DE19506104A1 - Magnetisches Meßsystem - Google Patents
Magnetisches MeßsystemInfo
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- G01D5/145—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices influenced by the relative movement between the Hall device and magnetic fields
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Positionsmeß
einrichtung gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1
und 18.
Derartige Einrichtungen sind hinreichend bekannt.
Als Beispiel sei auf die DE 28 34 519 A1 hingewie
sen. Aus dieser Druckschrift ist eine digitale Län
genmeßvorrichtung bekannt, mit zwei relativ zuein
ander verstellbaren Teilen, von denen einer einen
Maßstab und der andere einen Detektor zum Abtasten
des Maßstabes und zum Erzeugen elektrischer Signa
le, die der abgetasteten Länge entsprechen, trägt,
und mit einer Elektronik zum Verarbeiten der Detek
torsignale, wobei der Maßstab einen Markierungsträ
ger mit magnetisierbarem Material aufweist, welcher
in vorbestimmten Abständen zur Bildung von ablesba
ren Markierungen magnetisiert ist, und wobei der
Detektor ein Lesekopf für die Markierungen ist. Als
eine weiterverarbeitende Einrichtung kann dabei
eine Digital-Anzeigevorrichtung verwendet werden.
Der Markierungsträger kann dabei eine Magnetschicht
sein, wobei die Markierungen durch sinusförmige
Magnetisierung zweier Spuren gebildet sind, wobei
für jede Spur je ein Lesekopf vorhanden ist. Der
Detektor kann mindestens einen flußempfindlichen
Magnetkopf aufweisen, der zum Lesen bei geringer
Relativgeschwindigkeit zwischen Detektor und Mar
kierungsträger nach dem Prinzip eines magnetischen
Modulators geschaltet ist. Bei der angegebenen Ver
öffentlichung fehlen detaillierte Angaben über die
Ausführung des Detektors vollständig.
Ferner ist aus der EP 0 069 392 A2 eine digitale
Positionsmeßeinrichtung bekannt, bei der ein Detek
tor vorgesehen ist, der einen magnetoresistiven
Sensor aufweist. Dort sind magnetoresistive Senso
ren mit unterschiedlichen Kennlinien beschrieben
und Brückenschaltungen mit derartigen Sensoren of
fenbart.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer
Positionsmeßeinrichtung eine Abtasteinheit mit mag
netfeldempfindlichem Sensor zu schaffen, die un
empfindlich gegen störende Fremdfelder ist, Null
punktverschiebungen der Sensoren ausgleicht und die
wenig Oberwellenanteile erzeugt.
Diese Aufgabe wird von einer Positionsmeßeinrich
tung mit den Merkmalen des Anspruches 1 oder 18
gelöst.
Die Vorteile der erfindungsgemäßen Positionsmeßein
richtung liegen in deren Funktionssicherheit, in
der Stabilisierung des Arbeitspunktes der magnet
feldempfindlichen Elemente innerhalb ihrer Kenn
linie und den daraus resultierenden positiven Ei
genschaften.
Mit Hilfe der Zeichnungen soll anhand von Ausfüh
rungsbeispielen die Erfindung noch näher erläutert
werden.
Es zeigt
Fig. 1a eine Prinzipdarstellung einer
Positionsmeßeinrichtung;
Fig. 1b eine Einzelheit aus Fig. 1a;
Fig. 1c eine variierte Einzelheit aus
Fig. 1a;
Fig. 2 eine Positionsmeßeinrichtung
mit magnetischem Hilfsfeld;
Fig. 3 eine schematische Darstellung
von Maßstab, Abtastelementen
und Hilfsfeld;
Fig. 4 eine schematische Anordnung
magnetoresistiver Elemente
gemäß Fig. 3;
Fig. 5 eine weitere Anordnung magne
toresistiver Elemente in einer
Brückenschaltung;
Fig. 6 eine Kennlinie eines magneto
resistiven Elementes mit Si
gnalverlauf bei Aussteuerung
mit einem rechteckförmigen
Hilfsfeld;
Fig. 7 einen Signalverlauf bei Anle
gung eines dreieckförmigen
Hilfsfeldes;
Fig. 8 ein Blockschaltbild und
Fig. 9 Sensoren mit stromdurchflos
senen Leitern zur Erzeugung
des Hilfsfeldes.
Fig. 10 eine Prinzipdarstellung einer
weiteren Positionsmeßeinrich
tung;
Fig. 11 eine Einzelheit aus Fig. 10;
Fig. 12 eine Positionsmeßeinrichtung
mit magnetischem Hilfsfeld;
Fig. 13 eine Positionsmeßeinrichtung
mit anders gerichtetem Hilfs
feld;
Fig. 14 eine Positionsmeßeinrichtung
mit senkrechtem Hilfsfeld;
Fig. 15 eine Anordnung zur Erzeugung
eines magnetischen Hilfsfel
des;
Fig. 16 einen stromführenden Leiter
zur Erzeugung eines Hilfsfel
des gemäß Fig. 15 und
Fig. 17 ein Blockschaltbild.
In Fig. 1a ist eine Prinzipdarstellung einer mag
netischen Längenmeßeinrichtung 1 gezeigt. Die Län
genmeßeinrichtung 1 besteht im wesentlichen aus
einem Maßstab 2, der eine periodische Meßteilung 3
aufweist, sowie aus einer Abtasteinheit 4 zur Ab
tastung der Meßteilung 3. Der Maßstab 2 besteht aus
magnetischem Material und ist abwechselnd mit ge
gensätzlicher Feldstärke magnetisiert - daraus bil
det sich die periodische Meßteilung 3 mit der Tei
lungsperiode P. Die Magnetisierung erfolgt längs
der Ebene, in der sich der Maßstab 2 erstreckt,
kann aber auch senkrecht dazu verlaufen, was hier
jedoch nicht gezeigt ist.
Die Magnetisierung erzeugt ein Streufeld, welches
symbolisch in den vergrößerten Einzelheiten Zb und
Zc in den Fig. 1b und 1c dargestellt ist.
Die periodische Meßteilung 3 wird von magnetoresi
stiven Elementen 5 abgetastet, die sich in der Ab
tasteinheit 4 befinden und auf die in der Beschrei
bung zu den folgenden Figuren noch näher eingegan
gen wird. Dabei wird als Bezugszeichen eine 5 für
das oder die magnetoresistiven Elemente eingesetzt
und gegebenenfalls um die jeweilige Figurenbezif
ferung als Index ergänzt.
In Fig. 1b ist das magnetoresistive Element 5b in
der zur Meßteilung 3 parallelen Ebene waagerecht
liegend angeordnet. Gemäß Fig. 1c ist das magneto
resistive Element 5c in der zur Meßteilung 3 par
allelen Ebene senkrecht stehend angeordnet.
Für die Erfindung ist jeder magnetfeld-empfindliche
Sensor mit quadratischer Kennlinie geeignet. So
können als Sensoren auch Feldplatten verwendet wer
den.
Das erfindungsgemäße Hilfsfeld muß nur jeweils in
der Richtung liegen, in der der Sensor empfindlich
ist.
Die Abtasteinheit 4 weist darüber hinaus einen Bau
stein 6 auf, der das magnetische Hilfsfeld Y er
zeugt, welches elektromagnetisch erzeugt wird und
von einem Wechselfeld gebildet wird.
Das Hilfsfeld Y wirkt in der Richtung, in der die
magnetoresistiven Elemente 5 empfindlich sind.
Die in Fig. 2 dargestellte Anordnung zeigt schema
tisch die Positionsmeßeinrichtung 1 mit einer Spule
6 zur Erzeugung des Hilfsfeldes Y. Der Maßstab 2
wird von einer Abtasteinheit 4 abgetastet. Die Ab
tasteinheit 4 weist magnetoresistive Elemente 5
auf, die von der Spule 6 umschlossen werden.
Die magnetoresistiven Elemente - kurz auch Sensoren
5 - genannt, sind von der Spule 6 umschlossen, die
ein Hilfsfeld Y erzeugt, welches in der Ebene der
Sensoren 5 liegt, jedoch senkrecht zu der Sensor-
Längserstreckung verläuft. Die Spule 6 wird von
einem Oszillator O mit einem hochfrequenten Wech
selstrom gespeist.
Es sei angenommen, daß die Spule 6 mit einem recht
eckförmigen Wechselstrom gespeist wird. Dann hat
das dem Maßstabsfeld X überlagerte Hilfsfeld Y
ebenfalls einen rechteckförmigen Verlauf.
In Fig. 3 ist die Lage der Sensorstriche 5 zum
magnetischen Maßstab 2 sowie die Richtung des
Hilfsfeldes Y skizzenhaft angedeutet.
Fig. 4 zeigt die weitere Schematisierung einer
Anordnung gemäß Fig. 3. Die Sensoren sind als
elektrische Ersatzwiderstände Ri (i=1 . . . n) über dem
Maßstab 2 dargestellt, um auf das Ersatzschaltbild
mit zwei Voll-Brückenschaltungen gemäß Fig. 5
überzuleiten.
Diese Fig. 5 zeigt die Verschaltung der Sensoren
Ri zu zwei Voll-Brückenschaltungen.
Die Brücken werden mit konstantem Strom oder kon
stanter Spannung gespeist.
An den Ausgängen der Brücken entstehen zwei ampli
tudenmodulierte Signale U1 und U2 mit der Frequenz
mit der die Spule 6 gespeist wird.
Die Entstehung eines amplitudenmodulierten Signales
ist in Fig. 6 für eine Halbbrücke gezeigt.
Das Hilfsfeld Y hat die Amplitude YH wie im unteren
Teil der Fig. 6 gezeigt ist. Das Hilfsfeld Y steu
ert den Sensor, der eine Viertelbrücke darstellt
bis zu einem bestimmten Arbeitspunkt A, A′ (z. B.
DR/R=1%) aus. Kommt zu dem Hilfsfeld Y ein Maß
stabsfeld X, so wird eine Viertelbrücke bis zu dem
mit einem Kreis bezeichneten Punkt ausgesteuert,
die andere Viertelbrücke jedoch nur bis zu dem mit
einem Kreuz bezeichneten Punkt ausgesteuert, da die
beiden Viertelbrücken räumlich um eine halbe Tei
lungsperiode P versetzt sind. Da die beiden Vier
telbrücken definitionsgemäß zu einer Halbbrücke
verschaltet sind, erhält man als Ausgangssignal die
Differenz der beiden Aussteuerungen. Man erhält es
durch Spiegelung der Felder an der Empfindlich
keitskurve der Sensoren, wie in Fig. 6 rechts ge
zeigt ist.
Die Ausgangssignale U1 und U2 können entweder mit
einem phasenempfindlichen Gleichrichter vorzeichen
richtig demoduliert und als Gleichstromsignale den
üblichen Interpolationsschaltungen zugeführt wer
den, oder es wird eine Auswerteschaltung ähnlich
den bei Resolver- oder Synchroconvertern gebräuch
lichen benützt.
Wenn das Hilfsfeld Y groß gegenüber dem Maßstabs
feld X ist und so gewählt ist, daß der Arbeitspunkt
im linearen Teil der Empfindlichkeitskurve der Sen
soren 5 liegt, hat das Ausgangssignal U1 bzw. U2
weitgehend den gleichen zeitlichen Verlauf wie das
Hilfsfeld Y. Dies ist jedoch nicht Voraussetzung
für die Funktion der beschriebenen Anordnung.
Fig. 7 zeigt den Signalverlauf des Ausgangssi
gnales U1 bzw. U2, wenn das Hilfsfeld Y einen drei
eckförmigen Verlauf hat. Hier ist zusätzlich ange
nommen, daß das Hilfsfeld Y die Sensoren 5 bis über
die Sättigung aussteuert. Der Signalverlauf ergibt
sich wieder durch Spiegelung der Felder an der Emp
findlichkeitskurve. Das Ausgangssignal U1 einer
Halbbrücke ergibt sich als Differenz der beiden
Viertelbrückensignale und enthält neben der Speise
frequenz viele ungerade Oberwellen. Die Auswertung
kann wieder durch phasenempfindliche Gleichrichtung
erfolgen, es können aber auch andere Auswertever
fahren angewandt werden, die gezielt eine Oberwelle
benützen.
Die Aussteuerung mit großen Hilfsfeldern Y bis zur
Sättigung, oder darüber hinaus, hat den Vorteil,
daß die Sensoren 5 durch externe Fremdfelder nicht
gestört werden können.
Das Hilfsfeld Y kann auch einen rein sinusförmigen
Verlauf haben, was aber hier nicht ausdrücklich
gezeigt werden muß.
Fig. 8 zeigt das Blockschaltbild für eine Auswer
tung ähnlich der bei Resolvern üblichen.
Der Oszillator O erzeugt ein Wechselfeld für die
Spule 6, die Oszillatorspannung liegt gleichzeitig
am Referenzeingang R der Auswerteeinrichtung 7.
Zwischen Oszillatorausgang und Referenzeingang R
können noch Phasenschieber angeordnet sein, die
hier nicht gezeigt sind.
Statt das Hilfsfeld Y mit einer Spule zu erzeugen,
können auch andere Anordnungen zur Erzeugung von
Hilfsfeldern angewandt werden. Eine Möglichkeit ist
in Fig. 9 beispielhaft gezeigt. In nächster Nähe
der Sensoren 5 sind, durch eine isolierende Zwi
schenschicht 8 getrennt, stromführende Leiter 9
angeordnet, deren Feld die Sensoren 5 beeinflußt.
In Fig. 10 ist eine Prinzipdarstellung einer wei
teren magnetischen Längenmeßeinrichtung 110 ge
zeigt. Die Längenmeßeinrichtung 110 besteht im we
sentlichen aus einem Maßstab 210, der eine perio
dische Meßteilung 310 aufweist, sowie aus einer
Abtasteinheit 410 zur Abtastung der Meßteilung 310.
Der Maßstab 210 besteht aus magnetischem Material
und ist abwechselnd mit gegensätzlicher Feldstärke
magnetisiert - daraus bildet sich die periodische
Meßteilung 310 mit der Teilungsperiode P. Die Mag
netisierung erfolgt längs der Ebene, in der sich
der Maßstab 210 erstreckt, kann aber auch senkrecht
dazu verlaufen, was hier jedoch nicht gezeigt ist.
Die Magnetisierung erzeugt ein Streufeld - als Maß
stabfeld X bezeichnet -, welches symbolisch in der
vergrößerten Einzelheit Z gemäß Fig. 11 darge
stellt ist.
Die periodische Meßteilung 310 wird von magnetfeld
empfindlichen Elementen 510 abgetastet, die sich in
der Abtasteinheit 410 befinden und auf die in der
Beschreibung zu den folgenden Figuren noch näher
eingegangen wird. Dabei wird als Bezugszeichen eine
510 für das oder die magnetfeldempfindlichen Ele
mente eingesetzt.
Die Abtasteinheit 410 weist darüber hinaus einen
Baustein 610 auf, der ein magnetisches Hilfsfeld
oder auch Fremdfeld y erzeugt, welches permanent
magnetisch oder elektromagnetisch erzeugt wird.
Dieses Fremdfeld Y macht das Maßstabfeld X gegen
über den Sensoren 510 kurzzeitig unwirksam. Das
Maßstabfeld X kann gegenüber den Sensoren 510 auch
mit Hilfe eines weichmagnetischen Elementes abge
schirmt werden.
In Fig. 12 ist der Maßstab 210 mit der Meßteilung
310 gezeigt, dem die Abtasteinheit 410 mit den Sen
soren 510 zur Abtastung gegenüberliegt. Die Senso
ren 510 sind von einer Spule 610 umschlossen, die
mit Hilfe eines Pulsgenerators 810 ein magnetisches
Hilfsfeld Y erzeugt. Dieses Hilfsfeld Y wird auch
als Fremdfeld gegenüber dem Magnetfeld X der Meß
teilung 310 bezeichnet.
Im Ausführungsbeispiel gemäß dieser Figur liegt das
Fremdfeld Y in der Ebene der Sensoren 510 - also in
der Ebene der Sensorstriche 510 - und parallel zu
diesen.
Fig. 13 zeigt eine ähnliche Konstellation, jedoch
ist hier das Fremdfeld Y senkrecht zu den Sensor
strichen 510 sowie in deren Ebene ausgerichtet.
Eine weitere Möglichkeit - die weitere Varianten
nicht ausschließt - ist in Fig. 14 dargestellt.
Hier verläuft das Fremdfeld Y senkrecht zu der
Ebene, in der die Sensoren 510 der Abtasteinheit
410 liegen.
Das Fremdfeld Y kann gemäß Fig. 15 auch durch
stromführende Leiter 910, die in unmittelbarer Nähe
der Sensorstriche 510 angeordnet sind, erzeugt wer
den. Werden die Leiter 910 vom Strom durchflossen,
so treibt deren Feld die Sensoren 510 in die Sät
tigung und schaltet so den Einfluß des Magnetfeldes
X der Meßteilung 310 aus. Die Ausrichtung des
Fremdfeldes erfolgt dabei wechselweise, aber ähn
lich gemäß Fig. 13.
In Fig. 16 ist eine mögliche Geometrie der Leiter
910 dargestellt.
Fig. 17 stellt ein Blockschaltbild dar, welches
auch einen Pulsgenerator 810 zeigt. Dieser Pulsge
nerator 810 erzeugt durch einen Strom- oder Span
nungsstoß kurzzeitig mittels der Spule 610 oder der
Leiter 910 ein Magnetfeld Y, das gemäß vorstehender
Definition mit Hilfs- oder Fremdfeld Y bezeichnet
ist. Dieses Fremdfeld Y muß so groß sein, daß die
Sensoren 510 in die Sättigung getrieben werden.
Wenn die Sensoren 510 in der Sättigung sind, hat
das Maßstabsfeld X keinen Einfluß mehr auf die Sen
soren 510. Brückennullpunkte einer an sich bekann
ten Brückenschaltung sind dann allein durch die
Ohmschen Nullwiderstände in den Brückenzweigen be
stimmt.
Vom Pulsgenerator 810 werden zwei Schalter S1 und
S2 bedient, die abwechselnd geöffnet sind.
Im normalen Betrieb ist Schalter S1 geschlossen,
Schalter S2 geöffnet. Gleichzeitig mit dem Hilfs
feld Y, das vom Pulsgenerator 810 über die Spule
610 am Sensor 510 erzeugt wird, wird Schalter S2
geschlossen und Schalter S1 geöffnet. Die nun am
Sensor 510 anliegende Nullspannung wird in einem
mit SH₁ bezeichneten Abtast- und Halteglied gespei
chert.
Ist das Hilfsfeld Y wieder abgeschaltet, wird bei
geöffnetem Schalter S2 und geschlossenem Schalter
S1 die Differenz von aktueller Sensorspannung und
Nullspannung am Differenzverstärker 10 ausgegeben.
Die Ausgangsspannung Ua des Differenzverstärkers 10
ist also unabhängig von der Nullpunktsdrift des
Sensors 510.
Um Störungen des Ausgangssignales Ua während der
Abtastphase zu vermeiden, ist noch ein zweites Ab
tast- und Halteglied SH₂ vorhanden, das mit dem
Ausgangssignal des Sensors 510 mitläuft und nur
während der aktiven Phase des Pulsgenerators 810
die letzte aktuelle Signalspannung des Sensors 510
festhält.
Claims (29)
1. Positionsmeßeinrichtung (1) zur Messung der Re
lativlage zweier zueinander beweglicher Objekte,
bei der eine periodische, magnetische Meßteilung
(3) in Meßrichtung von einer Abtasteinheit (4)
mittels wenigstens eines magnetfeldempfindlichen
Elementes (5) zur Erzeugung von positionsabhän
gigen Ausgangssignalen (U1, U2) abgetastet wird,
aus denen in einer Auswerteeinrichtung (7) Posi
tionsmeßwerte gebildet werden, wobei das wenig
stens eine magnetfeldempfindliche Element (5) in
der Abtasteinheit (4) in einer zur Meßteilung
(3) parallelen Ebene angeordnet ist und von ei
nem magnetischen Hilfsfeld (Y) magnetisch vor
gespannt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das
magnetische Hilfsfeld (Y) ein hochfrequentes
Wechselfeld ist.
2. Positionsmeßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das magnetische Hilfsfeld
(Y) kleiner ist, als die Sättigungsfeldstärke
der magnetfeldempfindlichen Elemente (5).
3. Positionsmeßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das magnetische Hilfsfeld
(Y) größer ist, als die Sättigungsfeldstärke der
magnetfeldempfindlichen Elemente (5).
4. Positionsmeßeinrichtung nach einem der Ansprüche
1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfs
feld (Y) einen rechteckförmigen Verlauf hat.
5. Positionsmeßeinrichtung nach einem der Ansprüche
1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfs
feld (Y) einen dreieckförmigen Verlauf hat.
6. Positionsmeßeinrichtung nach einem der Ansprüche
1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfs
feld (Y) einen sinusförmigen Verlauf hat.
7. Positionsmeßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das Wechselfeld von einer
Spule (6) erzeugt wird, die von einem Oszillator
(0) gespeist wird.
8. Positionsmeßeinrichtung nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, daß der Oszillator (0) in der
Abtasteinheit (4) angeordnet ist.
9. Positionsmeßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Auswerteeinrichtung (7)
in der Abtasteinrichtung (4) angeordnet ist.
10. Positionsmeßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Positionswerte mittels
phasenempfindlicher Gleichrichtung der positi
onsabhängigen Ausgangssignale (U1, U2) gebildet
werden.
11. Positionsmeßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Positionswerte mittels
Interpolation mit Synchron- oder Resolverconver
tern gebildet werden.
12. Positionsmeßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das Hilfsfeld durch strom
führende Leiter (9), die mit den magnetfeldemp
findlichen Elementen (5) verbunden sind, erzeugt
wird.
13. Positionsmeßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das Hilfsfeld durch strom
führende Leiter (9), die über eine isolierende
Zwischenschicht (8) mit den magnetfeldempfindli
chen Elementen (5) verbunden sind, erzeugt wird.
14. Positionsmeßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die magnetfeldempfindlichen
Elemente (5) in der zur Meßteilung (3) paralle
len Ebene waagrecht liegend angeordnet sind.
15. Positionsmeßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die magnetfeldempfindlichen
Elemente (5) in der zur Meßteilung (3) paral
lelen Ebene senkrecht stehend angeordnet sind.
16. Positionsmeßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das magnetfeldempfindliche
Element (5) eine Feldplatte ist.
17. Positionsmeßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das magnetfeldempfindliche
Element (5) ein magnetoresistives Element ist.
18. Positionsmeßeinrichtung (110) zur Messung der
Relativlage zweier zueinander beweglicher Ob
jekte, bei der eine periodische, magnetische
Meßteilung (310) in Meßrichtung von einer Ab
tasteinheit (410) mittels wenigstens eines mag
netfeldempfindlichen Elementes (510) zur Erzeu
gung von positionsabhängigen Ausgangssignalen
abgetastet wird, aus denen in einer Auswerteein
richtung Positionsmeßwerte gebildet werden, wo
bei das wenigstens eine magnetfeldempfindliche
Element (510) in der Abtasteinheit (410) in
einer zur Meßteilung (310) parallelen Ebene an
geordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel
vorgesehen sind, die das Magnetfeld (X) der Meß
teilung (310) kurzzeitig unwirksam machen.
19. Positionsmeßeinrichtung nach Anspruch 18, da
durch gekennzeichnet, daß ein magnetisches
Fremdfeld (Y) kurzzeitig die magnetfeldempfind
lichen Elemente (510) in die Sättigung treibt
und so das Magnetfeld (X) der Meßteilung (310)
kurzzeitig unwirksam macht.
20. Positionsmeßeinrichtung nach Anspruch 18, da
durch gekennzeichnet, daß das Magnetfeld (X) der
Meßteilung (310) gegenüber den magnetfeldem
pfindlichen Elementen (510) durch wenigstens ein
weichmagnetisches Element abgeschirmt wird.
21. Positionsmeßeinrichtung nach Anspruch 18, da
durch gekennzeichnet, daß das magnetische Fremd
feld (Y) größer ist, als die Sättigungsfeldstär
ke der magnetfeldempfindlichen Elemente (510).
22. Positionsmeßeinrichtung nach Anspruch 18, da
durch gekennzeichnet, daß das Fremdfeld (Y)
durch eine Spule (610) erzeugt wird, die von
einem Pulsgenerator (810) gespeist wird.
23. Positionsmeßeinrichtung nach Anspruch 18, da
durch gekennzeichnet, daß das Fremdfeld (Y) von
einem stromdurchflossenen Leiter (910) erzeugt
wird, der von einem Pulsgenerator (810) gespeist
wird.
24. Positionsmeßeinrichtung nach Anspruch 18, da
durch gekennzeichnet, daß das Fremdfeld (Y) per
manent-magnetisch erzeugt wird.
25. Positionsmeßeinrichtung nach Anspruch 18, da
durch gekennzeichnet, daß ein Pulsgenerator
(810) vorgesehen ist, der mit zwei abwechselnd
geöffneten Schaltern (S₁) und (S₂), mit einer
Spule (610) oder Leitern (910) sowie mit wenig
stens einem Abtast- und Halteglied (SH₁) und
einem Differenzverstärker (10) einen Schaltkreis
bildet.
26. Positionsmeßeinrichtung nach Anspruch 25, da
durch gekennzeichnet, daß bei Aktivierung des
Pulsgenerators (810) das Fremdfeld (Y) erzeugt,
oder die Abschirmung wirksam wird, der Schalter
(S₁) geöffnet und dem Schalter (S₂) geschlossen
wird, wobei die dann am Sensor (510) anliegende
Momentanspannung - üblicherweise die Nullspan
nung - in dem Abtast- und Halteglied (SH₁) ge
speichert wird, und daß bei Deaktivierung des
Pulsgenerators (810) die Zustände der Schalter
(S₁) und (S₂) wechseln, die aktuelle Spannung am
Sensor (510) dem Differenzverstärker (10) zuge
führt und mit der im Abtast- und Halteglied
(SH₁) gespeicherten, ebenfalls dem Differenzver
stärker (10) zugeführten Nullspannung verglichen
wird, und daß am Ausgang des Differenzverstär
kers (10) eine nullpunktsdrift-freie Ausgangs
spannung (Ua) zur Meßwertbildung abgegriffen
werden kann.
27. Positionsmeßeinrichtung nach Anspruch 26, da
durch gekennzeichnet, daß ein weiteres Abtast-
und Halteglied (SH₂) im Schaltkreis vorgesehen
ist, welches mit dem Ausgangssignal des Sensors
(510) synchronisiert ist und nur während der
aktiven Phase des Pulsgenerators (810) die letz
te aktuelle Signalspannung des Sensors (510)
speichert.
28. Positionsmeßeinrichtung nach Anspruch 18, da
durch gekennzeichnet, daß das Magnetfeld (X) der
Meßteilung (310) vor dem Meßvorgang kurzzeitig
unwirksam gemacht wird.
29. Positionsmeßeinrichtung nach Anspruch 18, da
durch gekennzeichnet, daß das Magnetfeld (X) der
Meßteilung (310) während des Meßvorganges wie
derholt kurzzeitig unwirksam gemacht wird.
Priority Applications (1)
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EP19940104762 EP0676620B1 (de) | 1994-03-25 | 1994-03-25 | Magnetisches Messsystem |
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