DE3225499C2 - Magnetischer Näherungssensor - Google Patents

Abstract

Es wird ein magnetischer Näherungssensor unter Verwendung eines Wiegand-Drahtes (4) od.dgl. bistabilen magnetischen Element beschrieben, welcher unter Verwendung eines axial magnetisierten Ringmagneten (1) einen überwiegend drehsymmetrischen Aufbau besitzt, welcher in bezug auf die Längsachse (2) des Ringmagneten (1) einen Einbau des Sensors in beliebiger Drehlage in eine Vorrichtung erlaubt.

Description

nduzicren (Wiegand-Impuls).

Auch beim Zurückstellen des Kerns wird in der Seniorwicklung ein Impuls erzeugt, allerdings mit wesentich geringerer Amplitude und mit umgekehrtem Vorzeichen als im Falle des Umklappens von der antiparal- ϊ elen in die parallele Magnetisierungsrichtung.

Liegt der Wiegand-Draht ·η einem Magnetfeld, des- ;en Richtung sich von Zeit zu Zeit umkehrt und welches >o stark ist, daß es zuerst den Kern und danach auch den Mantel ummagr.etisieren und jeweils bis in die magnelisehe Sättigung bringen kann, so treten Wiegand-Impulse infolge des Umklappens der Magnetisierungsrichtung des weichmagnetischen Kerns abwechselnd mit positiver und negativer Polarität auf und man spricht von symmetrischer Erregung des Wiegand-Drahtcs. π Dazu benötigt man Feldstärken von ca. —(80 bis 120 A/ cm) bis +(80 bis 120 A/cm). Da;, Ummagnetisieren des Mantels erfolgt ebenfalls sprunghaft und führt ebenfalls zu einem Impuls in der Sensorwicklung, jedoch ist der Impuls wesentlich kleiner als der beim Umklappen des Kerns induzierte Impuls.

wählt man jedoch als äußeres Magnetfeld ein solches, welches nur in der Lage ist. den weichen Lern, nicht aber den harten Mantel in seiner Magnetisieomgsrichtung umzukehren, dann treten die hohen Wiegand-Impulse nur mit gleichbleibender Polarität auf und man spricht von asymmetrischer Erregung des Wiegand-Drahtes. Dazu benötigt man in der einen Richtung eine Feldstärke von wenigstens 16 A/cm (für die Rückstellung des Wiegand-Drahtes) und in der umgekehrten Richtung eine Feldstärke von ca. 80 bis 120 A/cm.

Charakteristisch für den Wiegand-Effekt ist. daß die durch ihn erzeugten Impulse in Amplitude und Breite weitgehend unabhängig sind von der Änderungsgeschwindigkeit des äußeren Magnetfeldes und ein hohes _r, Signal-zu-Rausch-Verhältnis aufweisen.

Für die Erfindung geeignet sind auch anders aufgebaute bistabile magnetische Elemente, wenn diese zwei magnetisch miteinander gekoppelte Bereiche von unterschiedlicher Härte (Koerzitivkraft) besitzen und in ähnlicher Weise wie Wiegand-Drähte durch induziertes, rasches Umklappen des Weiehmagnetischen Bereichs zur Impulserzeugung verwendet werden kennen. So ist z.B. aus der DE-PS 25 14 131 ein bistabiler magnetischer Schaltkern in Gestalt eines Drahtes bekannt, der 4; aus einem hartmagnetischen Kern (/. B. aus Nickel-Kobalt), aus einer darauf abgeschiedenen, elektrisch leitenden Zwischenschicht (z. B. aus Kupfer) und aus einer hierauf abgeschiedenen weiehmagnetischen Schicht (/. B. aus Nickel-Eisen) besteht. Eine andere Variante >o verwendet zusätzlich einen Kern aus einem magnetisch nicht leitenden metallischen Innenleiter (z. IJ. aus Beryllium-Kupfer), auf den dann die hartmagneiische Schicht, darauf die Zwischenschicht und darauf die weichmagnetische Schicht abgeschieden werden. Dieser bekannte v> bistabile magnetische Schaltkern erzeugt allerdings geringere Schaltimpulse als ein Wiegand-Draht.

Bei dem aus der EP-AI 34 821 bekannten Sensor liegt der Wiegand-Draht im Streufeld der beiden Magnete in einem Bereich mit relativ geringer Feldstärke. Wenn wi jedoch den beiden in der Arbeitsfläche liegenden Polflächen ein Gegenstand mit geringem magnetischem Widerstand, z. B. ein Eiscnslab. angenähert wird, so wirkt dieser als Flußleitstück, durch welches — je nach dem Grad der Annäherung — ein mehr oder weniger großer (,·-> Anteil des magnetischen Kraftflusses hindurchführ;. D;-,s ursprünglich vorhandene Magnelleld der beiden Magnete wird stark deformiert, und bei hinreichender Annäherung des Gegenstandes an die in der Arbeitsfläche liegenden vorderen Polflächen wird der aus den hinteren Polflächen austretende magnetische Streufluß in Richtung auf den Gegenstand umgelenkt und beeinflußt verstärkt auch den Wiegand-Draht. Die Umlenkung des Magnetfeldes bewirkt am Ort des Wiegand-Drahtes eine Umkehrung des magnetischen Kraftflusses, durch welche das Auftreten eines Wiegand-Impulses ermöglicht wird. Entfernt sich der Gegenstand mit geringem magnetischem Widerstand wieder vom Sensor, so kehrt das Magnetfeld in seinen ursprünglichen Zustand zurück, wobei erneut eine Richtungsumkehr des magnetischen Kraftflusses am Ort des Wiegand-Drahies erfolgt.

Nachteilig bei dem bekannten Sensor ist, daß die Bewegungsrichtung der Gegenstände, auf die der Sensor ansprechen soll, und die Orientierung des Sensors in bezug auf seine zu den Stabmagneten parallele Längsachse derart aufeinander abzustimmen sind, daß sich die Gegenstände zunächst an der Vorderseite des einen Stabmagneten und dann an der Vorderseite des anderen Stabrnagrscien vorbeibewegen. d. h. ä.-r Sensor kann bezüglich seiner Längsachse nicht in belieüiger Drehlage eingebaut werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Näherungssensor der eingangs genannten Art se auszugestalten, daß er bezüglich seiner Längsachse in beliebiger Drehlage verwendet werden kann. Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Näherungssensor mit dem im Anspruch 1 angegebenen Kennzeichen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Bei dem Näherungssensor können zwei magnetische Zustände unterschieden werden. Wird der Sensor nicht durch einen Gegenstand mit geringem magnetischem Widerstand beeinflußt, dann überwiegt im Innern des Ringmagneten am Ort des BME das magnetische Feld des Ringmagneten und sättigt das BME, so daß dessen beide magnetischen Bereiche parallel magnetisiert sind. Wird jedoch ein Gegenstand aus einem Material mit geringem magnetischem Widerstand der offenen Seite de. Näheningsscnsors dicht angenähert, dann wird durch diesen Gegenstand das magnetische Feld des Ringmagneten weitgehend kurzgeschlossen, so daß im Innern des Ringmagneten am Ort des BMi' nunmehr das entgegengesetzt gerichtete Magnetfeld der weiteren Magnetpole überwiegt und dabei wenigstens die zur Rückstellung des BME in seinen anliparalielen Magnetisierungszustand erforderliche Stärke erreicht (bei Wiegänd-Driihten wenigstens ca. 16 A/cm). Bei einer Entfernung des magnetisch kurzschließender, Gegenstandes wird das Magnetfeld des Ringmagneten am Ort des BMI' erneut überwiegen und das Umklappen des BME •n '';P Zustand paralleler Magnetisierung bewirken, weiches mit dem Auftreten eines elektrischen Spannuiigsimnulses ii'.J.jr .Sensorwicklung einheryehl.

Infolge des drchsymmcirischcn Aufbaus des ringfö.-migen .Sättigungsmagneten ist es für die Funktion des Näherungssensors praktisch unerheblich, aus welcher Richtung ein zu erfühlender Gegenstand der offenen Seile des Sensors angenähert wird. Der Sensor kann deshalb z. B. mit einem zum Ringmagneten koaxialen Gewinde verschen und ohne Rücksicht auf seine Drehlage in eine Vorrichtung eingeschraubt werden. Ein möglicher Anwcndungsifall liegt in der Bestimmung der Drehgeschwindigkeit von Zahnrädern in einem Getriebe; zu diesem Zweck wird man den Näherungssensor derart in das Getriebegehäuse einbauen, insbesondere

in eine Gewindebohrung des Getriebegehäuses einschrauben, daß er mit seiner offenen Seite der Stirnseite eines Zahnrades gegenüberliegt, dessen /ahne an der offenen Seite des Sensors enilangbewegt werden und den Ringmagnet dadurch wiederholt magnetisch weitgehend kurzschließen.

Wesentlich für die Funktion des Näherungssensors isi hingegen, daß durch die Annäherung der Gegenstände aus dem Material mit geringem magnetischen Widerstand, das Feld des Ringmagneten so stark geschwächt wird, daß am Ort des BME eine zeitweilige Richtungsumkehr der Feldstärke und dabei wenigstens die Riickstellfeldstärke erreicht wird. Unter diesem Gesichtspunkt ist es zweckmäßig, die Gegenstände möglichst dicht an die offene Seite des Ringmagneten heranzuführen. Ferner können besonders günstige Anordnungen der weiteren Magnetpole, welche für die Erzeugung der Riickstellfeldslärke verantwortlich sind, ausgewählt werden. Grundsätzlich müssen die Magnet pole, weiche am On des BME ein dem Ringmagneten entgegengerichtetes Magnetfeld erzeugen, nicht koaxial zum Ring magneten angeordnet sein, denn am wichtigsten dafür, daß der Näherungssensor unabhängig von seiner Drehlage anspricht, ist. daß die dem Näherungssensor angenäherten Gegenstände mit geringem magnetischen Widerstand das Magnetfeld des Ringmagneten im Innern des Ringmagneten bei Annäherung aus beliebiger Richtung an das offene Ende des Ringmagneten hinreichend stark schwächen, so daß das entgegengesetzte Magnetfeld überwiegt und wenigstens die Rücksielllcldsiärkc des BME erreicht.

Vorzugsweise sind aber die zusätzlichen Magnetpole, welche das dem Ringmagnet entgegengesetzte Magnetfeld erzeugen, koaxial zum Ringmagnet angeordnet, so daß der Näherungssensor insgesamt einen drehsymmetrischen Aufbau erhält (Anspruch 3).

Besonders günstige Anordnungen dieser weiierc-n Magnetpole, die bei einem weitgehenden magne.ischen Kurzschluß des Ringmagneten die Rückstellfeldstärke für das BME erzeugen, sind Gegenstand der Ansprüche 4 und 5. Um einem möglichst weitgehenden Kurzschluß des Ringmagneten bei Annäherung eines Gegenstandes an sein offenes Ende zu erreichen, ist zweckmäßigcrweise das gegenüberliegende Ende des Ringmagneten dauernd durch eine Platte magnetisch geschlossen (Anspruch 7) und zwar vorzugsweise durch eine solche Platte, die derart radial magnetisiert ist, daß gleichnamige Polflächen der Platte und des Ringmagneten einander berühren (Ansprüche). Diese Platte kann bei einem magnetischen Kurzschluß des gegenüberliegenden Endes des Ringmagneten das nötige Rücksiellfcld am Ort des BME aufbauen und wird dabei vorzugsweise unterstützt durch Flußleitstücke aus Eisen oder dergleichen Material mit geringem magnetischem Widersland, welche einerseits von der Mitte der den Ringmagnet kurzschließenden Platte und andererseits vom gegenüberliegenden offenen Ende des Ringmagneten ausgehend zu den Enden des BME hinführen. Vorzugsweise sind diese Flußleitstücke selbst Magnete, deren magnetischer Kraftfluß am Ort des BME dem magnetischen Kraftfluß des Ringmagneten entgegengerichtet ist (Anspruch 9).

Der Ringmagnet ist zwcckmäßigcrwcise ein Dauermagnet, insbesondere ein I lochlcisiungsmagnci aus Kobalt/Samarium. Zur Erzielung hoher Feldstarke in seinem Innern sollte er relativ lang sein, vorzugsweise 30 bis 50 mm lang. In einem solchen Ringmagneten lassen sich z.B. bequem Wiegand-Drähte mit Längen von 20 mm bis 30 mm unterbringen, welche nicht über die Enden des Ringmagneten vorstehen, mit Sensorwickliingen son mehreren Tausend Windungen versehen werden können und hohe Signalausbcuten in der Sensorsvicklung ergeben.

Das dem Ringmagneten entgegengesetzte magnetische Feld kann ebenfalls wie oben beschrieben durch Dauermagnete aufgebaut weiden. Line alternative, elegante Möglichkeit besteht darin, dieses dem Ringnnigneien entgegengesetzte Magnetfeld auf elektrischem Wege mittels einer das BMF. umgebenden Erregerwicklung, welche vorzugsweise mit der .Sensorwicklung übereinstimmt, zu erzeugen (Ansprüche 10 und II). In diesen I allen isi es zweckmäßig, das Feld des Ringmagneten mittels FUißleitstücken direkt an die Enden des BME heranzuführen. Die Erregerwicklung kann je nach F.insaizzweck des Näherungssensors mit Gleichstrom, mit pulsierendem Gleichstrom, mit bipolaren Span· nungsiiii|iü!5cri (/. B. in Sinus-Form) oder auch mit Wechselstrom betrieben werden.

Bei einem Betrieb der Erregerwicklung mit Gleichstrom sind die Verhältnisse ähnlich wie bei der Verwendung von Permanentmagneten für die Erzeugung der Rneksiellfcldstärke.

Bei einem Beirieb der Erregerwicklung mit pulsierendem Gleichstrom hat man den Vorteil, daß nach dem Auslösen eines magnetisch induzierten Impulses in der Sensorvk'klung (Wiegand-Impuls) das BME leichter in den Bereich der magnetischen Sättigung überfühn weiden kann, wenn das Magnetfeld des Ringmagneten nicht durch ein enigegwgerichtetes Permanentmagnetfeld geschwächt wird. Der Zeitpunkt des Auftretens des Gleichstromimpulses für die Erzeugung der Rückstellfcldstärke kann durch Triggerung einer Torschaltung mittels des Wiegand-Impulses bestimmt werden, so daß nach dem Auftreten eines Wiegand-Impulses das BME selbst!;: !ig zurückgestellt wird.

Bei einem Betrieb der Erregerwicklung mit bipolaren Impulsen, deren Auftreten in entsprechender Weise wie bei Gleiehstromimpulsen gesteuert werden kann, kann durch den ersten Teil des Impulses das Feld des Ringmagneten verstärkt und dadurch die Sättigung des BME erleichtert oder überhaupt erst erreicht werden, während der zweite Teil des Impulses mit entgegengesetzter Polarität die Rückstellung des BME bewirkt.

Bei einem Betrieb der Erregerwicklung mit Wechselstrom kann über die Möglichkeiten bei der Erregung mit bipolaren Impulsen hinausgehend erreicht werden, daß ein dem Näherungssensor angenäherter Gegenstand nicht nur einen, sondern mehrere Impulse in der Sensorwicklung auslöst, sofern die Periode de.^ Wechselstroms nur einen Bruchteil der Zeitspanne beträgt, während der der Ringmagnet durch den angenäherten Gegenstand weitgehend kurzgeschlossen ist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind schematisch in den Zeichnungen dargestellt.

F i g. 1 zeigt in der Draufsicht einen Näherungssensor ohne elektrische Erregung.

F i g. 2 zeigt den Näherungssensor aus F i g. 1 im Längsschnitt,

!■" i g. 3 zeigt im Längsschnitt einen Näherungssensor ähnlich Fig. 2. welcher zusätzlich. Flußleitstücke enthält.

F ig. 4 zeigt einen elektrisch vormagnetisieren Näherungsscnsor im Längsschnitt, und

i i g. 5 zeigt einen weiteren elektrisch vormagnetisieren Näherungssensor im Längsschnitt.

Gleiche oder einander entsprechende Bauteile in den

figuren sind mil übereinstimmenden Bczugsz.ahlcn bc zeichnet.

Der in f i g. 1 und 2 dargestellte Näherungssctisor besieht aus einer.! Ringmagneten 1. bevorzugt uns Kobalt'Samarium, welcher in Richtung seiner Längsachse 2 magnetisiert ist und an seinem einen Ende durch eine Platte 3 abgeschlossen ist. welche radial magnetisiert ist. Lind ··. -<ar in der Weise, daß die Peripherie der Platte 1 dieselbe Polarität aufweist wie das abgeschlossene Ende des Ringmagneten 1. Koaxial im Innern des Ringnuigneten 1 ist ein Wiegand-Draht 4 angeordne'. welcher von einer elektrischen Sensorwicklung 5 umgeben ist. deren Zuleitungen 6 durch die Platte 3 nach außen geführt sind.

Das offene Ende des Ringmagneten I definiert die Arbeitsfläche des Näherungssensors, welcher die zu erfühlenden Gegenstände 7 z. B. in Richtung des Pfeils 8 angenähert werden. Ist das offene Ende des Ringmagneten ! "ich! durch eip.en Gegenstand 7 ahgclo^ki. dann überwiegt am Ort des Wiegand-Drahtes 4 das Magnetfeld des Ringmagneten 1. Wenn jedoch der Gegenstand 7 — wie in F i g. 2 gestrichelt gezeichnet — das offene Ende des Ringmagneten I so abdeckt, daß dessen Magnetfeld überwiegend kurzgeschlossen ist, dann steht der Wiegand-Draht 4 überwiegend unter dem Einlluli eines entgegengesetzt gerichteten Magnetfeldes, welches von der Platte 3 ausgeht und den Wiegand- Draht 4 magnetisch zurückstellt. Bei Weiterbewegung des Gegenstandes in Richtung des Pfeils 8 wird das offene Ende des Ringmagneten 1 wieder allmählich freigegeben, sein Ein.iußauf den Wiegand-Draht 4 verstärkt sich, bewirkt an dessen Ort eine erneute Richtungsumkehr des magnetischen Kraftflusses und löst damit den chai akicrisii sehen Wiegand-Inipuls aus. Der Wiegand-Draht 4 samt Sensorwicklung 5 kann durch Eingießen in Kunstharz im Innern des Ringmagneten 1 fixiert sein.

Fig. 3 zeigt einen Näherungssensor ähnlich wie in F i g. 2, bei welchem zwei FluQleitstücke 9 und 10 vorgesehen sind, welche das Erreichen der Rückstellfeldstärke erleichtern. Beide Flußleitstücke führen /\\ den Enden des Wiegand-Drahtes 4. Das untere Fluüleitsiück 9 is' in der Mitte auf die Platte 3 aufgesetzt, das obere Flußleitstück 10 am offenen Ende des Ringmagneten I sehließt mit dem Rand des Ringmagneten I fluchtend ab. Die Fixierung des oberen Flußleitstückes 10 und des Wiegand-Drahtes 4 samt Sensorwicklung 5 kann durch Eingießen in Kunstharz geschehen.

Fig. 4 zeigt einen Näherungssensor mil elektrischer Erregung. Er besteht aus einem axial magnetisieren Ringmagneten I, in welchem koaxial ein Wiegand-Draht 4 angeordnet ist. welcher eine Wicklung 5 ti iigi. die zugleich Sensorwicklung und Erregerwicklung ist. Ihre Zuleitungen 6 können einerseits an eine Stromquelle 11, vorzugsweise eine Gleichstromquelle, und andererseits über ein Hochpaßfilter 13 an eine Impulsauswerteschaltung 12 angeschlossen werden.

Wird das eine offene Ende des Ringmagneten durch einen angenäherten Gegenstand 7 abgedeckt, dann überwiegt am Ort des Wiegand-Drahtes 4 das Magnetfeld der Erregerwicklung 5 und stellt den Wiegand-Draht 4 magnetisch zurück. Entfernt sich der Gegenstand 7, dann kehrt sich das resultierende Magnetfeld am Ort des Wiegand-Drahtes 4 um, wodurch in der Wicklung 5 ein Wiegand-Impuls erzeugt wird, und das nun überwiegende Magnetfeld des Ringmagneten I führt den Wiegand-Draht 4 in die Sättigung.

Fig.5 zeigt einen abgewandelten Näherungssensor mit elektrischer Erregung im Längsschnitt. Der axial magneiisierie Ringmagnet I. in welchem sich in koaxialer Anordnung ein Wiegand-Draht 4 und eine ihn als Sensor und Erregerwicklung umgebende Wicklung !5 befinden, isl an seinem einen Ende mit einer Plane 3 verschlossen, welche radial magnetisiert ist. und /war in der Weise, daß die aufeinanderlegenden Polfläehen der Platte 3 und des Ringmagneten 1 ungleichnamig sind. Von der Mine der Plane 3 führt ein FluUlciistück zum nächsiliegenden Ende des Wiegand-Drahtes 4. Am offenen Ende des Ringmagneten I ist in koaxialer Anordnung als Elußleiistiick 10 ein Siabmagnet vorgesehen, welcher vom oberen Ende des Wiegand-Drahtes 4 bis zu der durch den oberen Rand des Ringmagneten 1 definierten Arbeitsfläche des Näherungssensors führt und dem Ringmagnet 1 entgegengesetzt magnetisiert ist. Solange das offene Ende des Ringmagneten 1 nicht durch einen angenäherten Gegenstand 7 überdeckt und weitgehend kurzgeschlossen isl, überwiegt das Feld der vorzugsweise glcichstromeiTCgten Wicklung 5 und führt den Wiegand-Draht 4 in die Sättigung. Wird das offene Ende des Ringmagneten 1 aber vom Gegenstand 7 überdeckt, überwiegt das am Ort des Wiegand-Drahles 4 nun verstärkte Magnetfeld des Ringmagneten 1 und stellt den Wiegand-Draht 4 magnetisch zurück. Entfernt sich der Gegenstand wieder, kehrt sich das Magnetfeld am Ort des Wiegand-Drahtes 4 um und es entsteht der charakteristische Wiegand-Impuls.

Hierzu 2 Blau Zeichnungen

Claims (12)

1. Patentansprüche:

   io

   L Magnetischer Näherungssensor mil wenigstens vier Magnetpolen, in deren Magnetfeld ein Wiegand-Draht oder dergl. bistabiles magnetisches Element (BME) sowie eine das BME umgebende elektrische Sensorwicklung angeordnet sind und die Anordnung der Magnetpole und des BMF. derart gewählt ist, daß der magnetische Krafifluß bei Annäherung eines Körpers aus einem Material mil geringem magnetischem Widersland am Ort des BMF. in dessen Längsrichtung seine Richtung umkehrt, d a durch gekennzeichnet, daß das BME (4) in der Längsachse (2) eines axial magnetisiertcn. kreis- r> förmigen Ringmagneten (1) angeordnet ist und daß durch wenigstens zwei weitere koaxial angeordnete Magnetpole dem Magnetfeld im Innern des Ringmagneten (I) ein in Richtung des BME (4) entgegengesetzt gerichtetes Magnetfeld überlagert ist. welches das Magnetfeld des RingmagnetenUJschwäcni.
2. 2. Näherungssensor nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß der Ringmagnet (1) länger ist als das BME (4) und dieses nicht aus dem Ringmagnet (I) vorsteht. -⁼
3. 3. Näherungssensor nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens zwei weiteren Magnetpole koaxial in bezug auf den Ringmagnet (I) angeordnet sind.
4. 4. Näherungssensor nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens zwei weiteren Magnetpole nahe bei den Enden des BME(4)angeordnet sind.
5. 5. Näherungssensor nach eir -m der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens zwei weiteren Magnetpole im Innern des Ringmagneten (I) angeordnet sind.
6. b. Naherungssensor nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring magnet (I) ein Dauermagnet, insbesondere ein sol- : eher aus Kobalt/Samarium ist.
7. 7. Näherungssensor nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringmagnet (1) an seiner Rückseite durch eine Piaitc (3) aus einem Material mit geringem magnetischem Widerstand, insbesondere aus einem hartmagnetischen Material,geschlossen ist.
8. 8. Näherungssensor nach Anspruch 7. dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (3) dergestalt radial magnetisiert ist. daß gleichnamige Polflächen der Platte

   (3) und des Ringmagneten (I) einander berühren.
9. 9. Näherungssensor nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Innern des Ringmagneten (1) an dessen beiden Enden Magnete (3,9,10) vorgesehen sind, welche in der Flucht der Ringachse (2) magnetisiert sind und zwischen denen der,magnetische Kraftfluß am Ort des BME

   (4) dem magnetischen Kraftfluß des Ringmagneten (I) entgegengesetzt ist.
10. 10. Näherungssensor nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung des Magnetfeldes, welches d;is Magnetfeld des Ringmagneten (I) schwächen soll, eine das BME (4) umgebende, mit einer elektrischen Stromquelle (I I) verbundene Erreger* icklimg vorgesehen ist.
11. 11. Naherungssensor nach Anspruch 10. dadurch gekennzeichnet, dal* die Erregerwicklung zugleich

    die Sensorwicklung (5) ist.
12. 12. Naherungssensor nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an den Enden des Ringmagneten (1) Flußleitstücke vorgesehen sind, welche den magnetischen Kraftfiuß auf den achsnahen Bereich des Ringmagneten (I) konzentrieren.

    Die Erfindung geht aus von einem magnetischen Naherungssensor mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs I angegebenen Merkmalen.

    Ein derartiger Sensor ist aus der EP-AI 34 821 bekannt. Er enthält auf einem Träger zwei antiparallel orientierte Siabmagnete. vorzugsweise Hochleistungsmagnete aus Kobalt/Samarium. Die beiden Magnete besitzen ebene, miteinander fluchtende Polflächen. Zwei solche miteinander fluchtende Polflächen definieren eine Arbeitsfläche, welcher die Gegenstände, auf die der Sensor ansprechen soll, angenähert werden. Seitlich neben den Magneten und hinler dieser Arbeitsfläche ist ein von einer Sensorwicklung umgebenes bistabiles magnetisches Element, nachfolgend auch kurz als »BME« bezeichnet, angeordnet.

    Als bistabile magnetische Elemente, auch als bistabile magnetische Schaltkcrne bezeichnet, eignen sich vor allem sogenannte Wicgand-Drähte. deren Aufbau und , Herstellung in der DE-OS 21 43 32b beschrieben sind und welche auch in dem aus der EP-Al 34 821 bekannten Sensor verwende! werden. Wicgand-Drähte sind in ihrer Zusammensetzung homogene, ferromagnetische Drähte (ζ. B. aus einer Legierung von Eisen und Nickel. -, vorzugsweise 48¹¹A Eisen und 52¹M. Nickel, oder aus einer Legierung von Eisen mit Kobalt und Nickel, oder aus einer Legierung von Kobalt mit Eisen und Vanadium, vorzugsweise 52% Kobalt. J8% Eisen und 10»/» Vanadium), die infolge einer besonderen mechanischen 11 und thermischen Behandlung einen weiehmagneiisehen Kern und einen hartmagnetischen Mantel besitzen, d. h. der Mantel besitzt eine höhere Koerzitivkraft als der Kern. Wiegand-Drähte haben typisch eine Länge von 10 bis 50 mm. vorzugsweise von 20 bis 30 mm. Bringt man i-, einen Wiegand-Draht, bei dem die Magnetisicrungsrichtung des weichmagnetischen Kerns mit der Magnetisicrungsrichtung des hartmagnetischen Mantels übereinstimmt, in ein äußeres Magnetfeld, dessen Richtung mit der Richtung der Drahtachse übereinstimmt, der 50 Magnetisierungsrichtung des Wiegand-Drahtes aber entgegengesetzt ist. dann wird bei Überschreiten einer Feldstärke von ca. Ib A/cm die Magnctisierungsnch-Hing des weichen Kerns des Wiegand-Drahtes umgekehrt. Diese Umkehrung wird auch als Rückstellung ber, zeichnet. Bei erneuter Richtungsumkehr des äußeren Magnetfeldes kehrt sich die Magnetisierungsrichiu:ig des Kerns bei Überschreiten einer kritischen Feldstärke des äußeren Magnetfeldes (welche man als Zündfcldstärke bezeichnet) erneut um, so daß der Kern und der W) Mantel wieder parallel magnetisiert sind. Diese I ^!mkehrung der Magneiisicrungsriehtung erfolgt sehr rasch und gehl mil einer einsprechend starken Änderung des magnetischen Kraftflusses pro Zeileinheil einher (Wiegaml-Llickl). Diese Änderung des Krafiflusses kann in h-i einer Indiiklionswicklung. die als Sensorwicklung bezeichnet wucl. einen kurzen und sehr hohen (je nach Windungszahl und Belaslungswiderstand der Induktionsspule bis zu ca. 12VoIl hohen) Spannungsimpuls