DE19519547C2 - Sensor device - Google Patents
Sensor deviceInfo
- Publication number
- DE19519547C2 DE19519547C2 DE1995119547 DE19519547A DE19519547C2 DE 19519547 C2 DE19519547 C2 DE 19519547C2 DE 1995119547 DE1995119547 DE 1995119547 DE 19519547 A DE19519547 A DE 19519547A DE 19519547 C2 DE19519547 C2 DE 19519547C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- magnetic
- sensor device
- pole cores
- segment body
- segment
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING 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
- G01D5/00—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
- G01D5/12—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
- G01D5/14—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
- G01D5/142—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
- G01D5/147—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 movement of a third element, the position of Hall device and the source of magnetic field being fixed in respect to each other
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING 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
- G01D5/00—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
- G01D5/12—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
- G01D5/14—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
- G01D5/20—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 by varying inductance, e.g. by a movable armature
- G01D5/2006—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 by varying inductance, e.g. by a movable armature by influencing the self-induction of one or more coils
- G01D5/2013—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 by varying inductance, e.g. by a movable armature by influencing the self-induction of one or more coils by a movable ferromagnetic element, e.g. a core
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
- G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
- G01P3/44—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
- G01P3/443—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed mounted in bearings
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
- G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
- G01P3/44—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
- G01P3/48—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage
- G01P3/481—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals
- G01P3/488—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals delivered by variable reluctance detectors
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine magnetische Sensoreinrichtung zur Aufnahme von Bewegungen eines relativ zu ihr bewegten Gegenstückes.The invention relates to a magnetic sensor device to record movements of one that is moving relative to it Counterpart.
Bekannte Sensoreinrichtungen bestehen aus einem Gehäuse und einem Spulenkörper. In dem Spulenkörper sind ein bolzen förmiger ferromagnetischer Eisenkern und ein Permanentmagnet hintereinander angeordnet (vgl. GB 11 63 076, DE 33 46 150 A1, DE 34 00 870 A1, DE-OS 24 10 630, DE 42 31 115 A1) Diese Sensoreinrichtungen sind elektromechanische Wandler, die als Induktionsgeber eine durch den Fluß induzierte Spannung abgeben.Known sensor devices consist of a housing and a bobbin. There is a bolt in the bobbin shaped ferromagnetic iron core and a permanent magnet arranged one behind the other (see GB 11 63 076, DE 33 46 150 A1, DE 34 00 870 A1, DE-OS 24 10 630, DE 42 31 115 A1) These sensor devices are electromechanical converters, which as an induction transmitter one induced by the river Release tension.
Nachteilig ist, daß die bekannten Sensoreinrichtungen aufgrund ihres Aufbaus relativ lang sind. Werden sie als Raddrehaufnehmer bei Kraftfahrzeugen verwendet, müssen sie auf engstem Raum montiert werden und sind darüber hinaus starken Beanspruchungen, darunter auch mechanischen, ausge setzt. Hierdurch besteht die Gefahr, daß die Sensorein richtungen aufgrund ihrer Länge beschädigt werden können. Zum anderen ist durch die Hintereinanderanordnung zwischen dem Permanentmagneten und dem Eisenkern eine Relativbewegung untereinander möglich, die zu Störspannungen und damit ungenauen Meßergebnissen führt. The disadvantage is that the known sensor devices are relatively long due to their structure. Will they be as Wheel rotators used in motor vehicles, they must can be mounted in the smallest space and are beyond heavy loads, including mechanical ones puts. This creates the risk that the sensors directions can be damaged due to their length. Secondly, due to the arrangement in series between the permanent magnet and the iron core a relative movement possible with each other, leading to interference voltages and thus leads to inaccurate measurement results.
Nach CHRISTOPH ROHRBACH: Handbuch für elektrisches Messen mechanischer Größen, VDI-Verlag, Düsseldorf 1967, S. 193-205, sind elektromagnetische Geber Induktionsgeber, bei denen die Leiter bzw. die Spulen feststehen und die Flußänderung durch einen bewegten Magneten oder ein bewegtes weichmagnetisches Teil bewirkt wird. Die einfachste Geberart besteht aus einem stabförmigen Permanentmagneten mit aufgeschobener Spule, an dem sich ein weichmagnetisches Stück mit einer Geschwindigkeit vorbeibewegt. Die hierbei auftretende Flußänderung bewirkt eine geschwindigkeits proportionale Spannung an den Spulenklemmen. Diese Geberart wird durch die bereits beschriebenen Sensoreinrichtungen mit deren Nachteilen realisiert.According to CHRISTOPH ROHRBACH: Manual for electrical measurement mechanical quantities, VDI-Verlag, Düsseldorf 1967, P. 193-205, electromagnetic sensors are induction sensors, where the conductors or coils are fixed and the Flux change due to a moving magnet or a moving one soft magnetic part is effected. The simplest type of encoder consists of a rod-shaped permanent magnet slipped coil, on which there is a soft magnetic Pieces passed at a speed. The one here occurring flow change causes a speed proportional voltage at the coil terminals. This type of encoder is with the sensor devices already described their disadvantages realized.
Um größere Flußänderungen und damit eine höhere Empfind lichkeit zu erreichen, sind auf einen ringförmigen Kern zwei Spulen angeordnet.For larger river changes and thus a higher sensitivity to achieve this are two on a ring-shaped core Coils arranged.
Eine gute Linearität auch für große Schwingwege wird dadurch erreicht, daß sich ein Stabmagnet im Inneren einer langge streckten Spule bewegt.This ensures good linearity even for large vibration paths achieved that a bar magnet inside a langge stretched bobbin moves.
Winkelgeschwindigkeiten bzw. Drehzahlen werden gemessen, indem vor einem ortsfesten elektromagenetischen Geber der einfachsten Ausführungsart ein rotierender Zahnkranz aus weichmagnetischen Material angeordnet ist.Angular velocities or speeds are measured, by the in front of a fixed electromagnetic generator the simplest design is a rotating ring gear soft magnetic material is arranged.
Aus der DE-OS 23 09 226 ist ein Winkelstellungswandler bekannt, bei dem in einem topfähnlichen Stator aus einem Material mit hoher Permeabiltität auf vier Magnetkernen Spulen angeordnet sind. Allerdings handelt es sich um zwei Primär- und zwei Sekundärspulen, die so verschaltet sind, daß sie gleichzeitig zwei entgegengesetzte Magnetpole bilden. Vor dem Stator rotiert ein Rotor, der ein ebenes Kurzschlußwindungsteil und ein ebenes hochpermeables Teil umfaßt. Das gelieferte Ausgangssignal ist proportional zur relativen Winkelverschiebung des Rotors gegenüber dem Stator. From DE-OS 23 09 226 is an angular position transducer known, in which in a pot-like stator from a Material with high permeability on four magnetic cores Coils are arranged. However, there are two Primary and two secondary coils connected in such a way that they have two opposite magnetic poles at the same time form. A rotor rotates in front of the stator Short-circuit turn part and a flat, highly permeable part includes. The delivered output signal is proportional to relative angular displacement of the rotor compared to that Stator.
Demnach stellt sich die Aufgabe, eine Sensoreinrichtung der eingangs genannten Art so weiter zu entwickeln, daß sie mechanischen Belastungen besser standhält und eine genaue Aufnahme von Meßergebnissen sichert.Accordingly, there is the task of a sensor device the kind mentioned at the outset so that they withstands mechanical loads better and an accurate Recording of measurement results ensures.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.According to the invention, this object is achieved through the features of Claim 1 solved.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbe sondere darin, daß auf dem gemeinsamen Magnetsegmentkörper die Sensorteilelemente geometrisch und räumlich verteilt angebracht sind. Der gemeinsame Träger mit den Sensorteil elementen zusammengefaßt ergibt einen flachen Sensor. Die gemeinsame geometrische Anordnung der Sensorteilelemente und eine entsprechende elektrische Signalauswertung bringt dabei den Vorteil, daß der Sensorwirkungsgrad gegenüber einem einzigen Aufnehmer verbessert, bei eventuellem Ausfall eines oder mehrerer Sensorelemente noch eine Auswertung möglich ist, Fehler erkennbar werden und die Position von gemein samen Träger und dadurch relativ bewegten verzweigten Gegen stück (Impulsrad) genauer aufgelöst werden können. Durch die Zusammenschaltung wird gewährleistet, daß bei einer Reihen schaltung der einzelnen Sensorteilelemente ein sogenannter Mehrfachsensor auftritt. Bei der Hintereinanderschaltung ist gewährleistet, daß eine Mehrfachauswertung erfolgt und die Meßergebnisse der einzelnen Sensorteilelemente nochmals kontrolliert werden können. Bei einer Parallelschaltung hingegen wird das Signal jedes Sensorteilelementes einzeln aufgenommen. Hierbei ist es möglich, eine direkte Überwa chung der einzelnen Sensorteilelemente untereinander zu ge währleisten. Machen es die bestimmten Einsatzbedingungen erforderlich, sind die einzelnen Sensorteilelemente sowohl in Reihe als auch parallel untereinander zu ver schalten. Die Anzahl der Sensorteilelemente richtet sich dabei nach der Genauigkeit der aufzunehmenden elektri schen Signale, ihrer Auswertungsform und -art sowie dem Grad der Überwachung der einzelnen Sensorteilelemente untereinander. Der Magnetsegmentkörper kann unterschied lich ausgebildet sein. Er ist vorteilhafterweise so ge staltet, daß er sich der jeweiligen Einsatzform anpaßt. Wird die Sensoreinrichtung z. B. zur Aufnahme rotieren der Bewegungen ausgelegt, ist das Magnetsegment vorteil hafterweise ein Teilringsegment. Werden hingegen lineare Bewegungen gemessen, bietet sich ein längliches, quader förmiges Segment an. Denkbar sind auch dreieckförmige Segmente oder Segmente in einer anderen geometrischen Konfiguration.The advantages achieved with the invention are in particular special in that on the common magnetic segment body the sensor sub-elements are geometrically and spatially distributed are attached. The common carrier with the sensor part summarized elements results in a flat sensor. The common geometric arrangement of the sensor sub-elements and a corresponding electrical signal evaluation brings the advantage that the sensor efficiency compared to a single transducer improved, in the event of failure of one or several sensor elements can still be evaluated is, errors become recognizable and the position of mean seed carrier and thus relatively moving branched counter piece (impulse wheel) can be resolved more precisely. Through the Interconnection ensures that in a row circuit of the individual sensor sub-elements a so-called Multiple sensor occurs. When connected in series ensures that a multiple evaluation takes place and the Measurement results of the individual sensor sub-elements again can be controlled. With a parallel connection on the other hand, the signal of each sensor sub-element is individual added. Here it is possible to monitor directly of the individual sensor sub-elements guarantee. Make it the specific operating conditions the individual sensor sub-elements are required ver in series as well as in parallel switch. The number of sensor sub-elements is determined according to the accuracy of the electri to be recorded signals, their evaluation form and type as well as the Degree of monitoring of the individual sensor sub-elements among themselves. The magnetic segment body can differ Lich trained. It is advantageously so ge designed that it adapts to the respective form of use. If the sensor device z. B. rotate for recording of the movements, the magnetic segment is advantageous fortunately a partial ring segment. However, become linear Measured movements, there is an elongated, cuboid shaped segment. Triangular ones are also conceivable Segments or segments in another geometric Configuration.
Vorteilhaft ist es, wenn der Magnetsegmentkörper auf wenigstens einer seiner Außenflächen mit Magnetsegment ausnehmungen versehen ist, in die die stiftförmigen Polkerne einsetzbar sind. Die Ausnehmungen können dabei so gestaltet sein, daß sie zur Form der stiftförmigen Polkerne, die zylinderförmig, mehreckförmig und/oder rhombusförmig ausgebildet sein können, kompatibel sind. Die Ausnehmungen können selbstverständlich auch größer als die in sie einzusetzenden stiftförmigen Polkörper ausgebildet sein. In diesem Fall werden die einzelnen stiftförmigen Polkerne nochmals gesondert befestigt. Der Magnetkörper kann dabei vorteilhafterweise aus kunst stoffgebundenen Magnetwerkstoffen im Spritzgußverfahren hergestellt sein. Die Polkerne können aus einem weichmag netischen Werkstoff, z. B. Eisen, hergestellt sein. Durch die Verwendung kunststoffgebundener Magnetwerkstof fe ist ein einfaches und vor allem rationelles Einfügen der stiftförmigen Polkerne in die Ausnehmungen möglich.It is advantageous if the magnetic segment body is on at least one of its outer surfaces with a magnetic segment is provided recesses into which the pin-shaped Pole cores can be used. The recesses can Be designed to match the shape of the pen Pole cores that are cylindrical, polygonal and / or can be rhombus-shaped, are compatible. The recesses can of course also be larger than the pin-shaped pole bodies to be inserted into them be trained. In this case, the individual pin-shaped pole cores again attached separately. Of the Magnetic body can advantageously be made of art bonded magnetic materials by injection molding be made. The pole cores can be made from a soft stomach netic material, e.g. B. iron. Through the use of plastic-bonded magnetic material fe is a simple and, above all, efficient insertion the pin-shaped pole cores possible in the recesses.
Die Aufnahmeeinheiten können als Spule, Roll-Elemente und/oder magnetfeldabhängige Widerstände ausgebildet sein. Je nach den Einsatzbedingungen können dabei eine oder mehrere Ausgestaltungen untereinander verwendet werden.The recording units can be used as a coil, roll elements and / or magnetic field-dependent resistors be. Depending on the operating conditions, a or several configurations used with each other will.
Um die Signale der einzelnen als Spulenkörper ausgebilde ten Spulen gezielt auswerten zu können, werden ihre Ein- und Ausgänge jeweils auf eine Klemmstelle geführt. Durch das Führen der Ein- und Ausgänge auf die Klemmstellen ist eine einheitliche Ausführung gegeben, die es ermöglicht, die spezielle Verschaltung in Reihe oder parallel je nach den gewünschten Einsatzbedingungen gesondert vornehmen zu können.To form the signals of the individual as a bobbin To be able to evaluate the specific coils, their inputs and outputs each led to a terminal point. By routing the inputs and outputs to the terminal points is given a unified execution that it enables the special connection in series or in parallel depending on the desired operating conditions to be able to carry out separately.
Vorteilhaft ist es, wenn der Magnetsegmentkörper, die Polkerne, die Spulen und/oder die Klemmstellen mit einer Schutzschicht und/oder einem Gehäuse umgeben sind. Hier durch wird gewährleistet, daß die sehr empfindlichen Sensorteilelemente den rauhen Einsatzbedingungen insbe sondere bei Kraftfahrzeugen standhalten können.It is advantageous if the magnetic segment body, the Pole cores, the coils and / or the clamping points with one Protective layer and / or a housing are surrounded. Here ensures that the very sensitive Sensor sub elements especially the harsh operating conditions especially withstand motor vehicles.
Um eine entsprechende Signalauswertung vornehmen zu kön nen, kann an den Magnetsegmentkörpern und/oder das Gehäu se eine Anschlußeinheit angeordnet sein. Diese kann ins besondere als Steckeinheit ausgebildet sein.To be able to carry out a corresponding signal evaluation NEN, can on the magnetic segment bodies and / or the housing se a connection unit can be arranged. This can ins especially designed as a plug-in unit.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeich nung dargestellt und wird im folgenden näher beschrie ben. Es zeigenAn embodiment of the invention is in the drawing shown and will be described in more detail below ben. Show it
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Sensoreinrichtung in einer schematischen perspektivischen Darstellung, Fig. 1 a sensor device according to the invention in a schematic perspective view;
Fig. 2a eine an einem Radlager angebrachte Sensorein richtung gemäß Fig. 1 in einer schematischen Schnittdarstellung, FIG. 2a is a attached to a wheel bearing Sensorein Fig. 1 direction according to a schematic cross-sectional view
Fig. 2b eine Sensoreinrichtung gemäß Fig. 2a in einer schematischen Draufsicht und FIG. 2b shows a sensor device according to Fig. 2a is a schematic top view and
Fig. 3 eine funktionelle Darstellung einer Einsatzform gemäß Fig. 2a. Fig. 3 is a functional representation of a form of use according to Fig. 2a.
Eine erfindungsgemäße Sensoreinrichtung 10 gemäß Fig. 1 besteht ausA sensor device 10 according to the invention according to FIG. 1 consists of
- - einem Magnetsegmentkörper 1,a magnetic segment body 1 ,
- - Polkernen 2.1, . . . 2.n, die im Magnetsegmentkörper 1 angeordnet sind und- pole cores 2.1 ,. . . 2 .n, which are arranged in the magnetic segment body 1 and
- - Spulen 3.1, . . . 3.n, die als Aufnehmer auf die aus dem Magnetsegmentkörper 1 herausragenden Polkerne 2.1, . . . 2.n aufgesteckt sind.- coils 3.1,. . . 3 .n, as the pick-up on the protruding out of the magnetic pole cores segment body 1 2.1. . . 2 .n are attached.
Der Magnetsegmentkörper ist als Teilringsegment ausge bildet. Er weist in etwa gleichmäßigen Abständen Magnet segmentaufnahmeausnehmungen 8.1, . . . 8.n auf. Um diese geometrisch sehr schwierige Konfiguration vorteilhaft herstellen zu können, wird sie vorzugsweise aus kunst stoffgebundenen Magnetmaterialien im Spritz- oder Gieß verfahren hergestellt.The magnetic segment body is formed out as a partial ring segment. It has magnetic segment receiving recesses 8.1,. . . 8 .n on. In order to be able to advantageously produce this geometrically very difficult configuration, it is preferably produced from plastic-bonded magnetic materials in an injection or casting process.
In die Magnetausnehmungen 8.1, . . . 8.n wird nach Aus bildung des Magnetsegmentkörpers 1 jeweils ein stift förmiger Polkern 2.1, . . . 2.n gesteckt. Durch eine ent sprechende Wahl der Passung kann das Hineinstecken be reits zu einem massiven Haltern in den Magnetausnehmun gen führen. Möglich ist es natürlich auch, die stift förmigen Polkerne 2.1, . . . 2.n bei der Formgebung des Magnetsegmentkörpers 1 sofort mit einzuformen. Denkt man sich das Teilringsegment als vollkommenes Ringsegment ausgebildet, in dem die stiftförmigen Polkerne einge steckt sind, entsteht eine lichterkranzähnliche Konfi guration, die insbesondere bei Kindergeburtstagen Ver wendung findet.In the magnetic recesses 8.1,. . . 8 .n, after formation of the magnetic segment body 1 , a pin-shaped pole core 2.1 ,. . . 2 .n inserted. With an appropriate choice of fit, the insertion can already lead to massive holding in the magnetic recesses. It is of course also possible to use the pin-shaped pole cores 2.1 . . . 2 .n to be molded in immediately when shaping the magnetic segment body 1 . If you think of the partial ring segment as a complete ring segment in which the pin-shaped pole cores are inserted, a light ring-like configuration arises, which is used in particular for children's birthdays.
Auf die Polkerne 2.1, . . . 2.n wird jeweils eine der Spulen 3.1, . . . 3.n als Aufnehmer aufgesteckt. Hierdurch entstehen Sensorteileinrichtungen 6.1, . . . 6.n. Die Ein- und Ausgänge der Spulen 3.1, . . . 3.n werden hierbei ein zeln zu Klemmstellen 5.1, . . . 5.n geführt. Durch dieses einzelne Einschleifen auf die jeweiligen Klemmstellen ist es möglich, die Spulen 3.1, . . . 3.n entweder in Reihe und/oder parallel zu schalten. Danach kann die so beschriebene Einheit mit einer Schutzschicht und/oder einem Gehäuse umgeben werden. An den Magnetsegmentkörper 1 bzw. das Gehäuse (nicht dargestellt) ist dann eine An schlußeinheit 4 in Form eines Steckers angeformt.On the pole cores 2.1 ,. . . 2 .n one of the coils 3.1 ,. . . 3 .n attached as a transducer. This creates sensor sub-devices 6.1,. . . 6 .n. The inputs and outputs of the coils 3.1,. . . 3 .n are a single to terminal points 5.1 ,. . . 5 .n led. By this single grinding on the respective terminal points, it is possible to the coils 3.1,. . . 3 .n to be connected either in series and / or in parallel. The unit described in this way can then be surrounded with a protective layer and / or a housing. On the magnetic segment body 1 or the housing (not shown), a connection unit 4 is then formed in the form of a plug.
Der Einsatz und die Arbeitsweise der Sensoreinrichtung,
wie sie sich aus dem dargestellten Ausführungsbeispiel
ergibt, sei erläutert:
An eine Radlagereinheit 30 wird die beschriebene Sensor
einrichtung 10 angebracht.The use and the mode of operation of the sensor device, as it results from the illustrated embodiment, is explained:
The sensor device 10 described is attached to a wheel bearing unit 30 .
Die Radlagereinheit 30 besteht dabei aus einem rotieren den Teil 31 und einem im wesentlichen feststehenden Teil 32, zwischen denen eine Kugellagerung 33 angeordnet ist. Die Sensoreinrichtung 10 ist dabei mit Hilfe eines Halte elements 11 in Form einer Feder am stationären Teil ein geklinkt. Der Sensoreinrichtung 10 gegenüber ist am ro tierenden Teil 31 ein Polradscheibenelement 20 befe stigt. Selbstverständlich ist es auch möglich, die Sen soreinrichtung am rotierenden Teil und das Polradschei benelement 20 am stationären Teil zu befestigen. Durch seine im wesentlichen der kreisförmigen Form folgenden Konfiguration ist die Sensoreinrichtung 10 in der Lage, auch bei hohen Umdrehungszahlen eingesetzt zu werden.The wheel bearing unit 30 consists of a rotating part 31 and a substantially fixed part 32 , between which a ball bearing 33 is arranged. The sensor device 10 is latched with the aid of a holding element 11 in the form of a spring on the stationary part. The sensor device 10 opposite is on the ro-acting part 31 a magnet wheel element 20 BEFE Stigt. Of course, it is also possible to attach the sensor device to the rotating part and the pole wheel element 20 to the stationary part. Due to its configuration that essentially follows the circular shape, the sensor device 10 is able to be used even at high speeds.
Die funktionelle Darstellung der sich gegenüberstehenden Sensoreinrichtung 10 und der Polradscheibenelemente 20 ist in Fig. 3 in gestreckter linearer Form schematisch dargestellt. Auf den stiftförmigen Polkernen 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, . . . 2.n ist jeweils eine Spule 3.1, 3.2, 3.3, 3.4, . . . 3.n gesteckt. Die Spulenein- und Ausgänge sind jeweils auf die einzelnen Klemmstellen 5.1, . . . 5.n geführt und miteinander verbunden. Hierdurch entsteht eine Sensoreinrichtung, die anstatt in einer massiven Bauart in mehrere kleine Spulen mit Polkernen und Magnet aufgeteilt und in Reihe geschaltet sind. Das Polrad scheibenelement 20 ist, wie die Fig. 3 zeigt, als Zahn rad ausgebildet und weist jeweils Zähne 21.1, . . . 21.n auf, zwischen denen Zahnlücken 22.1, . . . 22.n liegen. Die Ausbildung der Zähne, die Breite der Zahnlücken, die Größe der Zähne selbst kann den jeweiligen Bedingungen angepaßt werden.The functional representation of the opposing sensor device 10 and the magnet wheel disk elements 20 is shown schematically in an elongated linear form in FIG. 3. On the pin-shaped pole cores 2.1 , 2.2 , 2.3 , 2.4,. . . 2 .n is a coil 3.1 , 3.2 , 3.3 , 3.4 ,. . . 3 .n inserted. The coil inputs and outputs are each on the individual terminal points 5.1 ,. . . 5 .n led and connected to each other. This creates a sensor device that is divided into several small coils with pole cores and magnets instead of a solid design and connected in series. The pole wheel disk element 20 , as shown in FIG. 3, is designed as a toothed wheel and has teeth 21.1,. . . 21 .n, between which tooth gaps 22.1 ,. . . 22 .n lie. The formation of the teeth, the width of the tooth gaps, the size of the teeth themselves can be adapted to the respective conditions.
Bewegt sich nun das so beschriebene Polradscheibenele ment 20 an den Sensorteilelementen 6.1, . . . 6.n vorbei, wird bedingt durch die Reihenschaltung die in den ein zelnen Spulen induzierten Spannungen aufaddiert.Now moves the so-called Polradscheibeele element 20 on the sensor sub-elements 6.1 . . . 6 .n over, the voltages induced in the individual coils are added up due to the series connection.
Hervorgerufen wird eine InduktionsspannungAn induction voltage is caused
Uind = N×d Φ/dtU ind = N × d Φ / dt
mit
N = Anzahl der Windungen
Φ = Magnetfluß
t = ZeitWith
N = number of turns
Φ = magnetic flux
t = time
durch periodische Veränderungen im Magnetkreis. An der Anschlußeinheit steht ein elektrisches Signal zur Aus wertung an. Durch die Unterteilung in Sensorteilelemente wird der Sensorwirkungsgrad gegenüber einem einzigen Auf nehmer verbessert. Bei einem eventuellen Ausfall eines oder mehrerer Sensorelemente ist dennoch eine Auswertung möglich. Ferner ist die Stelle erkennbar und die Posi tion vom gemeinsamen Träger und dazu relativ bewegten Gegenstück in Form des Polradscheibenelementes 20 ge nauer auflösbar.through periodic changes in the magnetic circuit. At the connection unit there is an electrical signal for evaluation. The subdivision into sensor sub-elements improves the sensor efficiency compared to a single sensor. In the event of a possible failure of one or more sensor elements, an evaluation is still possible. Furthermore, the location can be recognized and the position of the common carrier and its relatively moving counterpart in the form of the magnet wheel element 20 can be resolved more precisely.
Zusammengefaßt ergeben sich damit durch die erfindungs gemäße Sensoreinrichtung folgende Vorteile:In summary, this results from the Invention the following advantages:
- - bessere, genauere mechanische Fixierung, da die stift förmigen Polkerne und der Magnetsegmentkörper als Trä germagnet als ein Bauteil zu betrachten sind,- Better, more precise mechanical fixation because the pin shaped pole cores and the magnetic segment body as Trä germagnet are to be regarded as one component,
- - durch die mechanische Verbindung der stiftförmigen Polkerne im Magnetsegmentkörper ist keine Relativbe wegung zwischen diesen Elementen möglich, so daß keine Störspannungen durch Vibrationen und Beschleunigungen erzeugt werden können und- Through the mechanical connection of the pin-shaped Pole cores in the magnetic segment body are not relative movement between these elements possible, so that none Interference voltages due to vibrations and accelerations can be generated and
- - Optimierung des magnetischen Übergangswiderstandes zwischen den einzelnen Polkernen und dem Magnetsegment körper, wodurch sich die Ausgangsspannung erhöht.- Optimization of the magnetic contact resistance between the individual pole cores and the magnet segment body, which increases the output voltage.
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1995119547 DE19519547C2 (en) | 1995-05-27 | 1995-05-27 | Sensor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1995119547 DE19519547C2 (en) | 1995-05-27 | 1995-05-27 | Sensor device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE19519547A1 DE19519547A1 (en) | 1996-11-28 |
| DE19519547C2 true DE19519547C2 (en) | 1998-03-19 |
Family
ID=7763064
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE1995119547 Expired - Fee Related DE19519547C2 (en) | 1995-05-27 | 1995-05-27 | Sensor device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE19519547C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19960891A1 (en) * | 1999-12-17 | 2001-06-28 | Hengstler Gmbh | Rotary encoder used for shaft rotation detection, includes arm of shaft attached with permanent magnet, supported in recess of preset angle in shaft |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19734303B4 (en) * | 1997-08-08 | 2005-09-22 | Siemens Ag | magnetic wheel |
| DE20211535U1 (en) | 2002-07-13 | 2002-11-14 | Ab Elektronik Gmbh, 59368 Werne | Ball bearing sensor |
| DE20211522U1 (en) | 2002-07-13 | 2002-12-19 | Ab Elektronik Gmbh, 59368 Werne | ring sensor |
| DE102014106258A1 (en) | 2014-05-06 | 2015-11-12 | List Holding Ag | Device for determining mechanical load conditions on one or more shafts |
| DE102015107027A1 (en) | 2015-05-06 | 2016-11-10 | List Holding Ag | Apparatus and method for carrying out mechanical, chemical and / or thermal processes |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1163076A (en) * | 1967-07-17 | 1969-09-04 | Electro Dev Corp | Magnetic Transducer Assembly. |
| GB1319586A (en) * | 1969-10-06 | 1973-06-06 | Findlay Irvine Ltd | Displacement transducers |
| DE2309226A1 (en) * | 1972-02-25 | 1973-08-30 | Sperry Rand Corp | ANGLE POSITION CONVERTER |
| DE2361385B2 (en) * | 1973-12-10 | 1978-01-12 | Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V., 3400 Göttingen | MECHANOELECTRIC TRANSMITTER |
-
1995
- 1995-05-27 DE DE1995119547 patent/DE19519547C2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1163076A (en) * | 1967-07-17 | 1969-09-04 | Electro Dev Corp | Magnetic Transducer Assembly. |
| GB1319586A (en) * | 1969-10-06 | 1973-06-06 | Findlay Irvine Ltd | Displacement transducers |
| DE2309226A1 (en) * | 1972-02-25 | 1973-08-30 | Sperry Rand Corp | ANGLE POSITION CONVERTER |
| DE2361385B2 (en) * | 1973-12-10 | 1978-01-12 | Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V., 3400 Göttingen | MECHANOELECTRIC TRANSMITTER |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ROHRBACH, Christof: Handbuch für elektrisches Messen mechanischer Größen, VDI-Verlag Düsseldorf 1967, S. 193-205 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19960891A1 (en) * | 1999-12-17 | 2001-06-28 | Hengstler Gmbh | Rotary encoder used for shaft rotation detection, includes arm of shaft attached with permanent magnet, supported in recess of preset angle in shaft |
| DE19960891C2 (en) * | 1999-12-17 | 2003-04-30 | Hengstler Gmbh | Encoder or linear encoder in particular for the detection of slow movements and directions of movement |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE19519547A1 (en) | 1996-11-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE102007039050B4 (en) | Linear segment or revolution counter with a ferromagnetic element | |
| DE10259223B3 (en) | Position detector registering rotary- or linear motion, includes excitation magnet, ferromagnetic component, coil and sensor | |
| DE102012002204B4 (en) | magnetic field sensor | |
| DE3219290C2 (en) | ||
| WO1996024067A1 (en) | Device for measuring the rotation speed or detecting the direction of rotation of a rotary magnetic field | |
| EP2181309A2 (en) | Absolute high resolution segment or revolution counter | |
| EP3936828B1 (en) | Encoding system for a transmission | |
| DE102008051479A1 (en) | Sensor component for use in rotary encoder, has electronic circuit storing count value, and drive shaft whose instantaneous angular position is calculated with respect to gear transmission ratio of gear | |
| DE2614328A1 (en) | MAGNETIC DETECTOR | |
| EP1312925A1 (en) | Sensor system for a Ferraris type movement sensor | |
| DE102009019719A1 (en) | Energy-independent magnetic detection arrangement for detecting absolute positions and rotation of e.g. hollow shaft, has magnets arranged on radius of carrier element such that shaft rotation is divided into angular sections | |
| DE102011052043A1 (en) | Angle of rotation and torsion angle sensor | |
| DE102013006379A1 (en) | Sensor device with a torque sensor device and an incremental sensor device and motor vehicle | |
| DE3344959C2 (en) | Pulse speed encoder | |
| DE102004019054B4 (en) | Non-contact type rotation angle detecting device | |
| DE19519547C2 (en) | Sensor device | |
| DE3606390C2 (en) | Magnetic position indicator | |
| DE2853505A1 (en) | DEVICE FOR MANUAL GENERATION OF DIGITAL IMPULSES | |
| DE19753775A1 (en) | Measurement device for contactless detection of angle of rotation | |
| DE19525292C2 (en) | Device for detecting the angle of rotation, the speed and / or the direction of rotation of a rotary drive | |
| DE3219491A1 (en) | Arrangement for pulse generation for high-resolution measurement of the speed and position of rotating machine parts | |
| DE69021240T2 (en) | Sensor based on variable magnetic resistance for measuring a rotational speed or a linear speed. | |
| DE3217827C2 (en) | ||
| DE3140302A1 (en) | MAGNETIC POLARIZATION LEVER | |
| DE10125097A1 (en) | Ferraris sensor for acceleration measurement has magnets and detector coils arranged alternately on eddy current body |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| D2 | Grant after examination | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |