DE2902945A1

DE2902945A1 - Sensor

Info

Publication number: DE2902945A1
Application number: DE19792902945
Authority: DE
Inventors: Fritz Mittag
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1979-01-26
Filing date: 1979-01-26
Publication date: 1980-08-07

Description

SENSOR
Die Erfindung bezieht sich auf einen Sensor gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Stand der Technik Aus der US-PS 37 27 941 ist ein derartiger Sensor bekannt.
Dabei wird ein Dauermagnet entsprechend dem Abstand zwischen den gefederten und den ungefederten Teilen in der Senkrechten bewegt und beeinflußt dabei magnetisch ansprechende Zungenschalter (Reedschalter). hierbei ergeben sich Probleme beim Uberlaufen der Zungenschalter, da eine Betätigung nur bei unmittelbarer Anwesenheit des Dauermagneten erfolgt. Abhilfe böte eine Vielzahl von Zungenschaltern, was aber wegen der hohen Kosten und der Störanfälligkeit im an sich rauhen Fahrbetrieb nicht brauchbar ist.
Aufgabe Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Sensor der eingangs genannten Art anzugeben, der einfach und robust ist und die Xnderungsrichtung angeben kann und der bei einem geringen Mehraufwand möglichst viele Niveaus erfassen kann.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den im Anspruch 1 angegebenen Mitteln, wobei im Anspruch 4 eine weitere Lösung angegeben ist.
Vorteile: Mit dem erfindungsgemäßen Sensor lassen sich alle vorkommenden Abstände zwischen den gefederten und den ungefederten Teilen eines Fahrzeuges und auch die Anderungsrichtung genau erfassen und trotzdem ist hierzu nur ein vergleichsweise geringer Aufwand nötig. Darüberhinaus finden nur dem rauhen Fahrzeugbetrieb angepaßte Bauteile Verwendung, mit denen sich bei der Lösung mit der zeilenweisen Anordnung der Magnetbezirke eine gegenüber bisherigen Auswertungen fast verdoppelte Anzahl von auswertbaren Stellungen ergibt.
Die Anbringung des Sensors kann vorteilhafterweise am Stoßdämpfer des Fahrzeuges in einfacher Weise erfolgen.
Mit einem derartigen Sensor wird es einer Niveauregelung eines Fahrzeuges ermöglicht, jeden beliebigen Abstand zwischen den gefederten und ungefederten Teilen des Fahrzeuges einzustellen und zu halten.
Beschreibung Nachstehend wird die Erfindung anhand von Zeichnungen von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen: Fig.1 eine magnetisierte Platte des Sensors in einer einfachen Ausführung; Fig.2a und b die Platte mit darüber angebrachten Magnetfühlern; Fig.3 eine Platte mit einer Vielzahl von Magnetbezirken und Fig.4 die Magnetfühler in einer Stellung zwischen den Magnetbezirken.
In Fig.1 ist von dem Sensor die bewegliche, magnetisierte Platte 1, die vorzugsweise aus Magnetgummi besteht, und schematisch Magnetfühler 2 dargestellt. Die Länge der Platte entspricht dem Hub der gefederten Teile des Fahrzeuges und die Breite richtet sich nach der Anzahl der einzusetzenden Magnetfühler 2. Die Platte 1 wird durch eine Diagonale D in zwei Flächen aufgeteilt, von denen die eine so magnetisiert ist, daß sie als Nordpol N wirkt und die andere so magnetisiert ist, daß sie als Südpol S wirkt, wobei die Magnetisierungsrichtung senkrecht zur Zeichnungsebene verläuft.
Die Platte 1 ist vorzugsweise als Mantel um den beweglichen Teil des Stoßdämpfers des Fahrzeuges gezogen. Am festen Teil des Stoßdämpfers sind Magnetfühler 2 angebracht. Die Magnetfühler 2 sind vorzugsweise quer zur Hubbewegung angeordnet und als kleine Kästchen dargestellt. Es sind mindestens zwei Magnetfühler 2 notwendig, von denen einer in der Ruhelage der Platte 1 den Nordpol N und der andere den Südpol S abtastet. Bei einer Hubbewegung entsprechend dem Doppelpfeil 3 verschiebt sich die als Trennlinie zwischen den beiden Magnetbezirken wirkende Diagonale D in Bezug auf die Magnetfühler 2, die dann ein entsprechendes Signal abgeben. In Fig.2a ist eine Hubbewegung nach oben und in Fig.2b eine solche nach unten dargestellt.
Aus dem Ergebnis wie viele Magnetfühler 2 einen Nordpol N bzw. einen Südpol S erfassen, läßt sich die Stellung der Platte 1 und damit die Stellung des gefederten Teiles bestimmen. Aus der Snderung in Richtung mehr erfaßte Nordpole N ergibt sich, daß die Platte 1 sich nach unten bewegt hat und aus der Änderung in Richtung mehr erfaßte Südpole S ergibt sich, daß die Platte 1 sich nach oben bewegt hat.
Als Magnetfühler 2 können alle magnetoelektrischen Wandler verwendet werden, die ein unterschiedliches Signal je nach erfaßter Magnetpolarität abgeben. Es sind z.B. geeignet: Feldplatten, Hall sonden, Magnetdioden sowie Magnetfeldindikatoren.
In Fig.3 ist eine andere Ausführungsform hinsichtlich der Magnetisierung der Platte 1 dargestellt. Die Platte 1 weist jetzt in Spalten und Zeilen angeordnete Magnetbezirke 4 auf.
Im Beispiel der Fig.3 sind 6 Spalten und 20 Zeilen vorhanden, so daß 120 Magnetbezirke 4 vorhanden sind. Auch hier ist die Magnetisierungsrichtung quer zur Zeichenebene gewählt. Innerhalb einer Zeile sind stets gleich viele Magnetbezirke 4 mit einem Nordpol N bzw. mit einem Südpol S versehen. Außerdem wechseln von Zeile zu Zeile nur jeweils zwei Magnetbezirke 4 ihre Magnetisierung. Dies ergibt einen überprüfbaren Kode,bei dem jede Zeile ihre Ortsangabe trägt. Entsprechend der Anzahl der Magnetbezirke 4 in den Zeilen - im dargestellten Beispiel sind es sechs - sind Magnetfühler 2 vorhanden. Die Magnetfühler 2 sind quer zur Hubbewegung angeordnet, die durch den Doppelpfeil 3 angedeutet ist. Die sechs Magnetfüler 2 stehen in der Ruhelage der Platte 1 zwischen der zehnten und elften Zeile, so wie es in Fig.3 dargestellt ist.
Der Abstand der Zeilen voneinander ist derart gewählt, daß bei benachbarten gegenpoligen Magnetbezirken genau zwischen den Zeilen im entsprechenden Magnetfühler 2 keine Reaktion hervorgerufen wird und bei benachbarten gleichpoligen Magnetbezirken eine Reaktion im entsprechenden Magnet fühler 2 hervorgerufen wird. Hierdurch wird erreicht, daß nicht nur der Ort jeder Zeile sondern auch die Mitte zwischen den Zeilen einwandfrei erfaßt werden kann. Dies hat zur Folge, daß sich die Zahl der abtastbaren Orte auf die doppelte Zeilenanzahl minus 1 erhöht, was vorteilhafterweise ohne einen Mehraufwand erreicht wird.
In Fig.4 ist ein Ausschnitt der Platte 1 mit der 10. und 11.
Zeile vergrößert dargestellt, um den vorstehend beschriebenen Vorgang näher zu erläutern. Es ist hierbei die Stellung der Magnet fühler 2 gezeigt, in der sie genau zwischen zwei Zeilen stehen. An der ersten Stelle der beiden Zeilen sind zwei gegenpolige Magnetbezirke 4 benachbart. Deren Magnetfelder heben sich - weil der Abstand der Zeilen voneinander entsprechend gewählt wurde- im zugehörigen Magnet fühler 2 auf. Dieser Magnetfühler reagiert also nicht. An der zweiten bis fünften Stelle der beiden Zeilen sind gleichpolige Magnetbezirke benachbart. Die zugehörigen Magnetfühler reagieren daher und der Magnetfühler 2' zeigt einen Südpol S an, der Magnetfühler 2" zeigt einen Südpol S an, der Magnetfühler 2"' zeigt einen Nordpol N an, der Magnetfühler 2"" zeigt einen Nordpol N an. An der letzten Stelle der beiden Zeilen sind wieder gegenpolige Plagnetbezirke 4 benachbart und der zugehörige Magnetfühler 2 zeigt keine Reaktion. Werden also nicht jeweils drei Nordpole N und drei Südpole S erfaßt, so ist dies das Kennzeichen für die Mitte zwischen den Zeilen. Dieser von den Magnetfühlern erfaßte Kode - OSSNNO - kennzeichnet eindeutig die Mitte zwischen der zehnten und elften Zeile auf der Platte 1.
Bei der vorteilhaften Anordnung der zwanzig Zeilen auf der Platte 1 können also nicht nur diesen entsprechend zwanzig Orte, sondern auch die neunzehn Zwischenräume erkannt werden.
Auch hier besteht die Platte wie schon erläutert aus idagnetgummi und kann als Mantel um den beweglichen Teil des Stoßdämpfers angeordnet sein. Ebenso können als Magnetfühler die schon aufgezählten Wandler verwendet werden.
2 B1. Zeichnung 8 Ansprüche Leerseite

Claims

Ansprüche @ @ @sor zur Erfassung des Abstandes zwischen den gefederten @@ den ungefederten Teilen eines Fahrzeuges, der an eine @iveauregelung des Fahrzeuges angeschlossen ist und der einen entsprechend bewegten Magneten und eine Anzahl auf den Magneten reagierender Mittel enthält, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit ihrer Längsausdehnung den gesamten Hubbereich der gefederten Teile überdeckendebewegliche magnetisierte @latte (1) vorhanden ist, in der die eine von einer Diagonalen lvi getrennte Fläche der Platte (1) als Nordpol (N) und die andere Fläche als Südpol (S) wirkt und daß mindestens zwei Magnetfühler (2) vorhanden sind, von denen im kuhezustand der gefederten Teile je einer den Nordpol (N) bzw den Südpol (S) gegenübersteht.
2. Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Magnetfühlern (2) vorhanden ist.
3. Sensor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet daß die Magnetfühler (2) in einer Linie quer zur Hubbewegung angeordnet sind.
4. Sensor zur Erfassung des Abstandes zwischen den gefederten und den ungefederten Teilen eines Fahrzeuges, der an eine Niveauregelung des Fahrzeuges angeschlossen ist und der einen entsprechend bewegten Magneten und eine Anzahl auf den Magneten reagierender Mittel enthält, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit ihrer Längsausdehnung den gesamten Hubbereich der gefederten Teile überdeckende iwegliche magnetisierte Platte (1) vorhanden ist, die eine Vielzahl von in Spalten und Zeilen angeordnete einzelne Magnetbezirke (4) aufweist, die in einem ihren jeweiligen ort angebenden Kode magnetisiert sind, und daß die gleiche Anzahl Magnetfühler (2) wie Magnetbezirke (4) in einer Zeile vorhanden sind.
5. Sensor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb einer Zeile die gleiche Anzahl Nord- (N) und Südpole (S) vorhanden sind und daß von Zeile zu Zeile nur jeweils ein Magnetbezirk (4) seine Magnetisierung ändert.
6. Sensor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den Zeilen derart ist, daß in der Mitte zwischen den Zeilen bei benachbarten gegenpoligen Magnetbezirken (4) keine Reaktion im entsprechenden Magnetfühler t2) und bei benachbarten gleichpoligen Magnetbezirken (4) eine Reaktion im entsprechenden Magnetfühler (2) erfolgt.
7. Sensor nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (1) aus Magnetgummi besteht.
8. Sensor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (1) am beweglichen Teil eines Stoßdåmpfers des Fahrzeuges und die Magnetfühler (2) am feststehenden Teil des Stoßdämpfers angeordnet ist/sind.