DE19947008A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Kalibrieren des Ausgangssignals eines Linearpositionsdedektors - Google Patents

Abstract

Es sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Kalibrieren des Ausgangssignals eines Linearpositionsdetektors ohne Zugang zum Inneren des Detektorgehäuses vorgesehen. Nach einer beispielhaften Ausführungsform ist ein Magnet selektiv zu dem Äußeren des Elektronikgehäuses und davon weg bewegbar, und ein Sensor ist in dem Gehäuse vorgesehen, um die Anwesenheit des Magneten zu erfassen. Nach dieser Ausführungsform wird der Linearpositionsdetektor kalibriert, indem eine bewegliche Markierung an die gewünschte Position gesetzt und der Magnet zu dem Gehäuse geschoben wird. Der Sensor erfaßt dann die Anwesenheit des Magneten, und ein Prozessor speichert die Position der Markierung als Bezugspunkt ab. Alle zukünftigen Positionen der Markierung können dann auf der Grundlage des Bezugspunkts skaliert werden. Der Linearpositionsdetektor kann also kalibriert werden, ohne daß das Elektronikgehäuse geöffnet werden muß und die elektronischen Bauteile potentiell Feuchtigkeit, Schmutzstoffen und/oder statischer Elektrizität ausgesetzt werden. Der Magnet ist bevorzugt mit einem Druckknopf an einer Basis verbunden, und die Basis umfaßt einen Befestigungsmechanismus wie beispielsweise eine Klammer, um die Basis an dem Positionsdetektor zu befestigen.

Description

TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtungen zum Kalibrieren des Ausgangssignals von Linearpositionsdetekto­ ren und bei einer bevorzugten Ausführungsform ein Kalibrie­ rungssystem zur Bestimmung von Bezugspunkten bei einem Linear­ positionsdetektor, bei dem Energie wie magnetische Energie au­ ßerhalb des Detektorgehäuses geliefert wird und von einem Sen­ sor in dem Gehäuse empfangen wird, so daß das Gehäuse während der Kalibrierung nicht geöffnet werden muß, wodurch die feuch­ tigkeitsbeständige Gehäuseabdichtung erhalten bleibt.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Ein magnetostriktiver Linearpositionsdetektor umfaßt typischer­ weise einen magnetostriktiven Wellenleiterdraht, der in einem Wellenleiterschutzgehäuse aufgenommen ist, das von einem glei­ tend gelagerten Magneten umgriffen wird. Ein Stromimpuls wird durch einen Draht in der Nähe des Wellenleiters (oder durch den Wellenleiter selbst) geschickt, und dieser Impuls tritt mit der magnetischen Energie des Magneten in Wechselwirkung, um am Ort des Magneten eine Torsionsdehnungswelle in dem magnetostrikti­ ven Wellenleiter zu induzieren. Die Dehnungswelle läuft entlang der Länge des Wellenleiters und gelangt durch einen Modenwand­ ler wie eine Aufnehmerspule, die die mechanische Welle in ein elektrisches Signal umwandelt. Um den Ort des Magneten zu er­ halten, kann die Zeit zwischen dem Senden des Stromimpulses und dem Empfang des Signals von der Spule gemessen und in einen Ab­ stand umgewandelt werden, da die Geschwindigkeit bekannt ist, mit der die Torsionswelle entlang des Wellenleiters läuft. Ist der Magnet demnach mit einer beweglichen Masse wie einer Flüs­ sigkeitsstandmenge in einem Speichertank oder beispielsweise einem beweglichen Element in einer Werkzeugmaschine verbunden, dann kann die genaue Position der Masse gemessen und überwacht werden.

Bei fortschrittlicheren magnetostriktiven Linearpositionsdetek­ toren ist die Fähigkeit vorgesehen, Bezugspunkte entlang des Meßhubs einzustellen. Bei einigen dieser Sensoren kann bei­ spielsweise der Magnet an jedem Ort entlang des Wellenleiterge­ häuses positioniert sein, und ein Knopf oder Knöpfe können ge­ drückt werden, um die aktuelle Position des Magneten im Spei­ cher abzuspeichern, so daß diese Position als Bezugspunkt ver­ wendet werden kann. Bei einigen Systemen kann das an diesem Be­ zugspunkt vorzusehende Ausgangssignal zugeteilt werden, indem beispielsweise die Programmierknöpfe bedient werden. Es können auch zusätzliche Bezugspunkte zugewiesen und auf ähnliche Weise verwendet werden.

Solche Kalibrierungssysteme ermöglichen die Änderung des Aus­ gangs des Wandlers gegenüber der ursprünglichen, vom Hersteller vorgesehenen Einstellung. Der Hersteller könnte zwar den Wand­ ler beispielsweise derart gestalten, daß er einen 0-Volt- Ausgang liefert, wenn sich der Magnet an einem Ende des Wellen­ leitergehäuses befindet, und einen 10-Volt-Ausgang, wenn er sich am entgegengesetzten Ende befindet, aber der Endnutzer des Wandlers kann andere Einstellungen wünschen. Bei einem solchen Kalibrierungssystem könnte der Benutzer jeder der möglichen Ma­ gnetpositionen jeden möglichen Spannungsausgang zuweisen. Der Benutzer kann beispielsweise wünschen, daß eine 2 Inch (50,8 mm) von dem ersten Ende entfernte Position einen 0-Volt-Ausgang liefert und eine 3 Inch (76,2 mm) von dem entgegengesetzten En­ de entfernte Position einen 10-Volt-Ausgang liefert. Durch Ver­ wendung eines solchen Kalibrierungssystems können diesen Be­ zugspunkten die gewünschten Ausgänge zugewiesen werden. Sind die Bezugspunkte zugewiesen, dann kann das System derart einge­ stellt werden, daß alle nachfolgenden Magnetpositionen auf der Grundlage der Bezugspunkte skaliert werden. Demnach wird es durch die Programmierbarkeit oder die Einstellbarkeit von Be­ zugspunkten für den Benutzer möglich, den Sensor kundenspezi­ fisch zu gestalten, um den gewünschten Ausgangsbereich über den gewünschten Meßhub zu liefern. Ein Bezugspunkt kann also bei­ spielsweise ein Endpunkt des Hubs sein.

Allerdings sind solche Kalibrierungssysteme nicht ohne Nachtei­ le. Beispielsweise können solche Systeme die Elektronik mögli­ chen Beschädigungen aussetzen. Genauer müssen zum Zugang zu den Programmierknöpfen Schrauben oder andere Abdeckungen an dem Elektronikgehäuse entfernt werden, und die Knöpfe können dann gedrückt werden, indem ein Stift oder ein Schraubendreher durch die sich ergebenden Zugangsöffnungen gesteckt wird. Allerdings kann durch diese Zugangsöffnungen die Fähigkeit des Gehäuses gefährdet werden, Feuchtigkeit und andere Schmutzstoffe abzu­ halten, die die empfindlichen elektronischen Bauteile im Inne­ ren beschädigen können, selbst wenn sie durch Schrauben oder ähnliches abgedichtet sind. Bei vielen Anwendungen ist eine hervorragende wasserdichte Abdichtung wie eine Nennabdichtung IP67 erforderlich, und Zugangsöffnungen vermindern allgemein die Fähigkeit des Gehäuses, eine solche Abdichtung zu erreichen und aufrechtzuerhalten.

Geht darüber hinaus die Schraube oder Abdeckung verloren oder wird nicht wieder richtig über der Zugangsöffnung angeordnet, nachdem die gewünschte Programmierung durchgeführt wurde, dann wird die Abdichtung wieder beschädigt oder geht verloren. Au­ ßerdem kann die Vorrichtung, die zum Drücken der Programmier­ knöpfe verwendet wird, wie ein Schraubendreher, ein Stift oder ein Finger, eine elektrostatische Ladung tragen, die ihrerseits elektronische Bauteile in dem Gehäuse beschädigen kann.

Demnach ist es erwünscht, ein System und ein Verfahren zum Ka­ librieren eines Linearpositionsdetektors vorzusehen, das die Fähigkeit des Elektronikgehäuses des Wandlers nicht beeinträch­ tigt, Schutz gegen unerwünschte Umgebungs- und Außenfeuchtig­ keit, Schmutzstoffe und elektrostatische Entladung zu bieten, und das kein Öffnen und Schließen oder einen anderen physischen Zugang durch das Gehäuse zum Programmieren des Detektors erfor­ dert.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Demnach liegt eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, die oben beschriebenen Probleme zu umgehen.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, einen Linearpositionsdetektor vorzusehen, der die Fähigkeit ei­ nes verstellbaren Ausgangs aufweist und dabei auch einen guten Schutz gegen Feuchtigkeit und Schmutzstoffe vorsieht.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, ein System und Verfahren zum Kalibrieren des Ausgangssignals eines Linearpositionsdetektors vorzusehen, das die Notwendig­ keit beseitigt, Zugangsöffnungen zum Inneren des Wandlergehäu­ ses vorzusehen.

Darüber hinaus liegt eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein System und Verfahren zum Kalibrieren des Ausgangs­ signals eines Linearpositionsdetektors vorzusehen, das die Ge­ fahr der Beschädigung elektronischer Bauteile minimiert.

Eine andere Aufgabe der Erfindung liegt darin, einen Linearpo­ sitionsdetektor mit der Fähigkeit eines verstellbaren Ausgangs vorzusehen, der eine einfachere Auslegung des Elektronikgehäu­ ses umfaßt.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, einen Linearpositionsdetektor vorzusehen, der auf einfachere und wirksamere Weise kalibriert werden kann.

Um die obengenannten und weitere Aufgaben zu erreichen, und nach den oben beschriebenen Zwecken der vorliegenden Erfindung ist ein Kalibrierungssystem für einen Linearpositionsdetektor mit einer beweglichen Markierung vorgesehen. Nach der vorlie­ genden Erfindung weist das System ein Gehäuse mit einer Wand und eine Energiequelle auf, die außerhalb des Gehäuses liegt.

Ein Energiesensor liegt in dem Gehäuse und ist zur selektiven Kommunikation mit der Energiequelle durch die Gehäusewand ange­ ordnet. Ebenso liegt ein Prozessor in dem Gehäuse und ist in Kommunikation mit dem Sensor angeordnet. Der Prozessor ist dazu geeignet, einen Bezugspunkt auf der Grundlage der aktuellen Po­ sition der Markierung zu bestimmen, wenn der Energiesensor ein vorbestimmtes Energiesignal von der Energiequelle empfängt. Die Energiequelle ist bevorzugt ein Magnet, und der Energiesensor ist ein Halleffekt-Sensor, obwohl auch andere Energiequellen wie Quellen elektromagnetischer oder elektrischer Energie ver­ wendet werden könnten.

Die Energiequelle könnte mit einer Basis mit einem Befesti­ gungsmechanismus gekoppelt sein, der dazu geeignet ist, die Ba­ sis angrenzend an das Äußere eines Gehäuses eines Linearpositi­ onsdetektors zu befestigen. Außerdem könnte die Energiequelle selektiv aus einer Ruheposition in eine Auswahlposition beweg­ bar sein.

Nach der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Kalibrie­ ren des Ausgangssignals eines Linearpositionsdetektors mit ei­ nem Gehäuse und einer beweglichen Markierung vorgesehen. Das Verfahren umfaßt, daß selektiv Energie von einem Ort außerhalb des Gehäuses geliefert wird, das Vorliegen der Energie erfaßt wird und bei Erfassen der Energie ein Bezugspunkt auf der Grundlage der aktuellen Position der beweglichen Markierung bestimmt wird.

Nach den Prinzipien der vorliegenden Erfindung ist ein Kali­ brierungssystem für einen Linearverschiebungsdetektor mit einer beweglichen Markierung vorgesehen. Das System weist ein Gehäu­ se, einen außerhalb des Gehäuses liegenden Aktivator und einen in dem Gehäuse liegenden Prozessor auf. Der Aktivator ist dazu geeignet, selektiv ein Energiesignal von einer Energiequelle durch das Gehäuse anzulegen. Der Prozessor ist dazu geeignet, einen Bezugspunkt auf der Grundlage der aktuellen Position der Markierung zu bestimmen, wenn das Energiesignal in dem Gehäuse empfangen wird. Der Aktivator kann beispielsweise einen Knopf oder einen Schalter aufweisen, und die Energiequelle kann bei­ spielsweise eine Quelle magnetischer oder elektrischer Energie aufweisen.

Weitere Gesichtspunkte der vorliegenden Erfindung werden dem Fachmann aus der folgenden Beschreibung deutlich, wo bevorzugte Ausführungsformen dieser Erfindung sowie die beste Art der Durchführung der Erfindung einfach zur Veranschaulichung ge­ zeigt und beschrieben sind. Es ist zu verstehen, daß die Erfin­ dung zu anderen, unterschiedlichen Gesichtspunkten und Ausfüh­ rungsformen in der Lage ist, ohne vom Umfang der Erfindung ab­ zuweichen. Demnach sollten die Zeichnungen und Beschreibungen als veranschaulichend und nicht einschränkend gelten.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die Beschreibung schließt zwar mit Ansprüchen, die die Erfin­ dung besonders verdeutlichen und klar beanspruchen, aber wir nehmen an, daß sie aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen besser zu verstehen ist; darin zeigen:

Fig. 1 eine Perspektivansicht einer Kalibriervorrichtung, die zur selektiven Klemmbefestigung angrenzend an das Gehäuse eines Linearpositionsdetektors geeignet ist, nach einer bei­ spielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine Seitenansicht der Vorrichtung von Fig. 1, wo­ bei der Knopf und der Magnet der Vorrichtung im Querschnitt ge­ zeigt sind;

Fig. 3 eine Vorderansicht der Vorrichtung von Fig. 1;

Fig. 4 eine Bodenansicht der Vorrichtung von Fig. 1;

Fig. 5a eine vergrößerte Teilvorderansicht des Rohrs der Vorrichtung von Fig. 1, wobei der Knopf zur Verdeutlichung von dem Rohr abgenommen ist;

Fig. 5b eine Seitenansicht eines der beiden Knöpfe, die in der Vorrichtung von Fig. 1 enthalten sind;

Fig. 6 eine Teilperspektivansicht der Kalibriervorrichtung von Fig. 1 und eines Linearpositionsdetektors mit einem bei­ spielhaften Elektronikgehäuse zur Aufnahme der Kalibriervor­ richtung nach den Prinzipien der vorliegenden Erfindung;

Fig. 7 ein Diagramm, das eine beispielhafte Schnittstelle zwischen dem Linearpositionsdetektor und der Kalibriervorrich­ tung von Fig. 6 veranschaulicht und das Elektronikgehäuse im Querschnitt zeigt; und

Fig. 8 ein Blockdiagramm zur Veranschaulichung eines bei­ spielhaften Kalibrierungssystems zum Verstellen des Ausgangs eines Linearpositionsdetektors nach den Prinzipien der vorlie­ genden Erfindung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Unter genauerem Bezug auf die Zeichnungen, in denen die glei­ chen Ziffern in allen Ansichten ähnliche Elemente angeben, ver­ anschaulichen Fig. 1-6 eine bevorzugte Ausführungsform einer externen Kalibriervorrichtung 10 zur Verwendung mit einem Line­ arpositionsdetektor nach den Prinzipien der vorliegenden Erfin­ dung. Die Kalibriervorrichtung 10 umfaßt eine Basis 12 mit ei­ ner Rückseite 14, eine Vorderseite 16, die allgemein gegenüber der Rückseite liegt, ein Oberteil 18 und einen Boden 20, der allgemein gegenüber dem Oberteil angeordnet ist. Die Basis 12 ist bevorzugt aus einem starren Material wie Kunststoff herge­ stellt, obwohl eine Anzahl von Materialien wie beispielsweise Aluminium, Glasfaser, Kohlenstoff-Faser oder Stahl verwendet werden könnten.

In Fig. 1 und 3 ist am besten gezeigt, daß eine Innenfläche 22 der Basis 12 vorzugsweise eine Öffnung bildet, so daß die Basis allgemein haken-, schleifen- oder "C"-förmig ist. Demnach kön­ nen sich irgendwelche Verbinder oder Vorsprünge an dem Linear­ positionssensor, um den die Vorrichtung 10 befestigt ist, be­ quem ungehindert durch die Öffnung in der Basis 12 erstrecken, was im folgenden beschrieben wird.

Zur Befestigung der Vorrichtung 10 an oder angrenzend an einem Linearpositionssensor umfaßt die Basis 12 bevorzugt zwei Klam­ mern 24 in der Nähe ihres Oberteils 18 und des Bodens 20. Diese beispielhaften Befestigungsmechanismen 24 können auf mehrere Arten mit der Basis verbunden sein, obwohl sie bevorzugt ein­ stückig mit der Basis verbunden sind. In Fig. 1 und 3 ist am besten gezeigt, daß die Basis 12 genauer bevorzugt zwei Spalte 26 umfaßt, die in der Nähe des Oberteils 18 und des Bodens 20 der Basis 12 gebildet sind, wobei die Spalte von zwei Stegen 27 überbrückt sind. Demnach können die Stege 27 einstückig mit den Klammern 24 verbunden sein. Eine solche Anordnung versieht die Klammern 24 mit einem erwünschten Grad an Flexibilität und/oder Drehbarkeit, so daß sie leichte Fehlausrichtungen und ähnliches aufnehmen können und leichter nach Wunsch an dem Positionssen­ sor befestigt und davon abgenommen werden können.

In Fig. 1 und Fig. 2 ist am besten gezeigt, daß jede Klammer 24 bevorzugt einen Zahn oder Ansatz 25 umfaßt, der an einem Ende der Klammer gebildet ist. Jeder Zahn 25 erstreckt sich bevor­ zugt allgemein nach innen zum Zentrum der Vorrichtung 10. Ein solcher Ansatz oder Zahn 25 ist zum Eingriff in einen entspre­ chenden Schlitz vorgesehen, der im Gehäuse des Sensors gebildet ist, wie dies im folgenden unter Bezug auf Fig. 6 im einzelnen beschrieben wird.

Die Basis 12 umfaßt auch zwei allgemein hohle Rohre oder Kanäle 28, die sich von dem unteren Abschnitt der Basis erstrecken, wie dies in Fig. 1, Fig. 2 und Fig. 4 gezeigt ist. Diese Rohre 28 sind vorzugsweise mit der Basis 12 einstückig gebildet, ob­ wohl auch andere Verbindungen oder Befestigungen verwendet wer­ den könnten. Die Rohre 28 sind zwar als allgemein rohrförmige Strukturen gezeigt, man kann aber daran denken, daß andere Strukturen wie offene Kanäle, Käfige oder Führungsringe ähnlich verwendet werden könnten.

Zusätzlich zu der Basis 12 umfaßt die Kalibriervorrichtung 10 auch bevorzugt zwei Druckknöpfe 30, die jeweils gleitend wenig­ stens teilweise in einem hohlen Rohr 28 der Basis 12 angebracht sind. Jeder Druckknopf 30 umfaßt bevorzugt einen Kopf 34 und eine Spitze 31, wobei der Kopf und die Spitze durch einen Mit­ telteil 35 verbunden sind, was in Fig. 2 am besten zu sehen ist. Jeder dieser Teile des Knopfs 30 kann ähnlich wie bei der Basis 12 aus einem starren Material wie Kunststoff oder Nylon hergestellt sein, obwohl sich versteht, daß viele verschiedene Materialien verwendet werden könnten, ohne den Umfang der Er­ findung zu verlassen.

Die Spitze 31 jedes Knopfs 30 ist bevorzugt hohl, so daß ein Magnet 32 darin angebracht werden kann. Viele verschiedene Me­ chanismen können vewendet werden, um jeden Magneten 32 angren­ zend an jede Spitze 31 zu sichern. Beispielsweise kann jeder Magnet 32 wenigstens teilweise in der Spitze 31 durch Verkle­ bung angebracht sein, in der Spitze 31 versiegelt sein oder auf andere Weise gut passend angrenzend an das Ende der Spitze an­ geordnet sein, so durch einen Preßsitz, einen Kleber usw. Jeder Magnet 32 liefert magnetische Energie und wirkt dadurch als ei­ ne Energiequelle, die von einem Energiesensor wie einem Hallef­ fekt-Sensor in dem Gehäuse des Linearpositionswandlers erfaßt werden kann. Wird der Magnet 32 in ausreichender Nähe des Ener­ giesensors angeordnet, z. B. indem der Knopf 30 zu dem Gehäuse des Wandlers gedrückt wird, dann kann zu dem Sensor ein ausrei­ chender Magnetfluß geliefert werden, um ihn derart auszulösen, daß er ein Empfangssignal liefert. Der Betrieb dieser beispiel­ haften Ausführungsform wird im folgenden unter Bezug auf Fig. 6-8 im einzelnen beschrieben.

Fig. 2 umfaßt eine Querschnittsansicht des Knopfs 30. In dieser Figur ist gezeigt, daß ein Stab 40 in dem hohlen Kopf 34 des Knopfs 30 angebracht ist und sich in den hohlen Mittelabschnitt 35 des Knopfs erstreckt. Um den Stab 40 ist eine Feder 42 ge­ wickelt, um den Knopf in eine vorbestimmte Nichtausdehnungs- oder Ruheposition vorzuspannen. Ist der Knopf 30 in dem Rohr 28 angebracht, dann erstreckt sich die Feder 42 zwischen dem Kopf 34 des Knopfs und einem Halter oder Stöpsel 44, der sich in die Mitte des hohlen Inneren des Rohrs 28 erstreckt. In Fig. 5a ist gezeigt, daß jedes hohle Rohr 28 bevorzugt einen Stöpsel 44 um­ faßt, der zwei Querstege 45 zur einstückigen Verbindung des Stöpsels 44 mit der Innenwand des Rohrs 28 umfaßt. Der Stöpsel 44 sieht eine Fläche vor, an der die Feder 42 komprimiert wer­ den kann, und hilft auch dabei, den Knopf 30 im zusammengesetz­ ten Zustand mit der Vorrichtung 10 zu halten. In Fig. 5a ist auch gezeigt, daß der Stöpsel 44 diesbezüglich das Rohr 28 nicht völlig abschließt. Von dem Stöpsel 44 sind eher zwei Durchgänge 47 gebildet, und diese Durchgänge 47 ermöglichen, daß der Knopf in dem Rohr 28 gefangengehalten und selektiv in axialer Richtung in dem Rohr 28 hin- und herbewegt werden kann. Wird beispielsweise der Knopf 30 durch das Rohr 28 nach innen gedrückt, dann nähert sich der Kopf 34 des Knopfs dem Rohr, während die Feder zwischen dem Kopf und dem Stöpsel 44 zusam­ mengedrückt wird.

Genauer ist der Mittelabschnitt 35 jedes Knopfs 30 mit einem Schlitz 46 an jeder Seite versehen, wie dies in Fig. 1 und Fig. 5b am besten gezeigt ist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann der Mittelabschnitt 35 als eine integrale, skelett- oder käfigartige Struktur vorgesehen sein, die den Stab 40 und die darüber teleskopartig aufgeschobene Feder 42 aufnehmen und hal­ ten kann, während Abschnitte des Stöpsels 44 (z. B. seine Quer­ stege 45) untergebracht sind, um eine gefangene Hin- und Herbe­ wegung zu ermöglichen. Jeder Schlitz 46 ist breit genug, damit sich jeder Quersteg 45 nach außen durch den Schlitz erstrecken kann, wenn der Knopf 30 in dem Rohr 28 angebracht ist. Demnach greift jeder Schlitz 46 gleitend an einem Quersteg 45 an, wenn der Knopf 30 nach innen gedrückt wird, und auch dann, wenn der Knopf beim Lösen des Knopfs in seine Ruhestellung zurück­ springt. Ebenso greifen der obere und der untere Abschnitt des Mittelabschnitts 35, die den Schlitz 46 bilden, gleitend an den Durchgängen 47 an. Der Stöpsel 44 sieht gleichzeitig einen "Anschlag" am inneren Ende der Feder 42 vor.

Der Mittelabschnitt 35 des Knopfs 30 ist vorzugsweise mit der Spitze 31 einstückig verbunden, aber mit dem Kopf 34 lösbar verbunden. Bei dieser Gestaltung kann der Knopf zusammengebaut werden, indem man den oberen und den unteren Abschnitt des Mit­ telabschnitts 35 durch die Durchgänge 47 in dem Rohr 28 gleiten läßt. Dann kann die Feder 42 um den Stab 40 angeordnet und der Stab mit dem Kopf 34 verbunden werden. Schließlich kann der Kopf 34 mit dem Mittelabschnitt 35 verbunden werden, etwa indem Gewinde oder Kerben in dem Kopf vorgesehen werden, mit denen die Abschnitte des Mittelabschnitts in Reibungseingriff gelan­ gen können, um einen "Schnapp"-Sitz herzustellen. In Fig. 2 ist am besten gezeigt, daß demnach der Knopf 30 in dem Rohr 28 gleiten kann, während die Feder 42 zwischen dem Kopf 34 und dem Stöpsel 44 zusammengedrückt wird. Wird der Knopf nach innen ge­ drückt, dann wird verhindert, daß er aus dem Rohr gedrückt wird, weil der Außendurchmesser des Kopfs 34 größer als der In­ nendurchmesser des Rohrs 28 ist. Wenn der Knopf 30 gelöst wird und die Feder 42 ihn wieder in die Ruhestellung vorspannt, dann wird verhindert, daß der Knopf ganz aus dem Rohr 28 getrieben wird, weil die Innenseite der Spitze 31 mit dem Stöpsel 44 in Kontakt steht. Diese spezielle gefangene und sich hin- und her­ bewegende Anordnung ist zwar bevorzugt, es versteht sich aber, daß die hin- und herbewegliche Zuordnung des Knopfs und seiner Magnetflußquelle zu der Vorrichtung 10 durch viele verschiedene andere Anordnungen erreicht werden kann. Beispielsweise könnte sie durch andere, federbelastete Bajonettbaugruppen ersetzt sein.

Fig. 6 veranschaulicht eine bevorzugte Art, auf welche die bei­ spielhafte Kalibriervorrichtung von Fig. 1-5 an einem Linear­ positionsdetektor angreifen könnte. Genauer kann ein Linearpo­ sitionsdetektor 50 mit einem Wellenleitergehäuse 52, einer ma­ gnetischen Markierung 54, die sich gleitend entlang des Gehäu­ ses 52 bewegt, und einem Elektronikgehäuse 56 vorgesehen sein, das mit dem Wellenleitergehäuse verbunden ist. Bei diesem Bei­ spiel sind der magnetostriktive Wellenleiterdraht sowie der Träger und die Dämpfungselemente für den Draht in dem Wellen­ leitergehäuse 52 untergebracht, während der Impulsgenerator, die Positionsmeßschaltungen und andere elektronische Bauteile zur Bestimmung der Position der Markierung 54 bevorzugt in dem Elektronikgehäuse 56 untergebracht sind, wie dies dem Fachmann bekannt ist. Bevorzugt ist angrenzend an das Gehäuse 56 ein Flanschverbinder 58 vorgesehen, um die Elektronik mit den ver­ schiedenen Eingabe- und Ausgabeeinrichtungen zu verbinden, mit denen der Detektor verwendet wird. An dem Verbinder 58 sind Stifte 60 zum Anschluß an die verschiedenen Eingänge wie den Spannungsquellen- und Masseeingang vorgesehen, sowie um den Ausgang zu liefern, der die Position betrifft, wie beispiels­ weise einen 0-10-Volt-Analogausgang oder einen 0-20 mA- Stromausgang. Einzelheiten zu einer möglichen Gestaltung für einen Linearpositionsdetektor sind in der US-Patentschrift Nr. 3,898,555 beschrieben, auf deren gesamte Offenbarung hier Bezug genommen wird.

Nach einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist das Elektronikgehäuse 56 an seiner oberen Fläche mit einer Nut oder einer anderen Verriegelungseinrichtung 62 versehen. Eine ähnli­ che (nicht gezeigte) Nut oder Verriegelungseinrichtung ist be­ vorzugt auch an der Bodenfläche des Gehäuses 56 vorgesehen. Es versteht sich, daß die Nuten 62 ermöglichen, daß die Kalibrier­ vorrichtung 10 auf gleichmäßige und zuverlässige Weise lösbar angrenzend an den Detektor 50 angebracht werden kann. Wird die Kalibriervorrichtung 10 in die Nähe des Gehäuses 56 gebracht, dann können genauer die nach innen gerichteten Kräfte F1 und F2 in die Nähe der äußeren Enden 23 der Klammern 24 und zum Zen­ trum der Vorrichtung 10 gerichtet werden, so daß die Klammern etwas um die Querstege 27 verstellt (z. B. gedreht oder gebogen) werden. Diese Kräfte bewirken, daß sich der Zahn 25 der oberen Klammer 24 etwas nach oben und der Zahn der unteren Klammer 24 etwas nach unten bewegt, wenn die äußeren Enden 23 der Klammern nach innen und näher zum Zentrum der Vorrichtung 10 bewegt wer­ den. Durch dieses Biegen oder Beugen der Klammern wird ein aus­ reichender Freiraum vorgesehen, so daß die Klammern 24 über die obere und die untere Außenfläche des Elektronikgehäuses 56 pas­ sen können. Auf die Klammern 24 können geeignete Kräfte aufge­ bracht werden, indem die Klammern 24 zwischen dem Daumen und dem Zeigefinger eingequetscht werden. Es können Anschläge 36 vorgesehen sein, um zu verhindern, daß die Klammern 24 zu weit gebogen werden und abbrechen.

Wenn die Klammern über das Gehäuse 56 und zu den Nuten 62 glei­ ten, sollten die Spitzen 31 der Knöpfe 30 mit Einlässen 64 aus­ gerichtet sein, die in dem Gehäuse vorgesehen sind. Erreicht der Zahn 25 die Nut 62 und wird die Kraft an der Klammer 24 ge­ löst, dann greift der Zahn in die Nut ein und sorgt für eine "Schnapp"-Passungs- oder eine zeitweilige Positionierungsanord­ nung zwischen der Kalibriervorrichtung 10 und dem Linearpositi­ onsdetektor. Demnach wird die Kalibriervorrichtung 10 sicher angrenzend an das Elektronikgehäuse 56 gehalten. An diesem Punkt liegen die Spitzen 31 der Knöpfe 30 bevorzugt wenigstens angrenzend oder teilweise in den Ausnehmungen oder Einlässen 64. Außerdem erstreckt sich der Flanschverbinder 58 bevorzugt durch die mittlere Öffnung 22 der Vorrichtung 10.

Die Klammern 24 sind zwar ein Beispiel eines speziellen Befe­ stigungsmechanismus zum Befestigen der Kalibriervorrichtung 10 an dem Gehäuse 56, es versteht sich aber, daß eine beliebige Zahl von anderen Mechanismen zum Anordnen oder Befestigen der Vorrichtung angrenzend an das Gehäuse und den Linearpositions­ sensor vorgesehen sein könnte, ohne von der Erfindung abzuwei­ chen. Beispielsweise könnten Schrauben, Stifte, Haken, Schnapp­ verschlüsse, entsprechend eingriffsfähige Teile oder andere Me­ chanismen verwendet werden.

Das Elektronikgehäuse 56 kann aus einem harten Aluminiumlegie­ rungs- oder Stahlmaterial gebildet sein. Die Nuten 62 und Ein­ lässe 64 sind bevorzugt innerhalb des Materials gebildet und bieten keinen Durchgang in das Gehäuseinnere. Demnach läßt sich zu jeder Zeit eine hervorragende Abdichtung gegen Feuchtigkeit und Schmutzstoffe aufrechterhalten. Um dabei zu helfen, sind der Flanschverbinder 58 und das Wellenleitergehäuse 52 vorzugs­ weise dicht mit dem Elektronikgehäuse 56 verbunden, etwa indem geeignete Schraubenbeschläge sowie ein geeignetes Dichtungsma­ terial und Dichtungsvorrichtungen verwendet werden.

Da die Spitzen 31 der Knöpfe 30 die Ausnehmungen 64 nicht voll­ ständig füllen, können sie durch Drücken der Knopfköpfe 34 wei­ ter in die Einlässe geschoben werden. In der Nahansicht von Fig. 7, wo die Elektronikgehäusewand im Querschnitt gezeigt ist, ist am besten gezeigt, daß die Spitzen 31 außerhalb des Gehäuses bleiben, obwohl sie mit der Gehäusewand 70 innerhalb des Einlasses in Kontakt treten oder sich ihr anders nähern, indem die Knopfköpfe 34 gedrückt werden, da die Einlässe 64 ge­ genüber dem Inneren des Gehäuses abgedichtet sind.

An der entgegengesetzten Seite der Wand 70 sind Magnetfeldsen­ soren 74 im Gehäuseinneren in der Nähe jedes Einlasses 64, wie etwa auf einer Leiterplatte vorgesehen. Ein solcher Sensor 74 kann die Anwesenheit eines Magnetfeldes erfassen. Beispielswei­ se könnte ein Halleffekt-Sensor verwendet werden, worin eine Spannung erzeugt wird, die proportional zu der Feldstärke ist. Übersteigt die Spannung bei einem typischen Halleffekt-Sensor einen einstellbaren Schwellenspannungspegel, dann wird ein Schalter betätigt und ein Ausgangssignal geliefert, das die Er­ fassung der magnetischen Energie angibt. Ein beispielhafter Halleffekt-Sensor ist der von ITT Semiconductor hergestellte HAL115. Ebenso könnten andere Magnetfeldsensoren verwendet wer­ den, die ein Ausgangssignal liefern und/oder eine Schaltein­ richtung in Anwesenheit eines Magnetfeldes schalten (und/oder die Anwesenheit eines Magnetfeldes auf andere Weise angeben). Beispielsweise könnte der Magnetfeldsensor KMZ10A verwendet werden, der von Philips Semiconductors hergestellt wird.

Soll nun ein Bezugspunkt wie ein Endpunkt des Meßhubs definiert werden, dann kann demnach der Knopfkopf 34 gedrückt werden, wo­ durch die Knopfspitze 31 näher an die Gehäusewand 70 getrieben wird. Diese Bewegung bewirkt, daß sich der angrenzend an die Spitze 31 angeordnete Flußerzeuger oder Magnet 32 ebenfalls nä­ her an die Gehäusewand 70 und demnach näher an den Sensor 74 bewegt. Da der Magnet 32 näher an dem Sensor 74 liegt, ist das von dem Sensor empfangene Magnetfeld stärker, womit bewirkt wird, daß der Sensor 74 das Ausgangssignal liefert und/oder ei­ nen Schalter auslöst.

Dem Fachmann ist bekannt, daß die Empfindlichkeit des Sensors 74 derart verstellt werden kann, daß der Magnet 32 den Sensor 74 nicht auslöst, wenn er in der Ruhestellung in einem bestimm­ ten Ausgangsabstand von dem Sensor 74 ist, und auch so, daß der Magnet 32 den Sensor auslöst, wenn er in einer "Auswahl"- Position in einem bestimmten Abstand näher am Sensor ist. Wenn ein Halleffekt-Sensor verwendet wird, kann diese Abstimmung der Empfindlichkeit erreicht werden, indem die Schwellenspannung verstellt wird. Eine alternative Möglichkeit, um sicherzustel­ len, daß der Magnet den Sensor an der geeigneten Position des Knopfs 30 auslöst, würde darin bestehen, mit verschiedenen Energiequellen zu experimentieren, beispielsweise mit Magneten mit stärkeren oder schwächeren magnetischen Eigenschaften, bis die geeignete Schaltung erreicht ist. Der Magnet weist bevor­ zugt ein Ferroxmaterial auf. Andere Magnetmaterialien könnten ebenso verwendet werden.

Eine zusätzliche Möglichkeit der Verstellung der Empfindlich­ keit würde darin liegen, den Abstand zu ändern, in dem ein Sen­ sor 74 bezüglich der Elektronikgehäusewand 70 positioniert ist, und/oder die Tiefe des Einlasses 64 zu verstellen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform hat der Magnet 32 einen Durchmesser von etwa 0,17 Inch (4,4 mm) und eine Tiefe von etwa 0,21 Inch (5,3 mm). Bei dieser Ausführungsform sind die Knöpfe 34 derart gestaltet, daß die Knopfspitzen 31 in der Ruhestellung etwa 0,10 Inch (2,5 mm) in die Einlässe 64 vorstehen und in der voll ausgefahrenen (Auswahl-) Position etwa 0,35 Inch (9,0 mm) in die Einlässe 64 vorstehen. Jeder Einlaß 64 dieser beispielhaf­ ten Ausführungsform ist etwa 0,4 Inch (10,2 mm) tief und hat einen Durchmesser von etwa 0,26 Inch (6,6 mm), und jeder Hall­ effekt-Sensor 74 ist angrenzend an die Gehäusewand 70 angeord­ net. Die Gehäusewand 70 ist am Ende des Einlasses 64 bevorzugt etwa 0,059 Inch (1,5 mm) dick, so daß zwischen jedem Magneten 32 und jedem Halleffekt-Sensor 74 eine relativ dünne Schicht vorgesehen ist. Andere Gestaltungen, Anordnungen und Abmessun­ gen sind auch möglich und können vom Typ und der Größe des Ma­ gneten und vom Typ und der Empfindlichkeit des verwendeten Sen­ sors abhängen.

Ist der Knopf 30 gelöst, dann bewegt sich die Spitze 31 von der Gehäusewand 70 weg und kehrt aufgrund der Vorspannung der Feder 42 in die Ruheposition zurück. Der Sensor 74 liefert dann kei­ nen Ausgang mehr und/oder schaltet in den Nichterfassungssta­ tus, da sich die Spitze 31 von dem Sensor 74 wegbewegt hat, wo­ durch die magnetische Energie verringert oder aufgehoben wird, die das empfindliche Bauteil oder die Bauteile in dem Sensor durchdringt. Andere alternative Gestaltungen und/oder Bewegun­ gen der Knöpfe 30 könnten ebenfalls verwendet werden. Bei­ spielsweise könnte statt der Verwendung einer Linearbewegung der Knopf als Schwingarm gestaltet sein, der zu dem Sensorge­ häuse und davon weg schwingt.

Fig. 8 ist ein Blockdiagramm, das ein beispielhaftes Kalibrie­ rungssystem nach den Prinzipien der vorliegenden Erfindung ver­ anschaulicht. Wie dort gezeigt ist, sind zwei oder mehr Ener­ giequellen 100 bevorzugt außerhalb des Gehäuses 102 positio­ niert. In dem Gehäuse 102 sind auch zwei entsprechende Sensoren 104 positioniert, wobei jeder Sensor geeignet dazu angepaßt und/oder positioniert ist, von einer der Quellen 102 zu ausge­ wählten Zeitpunkten Energie wie beispielsweise magnetische Energie zu empfangen. Demnach steht jeder Sensor 104 mit einer Quelle 100 in Verbindung. (Ist eine erste Vorrichtung hier so beschrieben, daß sie "in Verbindung mit" einer zweiten Vorrich­ tung steht, dann ist damit gemeint, daß die erste Vorrichtung Energie zu der zweiten Vorrichtung senden und/oder Energie von der zweiten Vorrichtung empfangen kann. Diese Verbindung kann durch viele beliebige Strukturen erreicht werden, so durch Festverdrahtung, drahtlose Übertragung oder ähnliches.)

Beispielsweise könnte jede Quelle 100 ein Magnetfeld liefern, wie dies unter Bezug auf die beispielhafte Ausführungsform von Fig. 1-7 beschrieben wurde. Alternativ könnte jede Quelle 100 einen Hochfrequenzsender zum Senden von elektromagnetischen Wellen aufweisen. Der Sensor 104 würde dann eine Vorrichtung aufweisen, die in der Lage ist, das Vorliegen des gesendeten Signals zu erfassen. Beispielsweise könnten ein Audiotongenera­ tor und ein Empfänger sowie Sender und Empfänger verwendet wer­ den, wie sie in der Funkkommunikations- und Telekommunikati­ onsindustrie verwendet werden. Eine weitere Alternative könnte darin liegen, eine lichtemittierende Vorrichtung wie eine LED als Quelle 100 vorzusehen. Vorausgesetzt, das Gehäuse 102 weist transparente Abschnitte auf, um das emittierte Licht hereinzu­ lassen, dann könnten die Sensoren 104 lichtempfindliche Vor­ richtungen wie beispielsweise Phototransistoren aufweisen. Eine andere Alternative würde darin liegen, einen Schalter außen am Gehäuse anzuordnen und mit einer Quelle wie einer Spannungs­ quelle zu verbinden, die entweder außerhalb oder innerhalb des Gehäuses 102 liegen könnte. Der Schalter könnte dann selektiv aktiviert werden, um das Energiesignal von der Quelle etwa über eine verdrahtete leitfähige Verbindung durch das Gehäuse und zu einem Sensor oder Prozessor in dem Gehäuse anzulegen, um anzu­ geben, daß ein Bezugspunkt bestimmt werden soll. Demnach ist daran gedacht, daß viele verschiedene Vorrichtungen vorgesehen sein können, die als Quelle 100 und Sensor 104 dienen, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen.

Wenn ein Sensor 104 Energie von seiner entsprechenden Quelle 100 erfaßt, dann kann der Sensor ein Ausgangssignal zu einem Mikroprozessor 106 liefern, das den Empfang von Energie angibt. Bei einer Ausführungsform empfängt ein solcher Mikroprozessor dann die Position der magnetischen Markierung von der Positi­ onsmeßschaltung 108. Dem Fachmann ist bekannt, daß diese Schal­ tung einen Signalgenerator 110 zum Liefern eines Abfragesignals durch den Leiter in der Nähe des Wellenleiters steuert. Die re­ sultierende Torsionsdehnungswelle in dem Wellenleiter wird von einem Signalempfänger 112 erfaßt, der eine Aufnehmerspule, ei­ nen Wandler, einen Modenwandler oder ähnliches aufweisen kann. Die Zeit zwischen dem Senden des Abfragesignals durch den Im­ pulsgenerator 110 und dem Empfang des resultierenden Signals am Signalempfänger 112 wird gemessen und von der Schaltung 108 in eine Position umgewandelt, wie dies dem Fachmann bekannt ist. Der Mikroprozessor 106 kann dann diese Position in einer Spei­ cherstelle wie dem nichtflüchtigen Speicher 114 abspeichern. Ein ähnliches Verfahren könnte bei der anderen der beiden Quel­ len 100 verwendet werden, um einen zweiten Bezugspunkt wie ei­ nen zweiten Endpunkt des Meßhubs zu definieren.

Außer dem Abspeichern der aktuellen Position könnte der Mikro­ prozessor 106 auch den beiden abgespeicherten Bezugspunkten vorbestimmte Spannungen zuweisen, wenn diese Punkte definiert werden. Beispielsweise könnte der Mikroprozessor 106 derart programmiert werden, daß der Position, die bei Auslösung des ersten Sensors 104 abgespeichert wird, ein Wert von 0 Volt zu­ gewiesen werden könnte und der Position, die bei Auslösung des zweiten Sensors 104 abgespeichert wird, ein Wert von 10 Volt zugewiesen werden könnte. Dann könnte der Mikroprozessor 106 alle zukünftigen Messungen auf der Grundlage dieser Bezugspunk­ te skalieren, etwa durch Verwendung einer linearen Interpolati­ onsgleichung. Wenn die Schaltung 108 einen Punkt zwischen den beiden Bezugspunkten mißt, dann würde der Mikroprozessor 106 den Ausgang verstellen, der ansonsten auf der Grundlage der ab­ gespeicherten Bezugspunkte geliefert werden könnte. Für einen Punkt, der auf halbem Wege zwischen den beiden Bezugspunkten gelegen gemessen wird, könnte von dem Mikroprozessor 106 bei­ spielsweise ein Ausgang von 5 Volt geliefert werden. Dieser Ausgang könnte dann von dem D-A-Umsetzer 116 aus dem digitalen Format in ein analoges Format umgewandelt und dann zur Ausgabe an den Benutzer von der Verstärkerschaltung 118 verstärkt wer­ den. Alternativ könnte der Benutzer den digitalen Ausgang di­ rekt von dem Mikroprozessor 106 erhalten.

Ferner könnte die Ausgangsspannung während der Bestimmung der Bezugspunkte vom Benutzer definierbar sein, anstatt daß vorbe­ stimmte Spannungswerte (z. B. 0 und 10 Volt) für die Positionen programmiert werden, die bei Auslösung der Sensoren 104 gemes­ sen werden. Nachdem beispielsweise der erste Sensor 104 das Si­ gnal von der Quelle 100 empfängt, könnte der Mikroprozessor 106 die von der Schaltung 108 gemessene Position abspeichern und dann dem Benutzer die Auswahl einer Spannung ermöglichen, die dieser Position zuzuweisen ist. Die beiden Quellen 100 könnten verwendet werden, um eine angezeigte Zahl nach unten oder oben zu bewegen, bis der gewünschte Wert erreicht ist. Dann könnten beide Quellen 100 gleichzeitig aktiviert werden, um anzugeben, daß der Wert abgespeichert werden und als Ausgang für die abge­ speicherte Position verwendet werden sollte.

Ein alternatives Verfahren zur Definition der Bezugspunkte wür­ de in der Verwendung der abgespeicherten Positionen zur Defini­ tion einer Skaliergleichung auf der Grundlage der Positionen bestehen, die von der Positionsmeßschaltung 108 erfaßt werden, wenn die Sensoren 104 ausgelöst werden. Die folgende beispiel­ hafte Skaliergleichung könnte verwendet werden:

output = (position -low ref) * (volt range/ (high ref - low ref)); worin:

low ref der kleinere Wert der beiden Positionen ist, die wäh­ rend der Kalibrierung abgespeichert wurden;
high ref der größere Wert der beiden Positionen ist, die wäh­ rend der Kalibrierung abgespeichert wurden;
volt range der Bereich von Spannungen ist, der zwischen den beiden Bezugspunkten auszugeben ist (z. B. 0-10 Volt); und position die Position ist, die von der Positionsmeßschaltung gemessen wird.

Betrachten wir beispielsweise die Situation, wo der Mikropro­ zessor 106 anfänglich so konfiguriert ist, daß er 0 Volt bei einer erfaßten Position von 0 Inch entlang des Wellenleiterge­ häuses und 10 Volt bei einer erfaßten Position von 10 Inch (254 mm) liefert. Wenn die Schaltung 108 bei Auslösung des ersten Sensors 104 eine Position von 2 Inch (low ref) und bei Auslö­ sung des zweiten Sensors 104 eine Position von 8 Inch (high ref) angibt, dann würde die Auflösung zu 10 Volt pro 6 Inch und nicht 10 Volt pro 10 Inch. Dann könnten für alle zwischen 2 und 8 Inch erfaßten Positionen 2 Inch subtrahiert und das Ergebnis mit 10/6 multipliziert werden. Eine erfaßte Position von 6 Inch würde beispielsweise folgendes ergeben: (6 - 2)*10/6 = 6,67 Volt. Dieser Wert von 6,67 Volt würde dann von dem Prozessor 106 aus­ gegeben und von dem Digital-Analog-Umsetzer (DAC) 116 in ein analoges Signal umgewandelt werden. Außerhalb des Bereichs zwi­ schen 2 und 8 Inch erfaßte Positionen könnten ein vorbestimmtes Fehlersignal oder einen Alarm auslösen. Auch andere Verfahren zur Bestimmung von Bezugspunkten sind möglich.

Es ist auch daran gedacht, daß mit dem System eine Zeitsteuer­ anforderung verwendet werden könnte, um ein unbeabsichtigtes Auslösen der Sensoren zu verhindern. Beispielsweise könnte ge­ fordert sein, daß der Sensor 104 das Signal von der Quelle 100 über einen bestimmten Zeitraum empfängt, ehe der Mikroprozessor 106 einen Bezugspunkt bestimmt. Bei dem Beispiel von Fig. 6 könnte der Mikroprozessor 106 beispielsweise derart program­ miert sein, daß der Knopf 30 zwei Sekunden lang gedrückt werden muß, ehe der Mikroprozessor in Aktion tritt. Dies läßt sich da­ durch erreichen, daß der Mikroprozessor 106 mit einer Zähler- oder Taktroutine programmiert wird, um den Zeitraum zu bestim­ men, über den ein Signal von dem Sensor 104 empfangen wird.

Außerdem könnten andere Verriegelungs- oder Sicherheitsmecha­ nismen verwendet werden. Beispielsweise könnte der Mikroprozes­ sor 106 derart programmiert sein, daß die Knöpfe nach einer be­ stimmten Abfolge und/oder Wiederholung gedrückt werden müssen, ehe die Programmierung möglich ist. Beispielsweise könnte ge­ fordert sein, daß der folgende Code empfangen wird, ehe die Programmierung möglich ist: 1-2-1-1-2-2, worin 1 für das Drüc­ ken des Knopfs 1 und 2 für das Drücken des Knopfs 2 steht.

Wie oben beschrieben, sind bevorzugt zwei Energiequellen vorge­ sehen, um zwei getrennte Bezugspunkte zu bestimmen. Allerdings versteht sich, daß weniger oder mehr Quellen verwendet werden können, um zusätzliche Bezugspunkte zu bestimmen und/oder ande­ re Funktionen zu erfüllen. Beispielsweise könnte ein einziger Magnet an einem einzigen Knopf angebracht sein, und durch ein erstes Drücken des Knopfs könnte der erste Bezugspunkt bestimmt werden, durch ein zweites Drücken des Knopfs könnte der zweite Bezugspunkt bestimmt werden, usw. Wenn der Prozessor in dem Ge­ häuse bereits zum Erfassen der Energie von der Quelle ausge­ stattet wäre, dann wäre auch kein getrennter Sensor erforder­ lich.

Die obige Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung wurde für Zwecke der Veranschaulichung und Beschrei­ bung präsentiert. Sie ist nicht erschöpfend oder zur Einschrän­ kung der Erfindung auf die genau offenbarte Form gedacht, und im Lichte der obigen Lehre sind Modifizierungen und Veränderun­ gen möglich.

So versteht sich, daß die Ausführungsformen gewählt und be­ schrieben wurden, um die Prinzipien der Erfindung und ihre praktische Anwendung bestmöglich zu veranschaulichen, um den Fachmann in die Lage zu versetzen, die Erfindung in verschiede­ nen Ausführungsformen und mit verschiedenen Modifizierungen bestmöglich zu verwenden, die für die speziell betrachtete Ver­ wendung geeignet sind. Demnach soll der Umfang der Erfindung durch die beigefügten Ansprüche definiert sein.

Claims (23)

1. Kalibrierungssystem für einen Linearpositionsdetektor mit einer beweglichen Markierung, wobei das System folgendes auf­ weist:
ein Gehäuse mit einer Wand;
eine Energiequelle, die außerhalb des Gehäuses liegt;
einen Energiesensor, der in dem Gehäuse liegt und zur se­ lektiven Kommunikation mit der Energiequelle durch die Gehäuse­ wand angeordnet ist; und
einen Prozessor, der in dem Gehäuse liegt und in Kommuni­ kation mit dem Sensor angeordnet ist, wobei der Prozessor dazu geeignet ist, einen Bezugspunkt auf der Grundlage der aktuellen Position der Markierung zu bestimmen, wenn der Energiesensor ein vorbestimmtes Energiesignal von der Energiequelle empfängt.

2. Kalibrierungssystem nach Anspruch 1, bei welchem die Ener­ giequelle einen Magneten aufweist, das Energiesignal magneti­ sche Energie einer vorbestimmten Stärke aufweist und der Ener­ giesensor einen Magnetfeldsensor aufweist.

3. Kalibrierungssystem nach Anspruch 2, bei welchem der Magnet zu dem Gehäuse und davon weg bewegt werden kann.

4. Kalibrierungssystem nach Anspruch 1, das ferner folgendes aufweist:
eine Positionsmeßschaltung, die mit dem Prozessor in Ver­ bindung steht und zum Erfassen der aktuellen Position der Mar­ kierung geeignet ist.

5. Kalibrierungssystem nach Anspruch 1, das ferner folgendes aufweist:
eine Speichereinheit, die mit dem Prozessor in Verbindung steht und zum Speichern der aktuellen Position der Markierung geeignet ist.

6. Kalibrierungssystem nach Anspruch 1, das ferner folgendes aufweist:
eine Basis, die mit der Energiequelle gekoppelt ist und einen Befestigungsmechanismus hat, der zum Befestigen der Basis an dem Gehäuse geeignet ist.

7. Vorrichtung zum Kalibrieren des Ausgangssignals eines Line­ arpositionsdetektors, die folgendes aufweist:
eine Basis mit:
einem Befestigungsmechanismus, der zum Befestigen der Basis angrenzend an das Äußere eines Gehäuses eines Linearposi­ tionsdetektors geeignet ist; und
eine Energiequelle, die mit der Basis gekoppelt ist und selektiv aus einer Ruheposition in eine Auswahlposition beweg­ bar ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, die ferner aufweist:
einen mit der Energiequelle verbundenen Knopf.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, die ferner aufweist:
einen Vorspannmechanismus, der mit dem Knopf in Kontakt steht und zum Vorspannen des Knopfs in die Ruheposition geeig­ net ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 7, bei welchem der Befestigungs­ mechanismus eine Klammer aufweist, die zum Verstellen aus einer ersten Position in eine zweite Position geeignet ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 7, die ferner aufweist:
eine zweite Energiequelle, die mit der Basis gekoppelt ist und selektiv aus einer Ruheposition in eine Auswahlposition be­ wegbar ist, wobei jede der Energiequellen mit einem Knopf ver­ bunden ist und jeder Knopf einen Vorspannmechanismus hat.

12. Verfahren zum Kalibrieren des Ausgangssignals eines Linear­ positionsdetektors mit einem Gehäuse und einer beweglichen Mar­ kierung, wobei das Verfahren folgendes umfaßt:
selektiv wird Energie von einem Ort außerhalb des Gehäuses geliefert;
das Vorliegen von Energie wird erfaßt; und
beim Erfassen der Energie wird ein Bezugspunkt auf der Grundlage der aktuellen Position der beweglichen Markierung be­ stimmt.

13. Verfahren nach Anspruch 12, bei welchem der Schritt des Lieferns von Energie folgendes umfaßt:
ein Magnet wird zu dem Gehäuse bewegt.

14. Verfahren nach Anspruch 13, bei welchem der Schritt des Er­ fassens des Vorliegens von Energie folgendes umfaßt:
ein vorbestimmtes Ausgangssignal wird geliefert, wenn sich der Magnet in vorbestimmter Nähe des Gehäuses befindet.

15. Verfahren nach Anspruch 12, bei welchem der Schritt des Be­ stimmens eines Bezugspunkts folgendes umfaßt:
die aktuelle Position des beweglichen Markierung wird er­ faßt; und
die aktuelle Position der beweglichen Markierung wird ab­ gespeichert.

16. Verfahren nach Anspruch 12, das ferner folgendes umfaßt:
eine nachfolgende Position der beweglichen Markierung wird erfaßt;
auf der Grundlage der nachfolgenden Position und des Be­ zugspunkts wird ein skaliertes Ausgangssignal bestimmt;
das skalierte Ausgangssignal wird in ein analoges Signal umgewandelt; und
das analoge Signal wird als Ausgang vorgesehen.

17. Kalibrierungssystem für einen Linearverschiebungsdetektor mit einer beweglichen Markierung, wobei das System folgendes aufweist:
ein Gehäuse;
einen Aktivator, der außerhalb des Gehäuses liegt und dazu geeignet ist, selektiv ein Energiesignal von einer Energiequel­ le durch das Gehäuse anzulegen; und
einen Prozessor, der in dem Gehäuse liegt, wobei der Pro­ zessor dazu geeignet ist, einen Bezugspunkt auf der Grundlage der aktuellen Position der Markierung zu bestimmen, wenn das Energiesignal in dem Gehäuse empfangen wird.

18. Kalibrierungssystem nach Anspruch 17, das ferner aufweist:
eine Positionsmeßschaltung, die mit dem Prozessor verbun­ den und zum Erfassen der aktuellen Position der Markierung ge­ eignet ist.

19. Kalibrierungssystem nach Anspruch 17, bei welchem das Ge­ häuse einen Einlaß umfaßt und das System ferner einen Sensor umfaßt, der angrenzend an den Einlaß und in dem Gehäuse posi­ tioniert ist.

20. Kalibrierungssystem nach Anspruch 17, das ferner eine mit dem Aktivator gekoppelte Basis mit einem Befestigungsmechanis­ mus hat, der zum Angriff an einer Schnittstelle an dem Gehäuse geeignet ist.

21. Kalibrierungssystem nach Anspruch 17, bei welchem die Ener­ giequelle einen Magneten aufweist und das Energiesignal ein Ma­ gnetfeld aufweist.

22. Kalibrierungssystem nach Anspruch 17, bei welchem das Ge­ häuse relativ zur Umgebungsatmosphäre wirksam abgedichtet ist.

23. Kalibrierungssystem nach Anspruch 17, bei welchem der Akti­ vator einen Schalter aufweist und das Energiesignal ein elek­ trisches Energiesignal aufweist.