ebene, die den Spalt 150 im Wesentlichen enthält.The influencing element 140 is so on a circumference about the axis of rotation 120 attached it once at every turn of the elements 110 . 115 against each other the front side 150 the coil 135 is facing. A gap 155 between the coil 135 and the influencing element 140 has a width of d. Rotates the second element 115 in the presentation of 1 opposite the first element 110 further, the influencing element wanders 140 laterally out of the area opposite the front side 150 the coil 135 out. Lie the coil 135 and the influencing element 140 opposite each other, so their relative direction of movement in a plane that runs the gap 150 essentially contains.

Die Bestimmungsvorrichtung 130 umfasst eine Wechselspannungsquelle 160, die eine Wechselspannung beispielsweise von Sinus- oder Rechteckform bereitstellt, die hier mittels eines Widerstands 165 an die Spule 135 eingekoppelt wird. Dabei hat die Wechselspannung eine vorbestimmte Frequenz und Amplitude, beispielsweise kann die Frequenz im Bereich von ca. 10 bis 15 MHz und die Amplitude im Bereich von ca. 5 V liegen. Durch die Wechselspannung bildet sich im Bereich der Spule 135 und insbesondere ihrer Stirnseite 150 ein magnetisches Wechselfeld, das durch das Beeinflussungselement 140 beeinflusst werden kann. Die Stärke der Beeinflussung ist abhängig von der Lage des Beeinflussungselements 140 bezüglich der Spule 135 und damit von der Drehposition der Elemente 110, 115 gegeneinander.The determination device 130 includes an AC voltage source 160 , which provides an AC voltage, for example, of sine or rectangular form, here by means of a resistor 165 to the coil 135 is coupled. In this case, the AC voltage has a predetermined frequency and amplitude, for example, the frequency may be in the range of about 10 to 15 MHz and the amplitude in the range of about 5 V. Due to the AC voltage is formed in the coil 135 and in particular its front side 150 an alternating magnetic field generated by the influencing element 140 can be influenced. The strength of the influence depends on the position of the influencing element 140 concerning the coil 135 and thus of the rotational position of the elements 110 . 115 up to today.

Die Bestimmungsvorrichtung 130 umfasst ferner einen Gleichrichter 170, der beispielsweise eine Schottky-Diode und optional einen Glättungskondensator oder Tiefpass umfassen kann. Die gleichgerichtete Spannung der Spule 135 kann mittels eines Komparators 175 mit einem vorbestimmten Schwellenwert verglichen werden. An einer ersten Schnittstelle 180 kann dann ein binäres Signal bereitgestellt werden, dessen Pegel darauf hinweist, ob sich die Elemente 110, 115 in einer Drehstellung befinden, in der das Beeinflussungselement 140 nahe an der Spule 135 liegt oder nicht. Dieses Signal kann mittels einer Verarbeitungseinrichtung 185 weiter ausgewertet werden. Insbesondere können zeitliche Abstände zwischen steigenden oder fallenden Flanken des binären Signals bestimmt und daraus die Drehzahl der Elemente 110, 115 gegeneinander abgeleitet werden. Die bestimmte Drehzahl kann an einer zweiten Schnittstelle 190 bereitgestellt werden.The determination device 130 further comprises a rectifier 170 which may include, for example, a Schottky diode and optionally a smoothing capacitor or low pass. The rectified voltage of the coil 135 can by means of a comparator 175 be compared with a predetermined threshold. At a first interface 180 Then a binary signal can be provided, the level of which indicates whether the elements 110 . 115 are in a rotational position in which the influencing element 140 close to the coil 135 is or not. This signal can be generated by means of a processing device 185 be further evaluated. In particular, time intervals between rising or falling edges of the binary signal can be determined and from this the rotational speed of the elements 110 . 115 be derived against each other. The specific speed can be at a second interface 190 to be provided.

2 zeigt ein System 100 mit einer Vorrichtung 105 in einer zweiten Ausführungsform. Im Unterschied zu der in 1 dargestellten Ausführungsform liegt hier die Achse 145, entlang der sich die Spule 135 erstreckt, im Wesentlichen koaxial bzw. parallel zur Drehachse 120. Rein exemplarisch ist die Spule 135 wieder dem ersten Element 110 und das Beeinflussungselement 140 dem zweiten Element 115 zugeordnet; eine umgekehrte Zuordnung ist auch hier möglich. Mit der geänderten Ausrichtung der Spule 135 ist auch die Ausrichtung des Beeinflussungselements 140 geändert. Der Spalt 155 verläuft in radialer Richtung bezüglich der Drehachse 120, seine Breite d wird in axialer Richtung bemessen und das Beeinflussungselement 140 liegt im Wesentlichen in einer Rotationsebene um die Drehachse 120. Dementsprechend liegt die Spule 135 im Wesentlichen in einer dazu parallelen Rotationsebene. 2 shows a system 100 with a device 105 in a second embodiment. Unlike the in 1 illustrated embodiment is here the axis 145 , along which the coil 135 extends, substantially coaxially or parallel to the axis of rotation 120 , By way of example, the coil 135 again the first element 110 and the influencing element 140 the second element 115 assigned; a reverse mapping is also here possible. With the changed orientation of the coil 135 is also the orientation of the influencing element 140 changed. The gap 155 runs in the radial direction with respect to the axis of rotation 120 , its width d is dimensioned in the axial direction and the influencing element 140 is essentially in a plane of rotation about the axis of rotation 120 , Accordingly, the coil is located 135 essentially in a parallel plane of rotation.

Um das Beeinflussungselement 140 wie beschrieben anzuordnen, ist am zweiten Element 115 exemplarisch eine Scheibe 205 angebracht. Die Scheibe 205 kann entfallen, wenn am zweiten Element 115 ein anderes Element vorgesehen ist, gegenüber dem das Beeinflussungselement 140 in der gezeigten Position befestigt werden kann. Die freie Drehbarkeit der Elemente 110, 115 gegeneinander soll dadurch nicht beeinträchtigt werden. Die Spule 135 kann unmittelbar am ersten Element 110 oder wie dargestellt mittels eines Trägerelements an diesem befestigt werden. Im Vergleich zur Ausführungsform von 1 kann das Trägerelement einfacher gestaltet sein.To the influencing element 140 to arrange as described is on the second element 115 exemplarily a disc 205 appropriate. The disc 205 can be omitted if on the second element 115 another element is provided, opposite to the influencing element 140 can be fixed in the position shown. The free rotation of the elements 110 . 115 against each other should not be affected. The sink 135 can be right on the first element 110 or as shown by means of a support member to be attached thereto. Compared to the embodiment of 1 the carrier element can be designed simpler.

3 zeigt einen beispielhaften Zusammenhang zwischen der Induktivität einer Spule 135 und dem Abstand eines Beeinflussungselements 110. In horizontaler Richtung ist ein Abstand d zwischen der Spule 135 und dem Beeinflussungselement 140 und in vertikaler Richtung die Induktivität L der Spule 135 angetragen. 3 shows an exemplary relationship between the inductance of a coil 135 and the distance of an influencing element 110 , In the horizontal direction is a distance d between the coil 135 and the influencing element 140 and in the vertical direction, the inductance L the coil 135 plotted.

Ein erster Verlauf 305 zeigt an, wie die Induktivität L von einem Nominalwert (horizontale Achse) absinkt, wenn das als Dämpfungselement ausgebildete Beeinflussungselement 140 an die Spule 135 angenähert wird und sich Wirbelströme im Beeinflussungselement 140 bilden. Eine maximale Absenkung der Induktivität L bei minimalem Abstand d kann ca. 20 bis 30 % betragen. Ein zweiter Verlauf 310 zeigt die Anhebung der Induktivität L bei Annäherung des als Verstärkungselement ausgeführten Beeinflussungselements 140 an die Spule 135 an. Die Verstärkung kann bei kleinstem Abstand d ca. 40 bis 50 % erreichen.A first course 305 indicates how the inductance L decreases from a nominal value (horizontal axis) when the influencing element designed as a damping element 140 to the coil 135 is approximated and eddy currents in the influencing element 140 form. A maximum reduction in inductance L at minimum distance d can be about 20 to 30%. A second course 310 shows the increase in inductance L when approaching the designed as a reinforcing element influencing element 140 to the coil 135 at. The gain can reach about 40 to 50% at the smallest distance d.

Für die vorliegende Erfindung kann alternativ ein Verstärkungselement oder ein Dämpfungselement als Beeinflussungselement 140 verwendet werden, entscheidend ist die absolute Veränderung der Induktivität L der Spule 135 bei Annäherung des Beeinflussungselements 140. Die Lage von jeweils sinnvollen Schwellenwerten kann aus der Darstellung von 3 ungefähr abgeschätzt werden. Um eine Hysterese zu erreichen, können auch zwei Schwellenwerte verwendet werden.For the present invention, alternatively, a reinforcing element or a damping element as an influencing element 140 are used, the absolute change of the inductance is crucial L the coil 135 upon approach of the influencing element 140 , The location of each meaningful thresholds can be determined from the representation of 3 be estimated approximately. To achieve hysteresis, two thresholds can also be used.

4 zeigt ein beispielhaftes zeitabhängiges Signal, das an einer Vorrichtung 105 einer der 1 oder 2 beobachtet werden kann. Es wird davon ausgegangen, dass sich die Elemente 110, 115 mit konstanter Geschwindigkeit gegeneinander drehen. Das Beeinflussungselement 140 ist bevorzugt als Verstärkungselement ausgeführt, sodass ein Signal 405 an der ersten Schnittstelle 180 logisch 1 ist, wenn sich das Beeinflussungselement 140 nahe an der Spule 135 befindet, und ansonsten logisch 0. Die Pegel 0 und 1 werden durch unterschiedlich große Spannungen in 4 repräsentiert. 4 shows an exemplary time dependent signal applied to a device 105 one of 1 or 2 can be observed. It is assumed that the elements 110 . 115 rotate at a constant speed against each other. The influencing element 140 is preferably designed as a reinforcing element, so that a signal 405 at the first interface 180 logical 1 is when the influencing element 140 close to the coil 135 is, and otherwise logical 0 , The levels 0 and 1 are caused by different voltages in 4 represents.

Zum Zeitpunkt t1 wechselt das Signal 405 von 0 auf 1 und zu einem Zeitpunkt t2 wieder zurück auf 0. Ein entsprechender Vorgang findet später zu Zeitpunkten t3 und t4 statt. Der zeitliche Abstand zwischen t1 und t2 beträgt wie der zwischen t3 und t4 eine Dauer von tw. Der zeitliche Abstand zwischen t1 und t3 beträgt T.At the time t1 the signal changes 405 from 0 on 1 and at a time t2 back on again 0 , A corresponding process will take place later at times t3 and t4 instead of. The time interval between t1 and t2 is like the between t3 and t4 a duration of tw. The time interval between t1 and t3 is T ,

Die Breite des auf die Annäherung des Beeinflussungselements 140 an die Spule 135 hinweisenden Signals 405, also die Dauer von tw ist im Wesentlichen davon abhängig, wie stark die drehwinkelabhängige Beeinflussung der Induktivität der Spule 135 durch das Beeinflussungselement 140 ist und wie groß ein Schwellenwert gewählt wurde, den die gleichgerichtete Spannung der Spule 135 übersteigen muss, um zu einer Signaländerung zu führen. Üblicherweise gilt: tw <<T.The width of the approach to the influencing element 140 to the coil 135 indicative signal 405 , So the duration of tw is essentially dependent on how strong the rotation angle dependent influencing the inductance of the coil 135 through the influencing element 140 is and how large a threshold was chosen, the rectified voltage of the coil 135 must exceed to cause a signal change. Usually: tw << T.

Die Zeit T, die alternativ auch zwischen den fallenden Flanken zu t2 und t4 bestimmt werden kann, gibt die Zeit wieder, die vergeht, während die Elemente 110, 115 gegeneinander eine volle Umdrehung beschreiben. Daraus kann die Drehzahl RPM wie folgt bestimmt werden: R P M = 1 T .

Figure DE102017212050A1_0001
Beträgt T beispielsweise 30 ms, so gilt R P M = 60.000 30 = 2.000.
Figure DE102017212050A1_0002
Die Winkelgeschwindigkeit co bestimmt sich zu ϖ = R P M 2 π 60 .
Figure DE102017212050A1_0003
The time T , which alternatively also between the falling edges too t2 and t4 can be determined, returns the time that passes, while the elements 110 . 115 describe a full turn against each other. From this, the RPM RPM can be determined as follows: R P M = 1 T ,
Figure DE102017212050A1_0001
For example, if T is 30 ms, then R P M = 60,000 30 = 2000.
Figure DE102017212050A1_0002
The angular velocity co determines itself π = R P M 2 π 60 ,
Figure DE102017212050A1_0003

5 zeigt beispielhafte Ausführungsformen einer Spule 135 und eines Beeinflussungselements 140 für eine Vorrichtung 105 bzw. ein System 100 nach den 1 oder 2. 5 shows exemplary embodiments of a coil 135 and an influencing element 140 for a device 105 or a system 100 after the 1 or 2 ,

5A zeigt eine Draufsicht auf die Spule 135 in einer Ausführungsform als Flachspule mit eckigen Windungen. Runde, ovale oder anders geformte Windungen können ebenfalls verwendet werden. Das Beeinflussungselement 140, das nur als Umriss dargestellt ist, ist sechseckig und ausreichend groß, um die Spule 135 zumindest annähernd abzudecken. Bei Drehung der Elemente 110, 115 gegeneinander wird das Beeinflussungselement 140 bevorzugt in der Zeichenebene gegenüber der Spule 135 verschoben. 5A shows a plan view of the coil 135 in one embodiment as a flat coil with angular windings. Round, oval or other shaped turns can also be used. The influencing element 140 , which is only shown as an outline, is hexagonal and big enough to hold the coil 135 cover at least approximately. Upon rotation of the elements 110 . 115 against each other becomes the influencing element 140 preferably in the drawing plane opposite the spool 135 postponed.

5B zeigt eine ähnliche Ausführungsform, bei der jedoch das Beeinflussungselement 140 rhombusförmig ist. Dabei kann der Rhombus in einen Umriss der Spule 135 einbeschrieben werden, sodass die Oberfläche des Beeinflussungselements 140 kleiner als die der Spule 135 ist. 5B shows a similar embodiment, but in which the influencing element 140 is rhombus-shaped. The rhombus can be in an outline of the coil 135 inscribed so that the surface of the influencing element 140 smaller than that of the coil 135 is.

5C zeigt eine Seitenansicht (im Längsschnitt) einer Ausführungsform der Spule 135 als Printspule oder gedruckte Schaltung. Bei Drehung der Elemente 135, 140 gegeneinander wird das Beeinflussungselement in der Darstellung von links nach rechts (bzw. umgekehrt) oder vom Betrachter weg (bzw. zu ihm hin) bewegt. Auf einem Trägermaterial 505 ist die Spule 135 in zwei Lagen 510 und 515 aufgeteilt. Das Trägermaterial kann beispielsweise Polyimid, Keramik, Glas oder FR4 umfassen. In jeder Lage 510, 515 sind bevorzugt mehrere Windungen der Spule 135 angeordnet, wie beispielsweise oben in 5A oder 5B. Vorliegend sind die Lagen 510 und 515 an entgegengesetzten Oberflächen des flachen Trägermaterials 505 gebildet. In anderen Ausführungsformen können auch mehrere Lagen Trägermaterial 505 abwechselnd mit Lagen 510, 515 verwendet werden, man spricht dabei auch von einer Multilayer-Platine. 5C shows a side view (in longitudinal section) of an embodiment of the coil 135 as a print coil or printed circuit. Upon rotation of the elements 135 . 140 The influencing element is moved from left to right (or vice versa) or away from the observer (or towards it) in the illustration. On a carrier material 505 is the coil 135 in two layers 510 and 515 divided up. The carrier material may be, for example, polyimide, ceramic, glass or FR4 include. In every situation 510 . 515 are preferably several turns of the coil 135 arranged, such as in the top of 5A or 5B , Here are the layers 510 and 515 on opposite surfaces of the flat substrate 505 educated. In other embodiments, multiple layers of carrier material may also be used 505 alternating with layers 510 . 515 be used, it is also called a multilayer board.

5D zeigt eine Axialansicht auf eine weitere Ausführungsform, bei der die Spule 135 und/oder das Beeinflussungselement 140 im Wesentlichen die Form von Kreissegmenten haben. Diese Ausführungsform kann insbesondere bei axialer Ausrichtung der Elemente 135, 140, wie oben mit Bezug auf 2 erläutert wurde, eingesetzt werden. 5D shows an axial view of a further embodiment, in which the coil 135 and / or the influencing element 140 essentially have the shape of circle segments. This embodiment can in particular with axial alignment of the elements 135 . 140 as above with respect to 2 has been explained.

Sowohl die Spule 135 als auch das Beeinflussungselement 140 sind bevorzugt flach ausgeführt. Das bedeutet, dass ihre Dicke wenigstens eine Größenordnung kleiner als ihre Kantenlänge ist. Die Spule 135 und das Beeinflussungselement 140 können jeweils an der Oberfläche eines Trägermaterials 505 angebracht sein. Das Trägermaterial 505 kann beispielsweise mittels eines adhäsiven Elements, also eines Klebstoffs, eines Klebefilms oder eines adhäsiven Trägermaterials an der Oberfläche eines Elements angebracht werden, das mit dem jeweils zugeordneten drehbaren Element 110, 115 in Eingriff steht. Anders ausgedrückt können die Spule 135 und/oder das Beeinflussungselement 140 mittels Kleben befestigt werden. Insbesondere bei der radialen Ausrichtung der Achse 145, die oben mit Bezug auf 1 genauer beschrieben wurde, kann es erforderlich sein, eines der Elemente 135, 140 an eine zylindrische Oberfläche anzupassen. In der Darstellung von 1 kann beispielsweise das Beeinflussungselement 140 unmittelbar auf die Welle 115 radial außen aufgeklebt werden. Dazu können die Spule 135 und/oder das Beeinflussungselement 140 entsprechend flexibel ausgebildet sein. Insbesondere ist bevorzugt, dass das Trägermaterial 505 flexibel ist. Ein geeignetes flexibles Trägermaterial umfasst beispielsweise Polyimid.Both the coil 135 as well as the influencing element 140 are preferably made flat. This means that their thickness is at least an order of magnitude smaller than their edge length. The sink 135 and the influencing element 140 can each be on the surface of a substrate 505 to be appropriate. The carrier material 505 For example, by means of an adhesive element, that is to say an adhesive, an adhesive film or an adhesive carrier material, it can be attached to the surface of an element which is in contact with the respectively associated rotatable element 110 . 115 engaged. In other words, the coil can 135 and / or the influencing element 140 be attached by gluing. Especially with the radial alignment of the axis 145 referring to above 1 may be required, one of the elements may be required 135 . 140 to adapt to a cylindrical surface. In the presentation of 1 For example, the influencing element 140 directly on the shaft 115 be glued radially outward. This can be done by the coil 135 and / or the influencing element 140 be designed to be flexible accordingly. In particular, it is preferred that the carrier material 505 is flexible. A suitable flexible carrier material comprises, for example, polyimide.

Die Spule 135 und das Beeinflussungselement 140 können relativ klein sein, um die Drehzahl einer elektrischen Maschine 125 sicher zu bestimmen. In einer rein beispielhaften Ausführungsform nach 5A beträgt eine äußere Kantenlänge der quadratisch ausgeführten Spule 135 ca. 10 mm, die einzelnen Windungen haben eine Dicke von ca. 35 µm und eine Breite von ca. 0,12 mm. Es sind zwei Lagen 510, 515 vorgesehen, in denen jeweils 20 Windungen der Spule 135 liegen. Der vertikale Abstand zwischen den Lagen 510, 515 beträgt ca. 70 µm. Der Abstand d beträgt ca. 3 mm. Die Spule 135 wird an einer Wechselspannung von ca. 5 V mit einem Rechtecksignal von ca. 12 MHz betrieben. Die Induktivität der Spule 135 beträgt unbeeinflusst ca. 9 µH und unter dem Einfluss eines als Dämpfungselement realisierten Beeinflussungselements 140 aus Kupferblech oder -folie ca. 8,3 µH.The sink 135 and the influencing element 140 can be relatively small to the speed of an electric machine 125 safe to determine. In a purely exemplary embodiment according to 5A is an outer edge length of the square executed coil 135 about 10 mm, the individual turns have a thickness of about 35 microns and a width of about 0.12 mm. There are two layers 510 . 515 provided, in each case 20 turns of the coil 135 lie. The vertical distance between the layers 510 . 515 is about 70 microns. The distance d is about 3 mm. The sink 135 is operated at an AC voltage of about 5 V with a square wave signal of about 12 MHz. The inductance of the coil 135 is unaffected by approx. 9 μH and under the influence of an influencing element implemented as a damping element 140 from copper sheet or foil approx. 8.3 μH.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

100100
Systemsystem
105105
Vorrichtungcontraption
110110
erstes Elementfirst element
115115
zweites Elementsecond element
120120
Drehachseaxis of rotation
125125
elektrische Maschineelectric machine
130130
Bestimmungsvorrichtungdeterminer
135135
SpuleKitchen sink
140140
Beeinflussungselementinfluencing element
145145
Achseaxis
150150
Stirnseitefront
155155
Spaltgap
160160
WechselspannungsquelleAC voltage source
165165
Widerstandresistance
170170
Gleichrichterrectifier
175175
Komparatorcomparator
180180
erste Schnittstellefirst interface
185185
Verarbeitungseinrichtungprocessing device
190190
zweite Schnittstellesecond interface
205205
Scheibedisc
305305
erster Verlauf (Dämpfungselement)first course (damping element)
310310
zweiter Verlauf (Verstärkungselement)second course (reinforcing element)
405405
Signalsignal
505505
Trägermaterialsupport material
510510
erste Lagefirst location
515515
zweite Lagesecond location

Claims (12)

Vorrichtung (105) zur Bestimmung der Drehzahl eines ersten Elements (110), das gegenüber einem zweiten Element (115) um eine Drehachse (120) drehbar gelagert ist, wobei die Vorrichtung (105) folgendes umfasst: eine Spule (135), die zur Anbringung am ersten Element (110) eingerichtet ist; ein Beeinflussungselement (140), das zur Anbringung am zweiten Element (115) eingerichtet ist, sodass einmal pro Umdrehung des ersten Elements (110) gegenüber dem zweiten Element (115) eine Oberfläche des Beeinflussungselements (140) einer Stirnseite (150) der Spule (135) zugewandt ist und ein Spalt (155) zwischen dem Beeinflussungselement (140) und der Spule (135) eine vorbestimmte Breite unterschreitet; eine Bestimmungsvorrichtung (130) zur Bestimmung einer Änderung der Induktivität der Spule (135); eine Verarbeitungseinrichtung (185), die dazu eingerichtet ist, auf Basis eines zeitlichen Abstands zwischen aufeinander folgenden Änderungen der Induktivität die Drehzahl zu bestimmen.A device (105) for determining the rotational speed of a first element (110) which is rotatably mounted relative to a second element (115) about a rotation axis (120), wherein the device (105) comprises: a coil (135), the Attachment to the first element (110) is set up; an influencing element (140) which is set up for attachment to the second element (115) so that once per revolution of the first element (110) relative to the second element (115) a surface of the influencing element (140) of an end face (150) of the coil ( 135) and a gap (155) between the influencing element (140) and the coil (135) falls below a predetermined width; a determination device (130) for determining a change in the inductance of the coil (135); processing means (185) adapted to determine the speed based on a time interval between successive changes in the inductance. Vorrichtung (105) nach Anspruch 1, wobei die Bestimmungsvorrichtung (130) dazu eingerichtet ist, eine Wechselspannung an die Spule (135) anzulegen, um im Bereich der Spule (135) ein magnetisches Wechselfeld zu erzeugen; das Beeinflussungselement (140) dazu eingerichtet ist, das magnetische Wechselfeld in Abhängigkeit seines Abstands zur Spule (135) unterschiedlich stark zu beeinflussen; und die Bestimmungsvorrichtung (130) dazu eingerichtet ist, die Änderung der Induktivität auf der Basis einer Veränderung der Wechselspannung zu bestimmen.Device (105) according to Claim 1 wherein the determining device (130) is adapted to apply an AC voltage to the coil (135) in order to generate an alternating magnetic field in the region of the coil (135); the influencing element (140) is adapted to influence the alternating magnetic field differently depending on its distance from the coil (135); and the determining device (130) is configured to determine the change in the inductance based on a change in the AC voltage. Vorrichtung (105) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Spule (135) als Flachspule (135) ausgebildet ist.Device (105) according to Claim 1 or 2 wherein the coil (135) is formed as a flat coil (135). Vorrichtung (105) nach Anspruch 3, wobei die Flachspule (135) mehrere parallel zueinander angeordnete Lagen (510, 515) mit jeweils mehreren Windungen umfasst.Device (105) according to Claim 3 wherein the flat coil (135) comprises a plurality of mutually parallel layers (510, 515) each having a plurality of turns. Vorrichtung (105) nach einem der Ansprüche 3 oder 4, wobei die Spule (135) flexibel ausgeführt ist.Device (105) according to one of Claims 3 or 4 wherein the coil (135) is flexible. Vorrichtung (105) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Beeinflussungselement (140) flexibel ausgeführt ist.Device (105) according to one of the preceding claims, wherein the influencing element (140) is made flexible. Vorrichtung (105) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Beeinflussungselement (140) einen elektrischen Leiter umfasst, um einem magnetischen Wechselfeld durch Bildung von Wirbelströmen Energie zu entziehen.Device (105) according to one of the preceding claims, wherein the influencing element (140) comprises an electrical conductor for drawing energy from an alternating magnetic field by forming eddy currents. Vorrichtung (105) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Beeinflussungselement (140) ein weichmagnetisches und elektrisch isolierendes Material umfasst, um ein magnetisches Wechselfeld insb. lokal zu verstärken.Device (105) according to one of Claims 1 to 6 , wherein the influencing element (140) comprises a soft magnetic and electrically insulating material, in particular to locally amplify an alternating magnetic field. System (100), umfassend eine Vorrichtung (105) nach einem der vorangehenden Ansprüche und eine Anordnung mit einem ersten (110) und einem zweiten Element (115), die bezüglich einer Drehachse (120) drehbar gegeneinander gelagert sind, wobei die Spule (135) am einen Element (110, 115) und das Beeinflussungselement (140) am anderen Element (110, 115) angebracht ist.A system (100) comprising a device (105) according to one of the preceding claims and an arrangement having a first (110) and a second element (115) which are rotatably mounted relative to one another with respect to a rotation axis (120), wherein the coil (135 ) on one element (110, 115) and the influencing element (140) on the other element (110, 115) is mounted. System (100) nach Anspruch 9, wobei die Spule (135) koaxial zur Drehachse (120) ausgerichtet ist.System (100) after Claim 9 wherein the coil (135) is aligned coaxially with the axis of rotation (120). System (100) nach Anspruch 9, wobei die Spule (135) radial zur Drehachse (120) ausgerichtet ist.System (100) after Claim 9 wherein the coil (135) is aligned radially with respect to the axis of rotation (120). System (100) nach einem der Ansprüche 9 bis 11, ferner umfassend ein adhäsives Element zur Befestigung der Spule (135) oder des Beeinflussungselements (140).System (100) according to one of Claims 9 to 11 , further comprising an adhesive member for securing the coil (135) or the influencing element (140).
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