DE3801779C2 - Wegsensor - Google Patents
WegsensorInfo
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- DE3801779C2 DE3801779C2 DE19883801779 DE3801779A DE3801779C2 DE 3801779 C2 DE3801779 C2 DE 3801779C2 DE 19883801779 DE19883801779 DE 19883801779 DE 3801779 A DE3801779 A DE 3801779A DE 3801779 C2 DE3801779 C2 DE 3801779C2
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
- G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
- G01D5/20—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature
- G01D5/204—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature by influencing the mutual induction between two or more coils
- G01D5/2046—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature by influencing the mutual induction between two or more coils by a movable ferromagnetic element, e.g. a core
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- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ablei
tung eines elektrischen Signals als Funktion eines
zu messenden Weges gemäß dem Oberbegriff des Patentan
spruchs 1.
Zur Messung eines Weges sind induktive Wegsensoren
nach dem Prinzip des Differential-Transformators
bekannt, die sich durch sehr hohe Genauigkeit aus
zeichnen. Diese Differential-Transformatoren sind
jedoch zusammen mit der dazugehörigen Auswerte-Elek
tronik sehr teuer. Außerdem ist es für verschiedene
Anwendungen störend, daß die Länge der Differential-
Transformatoren mindestens dreimal so groß ist wie
der zu messende Weg.
Ein den Oberbegriff bildender Wegsensor ist aus der DE-A-29 48 440 bekannt.
Eine Wicklung des Wegsensors ist dabei in einen ersten und einen zweiten
Abschnitt unterteilt, welche in entgegengesetztem Windungssinn gewickelt sind.
Eine magnetische Kopplung dieser Wicklung mit einer weiteren Wicklung erfolgt
nur über den ersten Abschnitt der ersten Wicklung. Dadurch ist die Baulänge des
Sensor wesentlich größer als der größte zu messende Weg.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher,
einen Wegsensor vorzuschlagen, der sich durch eine
kürzere Bauform und durch einen geringeren techni
schen Aufwand auszeichnet.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist durch die Merkmale
des Kennzeichens des Patentanspruchs 1 gekennzeichnet. Vorzugs
weise besteht der Kern aus Ferrit.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist äußerst einfach
und läßt sich dementsprechend preiswert herstellen.
Außerdem wird lediglich diejenige Baulänge benötigt,
die dem größten zu messenden Weg entspricht. Schließ
lich weist die erfindungsgemäße Vorrichtung nur ein
bewegliches Teil auf, was zu einer Robustheit und
Wartungsfreiheit beiträgt. Dadurch ergibt sich eine
Anwendbarkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung über
all dort, wo diese Eigenschaften gefordert werden,
beispielsweise in Fahrzeugen.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung be
steht darin, daß die Wicklungen auf ein Rohr aufge
bracht sind und daß der Kern innerhalb des Rohres
verschiebbar ist. Vorzugsweise kann der Kern als
Ringkern ausgebildet sein. Hierbei ergibt sich ohne
zusätzlichen Aufwand eine Längsführung für den Kern
und außerdem bei der Ausbildung als Ringkern eine
Gewichts- und Kostenverminderung.
Eine lineare Abhängigkeit der Amplitude des elektri
schen Signals von dem zu messenden Weg wird vorzugs
weise dadurch erreicht, daß eine der Wicklungen eine
in Längsrichtung konstante Wicklungsdichte aufweist
und daß die andere Wicklung nach einer hyperboli
schen Funktion gewickelt ist.
Eine vorteilhafte Anwendung der erfindungsgemäßen
Vorrichtung besteht darin, daß zur Messung der Posi
tion eines Maschinenteils, insbesondere eines Kol
bens einer hydraulischen oder pneumatischen Einrich
tung, der Kern mit dem Maschinenteil verbunden ist.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Anwendung ist vor
gesehen, daß zur Füllstandsmessung der Ferritkern
mit einem Auftriebskörper versehen ist.
Eine wirtschaftliche Herstellung der Wicklungen wird
gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung da
durch erreicht, daß die Wicklungen als Leiterbahnen
auf einem rohrförmigen Isolierstoffträger aufge
bracht sind.
Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu.
Eine davon ist schematisch in der Zeichnung anhand
mehrerer Figuren dargestellt und nachfolgend be
schrieben. Es zeigt:
Fig. 1 das Ausführungsbeispiel als Ansicht und als
Schnitt und
Fig. 2 den Verlauf der Signalamplitude in Abhängig
keit vom Weg bei dem Ausführungsbeispiel.
Auf ein Kunststoffrohr 1 ist eine Primärwicklung 2
und eine Sekundärwicklung 3 aufgebracht, wobei die
Primärwicklung in der Zeichnung gestrichelt darge
stellt ist. Der Übersichtlichkeit halber wurden die
Steigungen der Wicklungen in der Zeichnung größer
als bei einem praktisch ausgeführten Ausführungsbei
spiel dargestellt. Die Primärwicklung 2 weist über
die gesamte Länge des Rohres 1 eine konstante Stei
gung und damit auch eine konstante Wicklungsdichte
(Windungen je Längeneinheit) auf. Die Sekundärwick
lung 3 ist jedoch derart gewickelt, daß am oberen
Ende des Rohres 1 die Windungen dicht beieinander
liegen und die Steigung nach unten zunimmt.
Die Primärwicklung 2 ist an einen Wechselstromgene
rator 4 angeschlossen, der einen Wechselstrom mit
einer Frequenz von vorzugsweise 10 bis 50 KHz er
zeugt. Ein bei dem Ausführungsbeispiel als Ringkern
ausgebildeter Ferritkern 5 ist im Inneren des Rohres
1 verschiebbar angeordnet. Die Enden der Sekundär
wicklung 3 bilden Anschlüsse 6, 7, von denen eine
Wechselspannung Us abnehmbar ist. Ohne Ferritkern
wird infolge der Luftkopplung der Sekundärwicklung
mit der Primärwicklung eine Spannung Uo induziert,
welche in Fig. 2 als waagerechte Linie 8 dargestellt
ist. Wird von unten der Ferritkern 5 in die Wicklun
gen eingebracht, so erhöht sich die induzierte Span
nung Us und steigt weiter mit zunehmendem Weg s des
Ferritkerns nach oben an. Der Verlauf der Spannung
Us über den Weg des Ferritkerns ist in Fig. 2 als
gerade ansteigende Linie 9 dargestellt. Dieser gerad
linige Verlauf ergibt sich durch das Wickeln der
Sekundärwicklung 3 nach einer hyperbolischen Funk
tion.
In Fig. 2 sind die Werte der Spannung Us für den
Anfang und das Ende des Meßbereichs jeweils mit Ua
und Ue gekennzeichnet, während die entsprechenden
Werte des Weges s mit smin und smax bezeichnet sind.
Die Wechselspannung Us kann einem geeigneten Meßin
strument zugeführt werden oder nach entsprechender
Gleichrichtung und Analog/Digital-Wandlung mit Hilfe
von digitalen Schaltungen ausgewertet werden.
Claims (9)
1. Vorrichtung zur Ableitung eines elektrischen Signals als Funktion eines zu
messenden Weges, wobei zwei sich längs des Weges erstreckende im
wesentlichen konzentrische Wicklungen (2, 3) vorgesehen sind, daß mindestens
eine der Wicklungen (3) eine sich in Längsrichtung verändernde Wicklungsdichte
(Windungen je Längeneinheit) aufweist, daß ein magnetisch leitender Kern (5)
längs der Wicklungen (2, 3) verschiebbar angeordnet ist, dessen Ausdehnung in
Längsrichtung kleiner als die oder gleich der Länge der Wicklungen (2, 3) ist, und
daß eine der Wicklungen (2) mit einer Wechselspannung beaufschlagbar ist und
von der anderen Wicklung (3) das elektrische Signal abnehmbar ist, dadurch
gekennzeichnet, daß die eine die in Längsrichtung sich verändernde
Wicklungsdichte aufweisende Wicklung (3) über die gesamte Längsrichtung so
gewickelt ist, daß an einem Ende die Windungen dicht beieinander liegen und
die Steigung zum anderen Ende zunimmt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß der Kern (5) aus Ferrit besteht.
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklungen (2, 3)
auf ein Rohr (1) aufgebracht sind und daß der Kern
(5) innerhalb des Rohres (1) verschiebbar ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich
net, daß der Kern (5) als Ringkern ausgebildet ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Wicklungen
(2) eine in Längsrichtung konstante Wicklungsdichte
aufweist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich
net, daß die andere Wicklung (3) nach einer hyperbo
lischen Funktion gewickelt ist.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß zur Messung der
Position eines Maschinenteils, insbesondere eines
Kolbens einer hydraulischen oder pneumatischen Ein
richtung, der Kern mit dem Maschinenteil verbunden
ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß zur Füllstandsmessung
der Ferritkern mit einem Auftriebskörper versehen
ist.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklungen als
Leiterbahnen auf einem rohrförmigen Isolierstoffträ
ger aufgebracht sind.
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE3801779A1 DE3801779A1 (de) | 1989-07-27 |
DE3801779C2 true DE3801779C2 (de) | 1997-10-23 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Cited By (1)
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DE102013200698A1 (de) | 2013-01-18 | 2014-07-24 | Zf Friedrichshafen Ag | Spulenanordnung mit zwei Spulen |
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DE10255710A1 (de) * | 2002-11-29 | 2004-06-09 | Hella Kg Hueck & Co. | Induktiver Wegesensor |
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-
1988
- 1988-01-22 DE DE19883801779 patent/DE3801779C2/de not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
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---|---|---|---|---|
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Also Published As
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: MANNESMANN VDO AG, 60326 FRANKFURT, DE |
|
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: SIEMENS AG, 80333 MUENCHEN, DE |
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8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |