DE19956009A1 - Gap measuring method for use with vehicle, involves determining bending level of strip and comparing with recorded level based on which gap between points is obtained - Google Patents

Gap measuring method for use with vehicle, involves determining bending level of strip and comparing with recorded level based on which gap between points is obtained

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Abstract

A flexible foil strip (1) of specific length is connected to the ends (1a,1b) of standard measurement points. The strip is bent between the points, by expanding the strip. The bending level is measured, by a resistance strain gauge or piezo element. The measured bending level is compared with recorded level based on which the gap between the points is estimated. An Independent claim is also included for the gas measuring sensor.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Messung des Abstandes zweier Funkte A und B zueinander sowie einen Sensor zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for measuring the distance two points A and B to each other as well as a sensor for Execution of the procedure.

Der sich ändernde Abstand zweier Punkte zueinander kann beispielsweise durch einen mit den beiden Punkten verbundenen Dehnmessstreifen ermittelt werden, indem seine Längenänderung von der Ausgangslänge auf die Endlänge erfasst wird. Dies ist durch die lineare Dehnung des Dehnmessstreifens möglich. Aus der DE-OS 21 48 190 ist ein hierzu geeigneter Dehnmessstreifen bekannt. Die Abstandsänderung der beiden Punkte wird durch die lineare Dehnung des Messstreifens ermittelt. Mit diesem Verfahren können nur kleine Längenänderungen gegenüber der Ausgangslänge des Messstreifens ermittelt werden, weil eine zu starke Dehnung zur Zerstörung des Dehnmessstreifens führt.The changing distance between two points can be for example, one connected to the two points Strain gauges can be determined by changing its length from the initial length to the final length. This is possible due to the linear expansion of the strain gauge. From the DE-OS 21 48 190 is a suitable strain gauge for this known. The change in distance between the two points is indicated by the linear elongation of the measuring strip determined. With this Procedures can only make small changes in length compared to Output length of the measuring strip can be determined because one too strong strain leads to the destruction of the strain gauge.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem auch größere Abstandsänderungen der Punkte zueinander erfasst und elektronisch ermittelt werden können.Proceeding from this, the invention is based on the object Specify the method with which even larger changes in distance of the Points to each other are recorded and determined electronically can.

Die Problemlösung erfolgt durch ein gattungsgemäßes Verfahren mit folgenden Schritten:
The problem is solved by a generic method with the following steps:

  • - ein elastisch verbiegbares Teil mit einer definierten Länge wird mit seinen beiden Längsenden mit den Punkten A und B verbunden, anschließend wird- An elastically bendable part with a defined Length is with its two longitudinal ends with the Connect points A and B, then
  • - die Durchbiegung (Krümmung) des Teils auf der Strecke AB erfasst und - the deflection (curvature) of the part on the route AB captured and  
  • - aus der Durchbiegung (Krümmung) der Abstand der Punkte A und B ermittelt.- the distance of the points from the deflection (curvature) A and B determined.

Durch dieses Verfahren ist eine Abstandsmessung von sehr kleinen Werten (minimaler Biegeradius) bis zur maximalen Längen des Teils möglich (keine Biegung), ohne dass das Teil insgesamt gedehnt wird. Der Messbereich betrifft damit ein Vielfaches der Ausgangslänge. Die Festigkeit wird durch die Elastizität des Materials vorgegeben, wodurch nicht nur eine lange Haltbarkeit gewährleistet ist, sondern auch eine dynamische Abstandsänderung sicher erfassbar wird.With this method, distance measurement is very small Values (minimum bending radius) up to the maximum length of the Partly possible (no bend) without the part as a whole is stretched. The measuring range thus affects a multiple of Initial length. The strength is determined by the elasticity of the Material specified, which not only ensures a long shelf life is guaranteed, but also a dynamic change in distance becomes securely detectable.

Vorzugsweise wird die Durchbiegung (Krümmung) mittels Dehnmessstreifen DMS ermittelt. Dabei wird die Verkürzung oder Verlängerung der Ober- oder Unterseite des verbiegbaren Teils bei einer konstanten Länge seiner neutralen Faser ermittelt. Die Dehnung der Dehnmessstreifen ist dabei nicht proportional zu der Abstandsänderung der Punkte A und B, sondern diese muss für die jeweils gegebene Gesamtgeometrie des verbiegbaren Teils aus der Biegeverformung umgerechnet werden. Daraus resultiert aber ein sehr großer Messbereich.The deflection (curvature) is preferably by means of Strain gauges determined. The shortening or Extension of the top or bottom of the bendable part determined at a constant length of its neutral fiber. The Elongation of the strain gauges is not proportional to that Distance change of points A and B, but this must be for the given overall geometry of the bendable part from the Bending deformation can be converted. But this results in a very large measuring range.

Die Durchbiegung (Krümmung) kann auch über ein Piezo-Element ermittelt werden.The deflection (curvature) can also be done using a piezo element be determined.

Die Widerstandsänderung der Dehnmessstreifen DMS oder die Ladungsverschiebung eines Piezo-Elements wird vorzugsweise über einen elektronischen Umformer in ein den Abstand AB entsprechendes Signal umgewandelt.The change in resistance of the strain gauges or strain gauges Charge shift of a piezo element is preferred via an electronic converter into a distance AB corresponding signal converted.

Die Ermittlung der Durchbiegung erfolgt durch Vergleich des über die Dehnmessstreifen oder des Piezo-Elements erzeugten Spannungssignals mit einer Tabelle oder einem Kennfeld im elektronischen Umformer. Das Kennfeld wird zuvor iterativ ermittelt, indem die Spannungskurve, die sich mit zunehmender Biegung des Teils einstellt, aufgezeichnet wird. The deflection is determined by comparing the generated via the strain gauges or the piezo element Voltage signal with a table or a map in the electronic converter. The map is iterative beforehand determined by the voltage curve, which increases with increasing Bends the part, is recorded.  

Ein Sensor zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht aus einem elastischen Folienstreifen mit mindestens einseitig aufgebrachten Leiterbahnen zur Dehnungsmessung, Signalverarbeitung und Signalweiterleitung.A sensor for performing the method according to the invention consists of an elastic film strip with at least one-sided conductor tracks for strain measurement, Signal processing and signal transmission.

Vorzugsweise sind die Leiterbahnen beidseitig aufgebracht und insbesondere vorzugsweise ist die Dicke des Folienstreifens gegenüber seiner Breite klein. Das Verhältnis von Dicke zu Breite beträgt mindestens 1 : 10.The conductor tracks are preferably applied on both sides and the thickness of the film strip is particularly preferred small compared to its width. The ratio of thickness to Width is at least 1:10.

Ein solcher Sensor kann vorzugsweise als Höhensensor in einem Kraftfahrzeug Verwendung finden, um die Bodenfreiheit zu ermitteln und diese gegebenenfalls über aktive Elemente einstellen zu können.Such a sensor can preferably be used as a height sensor in one Motor vehicle use to provide ground clearance determine and if necessary via active elements to be able to adjust.

Mit Hilfe einer Zeichnung soll die Erfindung nachfolgend näher erläutert werden. Es zeigt:With the help of a drawing, the invention will be described in more detail below are explained. It shows:

Fig. 1 einen nicht eingespannten Folienstreifen der Länge 1; Fig. 1 is a non-clamped foil strips of length 1;

Fig. 2 den zwischen den Punkten A1 und B1 eingespannten Folienstreifen in einer ersten Messanordnung; FIG. 2 shows the clamped between points A 1 and B 1 film strip in a first measurement system;

Fig. 3 den zwischen den Punkten A2 und B2 eingespannten Folienstreifen in einer zweiten Messanordnung; Fig. 3 is the between the points A 2 and B 2 clamped film strip in a second measuring arrangement;

Fig. 4 den zwischen den Punkten A3 und B3 eingespannten Folienstreifen in einer dritten Messanordnung. FIG. 4 is clamped between the points A 3 and B 3 foil strips in a third measuring arrangement.

Der Sensor besteht aus einem dünnen Folienstreifen 1 mit der Länge 1, dessen Dicke gegenüber seiner Breite klein ist. Die Breite und die Dicke können konstant oder über der Länge veränderlich ausgebildet sein, so dass sich definierte Verformungen ergeben, wenn seine beiden Längsenden 1a, 1b näher aufeinander zugebracht werden. Auf dem Folienstreifen 1 sind direkt ein- oder beidseitig Leiterbahnen für eine Dehnungsmessung sowie für die Signalweiterleitung und auch für die Signalverarbeitung aufgebracht. Die Messdaten werden über einen Umformer 2 in ein Abstandssignal überführt und einer Auswerte- und Steuereinrichtung 3 zugeführt.The sensor consists of a thin film strip 1 with length 1 , the thickness of which is small compared to its width. The width and the thickness can be constant or variable over the length, so that defined deformations result when its two longitudinal ends 1 a, 1 b are brought closer together. Conductor tracks for a strain measurement and for signal transmission and also for signal processing are applied directly to the film strip 1 on one or both sides. The measurement data are converted into a distance signal via a converter 2 and fed to an evaluation and control device 3 .

Werden die Enden 1a, 1b des Folienstreifens 1 eingespannt, verbiegt sich dieser mehr oder weniger, wenn die Endpunkte A1, B1; A2, B2; A3, B3 zueinander wechselnde Abstände einnehmen. Wie die Fig. 2 bis 4 zeigen, kann die Krümmung des Folienstreifens 1 über seine volle Länge 1 oder über einen oder mehrere Teilbereiche X erfasst werden. Um den Sensor den räumlichen Gegebenheiten anpassen zu können, kann die Form beliebig sein. Es ist nur darauf zu achten, dass sich bei Längenänderungen des Abstandes definierte Verformungen ergeben. If the ends 1 a, 1 b of the film strip 1 are clamped, this bends more or less when the end points A 1 , B 1 ; A 2 , B 2 ; Take A 3 , B 3 alternating distances. As shown in FIGS. 2 to 4, the curvature of the film strip 1 can be detected over its full length 1 or over one or more partial areas X. In order to be able to adapt the sensor to the spatial conditions, the shape can be any. It is only important to ensure that there are defined deformations when the distance changes in length.

Die Ermittlung der Abstandsänderung erfolgt in dem Umformer 2 bzw. der Auswerteeinheit 3, indem die Verkürzung bzw. Verlängerung der Ober- bzw. Unterseite des Folienstreifens 1 bei einer konstanten Länge seiner neutralen Faser ermittelt wird. Dadurch ist die Dehnung der Dehnmessstreifen nicht proportional zur Abstandsänderung, sondern sie muss für die jeweils gegebene Gesamtgeometrie des Folienstreifens 1 aus der Biegeverformung umgerechnet werden.The change in distance is determined in the converter 2 or the evaluation unit 3 by determining the shortening or lengthening of the top or bottom of the film strip 1 with a constant length of its neutral fiber. As a result, the elongation of the strain gauges is not proportional to the change in distance, but rather must be converted from the bending deformation for the given overall geometry of the foil strip 1 .

Über die Dehnmessstreifen bzw. das Piezo-Element wird für unterschiedliche Abstände ein unterschiedliches Spannungssignal Vi erzeugt. Die unterschiedlichen Spannungswerte Vi können iterativ ermittelt und in einer Tabelle bzw. einem Kennfeld zusammengefasst und in der Auswerteeinheit 3 abgespeichert werden. Bei Abstandsänderungen der Punkte Ai und Bi zueinander, wird das dadurch erzeugte Spannungssignal in der Auswerteeinheit 3 mit dem dort hinterlegten Kennfeld verglichen und so der absolute Abstand ermittelt.A different voltage signal V i is generated for different distances via the strain gauges or the piezo element. The different voltage values V i can be determined iteratively and summarized in a table or a map and stored in the evaluation unit 3 . When the distances A i and B i change from one another, the voltage signal generated in this way is compared in the evaluation unit 3 with the map stored there, and the absolute distance is thus determined.

Claims (9)

1. Verfahren zum Ermitteln des Abstandes zweier Punkte A und B, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
  • - ein elastisch verbiegbares Teil (1) mit einer definierten Länge (1) wird mit seinen beiden Längsenden (1a, 1b) mit den Punkten A und B verbunden und
  • - die Durchbiegung (Krümmung) des Teils auf der Strecke AB erfasst und
  • - aus der Durchbiegung (Krümmung) der Abstand der Punkte A und B ermittelt.
1. Method for determining the distance between two points A and B, characterized by the following steps:
  • - An elastically bendable part ( 1 ) with a defined length ( 1 ) is connected with its two longitudinal ends ( 1 a, 1 b) to points A and B and
  • - Detects the deflection (curvature) of the part on the route AB and
  • - The distance between points A and B is determined from the deflection (curvature).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchbiegung (Krümmung) mittels Dehnmessstreifen (DMS) ermittelt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the deflection (curvature) by means of strain gauges (DMS) is determined. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchbiegung (Krümmung) über eine Piezo-Element ermittelt wird.3. The method according to claim 1, characterized in that the deflection (curvature) over a piezo element is determined. 4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Widerstandsänderung der Dehnmessstreifen (DMS) über einen elektronischen Umformer (2) in ein den Abstand AB entsprechendes Signal umgewandelt wird.4. The method according to claim 2, characterized in that the change in resistance of the strain gauges (DMS) is converted via an electronic converter ( 2 ) into a signal corresponding to the distance AB. 5. Sensor zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus einem elastischen Folienstreifen (1) mit mindestens einseitig aufgebrachten Leiterbahnen zur Dehnungsmessung, Signalweiterleitung und Signalverarbeitung. 5. Sensor for performing the method according to claim 1, consisting of an elastic film strip ( 1 ) with at least one-sided conductor tracks for strain measurement, signal transmission and signal processing. 6. Sensor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterbahnen beidseitig aufgebracht sind.6. Sensor according to claim 5, characterized in that the Conductor tracks are applied on both sides. 7. Sensor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke gegenüber der Breite klein ist.7. Sensor according to claim 5, characterized in that the Thickness versus width is small. 8. Sensor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis Dicke zu Breite mindestens 1 : 10 beträgt.8. Sensor according to claim 7, characterized in that the Ratio thickness to width is at least 1:10. 9. Sensor nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 8, gekennzeichnet durch die Verwendung als Höhensensor in einem Kraftfahrzeug.9. Sensor according to one or more of claims 5 to 8, characterized by the use as a height sensor in a motor vehicle.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10319669A1 (en) * 2003-05-02 2004-11-18 Continental Aktiengesellschaft Adjustable air spring
US7661292B2 (en) 2006-08-24 2010-02-16 Kesselbohmer Produktions Gmbh + Co., Kg Device and method for detection of collisions in furniture
AT525707A1 (en) * 2021-11-25 2023-06-15 Bernhard Hoessl Dipl Ing Dr Techn Measuring device for measuring a change in distance

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10319669A1 (en) * 2003-05-02 2004-11-18 Continental Aktiengesellschaft Adjustable air spring
US7661292B2 (en) 2006-08-24 2010-02-16 Kesselbohmer Produktions Gmbh + Co., Kg Device and method for detection of collisions in furniture
EP1891872B1 (en) * 2006-08-24 2010-06-02 Kesseböhmer Produktions GmbH + Co. KG Device and process for detection of collisions for furniture
AT525707A1 (en) * 2021-11-25 2023-06-15 Bernhard Hoessl Dipl Ing Dr Techn Measuring device for measuring a change in distance
AT525707B1 (en) * 2021-11-25 2023-12-15 Bernhard Hoessl Dipl Ing Dr Techn Measuring device for measuring a change in distance
AT525707B9 (en) * 2021-11-25 2024-02-15 Bernhard Hoessl Dipl Ing Dr Techn Measuring device for measuring a change in distance

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