EP1787091A1 - Flachbauender weg-oder positionssensor - Google Patents

Flachbauender weg-oder positionssensor

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Publication number
EP1787091A1
EP1787091A1 EP05783978A EP05783978A EP1787091A1 EP 1787091 A1 EP1787091 A1 EP 1787091A1 EP 05783978 A EP05783978 A EP 05783978A EP 05783978 A EP05783978 A EP 05783978A EP 1787091 A1 EP1787091 A1 EP 1787091A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
sensor
magnetic
magnetic field
net
detection
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP05783978A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Daniel Dobler
Alexander Moosmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hirschmann Automotive GmbH
Original Assignee
Hirschmann Automotive GmbH
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Filing date
Publication date
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Publication of EP1787091A1 publication Critical patent/EP1787091A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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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
    • G01D5/25—Selecting one or more conductors or channels from a plurality of conductors or channels, e.g. by closing contacts
    • G01D5/251—Selecting one or more conductors or channels from a plurality of conductors or channels, e.g. by closing contacts one conductor or channel
    • G01D5/2515—Selecting one or more conductors or channels from a plurality of conductors or channels, e.g. by closing contacts one conductor or channel with magnetically controlled switches, e.g. by movement of a magnet
    • 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
    • G01D5/142—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 using Hall-effect devices
    • G01D5/147—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 using Hall-effect devices influenced by the movement of a third element, the position of Hall device and the source of magnetic field being fixed in respect to each other

Definitions

  • the invention relates to a sensor for detecting a linear or rotational movement of an object according to the features of the preamble of claim 1.
  • the Hall sensor and the permanent magnet are perpendicular to a plane of movement of the encoder, so that the sensor as a whole has a U-shaped cross section.
  • they are provided with an encapsulation, from which cables of the Hall sensor are led out, at the end of which there is a plug.
  • the reed switch has a U-shaped cross-section and is provided with an encapsulation.
  • the reed switch is closed (if the sensor is outside the sensor) or opened (if the sensor is inside the sensor.)
  • This solution with reed switches is opposite the Hall solution - Sensors are much easier, because the reed switch has a simple principle, only two connections and no EMC or ESD protection elements are required.And polarity reversal protection is not necessary, while the polarity of the permanent magnet in the manufacture of the sensor does not need to be respected
  • the output signal can typically be between 0 and 24, and possibly even up to 100 volts, whereby a simple signal adaptation is also possible with this principle, which can be carried out, for example, by a corresponding connection to further components, such as two resistors.
  • the invention is therefore based on the object to provide a sensor for detecting the movement of an object, which avoids the disadvantages described above.
  • a sensor is sought, with which it is possible to query certain positions of the object.
  • the predetermined positions can result from a linear movement or a rotational movement.
  • the encoder elements should not be equipped with an additional magnetic component such as a permanent magnet, a ferrite or the like, whereas a non-contact, wear-free measurement should be retained.
  • At least one magnetic field generating magnetic element in addition to at least one magnetic field generating magnetic element at least one or more detection elements are arranged in a plane of motion and the donor element consists of a magnetic field influencing material.
  • two detection elements such as reed switches, Hall sensors, magnetic resonance sensors or the like, are used, which operate without contact and thus wear-free. Particularly preferred is the use of reed switches, since they are reliable and are particularly cost-effective.
  • the transmitter element itself consists of a material which influences the magnetic field of the magnetic element and thus in turn acts on the detection elements.
  • the presence of two detection elements has the advantage that either a continuous detection of the movement of the object (when using Hall magnetic resonance sensors) or the stepped detection of the position (when using reed switches) can be realized.
  • This is a magnetic field generating magnetic element still a permanent magnet, which is inexpensive and easy to use.
  • the magnetic element may also be an electromagnet.
  • a very significant advantage of the invention is that the detection elements are arranged together with the magnetic element in a plane of movement. This allows the entire sensor to build flat and be adapted to the direction of movement of the object.
  • the detection elements together with the magnetic element e.g. are formed flat in a linear movement or curved in a rotational movement of the object. Due to this flat or curved configuration and a movement of the donor element on the detection elements away the advantage is given that can accumulate any impurities, especially in the region of the magnetic element, but also in the entire region of the sensor, which affects the movement of the donor element would lead. For exactly the opposite is the case, since dirt particles and impurities can be eliminated during movement of the Geberele ⁇ mentes relative to the detection elements.
  • the detection elements and the magnetic element are arranged on a flat carrier and are protected by a jacket against external influences.
  • the advantage of the closed mold is that no impurities, in particular no chips or other electrically and magnetically conductive particles, can pass through the magnetic field between the detection element, in particular the reed switch, and the magnetic element, in particular the permanent magnet. These impurities can accumulate at most on the surface of Ummante ⁇ ment in the immediate vicinity of the magnetic element and are eliminated in a movement of the donor element about it.
  • an extremely flat sensor is possible, in particular if the sensor element also has a planar design and is plane-parallel (coplanar) to the detection element.
  • the field of application of the sensor according to the invention is wherever a path is traveled and certain positions must be detected.
  • the sensor is used both for detecting intermediate positions when driving by and for querying end positions.
  • a linear motion position eg in millimeters
  • a rotary motion angle in degrees.
  • Particularly advantageous is the application of the sensor in the field of vehicle technology (automobiles), since harsh environmental conditions prevail (just contamination by electrically and magnetically conductive particles, temperature fluctuations, vibrations and the like) and only a small amount of space is available.
  • Figures 1 and 2 the structure of a sensor according to the invention
  • Figure 3 a sensor with an electromagnet
  • FIGS 4 to 8 Construction of sensors according to the prior art.
  • Figures 1 and 2 show, as far as shown in detail, the structure of a sensor 1 with a donor element 2, which consists of a material which can influence a magnetic field.
  • a detection element 3 which has a magnetic element 4 and a flat-shaped carrier 5, wherein in addition to the magnetic element 4 representatively two reed switches 6, 7 are arranged.
  • This structure is shown on average in FIG. 2, wherein it can be seen that the carrier 5 with the elements arranged thereon (magnetic element 4 and reed switch 6, 7) is surrounded by a casing 8.
  • the donor element 2 is here, for example, flat (other shapes are also conceivable) configured and connected to the not illustrated here object or part of the same.
  • the senor 1 is designed to detect a linear movement of an object, not shown, and builds very flat, the plane-parallel arrangement of the sensor element 2 and detection element 3 allows the distance between these two elements. 2 3 to keep very low.
  • FIG. 3 shows that instead of the magnetic element 4, which in FIGS. 1 and 2 is a permanent magnet, an electromagnet can also be used.
  • the magnet is also shaped according to the application and the installation space. Alternatively, it is conceivable that the magnet is formed as a sintered part or as a highly filled plastic part or is a plastic with magnetic properties.
  • Encoder element for example disc
  • the encoder is far enough away or a hole in the encoder (Reed switch closes).
  • electromagnet provides additional applications and advantages: - Functional test or system check at the start of the application (both magnetic switches must switch). Example explanation: Ignition is switched on and car starts. Now it is necessary that the electromagnet in the installed system turns on and also the reed switch (magnetic switch) switch and so on
  • Security applications can be implemented (e.g., detection of

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Switches That Are Operated By Magnetic Or Electric Fields (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Sensor (1) zur Erfassung einer linearen oder rotatori­schen Bewegung eines Objektes, wobei ein Geberelement (2) an dem Objekt befestigbar oder Teil dessen ist und mit zumindest einem Erfassungselement (3) zusammenwirkt, wobei erfindungsgemäss vorgesehen ist, dass neben einem ein Magnetfeld erzeugendem Magnetelement (4) zwei Erfassungselemente (6, 7) in einer Bewegungsebene angeordnet sind und das Geberelement (2) aus einem das Magnetfeld beeinflussenden Material besteht.

Description

B E S C H R E I B U N G
Flachbauender Weg- oder Positionssensor
Die Erfindung betrifft einen Sensor zur Erfassung einer linearen oder rotatorischen Bewegung eines Objektes gemäß den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1.
Zur berührungslosen und damit verschleißfreien Erfassung von linearen oder rotatorischen Bewegungen eines Objektes sind schon verschiedene Sensoren bekannt geworden. Diese arbeiten mit Dauermagneten, deren Magnetfeld von einem Geber, der an dem Objekt befestigbar oder ein Teil desselben ist, beeinflusst wird. Das Magnetfeld wirkt auf ein Erfassungselement, das entweder als Hall-Sensor (in den Figuren 4 und 5 dargestellt) oder als Reedschalter (in den Figuren 6 bis 8 dargestellt) ausgebildet ist.
Bei dem in den Figuren 4 und 5 dargestellten Sensor liegen sich senkrecht zu einer Bewegungsebene des Gebers der Hall-Sensor und der Dauermagnet (S: Südpol und N: Nordpol des Dauermagneten) gegenüber, so dass der Sensor insgesamt einen U-förmigen Querschnitt aufweist. Zum Schutz der Sensorele¬ mente sind diese mit einer Umspritzung versehen, aus welcher Kabel des Hall- Sensors herausgeführt sind, an dessen Ende sich ein Stecker befindet. Mit dem Eindringen bzw. Herausbewegen des Gebers aus dem U-förmigen Sensor kann bei einer bestimmten Position geschalten werden bzw. es wird eine lineare Wegmessung ermöglicht, bei der auch größere Abstände zwischen dem Geber und dem Sensor möglich sind. Diese Lösung hat aber auch Nachteile: Sie ist im Vergleich zu Reedschaltern teuer, erfordert zum EMV- bzw. ESD-Schutz zusätzliche Bauteile, ein Verpolschutz ist erforderlich, eine Polarität beim Bestücken des Dauermagneten muss eingehalten werden, bis zu drei Anschlüsse sind erforderlich und das Ausgangssignal ist stark durch die zulässige Versor¬ gungsspannung des Hall Sensors begrenzt.
Demgegenüber gibt es Lösungen eines Sensors mit einem einzigen Reedschalter, wie er in den Figuren 6 bis 8 dargestellt ist. Auch hier weist der Sensor (dessen Gehäuse) einenU-förmigen Querschnitt auf und ist mit einer Umspritzung versehen. Durch Hinein- oder Herausbewegen des Gebers in den U-förmigen Sensor wird der Reedschalter geschlossen (wenn sich der Geber außerhalb des Sensors befindet) bzw. geöffnet (wenn sich der Geber innerhalb des Sensors befindet. Diese Lösung mit Reedschaltern ist gegenüber der Lösung mit Hall- Sensoren wesentlich einfacher, da der Reedschalter ein einfaches Prinzip aufweist, nur zwei Anschlüsse und keine EMV- bzw. ESD-Schutzelemente erforderlich sind. Außerdem ist kein Verpolschutz notwendig, während auch auf die Polarität des Dauermagneten bei der Herstellung des Sensors nicht geachtet werden muss. Das Ausgangssignal kann typischerweise zwischen 0 und 24, gegebenenfalls auch bis zu 100 Volt liegen, wobei bei diesem Prinzip eine einfache Signalanpassung ebenfalls möglich ist. Diese kann beispielsweise durch eine entsprechende Verschaltung mit weiteren Bauelementen, wie z.B. zwei Widerständen, durchgeführt werden.
Während die Lösung des Sensors, basierend auf dem Reedschalter-Prinzip, einfacher gegenüber dem Prinzip mit einem Hall-Sensor erscheint, weist dieses doch noch Nachteile auf. Auf Grund des einfachen Prinzips bei dem Reedschalter ist keine stufenlose oder gestufte Erfassung der Bewegung des Objektes möglich. Es lässt sich nur eine einzige Aussage treffen, ob nämlich sich das Objekt in einem bestimmten Bereich (entsprechend Reedschalter offen) oder in einem anderen Bereich (Reedschalter geschlossen) befindet, entsprechend eines Positionssensors. Außerdem besteht bei den zwei bekannten Lösungsprinzipien die Gefahr, dass sich Verunreinigungen in der Vertiefung des U-förmigen Gehäuses sammeln, wobei diese insbesondere bei magnetisch leitfähigen Partikeln auf Grund der Magnetkraft des Dauermagneten angezogen werden können. Wenn je nach Größe dieser Ausnehmung eben diese Ausnehmung verschmutzt ist durch eine größere Ansammlung von Schmutzpartikeln, kann es passieren, dass der Geber nicht mehr in diese Ausnehmung eintreten kann und damit eine Messung der Bewegung des Objektes unmöglich gemacht wird. Dies ist gerade bei einer dauerhaften Anwendung des Sensors und auch bei einer Anwendung in rauen Umbebungsbedingungen sehr schnell der Fall.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, einen Sensor zur Erfassung der Bewegung eines Objektes bereitzustellen, der die eingangs geschilderten Nachteile vermeidet. Insbesondere wird ein Sensor gesucht, mit dem es möglich ist, bestimmte Positionen des Objektes abzufragen. Dabei können die vorgegebe¬ nen Positionen aus einer linearen Bewegung oder einer Drehbewegung resultie¬ ren. Dabei soll das Geberelemente nicht mit einer zusätzlichen magnetischen Komponente wie einem Dauermagneten, einem Ferrit oder dergleichen bestückt werden, wohingegen eine berührungslose verschleißfreie Messung beibehalten werden soll.
Diese Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass neben mindestens einem ein Magnetfeld erzeugendem Magnetelement zumindest ein bzw. mehrere Erfassungselemente in einer Bewegungsebene angeordnet sind und das Geberelement aus einem das Magnetfeld beeinflussendem Material besteht. Eine solche Anordnung hat mehrere Vorteile:
Zum einen werden zwei Erfassungselemente, wie z.B. Reedschalter, Hall- Sensoren, Magnetresonanzsensoren oder dergleichen, eingesetzt, die berüh¬ rungslos und damit verschleißfrei arbeiten. Besonders bevorzugt ist der Einsatz von Reedschaltern, da diese zuverlässig sind und besonders kostengünstig sind. Das Geberelement selber besteht aus einem Material, welches das Magnetfeld des Magnetelementes beeinflusst und damit wiederum auf die Erfassungselemen¬ te wirkt. Das Vorhandensein von zwei Erfassungselementen hat den Vorteil, dass entweder eine stufenlose Erfassung der Bewegung des Objektes (bei Anwendung von Hall- Magnetresonanzsensoren) oder die gestufte Erfassung der Position (bei Anwendung von Reedschaltern) realisierbar ist. Dabei ist das ein Magnetfeld erzeugende Magnetelement nach wie vor ein Dauermagnet, der kostengünstig und einfach in der Handhabung ist. Alternativ oder ergänzend dazu kann das Magnetelement auch ein Elektromagnet sein.
Ein ganz wesentlicher Vorteil der Erfindung ist, dass die Erfassungselemente zusammen mit dem Magnetelement in einer Bewegungsebene angeordnet sind. Dadurch kann der gesamte Sensor flach bauen und der Bewegungsrichtung des Objektes angepasst werden. Das bedeutet, dass die Erfassungselemente zusammen mit dem Magnetelement z.B. flächig bei einer linearen Bewegung oder gekrümmt bei einer rotatorischen Bewegung des Objektes ausgebildet sind. Auf Grund dieser flächigen bzw. gekrümmten Ausgestaltung sowie einer Bewegung des Geberelementes über die Erfassungselemente hinweg ist der Vorteil gegeben, dass sich keine Verunreinigungen insbesondere im Bereich des Magnetelementes, aber auch im gesamten Bereich des Sensors ansammeln können, die zu einer Beeinträchtigung der Bewegung des Geberelementes führen würden. Denn genau das Gegenteil ist der Fall, da bei Bewegung des Geberele¬ mentes relativ zu den Erfassungselementen Schmutzpartikel und Verunreinigun¬ gen beseitigt werden können.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist zur Erfassung einer linearen Bewegung des Objekts vorgesehen, dass die Erfassungselemente und das Magnetelement auf einem flächigen Träger angeordnet sind und mit einer Ummantelung vor äußeren Einflüssen geschützt sind. Der Vorteil der geschlosse¬ nen Form liegt darin, dass keine Verunreinigungen, insbesondere keine Späne oder sonstige elektrisch und magnetisch leitfähige Teilchen, durch das magneti¬ sche Feld zwischen dem Erfassungselement, insbesondere dem Reedschalter, und dem Magnetelement, insbesondere dem Dauermagneten gelangen können. Diese Verunreinigungen können sich höchstens an der Oberfläche der Ummante¬ lung in der direkten Umgebung des Magnetelementes ansammeln und werden bei einer Bewegung des Geberelementes darüber beseitigt. Weiterhin ist mit dieser Bauform ein extrem flacher Sensor möglich, insbesondere dann, wenn auch das Geberelement flächig ausgebildet und planparallel (koplanar) zu den Erfassungs- elementen bewegbar ist. Der Einsatzbereich des erfindungsgemäßen Sensors ist überall dort, wo ein Weg abgefahren wird und bestimmte Positionen detektiert werden müssen. Der Sensor dient sowohl zur Erkennung von Zwischenpositionen beim Vorbeifahren als auch zum Abfragen von Endpositionen. Dabei kann eine lineare Bewegung (Position z.B. in Millimetern) abgefragt werden, genau so wie eine rotatorische Bewegung (Winkel in Grad). Insbesondere vorteilhaft ist die Anwendung des Sensors im Bereich der Fahrzeugtechnik (Automobile), da hier rauhe Umgebungsbedingungen (gerade Verunreinigungen durch elektrisch und magnetisch leitfähige Teilchen, Temperaturschwankungen, Vibrationen und dergleichen) herrschen und nur wenig Bauraum zur Verfügung steht.
Ein Ausführungsbeispiel, auf das die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist, ist im Folgenden beschrieben und anhand der Figuren erläutert.
Es zeigen:
Figuren 1 und 2: den Aufbau eines erfindungsgemäßen Sensors,
Figur 3: einen Sensor mit einem Elektromagneten
Figuren 4 bis 8: Aufbau von Sensoren nach dem Stand der Technik.
Die Figuren 1 und 2 zeigen, soweit im Einzelnen dargestellt, den Aufbau eines Sensors 1 mit einem Geberelement 2, das aus einem Material besteht, welches ein Magnetfeld beeinflussen kann. Weiter ist ein Erfassungselement 3 vorhanden, das ein Magnetelement 4 und einen flächig gestalteten Träger 5 aufweist, wobei neben dem Magnetelement 4 stellvertretend zwei Reedschalter 6, 7 angeordnet sind. Im Schnitt ist dieser Aufbau in Figur 2 gezeigt, wobei erkennbar ist, dass der Träger 5 mit den darauf angeordneten Elementen (Magnetelement 4 und Reedschalter 6, 7) von einer Ummantelung 8 umgeben ist. Nicht gezeigt, aber vorhanden, sind Anschlüsse der Reedschalter 6, 7, die aus der Ummantelung 8 herausgeführt sind und z.B. über Kabel mit einem Stecker zur Verkabelung des Sensors 1 verbunden sind. Das Geberelement 2 ist hier beispielsweise flächig (andere Formen sind auch denkbar) ausgestaltet und mit dem hier nicht darge¬ stellten Objekt verbindbar oder Bestandteil desselben.
Aus den Figuren 1 und 2 geht deutlich hervor, dass der Sensor 1 zur Erfassung einer linearen Bewegung eines nicht dargestellten Objektes ausgebildet ist und sehr flach baut, wobei die planparallele Anordnung von Geberelement 2 und Erfassungselement 3 es ermöglicht, den Abstand zwischen diesen beiden Elementen 2, 3 sehr gering zu halten.
Figur 3 zeigt, dass an Stelle des Magnetelementes 4, das in den Figuren 1 und 2 ein Dauermagnet, auch ein Elektromagnet eingesetzt werden kann. Der Magnet ist zudem der Anwendung und dem Bauraum entsprechend geformt. Alternativ ist es denkbar, dass der Magnet als gesintertes Teil oder als hochgefüllter Kunst¬ stoffteil ausgebildet ist bzw. ein Kunststoff mit magnetischen Eigenschaften ist.
An Stelle von Anwendungen der Erfassungselemente, die als Reedschalter 6, 7 ausgebildet sind, kommt auch die Anwendung von Hall-Sensoren, Magnetreso¬ nanzsensoren oder dergleichen in Betracht, die einen oder mehrere Reedschalter ersetzen können.
Bei Verwendung der Reedschalter lassen sich darüber hinaus folgende spezielle Eigenschaften realisieren:
Aus Öffner wird Schließer:
Geberelement (zum Beispiel Scheibe) befindet sich von Anfang an beim Sensor (Reed geöffnet); bei der gewünschten Position ist der Geber weite genug entfernt bzw. ein Loch im Geber (Reed Schalter schließt).
Eine mögliche Variante eines Ausgangssignalmusters bei zwei Reedschaltern und einem Magnetelement:
Andere Muster lassen sich durch Codierung des Gebers bzw. mit der Wahl der Anfangsposition erzeugen.
Schaltverhalten wird bestimmt durch:
- Form (Kontur) des Gebers bzw. Löcher (Codierung) in der Scheibe
- Abstimmung Reed und Magnet (Empfindlichkeit, Stärke des Magnets
--> hmax, Form des Magneten)
Vorteile:
- einfaches Prinzip (Reed als Öffner),
- je Position (=Schalter) nur zwei Anschlüsse notwendig,
- kein EMV / ESD Schutz erforderlich,
- kein Verpolschutz notwendig,
- auf die Polarität des Magnet muss nicht geachtet werden, nur auf die Lage,
- Ausgangssignal 0 < Vout < 24V (100V),
- einfache Signalanpassung möglich (2 Widerstände),
- geschlossener Bauform des Sensors,
- extrem flacher Sensor,
- bei aufeinander folgenden Positionen die eng zusammen liegen (kleiner Abstand bzw. kleiner Winkel) genügt ein Magnet zwischen zwei Schaltern, dabei entsteht ein Zwischenbereich, in dem beide Schalter geschlossen oder geöffnet sind.
Zusätzliche Anwendungen und Vorteile bringt der Einsatz eines Elektromagneten: - Funktionstest bzw. Systemcheck bei Start der Anwendung (beide Magnetschal¬ ter müssen schalten). Beispielhafte Erklärung: Zündung wird eingeschaltet und Auto startet. Jetzt ist erforderlich, dass der Elektromagnet im verbauten System einschaltet und auch die Reedschalter (Magnetschalter) schalten und damit ein
Zeichen geben, dass sie funktionsfähig sind.
- Sicherheitsanwendungen können implementiert werden (z.B. das Feststellen von
Unterbrechungen, Kurzschlüssen, Kontaktschwierigkeiten in Folge hoher
Übergangswiderstände und dergleichen).
Wenn der Geber nicht flächig ausgebildet ist, dann können durch die Anpassung des Gebers zusätzlich Schaltpunkte generiert werden, wie z.B. bei folgender
Darstellung.
Bezugszeichenliste:
1. Sensor
2. Geberelement
3. Erfassungselement
4. Magnetelement
5. Träger
6. Reedschalter
7. Reedschalter
8. Ummantelung

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E
1.
Sensor (1) zur Erfassung einer linearen oder rotatorischen Bewegung eines Objektes, wobei ein Geberelement (2) an dem Objekt befestigbar oder Teil dessen ist und mit zumindest einem Erfassungselement (3) zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass neben einem ein Magnetfeld erzeugendem Magnetelement (4) zumindest ein bzw. mehrere Erfassungselemente (6, 7) in einer Bewegungsebene angeordnet sind und das Geberelement (2) aus einem das Magnetfeld beeinflussenden Material besteht.
2.
Sensor (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungsele¬ mente (6, 7) und das Magnetelement (4) auf einem vorzugsweise flächigen Träger (5) angeordnet und mit einer Ummantelung (8) vor äußeren Einflüssen geschützt sind.
3.
Sensor (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Geberelement (2) vorzugsweise flächig ausgebildet und planparallel zu den Erfassungselemen¬ ten (6, 7) bewegbar ist.
4.
Sensor (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich¬ net, dass die Erfassungselemente als Reedschalter (6, 7) ausgebildet sind.
5.
Sensor (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich¬ net, dass die Erfassungselemente als Hall-Sensoren ausgebildet sind.
6.
Sensor (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich¬ net, dass die Erfassungselemente als Magnetresonanz-Sensoren ausgebildet sind.
7.
Sensor (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass das ein Magnetfeld erzeugende Magnetelement (4) ein Dauermag¬ net ist.
8.
Sensor (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass das ein Magnetfeld erzeugende Magnetelement (4) ein Elektro¬ magnet ist.
9.
Sensor (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich¬ net, dass das ein Magnetfeld erzeugende Magnetelement (4) ein Kunststoff mit magnetischen Eigenschaften ist.
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