DE4308031C2 - Vorrichtung zum Erfassen der Bewegung eines bewegbaren Teils - Google Patents
Vorrichtung zum Erfassen der Bewegung eines bewegbaren TeilsInfo
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Abstract
Vorrichtung zum Erfassen der Bewegung eines bewegbaren Teils, mit einem ersten Lagesensor, der ein erstes Signal abgibt, das einem ersten Lagebereich des bewegbaren Teils zugeordnet ist, und mit einem zweiten Lagesensor, der ein zweites Signal abgibt, das einem zweiten Lagebereich des bewegbaren Teils zugeordnet ist. Es wird vorgeschlagen, daß die beiden Lagebereiche (68, 69) sich in einem Überlappungsgebiet (70) überlappen, daß die von den Lagesensoren (33, 34) abgegebenen Signale (H1, H2) einer signalverarbeitenden Anordnung (29) zugeleitet sind, die aus den beiden Signalen (H1, H2) ein Richtungssignal (R) und ein Geschwindigkeitssignal (G) ableitet und dem Richtungssignal (R) und dem Geschwindigkeitssignal (G) diskrete Werte (W1, W2) zuordnet, und daß eine Addition der diskreten Werte (W1, W2) erfolgt und das resultierende Signal (S3, S4) über eine Signalleitung (18) zu einer Auswerteanordnung (13) geführt ist.
Description
Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zum Erfassen der Be
wegung eines bewegbaren Teils nach der Gattung des Hauptanspruchs.
Aus Firmenunterlagen von PHILIPS, Philips Semiconductors, KMI
10/1-Integrated Rotational Speed Sensor, SC 17, Sept. 1992, ist ein
Sensor bekannt, der die Drehzahl eines rotierenden Teils erfaßt. Als
Sensorelement wird ein Hall-Sensor eingesetzt, dessen Ausgangssignal
einer signalverarbeitenden Anordnung zugeleitet wird. Die signalver
arbeitende Anordnung enthält ein Filter zum Unterdrücken von
elektromagnetischen Störsignalen, einen Verstärker sowie einen
Schmitt-Trigger. Das Ausgangssignal des Schmitt-Triggers schaltet
eine Stromquelle, die einen definierten Strom zwischen zwei Strom
versorgungsanschlüssen zuläßt. Eine weitere Stromquelle ist in der
Energieversorgungsschaltung des Sensors enthalten. Die weitere
Stromquelle hält den für die Energieversorgung des Sensors be
nötigten Strom auf einem konstanten Wert. Eine nicht näher be
schriebene Auswerteanordnung wertet den auf einer der beiden Strom
versorgungsleitungen fließenden Strom aus. Die von der geschalteten
Stromquelle eingeprägte Stromänderung auf einer der Stromver
sorgungsleitungen wird in der Auswerteanordnung in ein Drehzahl
signal umgesetzt.
Aus der DE 90 12 217 U1 ist eine Anordnung bekannt, die
einen elektromotorischen Antrieb zum Öffnen und Schließen
von Fenstern eines Kraftfahrzeugs enthält. Ein zentrales
Gerät, das Steuer- und Auswerteanordnungen aufweist, ist mit
mehreren Antriebseinheiten verbunden, die in den Türen des
Kraftfahrzeugs angeordnet sind. Die Antriebseinheiten
enthalten einen Elektromotor sowie eine Sensoranordnung. Die
Sensoranordnung erfaßt eine Drehzahl des Antriebs. Zwischen
dem zentralen Gerät und jeder Antriebseinheit sind fünf
Verbindungsleitungen zur Signalübertragung und
Energieübertragung vorgesehen.
Aus der DE AS-26 25 686 ist eine Schaltungsanordnung zum
Feststellen der Drehbewegung, Drehzahl und Drehrichtung eine
sich drehenden Körpers bekannt.
Die DE 30 20 276 A1 offenbart eine Vorrichtung zur
Überwachung der Drehrichtung eines drehbaren Elementes.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den
Verkabelungsaufwand einer Vorrichtung zum Erfassen der
Bewegung eines bewegbaren Teils, mit einem ersten Teil, das
eine Sensoranordnung enthält, und mit einem vom ersten Teil
abgesetzten zweiten Teil, das eine Auswerteanordnung
enthält, zu vereinfachen.
Die Aufgabe wird durch die im unabhängigen Anspruch
angegebenen Merkmale gelöst.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist den Vorteil auf, daß
zur Signalübertragung zwischen einer Sensoranordnung, die
ein Richtungs- und ein Geschwindigkeitssignal abgibt, und
einer Auswerteanordnung lediglich eine Signalleitung
erforderlich ist. Eine in der Sensoranordnung enthaltene
signalverarbeitende Anordnung ermittelt aus den von
wenigstens zwei Lagesensoren abgegebenen Signalen ein
Richtungs- und ein Geschwindigkeitssignal, denen jeweils
diskrete Werte zugeordnet werden. Die Zuweisung von
diskreten Werten ermöglicht eine einfache Signalaufbereitung
in der Sensoranordnung mittels geschalteter Strom- oder
geschalteter Spannungsquellen. Die addierten Werte werden
über die Signalleitung übertragen. Die Signalübertragung von
der Sensoranordnung zur
Auswerteanordnung ist somit auf minimal drei diskrete Signalpegel
festgelegt. Mit dieser Maßnahme ist eine hohe Festigkeit gegenüber
Störsignalen erreichbar. Diese Signalübertragung ist insbesondere
für eine digitale Weiterverarbeitung des Signals, beispielsweise mit
Komparatoren, vorteilhaft.
Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der erfindungsge
mäßen Vorrichtung ergeben sich aus Unteransprüchen.
In einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung sind dem Richtungs- und
dem Geschwindigkeitssignal wenigstens näherungsweise gleiche Werte
zugeordnet. Unter Einbeziehung der Addition der beiden Werte ergeben
sich drei unterschiedliche Signalpegel, die über die Signalleitung
übertragen werden. Bei einem gegebenen maximalen Spannungspegel oder
bei einem vorgegebenen maximalen Strom ist mit dieser Maßnahme das
beste Verhältnis von Nutzsignalen zu Störsignalen erhältlich.
In einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, daß dem
Richtungs- und dem Geschwindigkeitssignal jeweils unterschiedliche
Werte zugeordnet werden. Vorzugsweise wird dem einen Signal der
doppelte Wert des anderen Signals zugeordnet. Mit dieser Maßnahme
ist in der Auswerteanordnung eine einfache Ermittlung der
Richtungs- und der Geschwindigkeitsinformation möglich. Über die
Signalleitung werden in dieser Ausgestaltung vier unterschiedliche
Signalpegel übertragen.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Lagesensoren als
magnetfeldempfindliche Elemente ausgebildet. Besonders geeignet sind
Halleffekt-Elemente, die preisgünstig erhältlich sind und die eine
große Betriebssicherheit aufweisen.
Die Signalübertragung zwischen der Sensoranordnung und der Auswerte
anordnung ist mit einem eingeprägten Spannungs- oder einem einge
prägten Stromsignal durchführbar. Die Einprägung des Stromsignals,
vorzugsweise mittels zweier geschalteter Stromquellen, weist den
Vorteil auf, daß eingekoppelte Störspannungen oder beispielsweise
unterschiedliche Bezugspotentiale zwischen Auswerte- und Sensoran
ordnung auf die Übertragung keinen Einfluß haben.
Eine Weiterbildung der Signalübertragung mit eingeprägtem Strom
sieht den Einsatz einer Stromspiegelschaltung in der Auswertean
ordnung vor. Die Stromspiegelschaltung ermöglicht ein präzises Um
setzen des Stromsignals in ein Spannungssignal, das für die weitere
Auswertung einfacher handhabbar ist als ein Stromsignal.
Eine andere Weiterbildung betrifft die Energieversorgung der Sensor
anordnung und, sofern erforderlich, die der Lagesensoren. Die
Weiterbildung sieht eine Einbeziehung der Verkabelung eines Elektro
motors vor, der das bewegbare Teil antreibt.
Gemäß einer ersten Ausführung der Weiterbildung ist die Energiever
sorgung der Sensoranordnung über die Signalleitung sowie über wenig
stens eine der zum Elektromotor führenden Leitungen vorgesehen. Der
auf der Signalleitung fließende Strom setzt sich in dieser Aus
führung zusammen aus dem Strom für die Energieversorgung der Sensor
anordnung und aus dem für die Signalübertragung vorgegebenen Strom.
Der Vorteil dieser ersten Ausführung liegt darin, daß bei einem
vorgegebenen Kurzschluß des Elektromotors, den eine für die
Steuerung des Motors vorgesehene Steueranordnung zum raschen Ab
bremsen des Elektromotors auslösen kann, die Energieversorgung der
Sensoranordnung über die zum Motor führenden Leitungen ohne weitere
Maßnahmen sichergestellt ist. Ein gegebenenfalls vorgesehener
Energiespeicher, welcher der Sensoranordnung zugeordnet ist, kann
deshalb gering bemessen sein oder vollständig entfallen.
Eine alternative Ausführung sieht die Energieversorgung der Sensor
anordnung über die beiden zum Elektromotor führenden Leitungen vor.
Diese Ausführung ist insbesondere geeignet für eine Vorgabe einer
eingeprägten Spannung auf der Signalleitung zur Signalübertragung,
wobei die Spannung unabhängig von einer ansonsten erforderlichen
Versorgungsspannung festlegbar ist.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Erfassen der Bewegung eines
bewegbaren Teils ist insbesondere geeignet zur Verwendung in einem
Verstellantrieb, der vorzugsweise in Kraftfahrzeugen angeordnet ist.
Die geringe Anzahl von Verbindungsleitungen zwischen dem ersten Teil
und wenigstens einem zweiten Teil bringt Kosteneinsparungen in der
Serienproduktion und erhöht die Übersichtlichkeit.
Weitere vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der er
findungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus weiteren Unteran
sprüchen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Erfassen der Bewegung eines
bewegbaren Teils wird anhand der Zeichnung in der folgenden Be
schreibung näher erläutert.
Fig. 1 und 2 zeigen Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung zum Erfassen der Bewegung eines bewegbaren Teils, Fig.
3 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Sensoranordnung, Fig. 4 zeigt
ein Ausführungsbeispiel einer Auswerteanordnung, Fig. 5 zeigt
Signalverläufe in Abhängigkeit von der Zeit, die in der Sensoran
ordnung auftreten, Fig. 6 zeigt ebenfalls Signalverläufe in Ab
hängigkeit von der Zeit, die in der Sensoranordnung auftreten und
Fig. 7 zeigt ein Flußdiagramm eines in der Auswerteanordnung ab
laufenden Verfahrens.
Fig. 1 zeigt ein erstes Teil 10 und ein vom ersten Teil 10 abge
setztes zweites Teil 11 eines elektromotorischen Antriebs. Die
beiden Teile 10, 11 sind strichliniert voneinander getrennt darge
stellt. Das erste Teil 10 enthält eine Steueranordnung 12 und eine
Auswerteanordnung 13.
Das zweite Teil enthält einen Elektromotor 14 und eine Sensoran
ordnung 15.
Die Steueranordnung 12 ist mittels zweier Verbindungsleitungen 16,
17 mit dem im zweiten Teil 11 angeordneten Elektromotor 14 ver
bunden. Eine dritte Leitung 18, die im folgenden als Signalleitung
bezeichnet ist, verbindet die Auswerteanordnung 13 mit der im
zweiten Teil 11 enthaltenen Sensoranordnung 15.
Die Steueranordnung 12 enthält erste und zweite Schaltmittel 19, 20,
welche die Verbindungsleitungen 16, 17 jeweils entweder mit einem
Betriebsspannungsanschluß 21 oder mit Masse 22 verbinden. Die Ver
bindungsleitungen 16, 17 sind jeweils mit Gleichrichterdioden 23, 24
verbunden, deren Anoden jeweils an einem ersten Stromversorgungsan
schluß 25 der Sensoranordnung 15 liegen. Zwischen dem ersten Strom
versorgungsanschluß 25 und einem zweiten Stromversorgungsanschluß 26
der Sensoranordnung 15 ist ein Kondensator 27 geschaltet. Die Sen
soranordnung 15 enthält einen Sensor 28, der in Wirkverbindung mit
dem Elektromotor 14 oder mit dem vom Elektromotor 14 angetriebenen
Teil steht. Weiterhin ist in der Sensoranordnung 15 eine signalver
arbeitende Anordnung 29 vorgesehen.
Bei dem in Fig. 2 gezeigten Blockschaltbild des die beiden Teile
10, 11 enthaltenden elektromotorischen Antriebs sind diejenigen
Teile, die mit den in Fig. 1 gezeigten Teilen übereinstimmen,
jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen. Der zweite Stromver
sorgungsanschluß 26 der Sensoranordnung 15 ist über weitere Gleich
richterdioden 30, 31 mit den Verbindungsleitungen 16, 17 verbunden.
Der zweite Stromversorgungsanschluß 26 ist jeweils an die Kathoden
anschlüsse der Dioden 30, 31 geschaltet.
Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel der in den Fig. 1 und 2
gezeigten Sensoranordnung 15. Der Sensor 28 enthält wenigstens einen
vom Elektromotor 14 unmittelbar oder mittelbar angetriebenen
Permanentmagneten 32, der mit einem ersten und zweiten magnetfeld
empfindlichen Element 33, 34 zusammenwirkt. Das erste Element 33
gibt ein erstes Lagesignal H1 an einen ersten Signalspeicher 74 ab.
Das erste Lagesignal H1 ist einem ersten Lagebereich 68 zugeordnet.
Das zweite Element 34 gibt ein zweites Lagesignal H2 an einen
zweiten Signalspeicher 75 ab. Das zweite Lagesignal H2 ist einem
zweiten Lagebereich 69 zugeordnet. Die Lagebereiche 68, 69 über
lappen sich in einem Gebiet 70. Ausgangssignale der beiden Signal
speicher 74, 75 werden der signalverarbeitenden Anordnung 29 zuge
führt, die Steuersignale 35, 36 für gesteuerte Stromquellen 37, 38
bereitstellt.
Zur Energieversorgung der magnetfeldempfindlichen Elemente 33, 34
und der signalverarbeitenden Anordnung 29 ist eine weitere Strom
quelle 39 vorgesehen. Die weitere Stromquelle 39 gibt die Energie an
einen Umschalter 71 ab, der die Energie über die Leitungen 72, 73
jeweils zu den magnetfeldempfindlichen Elementen 33, 34 weiter
leitet. Der Umschalter 71 gibt weiterhin Speichersignale 76, 77 an
die Signalspeicher 74, 75 ab. Die Signalleitung 18 führt zu einem
Spannungsregler 40, dessen Ausgang mit den Stromquellen 37, 38 sowie
mit der weiteren Stromquelle 39 verbunden ist. Der Spannungsregler
40 ist weiterhin mit dem ersten Stromversorgungsanschluß 25 ver
bunden, der zu den Anoden-Anschlüssen der Gleichrichterdioden 23, 24
führt. Die Dioden 23, 24 sind in Fig. 3 nochmals eingetragen, um zu
verdeutlichen, daß die in Fig. 3 gezeigten magnetfeldempfindlichen
Elemente 33, 34 einschließlich der Dioden 23, 24; 30, 31 sowie die
weiteren in Fig. 3 gezeigten Funktionsblöcke, bis auf den Perma
nentmagneten 32, innerhalb einer integrierten Schaltung unterge
bracht sein können.
Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Auswerteanordnung 13. Die
Signalleitung 18 führt über einen Widerstand 41 zu einer Strom
spiegelschaltung 42. Als Energiequelle ist eine Spannungswandler
schaltung 43 vorgesehen, welche die an einem Stromversorgungsan
schluß 44 liegende Spannung auf ein höheres Potential hochtrans
formiert. An einem ausgangsseitigen Arbeitswiderstand 45 tritt eine
Spannung auf, die dem über die Signalleitung 18 fließenden Strom
entspricht. Das am Arbeitswiderstand 45 auftretende Spannungssignal
wird über eine Tiefpaßanordnung 46, die eine Widerstands-Konden
sator-Kombination 47, 48 enthält, auf eine Komparatoranordnung 49
gegeben. Die Komparatoranordnung 49 enthält drei Differenzverstärker
50, 51, deren invertierender Eingang jeweils an einer vier Wider
stände 52, 53, 54, 81 enthaltenden Widerstandsteilerkette ange
schlossen sind. Die nichtinvertierenden Eingänge der Differenzver
stärker 50, 51, 80 sind mit dem Tiefpaß 46 verbunden. Die Differenz
verstärker 50, 51, 80 geben Ausgangssignale an einen Mikroprozessor
55 ab.
Fig. 5 zeigt ein über die dritte Signalleitung 18 übertragenes
Signal S4. Das Signal S4 entsteht aus der Addition eines Geschwin
digkeitssignals G und eines Richtungssignals R. Das Geschwindig
keitssignal G weist einen Wert W1 und das Richtungssignal R einen
Wert W2 auf. Durch die Addition der Signale G, R ergeben sich vier
unterschiedliche Pegel P1-P4 des Signals S4. Das Geschwindigkeits
signal G und das Richtungssignal R sind aus den beiden von den
magnetfeldempfindlichen Elementen 33, 34 abgegebenen Signalen H1, H2
in der signalverarbeitenden Anordnung 29 abgeleitet.
Die in Fig. 5 eingetragene momentane Zeit T gibt den Zeitpunkt an,
bei dem das bewegbare Teil oder der Elektromotor 14 die Bewegungs
richtung ändert.
Fig. 6 zeigt in den Bildern a-d jeweils ein Signal S3, das über
die Signalleitung 18 übertragen wird. Gegenüber dem in Fig. 5 ge
zeigten Signal S4, das vier unterschiedliche Pegel P1-P4 aufweist,
liegen dem Signal S3 drei unterschiedliche Pegel zugrunde. Ein
oberer Pegel ist mit O, ein mittlerer Pegel mit M und ein unterer
Pegel mit U bezeichnet. In den Bildern a-d der Fig. 6 sind
weiterhin jeweils die Signale H1, H2 eingetragen. Zur Zeit T
wechselt das bewegbare Teil oder zumindest der Elektromotor 14 die
Bewegungsrichtung.
Das in Fig. 7 gezeigte Flußdiagramm enthält Zuweisungen 120-127,
Abfragen 128-134 und ein Sprungziel 135. Die in den Zuweisungen
und Abfragen eingetragenen Signalpegel Z geben jeweils Signalpegel
zu unterschiedlichen Zeiten des in Fig. 6 gezeigten Signals S3 an.
Die Werte für Z können daher O, M oder U sein. Die bei den Signal
pegeln Z in Klammern eingetragenen Zahlen geben an, zu welchem
Zeitpunkt der Signalpegel Z vorgelegen hat. Z(0) ist der aktuelle
Signalpegel, der nach dem letzten Pegelsprung des Signals S3 vor
liegt. Der Signalpegel Z(-1) entspricht dem letzten Signalpegel, der
nach dem vorletzten Pegelsprung des Signals S3 vorgelegen hat und
der Signalpegel Z(-2) entspricht dem vorletzten Signalpegel, der
nach dem vorvorletzten Pegelsprung des Signals S3 vorgelegen hat.
Mit IP ist eine aktuelle Ist-Position bezeichnet, die in der Aus
werteanordnung 13 ermittelt wird. Das Verfahren, das mit dem Fluß
diagramm gemäß Fig. 7 realisiert ist, wird später näher erläutert.
Zunächst wird die Funktion der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Vor
richtung zum Erfassen der Bewegung eines bewegbaren Teils erläutert:
Die im ersten Teil 10 enthaltene Steueranordnung 12 sowie die Aus
werteanordnung 13 sind beispielsweise in einem zentralen Gerät
untergebracht, an das wenigstens ein zweites Teil 11 angeschlossen
ist. Der zweite Teil 11 ist vorzugsweise in einem Gehäuse enthalten,
das den Elektromotor 14 und die in unmittelbarer Motornähe
installierte Sensoranordnung 15 aufnimmt. Zu jedem angeschlossenen
zweiten Teil 11 führen die Verbindungsleitungen 16, 17 sowie die
Signalleitung 18.
Die Steueranordnung 12 hat die Aufgabe, die Betriebsspannung an den
Verbindungsleitungen 16, 17 für den Elektromotor 14 derart vorzu
geben, daß der Elektromotor 14 in der einen oder in der anderen
Drehrichtung betreibbar ist. Die Steueranordnung 12 enthält die
beiden Schaltmittel 19, 20, die die Verbindungsleitungen 16, 17
entweder mit dem Betriebsspannungsanschluß 21 oder mit Masse 22
verbinden. Die Schaltmittel 19, 20 können auch derart betätigt
werden, daß beide Verbindungsleitungen 16, 17 über die Schaltmittel
19, 20 entweder gleichzeitig an Masse 22 oder gleichzeitig an den
Betriebsspannungsanschluß 21 geschaltet werden können. Der Elektro
motor 14 ist somit kurzschließbar. Mit dieser Maßnahme ist ein
rasches Abbremsen des Elektromotors 14 möglich.
Der Elektromotor 14 im zweiten Teil 11 ist zum Antreiben eines nicht
näher gezeigten bewegbaren Teils vorgesehen. Ein solches bewegbares
Teil ist beispielsweise Bestandteil eines Verstellantriebs, der
vorzugsweise in einem Kraftfahrzeug vorgesehen ist. Das bewegbare
Teil ist beispielsweise eine Antenne, ein Faltverdeck, ein Fenster,
ein Rückspiegel, ein Teil eines Sitzes und/oder ein Schiebedach.
Über die Signalleitung 18 ist eine Signalübertragung vom zweiten
Teil 11 zum ersten Teil 10 vorgesehen. Übertragen wird entweder das
Signal S4 oder das Signal S3, aus dem die Auswerteanordnung 13 die
Bewegung des bewegbaren Teils ermitteln kann. Der Permanentmagnet
32, der bei einem magnetischen Sensor 28 vorgesehen sein kann,
ist entweder mit dem bewegbaren Teil oder vorzugsweise unmittelbar
mit der Motorwelle oder einer Getriebewelle verbunden. Die Auswerte
anordnung 13 leitet aus dem Signal S4, S3 die Richtungs- und die
Geschwindigkeitsinformation ab. Bei translatorischen Bewegungen ist
unmittelbar eine Richtung und eine Geschwindigkeit angebbar. Bei
rotatorischen Bewegungen entspricht dem Richtungsssignal R die
Drehrichtung und dem Geschwindigkeitssignal G die Winkelgeschwindig
keit oder die Drehzahl. Aus Richtungs- und Geschwindigkeitssignal G,
R kann die Auswerteanordnung die Ist-Position IP des bewegbaren
Teils ermitteln. In Abhängigkeit vom ermittelten Signal erfolgt
beispielsweise die Ansteuerung des Elektromotors 14 in der einen
oder in der anderen Richtung. Beispielsweise kann mit einem Dreh
zahl- und Drehrichtungssignal R, G auch ein Einklemmschutz reali
siert werden, der das Einklemmen von Gegenständen oder von Körper
teilen zwischen dem bewegbaren Teil und einem anderen, ebenfalls
nicht gezeigten festen Teil verhindert.
Die in der Sensoranordnung 15 enthaltene signalverarbeitende An
ordnung 29 benötigt im allgemeinen eine Energieversorgung. Auch der
Sensor 28 benötigt häufig bereits selbst eine Energieversorgung. Die
magnetfeldempfindlichen Elemente 33, 34 können ebenfalls einen
Energiebedarf aufweisen. Bei einem auf dem Hall-Effekt basierenden
magnetfeldempfindlichen Element muß ein Strom bereitgestellt werden.
Magnetoresistive Elemente müssen ebenfalls von einem Strom durch
flossen werden, damit ein Sensorsignal erhalten werden kann.
Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist eine Energie
versorgung der Sensoranordnung 15 über die Signalleitung sowie über
wenigstens eine der beiden Verbindungsleitungen 16, 17 vorgesehen.
Der erste Stromversorgungsanschluß 25 der Sensoranordnung 15 ist
über die als Gleichrichter wirkenden Dioden 23, 24 mit den zu dem
Elektromotor 14 führenden Verbindungsleitungen 16, 17 verbunden.
Zunächst ist während des Betriebs des Elektromotors 17 sicherge
stellt, daß auf einer der beiden Verbindungsleitungen 16, 17 das
benötigte Potential auftritt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist
dies das negative Potential. Aber auch in Stillstandszeiten des
Elektromotors 14 ist die Energieversorgung sichergestellt, weil die
Schaltmittel 19, 20 zumindest eine der beiden Leitungen 16, 17 mit
Masse 22 verbinden, wobei die Masse 22 dem negativen Potential ent
spricht. Im Falle eines Kurzschließens des Elektromotors 14 gegen
Masse 22 führen beide Leitungen 16, 17 negatives Potential. Das
positive Potential wird der Sensoranordnung 15 über die Signal
leitung 18 zugeleitet. Die Auswerteanordnung 13 verbindet die
Signalleitung 18 über eine Schaltung, die anhand der Beschreibung
von Fig. 4 näher erläutert wird, mit einem Stromversorgungsan
schluß, der das passende positive Potential aufweist. Gegebenenfalls
ist der Kondensator 27 vorgesehen, der eine Energiespeicherung vor
nehmen kann. Der Kondensator 27 ist zwischen dem ersten Stromver
sorgungsanschluß 25 und dem zweiten Stromversorgungsanschluß 26 der
Sensoranordnung 15 geschaltet. Der zweite Stromversorgungsanschluß
26 kann beispielsweise intern unmittelbar mit der Signalleitung 18
verbunden sein. Die Energiespeicherung im Kondensator 27 für eine
kurze Zeit kann in dem Betriebszustand erforderlich sein, der dann
gegeben ist, wenn die beiden Schaltmittel 19, 20 zum Abbremsen des
Elektromotors 14 die beiden Verbindungsleitungen 16, 17 gleichzeitig
mit dem Betriebsspannungsanschluß 21 verbinden, der positives
Potential führt. Der Kondensator 27 muß in diesem Fall für die
Sensoranordnung 15 noch so lange Energie bereitstellen, bis der
Elektromotor 14 abgebremst ist. Mit anderen Maßnahmen, die anhand
des in Fig. 4 gezeigten Schaltbildes näher erläutert sind, kann der
Kondensator 27 auch in diesem Betriebsfall vollständig entfallen.
Der Unterschied zwischen den in Fig. 1 und Fig. 2 gezeigten Aus
führungen des elektromotorischen Antriebs liegt im wesentlichen
darin, daß bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführung die Energiever
sorgung für die Sensoranordnung 15 vollständig über die beiden zum
Elektromotor 14 führenden Verbindungsleitungen 16, 17 erfolgt. Die
Gleichrichterdioden 23, 24 stellen am ersten Stromversorgungsan
schluß 25 negatives und die Gleichrichterdioden 30, 31 am zweiten
Stromversorgungsanschluß positives Potential zur Verfügung. Die
Energieversorgung ist stets während des Betriebs des Elektromotors
14 sichergestellt. Um auch bei einem gegebenenfalls vorgesehenen
Kurzschließen des Elektromotors 14 eine genügende Energiereserve
bereithalten zu können, ist der Kondensator 27 zur Energie
speicherung stets dann erforderlich, wenn auch während des Abbrems
vorgangs des Elektromotors 14 die Sensoranordnung 15 Signale an die
Auswerteanordnung 13 übertragen sollen. In einer Ausgestaltung der
in Fig. 2 gezeigten Ausführung des elektromotorischen Antriebs ist
vorgesehen, daß die Sensoranordnung 15 die Spannung an der Signal
leitung 18 einprägt. Diese Ausgestaltung ist dadurch möglich, daß
auf der Signalleitung 18 nur noch die Signalübertragung vom zweiten
Teil 11 zum ersten Teil 10 stattfindet. Ein weiterer Vorteil der
Ausführung ergibt sich durch die wahlfreie Festlegung der auf der
Signalleitung 18 übertragenen Signalpegel, gleichgültig ob Strom
oder Spannung, die eine einfache und sichere Auswertung ermöglicht.
Bei der in Fig. 3 gezeigten Sensoranordnung 15 ist als Sensor 28
beispielhaft ein Magnetfeldsensor zugrundegelegt. Der Sensor 28 mit
den beiden magnetfeldempfindlichen Elementen 33, 34, vorzugsweise
Halleffekt-Elemente, geben die Lagesignale H1, H2 an die Signal
speicher 74, 75 in Abhängigkeit von der Stellung des Permanent
magneten 32 ab. Die Lagesignale H1, H2 werden in den Signalspeichern
74, 75 in Abhängigkeit vom Speichersignal 76, 77 für eine vorge
gebene Zeit gespeichert. Die Speichersignale 76, 77 stellt der Um
schalter 71 bereit, der auch die Energieversorgung der magnetfeld
empfindlichen Elemente 33, 34 über die Leitungen 72, 73 steuert. Die
Stromaufnahme der als Halleffekt-Sensoren realisierten magnetfeld
empfindlichen Elemente 33, 34 wird im wesentlichen durch den Quer
strom in den Elementen 33, 34 festgelegt. Der Umschalter 71 schaltet
die Versorgungsspannung zwischen den beiden Elementen 33, 34 in
periodischen Zeitabständen um. Die Signalauswertung erfolgt nur bei
dem gerade mit Energie versorgten Element 33, 34. Während das
jeweils andere Element 33, 34 mit Energie versorgt ist, wird das
Lagesignal H1, H2 im Signalspeicher 74, 75 zwischengespeichert. Die
zeitgleiche Steuerung der Signalspeicher 74, 75 mit der Umschaltung
der Energieversorgung erfolgt im Umschalter 71. Die Frequenz für die
Umschaltung der Energieversorgung zwischen den magnetfeldempfind
lichen Elementen 33, 34 sollte wenigstens doppelt so hoch gewählt
werden wie die Frequenz der zu erwartenden Zustandsänderungen des
Sensors 28. Der wesentliche Vorteil dieser Maßnahme ist die Redu
zierung der Gesamtenergieaufnahme, die sich besonders vorteilhaft
durch die damit verbundene Reduzierung des über die Signalleitung 18
zu transportierenden Stroms bemerkbar macht.
Die signalverarbeitende Anordnung 29 gibt mit Steuersignalen 35, 36
entweder die an der Signalleitung 18 liegende Spannung oder den über
die Signalleitung 18 fließenden Strom vor. Im gezeigten Ausführungs
beispiel steuert die signalverarbeitende Anordnung 29 zwei Strom
quellen 37, 38 an, die entweder auf gleiche oder auf unterschied
liche diskrete Stromwerte fest eingestellt sind. Zur Übertragung des
Signals S3 sind gleiche diskrete Stromwerte vorzugeben. Bei der
Übertragung des Signals S4 gibt die eine Stromquelle 37, 38 gegen
über der anderen Stromquelle 37, 38 einen doppelten diskreten Strom
wert vor. Die signalverarbeitende Anordnung 29 enthält beispiels
weise Verstärkerschaltungen, Komparatoren, Filterschaltungen zum
Unterdrücken von Störungen und Treiberschaltungen. Ferner enthält
die signalverarbeitende Anordnung 29 Mittel zum Bereitstellen des
Geschwindigkeitssignals G und des Richtungssignals R. Das Geschwin
digkeitssignal G und das Richtungssignal R werden aus den Signalen
H1, H2 ermittelt, die in den Fig. 5 und 6 dargestellt sind. In
den in den Fig. 5 und 6 gezeigten Ausführungsbeispielen ist das
Geschwindigkeitssignal G identisch mit dem Signal H1, dessen
Änderungen in den Signalen S4 oder S3 auftreten. Das Richtungssignal
R wird bei einer Pegeländerung, im gezeigten Ausführungsbeispiel bei
einer positiven Flanke, in Abhängigkeit von dem gerade vorliegenden
Pegel des Signals H2 festgelegt. Die von den Quellen 37, 38 vor
gegebenen Ströme addieren sich auf der Signalleitung 18, die dann
entweder das Signal S3 oder das Signal S4 führt. Bei der Vorgabe des
über die Signalleitung 18 fließenden Stroms ist es erforderlich, daß
der zur Energieversorgung der signalverarbeitenden Anordnung 29 und
der magnetfeldempfindlichen Elemente 33, 34 erforderliche Strom
einen bekannten Wert aufweist, der in der Auswerteanordnung 13
berücksichtigt werden kann. Vorteilhafterweise ist deshalb in der
Sensoranordnung 15 die weitere Stromquelle 39 angeordnet, die den
Versorgungsstrom unabhängig von der Spannung festhält.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht den Einsatz des Spannungs
reglers 40 vor. Der Spannungsregler 40 gibt einerseits eine feste
Betriebsspannung für die Sensoranordnung 15 und die magnetfeld
empfindlichen Elemente 33, 34 vor. Andererseits reduziert er Stör
spannungseinflüsse. Solche Störungen sind beispielsweise negative
Impulse, die beim Abschalten des Elektromotors 14 über die Dioden
23, 24 in die Sensoranordnung 15 eingekoppelt werden.
Das in Fig. 4 gezeigte Ausführungsbeispiel der Auswerteanordnung 13
enthält eingangsseitig die Stromspiegelschaltung 42, die den über
die Signalleitung 18 fließenden Strom in eine entsprechende Aus
gangsspannung am Arbeitswiderstand 45 umsetzt. Der eingangsseitig
vorgesehene Widerstand 41 begrenzt den über die Signalleitung 18
fließenden Strom auf einen von der Betriebsspannung abhängigen
Maximalwert und erfüllt somit eine Schutzfunktion. Die Strom
spiegelschaltung 42 ist beispielsweise in dem Fachbuch von U. TIETZE
und CH. SCHENK, "Halbleiterschaltungstechnik", 5. Auflage,
Springer-Verlag, 1980, Seiten 54 und 112 näher erläutert, so daß
eine detaillierte Schaltungsbeschreibung hier nicht erforderlich
ist. Das am Arbeitswiderstand 45 auftretende Signal gelangt über die
Tiefpaßanordnung 46 an die Komparatoranordnung 49. Die Tiefpaßan
ordnung 46, die im einfachsten Fall als Widerstands-Kondensator-Kom
bination 47, 48 als Tiefpaß erster Ordnung realisiert ist, reduziert
gegebenenfalls eingekoppelte hochfrequente Störungen auf ein un
schädliches Maß. Anstelle eines Tiefpasses erster Ordnung ist es
auch möglich, einen Tiefpaß höherer Ordnung oder eine Bandfilter
schaltung vorzusehen. Die Komparatorschaltung 49 ermöglicht die
Detektion entweder der drei oder der vier unterschiedlichen Signal
pegel P1-P4, O, M, U. Bei dem in Fig. 4 gezeigten Ausführungs
beispiel sind die drei Komparatoren 50, 51, 80 vorgesehen, die die
Detektion von vier unterschiedlichen Signalpegeln ermöglichen. Bei
der Übertragung des Signals S3 mit lediglich drei unterschiedlichen
Signalpegeln kann ein Komparator, beispielsweise der Komparator 80
entfallen. Die einzelnen Pegel sind durch die als Spannungsteiler
geschalteten Widerstände 52, 53, 54, 81 festgelegt. Anzapfungen des
Spannungsteilers sind mit den invertierenden Eingängen der drei
Differenzverstärker 50, 51, 80 verbunden, die als Komparatoren ar
beiten. Die Ausgangssignale der drei Differenzverstärker 50, 51, 80
sind Eingangsports des Mikroprozessors 55 zugeleitet, der die
weitere Signalauswertung und Signalverarbeitung vornimmt. Der
Mikroprozessor 55 ermittelt entweder aus dem Signal S3 oder aus dem
Signal S4 die Richtung, die Geschwindigkeit oder eine abgeleitete
Größe, beispielsweise die aktuelle Position IP daraus.
Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung sieht den Einsatz der
Spannungswandlerschaltung 43 vor. Die Spannungswandlerschaltung 43,
deren Schaltung beispielsweise aus dem bereits zitierten Fachbuch
von U. TIETZE und CH. SCHENK bekannt ist, erhöht die am Stromver
sorgungsanschluß 44 liegende Spannung auf einen höheren Wert. Der
Stromversorgungsanschluß 44 liegt im allgemeinen auf demselben
Potential wie der Betriebsspannungsanschluß 21 für die Betriebs
spannung des Elektromotors 14. Die Spannungswandlerschaltung 43
ermöglicht deshalb auch dann noch eine sichere Energieversorgung der
Sensoranordnung 15 und der magnetfeldempfindlichen Elemente 33, 34,
wenn die beiden Schaltmittel 19, 20 den Elektromotor gleichzeitig
mit dem ersten Betriebsspannungsanschluß 21 zum Kurzschließen des
Motors verbinden. Eine andere Möglichkeit, die Energieversorgung der
Sensoranordnung 15 sicherzustellen, wenn die beiden Schaltmittel 19,
20 zum Abbremsen des Elektromotors 14 die beiden Verbindungs
leitungen 16, 17 gleichzeitig mit dem Betriebsspannungsanschluß 21
verbinden, besteht darin, die Polarität auf der Signalleitung 18 zu
ändern. Über die Signalleitung wird das negative Potential über
tragen, während über wenigstens eine der beiden Verbindungsleitungen
16, 17 das positive Potential bereitgestellt wird. In dem in Fig. 1
gezeigten Ausführungsbeispiel muß die Polarität der Dioden 23, 24
geändert werden. Der erste Stromversorgungsanschluß 25 der Sensor
anordnung 15 ist mit den Kathodenanschlüssen der Dioden 23, 24 zu
verbinden. Weiterhin ist in der Auswerteanordnung 13 die Strom
spiegelschaltung 42 in ihrer Polarität zu ändern. Anstelle der in
Fig. 4 gezeigten PNP-Transistoren werden NPN-Transistoren einge
setzt, deren Emitter jeweils an Masse 22 liegen. Der Arbeitswider
stand 45 ist mit dem Stromversorgungsanschluß 44 zu verbinden.
Anstelle der in Fig. 4 gezeigten Komparatoranordnung 59 ist es auch
möglich, das vom Tiefpaß 46 abgegebene Signal einem Analog/Digi
tal-Wandler zuzuleiten. Der Vorteil dieser Ausgestaltung liegt
darin, daß ein im Mikroprozessor 55 gegebenenfalls bereits vor
handener Analog/Digital-Wandler eingesetzt werden kann. In dieser
Ausgestaltung kann dann die Komparatoranordnung 49 vollständig ent
fallen.
Das in Fig. 5 gezeigte Signal S4, das über die Signalleitung 18
übertragen wird, weist die vier diskreten Signalpegel P1-P4 auf.
Das Signal S4 entsteht aus der Addition des Geschwindigkeitssignals
G und des Richtungssignals R. Bei dem in Fig. 5 gezeigten Aus
führungsbeispiel weist das Richtungssignal R den doppelten diskreten
Pegel gegenüber dem Geschwindigkeitssignal G auf. Das Signal R wird
bei dem in Fig. 5 gezeigten Ausführungsbeispiel bei den positiven
Signalflanken des Signals H1 in Abhängigkeit vom gerade vorliegenden
Pegel des Signals H2 festgelegt. Zum Zeitpunkt T ändert sich die
Bewegungsrichtung des bewegbaren Teils. Bei der nächsten Positiven
Flanke des Signals H1 nach dem Zeitpunkt T tritt deshalb die
Änderung im Richtungssignal R auf. Der besondere Vorteil bei der
Pegelfestlegung der Signale G, die zu den vier unterschiedlichen
Pegeln P1-P4 des Signals S4 führen, liegt darin, daß die Aus
werteanordnung 13 das Geschwindigkeitssignal G und das Richtungs
signal R aus den vier unterschiedlichen Pegeln P1-P4 mühelos er
mitteln kann.
Bei dem in Fig. 6 gezeigten Ausführungsbeispiel wird das über die
Signalleitung 18 übertragene Signal S3 mit den drei unterschied
lichen Signalpegeln U, M, O, übertragen. Das Signal S3 entsteht
ebenfalls aus der Addition des Geschwindigkeitssignals G und des
Richtungssignals R. Das Geschwindigkeitssignal G und das Richtungs
signal R sind jeweils in den Bildern a-d der Fig. 6 nicht mehr
eingetragen. Das Signal S3 entsteht durch die Addition dieser
Signale G, R. In Abhängigkeit von der gerade vorliegenden Bewegungs
situation des bewegbaren Teils kann beim Signals S3 gegenüber dem
Signal S4 eine Zweideutigkeit auftreten. Der mittlere Signalpegel M
kann entweder durch eine Stromquelle 37, 38 mit dem Geschwindig
keitssignal G aktiviert oder von der anderen Stromquelle 37, 38 mit
dem Richtungssignal R aktiviert sein. Diese Zweideutigkeit tritt bei
den in Fig. 6 gezeigten Bildern a, b nicht auf. Dort tritt
ein Drehrichtungswechsel nach dem Zeitpunkt T jeweils ausgehend
entweder vom oberen Pegel O oder vom unteren Pegel U auf. Der
Signalpegel des Signals S3 springt daher nach dem Zeitpunkt T ent
weder von dem oberen Pegel O auf den unteren Pegel U oder umgekehrt.
Bei den in den Bildern c, d der Fig. 6 gezeigten Situationen tritt
der Drehrichtungswechsel nach dem Zeitpunkt T dann auf, wenn das
Signal S3 den mittleren Pegel M aufweist. Ein negativer Pegelsprung
des Richtungssignals fällt gerade mit einem positiven Pegelsprung
des Geschwindigkeitssignals zusammen. Der Zustand M ist also nicht
eindeutig. In den Bildern c, d ist dieser nicht vollständig
definierte Zustand im Signal S3 mit einem als Strich angedeuteten
Pegeleinbruch nach dem Zeitpunkt T angedeutet. Der nicht definierte
Zustand tritt lediglich bei einem Drehrichtungswechsel auf. Aus
wirkungen auf ein Ergebnis in der Auswerteanordnung 13 sind nur dann
zu erwarten, wenn die Auswerteanordnung 13 aus dem zurückgewonnenen
Richtungs- und Geschwindigkeitssignal R, G eine aktuelle Ist-Posi
tion des bewegbaren Teils ermittelt. Ein solcher Zählimpuls kann bei
den in den Bildern c, d gezeigten Situationen nicht ohne weiteres
über die Signalleitung 18 übertragen werden. Falls eine hohe
Genauigkeitsanforderung vorliegt, kann dieser verlorengegangene
Zählimpuls mit einem in der Auswerteanordnung 13 ablaufenden Ver
fahren dennoch ermittelt werden, dessen Flußdiagramm in Fig. 7
gezeigt ist.
In der Zuweisung 120 wird der aktuelle Signalpegel Z(0) ermittelt,
der nach dem letzten Pegelsprung des Signals S3 aufgetreten ist. In
der Abfrage 128 wird festgestellt, ob der aktuelle Signalpegel Z(0)
dem oberen Pegel O entsprochen hat. Falls dies zutrifft wird in der
Zuweisung 121 die Ist-Position festgelegt aus der bisherigen
Ist-Position, die um einen Zählimpuls vermindert wird. Die
Zählimpulse entsprechen einer bestimmten Positionsänderung, die
positiv oder negativ sein kann. In der Abfrage 129 wird ermittelt,
ob der letzte Signalpegel Z(-1) nach dem vorletzten Pegelsprung den
mittleren Signalpegel M aufgewiesen hat. Falls dies zutrifft wird zu
einer weiteren Abfrage 130 weitergesprungen, in der festgestellt
wird, ob der vorletzte Signalpegel Z(-2), der nach dem vorvorletzten
Pegelsprung aufgetreten ist, dem unteren Pegel U entsprochen hat.
Falls auch dies der Fall ist, wird in der Zuweisung 122 die
Ist-Position auf die bisherige Ist-Position vermindert um einen
Zählimpuls festgelegt. Falls sowohl in der Abfrage 129 als auch in
der Abfrage 130 ein negatives Ergebnis herauskommt, wird unmittelbar
zum Knoten 135 gesprungen, ohne daß die Wertezuweisung 122 vorge
nommen wird.
Bei einem Nein-Ergebnis in der Abfrage 128 wird zu einer Abfrage 131
gesprungen, in der festgestellt wird, ob der aktuelle Signalpegel Z
(O), der nach dem letzten Pegelsprung aufgetreten ist, dem unteren
Pegel U entspricht. Falls dies der Fall ist, wird in der Zuweisung
123 die Ist-Position festgelegt als die bisherige Ist-Position plus
einem Zählimpuls. In einer nachfolgenden Abfrage 132 wird festge
stellt, ob der letzte Signalpegel Z(-1) dem mittleren Signalpegel M
entsprochen hat. Falls dies zutrifft, wird in der nächsten Abfrage
133 festgestellt, ob der vorletzte Signalpegel Z(-2), der nach dem
vorvorletzten Pegelsprung aufgetreten ist, dem oberen Signalpegel O
entsprochen hat. Falls auch dies zugetroffen hat, wird in der Zu
weisung 124 die Ist-Position aus der bisherigen Ist-Position plus
einem Zählimpuls festgelegt. Falls entweder in der Abfrage 132 oder
in der Abfrage 133 eine Nein-Entscheidung aufgetreten ist, wird ohne
die Zuweisung 124 zu beachten unmittelbar zum Knoten 135 gesprungen.
Im Falle einer Nein-Entscheidung in der Abfrage 131 wird zur letzten
Abfrage 134 gegangen, in der festgestellt wird, ob der letzte
Signalpegel Z(-1) nach dem vorletzten Pegelsprung den oberen Pegel O
aufgewiesen hat. Falls dies zutrifft, wird in der Zuweisung 125 die
Ist-Position aus der bisherigen Ist-Position minus einem Zählimpuls
festgelegt. Falls dies nicht zutrifft, wird in der Zuweisung 126 die
Ist-Position festgelegt aus der bisherigen Ist-Position plus einem
Zählimpuls. Nach den Zuweisungen 125, 126 wird zum Knoten 135 ge
sprungen.
Der Knoten 135 führt zur letzten Zuweisung 127, in welcher die
Signalpegel Z(-2), Z(-1) aktualisiert werden. Der neue, vorletzte
Signalpegel Z(-2) ergibt sich aus dem gerade gültigen letzten
Signalpegel Z(-1) und der neue, letzte Signalpegel Z(-1) ergibt
sich aus dem gerade gültigen aktuellen Signalpegel Z(0). Nach dem
Auftreten eines erneuten Pegelsprungs des Signals S3 wird in der
Zuweisung 120 dem neuen aktuellen Signalpegel Z(0) der erfaßte Pegel
U, M, O zugewiesen.
Das anhand des in Fig. 7 gezeigten Flußdiagramms ablaufende
Verfahren in der Auswerteanordnung 13 bewirkt, daß bei einem
Richtungswechsel oder bei einem Stillstand des bewegbaren Teils, bei
dem das Signal S3 den mittleren Pegel M aufweist, der folgende
Pegelwechsel bei einer Bestimmung der Ist-Position des bewegbaren
Teils doppelt gezählt wird. Die Auswerteanordnung 13 ist somit in
der Lage, die Ist-Position des bewegbaren Teils stets soweit exakt
zu bestimmen, wie es die Auflösung des Sensors 28 zuläßt.
Claims (12)
1. Vorrichtung zum Erfassen der Bewegung eines bewegbaren
Teils, mit einem ersten Lagesensor, der ein erstes Signal
abgibt, das einem ersten Lagebereich des bewegbaren Teils
zugeordnet ist, und mit einem zweiten Lagesensor, der ein
zweites Signal abgibt, das einem zweiten Lagebereich des
bewegbaren Teils zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß
die beiden Lagebereiche (68, 69) sich in einem
Überlappungsgebiet (70) überlappen, daß die von den
Lagesensoren (33, 34) abgegebenen Signale (H1, H2) einer
signalverarbeitenden Anordnung (29) zugeleitet sind, die aus
den beiden Signalen (H1, H2) ein Richtungssignal (R)und ein
Geschwindigkeitssignal (G) ableitet und dem Richtungssignal
(R) und dem Geschwindigkeitssignal (G) diskrete Werte (W1,
W2) zuordnet, und daß eine Addition der diskreten Werte (W1,
W2) erfolgt und das resultierende Signal (S3, S4) über eine
Signalleitung (18) zu einer Auswerteanordnung (13) geführt
ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die diskreten Werte (W1, W2) wenigstens näherungsweise
gleich groß sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die diskreten Werte (W1, W2) unterschiedlich sind, wobei ein
Wert (W1, W2) gegenüber dem anderen Wert (W1, W2) wenigstens
näherungsweise den doppelten Wert aufweist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
als Lagesensoren (33, 34) magnetfeldempfindliche Elemente,
vorzugsweise Halleffekt-Elemente eingesetzt sind.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß zur Addition der diskreten Werte (W1,
W2) zwei gesteuerte Stromquellen (37, 38) vorgesehen sind,
die jeweils einen vorgegebenen Strom auf der Signalleitung
(18) einprägen.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
in der mit der Signalleitung (18) verbundenen
Auswerteanordnung (13) eine Stromspiegelschaltung (42)
enthalten ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
in der mit der Signalleitung (18) verbundenen
Auswerteanordnung (13) eine Schaltung (43) zur Erhöhung der
Spannung auf der Signalleitung (18) vorgesehen ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
die Halleffekt-Elemente (33, 34), die signalverarbeitende
Anordnung (29) sowie die Stromquellen (37, 38) in einer
integrierten Schaltung enthalten sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
ein Umschalter (71) zur Umschaltung der Energieversorgung
der Lagesensoren (33, 34) in zeitlicher Folge vorgesehen
ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
zum Antreiben des bewegbaren Teils ein Elektromotor (14)
vorgesehen ist und daß eine Energieversorgung der
Lagesensoren (33, 34) und der signalverarbeitenden Anordnung
(29) sowohl über die Signalleitung (18) als auch über
wenigstens eine zum Elektromotor (14) führende
Verbindungsleitung (16, 17) vorgenommen ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
zum Antreiben des bewegbaren Teils ein Elektromotor (14)
vorgesehen ist und daß eine Energieversorgung der
Lagesensoren (33, 34) und der signalverarbeitenden Anordnung
(29) über zwei zum Elektromotor (14) führende
Verbindungsleitungen (16, 17) vorgenommen ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die
Verwendung in einem Stellantrieb, der vorzugsweise in einem
Kraftfahrzeug angeordnet ist.
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Firmendruckschrift PHILIPS, Philips SemiconductorsKMI 10/1 Integrated Rotational Speed Sensor, SC17, Sept. 1992 * |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Also Published As
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DE4308030A1 (de) | 1994-05-05 |
DE59307885D1 (de) | 1998-02-05 |
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